Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In last years, selenium organic compounds of selenium have been targets of interest in organic synthesis because of their synthetic application and their pharmacological properties. Diphenyl diselenide (PhSe)2 is an organic compound of selenium that has several pharmacological effects; however the poor water-solubility and low oral bioavailability can be a limit for its clinical utility. Polymeric nanoparticles has been an impotant model to carry drugs with advantages such as increase bioavailability, targeting to specific sites and the possibility of encapsulation of lipophilic compounds quite efficiently. In view of the quest for developing a system to control drug release and improve its oral bioavailability, this study aims to prepare nanospheres and nanocapsules of (PhSe)2 by the interfacial deposition method of preformed polymer cores using different oils (miglyol, canola oil and omega-3) as the oil core. The nanocapsules will be characterized by measuring the pH, mean particle size, polydispersity index, zeta potential, rate of association and determination of (PhSe)2. By adjusting the process parameters, the results of the optimized formulation showed a size distribution with a polydispersity index of up to 0.2, an average diameter of less than 330 nm, zeta potential was greater at -16 mV, and encapsulation rate efficiency of 99.9 % found for all formulations developed. The biological tests performed in mice with the nanocapsules of (PhSe)2 containing canola oil as the oil core, showed increased bioavailability of the (PhSe)2 compared with the (PhSe)2 free, showing a proeminent influence of nanoparticle systems for biological properties of organochalcogenium compounds. / Nos últimos anos, os compostos orgânicos de selênio têm sido alvos de interesse em síntese orgânica em virtude da descoberta de suas aplicações sintéticas e de suas propriedades farmacológicas. O disseleneto de difenila (PhSe)2 é um composto orgânico de selênio que apresenta diversos efeitos farmacológicos descritos, porém a pouca solubilidade em água e baixa biodisponibilidade oral podem ser um limite para seu uso clínico. Nanopartículas poliméricas vem sendo um importante modelo para o carreamento de fármacos, apresentando vantagens como maior biodisponibilidade, direcionamento a sítios específicos e possibilidade de encapsulamento de compostos lipofílicos de maneira bastante eficiente. Tendo em vista a busca pelo desenvolvimento de um sistema de controle da liberação de fármacos, este trabalho teve como objetivo preparar nanoesferas e nanocápsulas de (PhSe)2 através do método de deposição interfacial do polímero pré-formado utilizando diferentes óleos (miglyol, óleo de canola e ômega-3) como como núcleo oleoso. As nanocápsulas foram caracterizadas através da medida do pH, tamanho médio de partícula, índice de polidispersão, potencial zeta, taxa de associação e doseamento do (PhSe)2. Os resultados das formulações desenvolvidas apresentaram uma distribuição do tamanho de partícula com um índice de polidispersão de até 0,2; diâmetro médio inferior a 330 nm; o potencial zeta foi superior a -16 mV, onde a taxa de encapsulamento encontrada foi de 99,9% para todas as formulações desenvolvidas. Os ensaios biológicos feitos em camundongos com as nanocápsulas de (PhSe)2 contendo óleo de canola como núcleo oleoso mostraram maior biodisponibilidade das nanocápsulas de (PhSe)2 em comparação com o (PhSe)2 livre, mostrando uma proeminente influencia dos sistemas nanoparticulados nas propriedades biológicas de compostos organocalcogênio.

The hyperglycemia and oxidative stress are factors strongly involved on development of many disorders that characterize the Diabetes Mellitus. It is known that some organic and inorganic selenium compounds are potent antioxidant agents and present similar activity to the insulin in the control of hyperglycemia. Base on these data, the present study evaluated the effect of the organoselenium compound, diphenyl diselenide, on the δ-ALA-D activity and biochemical parameters of diabetic type 1 rats, induced by alloxan. The animals were treated with 6 consecutives doses of diphenyl diselenide (10 mg/kg, s.c) administrated before (pretreatment) or after (post-treatment) diabetes induction. Diphenyl diselenide presented inhibitory effect per se on hepatic and renal δ-ALA-D activity. However, this effect was not verified on other tissues. Regarding aminotransaminases, there was no difference on aminotransaminases for both diphenyl diselenide pre and post treated rats at the first week of the induction. Besides, the results suggest that diphenyl diselenide seem to possess ability to regulate the levels of plasma glucose and serum fructosamine altered in diabetic animals. Thus, diphenyl diselenide was not effective in protecting δ-ALA-D inhibition verified in this dose and protocol. However, this compound seems to possess hepatic protector effect and property of reducing the hyperglycemia. Considering that diphenyl diselenide has a simple chemistry structure and it is easily prepared, new studies could be carried out to investigate other pharmacological properties as well the mechanisms involved in diphenyl diselenide effects. / A hiperglicemia e o estresse oxidativo são fatores fortemente envolvidos no desenvolvimento de muitos distúrbios que caracterizam o Diabetes Mellitus. Sabe-se que alguns compostos orgânicos e inorgânicos de selênio são potentes agentes antioxidantes e que determinados compostos inorgânicos de selênio apresentam atividade similar à insulina no controle da hiperglicemia. Baseando-se nesses dados, o presente estudo avaliou o efeito do composto orgânico de selênio, disseleneto de difenila, na atividade da enzima δ-ALA-D e em parâmetros bioquímicos de ratos diabéticos tipo 1, induzidos com aloxano. Os animais foram tratados com 6 doses consecutivas de disseleneto de difenila (10 mg/kg, s.c) administrado antes (pré-tratamento) ou após (pós-tratamento) à indução de Diabetes. O composto em questão apresentou atividade inibitória per se sobre a atividade da enzima δ-ALA-D hepática e renal dos animais pré e pós-tratados e sacrificados 14 dias após a indução. Em contrapartida não foi verificado efeito sobre os demais tecidos. Sobre a atividade hepática, o disseleneto de difenila manteve os níveis de aminotransferases comparáveis aos níveis do controle apenas na primeira semana da indução, tanto no pré quanto no pós-tratamento. Além disso, os resultados encontrados sugerem que o disseleneto de difenila parece possuir a habilidade de regular os níveis de glicose sanguínea e frutosamina sérica que estavam alteradas nos animais diabéticos. Desta maneira, o disseleneto de difenila não foi eficaz em proteger a inibição da atividade da enzima δ-ALA-D verificada nesta dose e protocolo testados, entretanto ele parece possuir atividade hepatoprotetora e propriedade redutora do estado de hiperglicemia. Assim novos estudos poderiam ser realizados para investigar outras propriedades do disseleneto de difenila e os mecanismos envolvidos nestes efeitos farmacológicos, levando também em consideração que o mesmo possui uma estrutura química relativamente simples, que de fato representaria uma vantagem econômica.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The interest in organoselenium biochemistry and pharmacology has increased in the last two decades due to a variety of organoselenium compounds that possess biological activity. Accordingly, diphenyl diselenide, a simple diaryl diselenide, is known as a safety drug when administered acutely to mice at doses that have antiinflammatory and antinociceptive activities. Therefore, the research of the mechanisms by which this compound exerts its effects is extremely important for the therapeutic application. Based on the considerations above, the aims of the present study were to evaluate the acute toxicity induced by diphenyl diselenide in mice using oral route of administration with the purpose of offering safety in the use of this compound and to verify the antinociceptive and antiinflammatory activities caused by diphenyl diselenide as well as its mechanisms of action. Diphenyl diselenide administered orally produced minor toxicological effects which were evidenced by the index of mortality (lethal-dose > 312 mg/kg). Although diphenyl diselenide did not provide evidence for renal or hepatic toxicity, the body weight gain in mice exposed to this compound was reduced, which might indicate systemic toxicity. The oral administration (p.o.) of diphenyl diselenide inhibited acetic acid-induced abdominal constriction as well as capsaicin-, glutamate- bradykinin (BK)- phorbol myristate acetate (PMA)- and formalin induced nociception and caused a significant increase in tail-immersion response latency time. In addition, diphenyl diselenide co-injected intraplantarly (i.pl.) in association with glutamate induced a significant reduction of the licking and in the paw oedema formation induced by glutamate. The local pretreatment of mice with L-arginine and dithiothreitol (DTT; i.pl.) restored local antinociception caused by diphenyl diselenide when analyzed against glutamateinduced nociception. Moreover, diphenyl diselenide, given orally, caused significant inhibition of the biting behavior induced by intrathecal (i.t.) injection of glutamate, Nmethyl-D-aspartate (NMDA), substance P (SP), interleukin 1b (IL-1b), tumor necrosis factor-a (TNF-a), BK and capsaicin, but completely failed to affect the nociception induced by α-amino-3-hydroxy-5-mehtyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA), kainate and (±)-1-aminocyclopentane-trans-1,3-dicarboxylic acid (trans-ACPD). The antinociceptive effect caused by diphenyl diselenide in the formalin test was reversed by i.t. injection of several K+ channel blockers such as apamin and charybdotoxin (large- and small-conductance Ca2+- activated K+ channel inhibitors, respectively), tetraethylammonium (TEA, non-selective voltage-dependent K+ channel inhibitor), but not glibenclamide (ATP-sensitive K+ channel inhibitor). Injection of mice with inhibitor of nitric oxide (NO) synthase (Nω-nitro-L-arginine; L-NOARG), guanylyl cyclase inhibitors (1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one - ODQ; and methylene blue) and calcium chloride (CaCl2) significantly blocked the antinociceptive effect caused by diphenyl diselenide when assessed on the formalin test. In contrast, i.t. injection of pertussis toxin, an inactivator of Gi/0 protein, did not antagonize the antinociceptive action caused by diphenyl diselenide in the formalin test. Diphenyl diselenide increased nociceptive threshold in mechanical allodynia induced by both partial sciatic nerve ligation (neuropathic pain) and ACF i.pl. injection (inflammatory chronic pain) as well as attenuated acute thermal hyperalgesia induced by i.t. injection of glutamate, NMDA, BK and prostaglandin E2 (PGE2). Together these results suggested the participation of nitric oxide/cyclic GMP/Ca2+ and K+ channel, pathways, inhibition PKA e PKC, as well as glutamatergic, peptidergic and vanilloid systems in the antinociceptive action caused by diphenyl diselenide in mice. / Nos últimos anos, os compostos orgânicos de selênio têm sido alvos de interesse em síntese orgânica em virtude da descoberta de suas aplicações sintéticas e de suas propriedades farmacológicas. O disseleneto de difenila é um composto orgânico de selênio que apresenta baixa toxicidade quando administrado pela via subcutânea em camundongos, nas doses em que exerce ação antinociceptiva e antiinflamatória. Assim, a pesquisa dos mecanismos pelos quais esse composto exerce seus efeitos é importante para a sua aplicação biológica. Desta forma, no presente trabalho investigou-se a toxicidade aguda induzida pelo disseleneto de difenila quando administrado pela via oral em camundongos e as propriedades antinociceptiva e antiinflamatória desse composto, bem como os possíveis mecanismos envolvidos em tal processo. A administração oral do disseleneto de difenila causou baixa toxicidade o que foi evidenciado pelo índice de mortalidade (dose letal > 312 mg/kg). Apesar do disseleneto de difenila não ter apresentado evidências de toxicidade renal e hepática, o ganho de peso corporal dos camundongos foi reduzido, o que pode indicar toxicidade sistêmica causada por esse composto. A administração oral do disseleneto de difenila reduziu o número de contorções abdominais induzidas pelo ácido acético, bem como, preveniu a nocicepção induzida pela injeção intraplantar (i.pl.) de glutamato, capsaicina, formalina, bradicinina (BK) e acetato de forbol miristato (PMA). A administração oral do disseleneto de difenila foi capaz de prevenir a nocicepção térmica, no modelo da imersão da cauda a 55°C. O disseleneto de difenila co-injetado intraplantar com o glutamato causou redução significante na reposta nociceptiva induzida pelo glutamato, sendo que esse efeito antinociceptivo local foi bloqueado pelo prétratamento local com a L-arginina e com o ditiotreitol (DTT). Além disso, a administração oral do disseleneto de difenila preveniu a nocicepção induzida pela injeção intratecal (i.t.) de glutamato, ácido N-metil-D-aspártico (NMDA), capsaicina, BK, substância P (SP), fator de necrose alfa (TNF-a) e interleucina 1b (IL-1b), mas não bloqueou significativamente a nocicepção causada pela injeção i.t. do ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolopropionico (AMPA), cainato e ácido (±)-1-aminociclopentano-trans-1,3-dicarboxílico (trans-ACPD). A antinocicepção causada pela administração oral do disseleneto de difenila no teste da formalina foi revertida pelo pré-tratamento com cloreto de cálcio (CaCl2), Nω-nitro-L-arginina (L-NOARG, inibidor da enzima óxido nítrico sintase - NOS), 1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-ona (ODQ, inibidor da guanilato ciclase), azul de metileno (inibidor inespecífico da guanilato ciclase), tetraetilamônio (TEA; bloqueador de diferentes tipos de canais de potássio, inclusive os dependentes de voltagem), apamina (bloqueador de canais de potássio de baixa condutância ativados por cálcio) e caribidotoxina (bloqueador de canais de potássio de alta condutância ativados por cálcio), mas não foi significativamente revertida pelo pré-tratamento dos animais com glibenclamida (bloqueador de canais de K+ dependente de ATP) e com o inativador da proteína Gi/o (toxina pertussis). O tratamento oral com disseleneto de difenila reduziu a alodínia mecânica induzida pela ligadura parcial de nervo ciático (dor neuropática) e pela injeção i.pl. de FCA (dor inflamatória crônica) e preveniu a hiperalgesia térmica induzida pela BK, prostaglandina E2 (PGE2), glutamato e NMDA. De acordo com o presente trabalho pode-se sugerir que os mecanismos responsáveis pela ação antinociceptiva causada pelo disseleneto de difenila em camundongos envolvem a participação da via do óxido nítrico/ guanosina monofosfato cíclica (GMPc) /canais Ca2+ e K+, inibição da PKC e PKA, além da participação dos sistemas glutamatérgicos, peptidérgicos e vanilóides.

Cigarette smoking is a complex mixture of many constituents identified, among them reactive substances (reactive oxygen and nitrogen species), which are capable of initiating or promoting oxidative damage. Lungs and brain are affected by cigarette smoke exposure. Exposure to cigarette smoke is related to development of diseases in children and adults. However, children are more susceptible than adults to damage caused by cigarette smoke. Thus, the use of antioxidants is a good alternative to protect tissues of oxidative damage caused by cigarette smoke exposure. Diphenyl diselenide [(PhSe)2] is an organoselenium compound that presents pharmacological effects, among them the antioxidant effect. Nevertheless, the mechanism involved in antioxidant effect of (PhSe)2 was not been elucidated. Therefore, this study was performed to study the effects of cigarette smoke passive exposure in lungs and brain of rat pups in two experimental protocols of oxidative stress. Moreover, the antioxidant effect of (PhSe)2 in these experimental protocols was studied. Besides, the mechanisms involved in the antioxidant effect of (PhSe)2 were investigated. Rat pups that were exposed to two experimental protocols were used. In a first experimental protocol (P1), the effect of exposure to one, two and three cigarettes during the first, second and third weeks of live, respectively, was studied. In a second experimental protocol (P2), the effect of exposure to four, five and six cigarettes during the first, second and third weeks of life, respectively, was carried out. The duration of each exposure was 15 min. Animals were exposed to cigarette smoke during 20 days (3 weeks). Immediately before each exposure, animals that were treated with (PhSe)2 received daily an oral dose of 0.5 mg/kg. At the end of the experimental exposure period (3 weeks), rat pups were euthanized, and lungs and brain were removed for analyses of lipid peroxidation, enzymatic antioxidant defenses (superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx), glutathione S-transferase (GST) activities) and non-enzymatic defenses (non-protein thiols (NPSH) and ascorbic acid levels). Rat pups were daily weighed, before each exposure. The weight of animals was not changed after cigarette smoke exposure neither to P1 nor to P2. In both experimental protocols, animals that were exposed to cigarette smoke showed an increase in lipid peroxidation in lungs. In brain, an increase in thiobarbituric acid reactive species (TBARS) was observed only in P2. Levels of non-enzymatic antioxidant defenses decreased in lungs of animals exposed to P1 and P2. In brain, exposure to P1 increased ascorbic acid levels and exposure to P2 reduced NPSH and ascorbic acid levels. Enzymatic antioxidant defenses changed in P2 in lungs of rat pups. In brain, the activity of CAT was reduced after exposure to P1, while SOD and CAT activities were decreased after exposure to P2. Treatment with (PhSe)2 restored the oxidative damage caused by cigarette smoke exposure in lungs and brain of rat pups. Moreover, NPSH levels, ascorbic acid content and GST activity showed an increase per se in lungs of animals treated with (PhSe)2. The mechanisms involved in antioxidant effect of (PhSe)2 (1 - 50 μM) were studied. To this end, dehydroascorbate (DHA) reductase and GST activities were determined. (PhSe)2 at concentration of 5 μM demonstrated DHA reductase and GST-like activities. Furthermore, the scavenger effect of 2,2 -diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH ) radical and 2,2 -azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS +) radicals, and the protection of Fe2+ autooxidation were studied. However, the compound had no scavenger effect or protected Fe2+ autooxidation, discarding that these mechanisms are involved in the antioxidant effect of (PhSe)2. Synthesis of glutathione (GSH) was also studied as a possible mechanism involved in antioxidant effect of (PhSe)2. For this, buthionine sulfoximine (BSO), a substance that inhibits γ-glutamilcystheine synthase activity, an enzyme involved in the synthesis of GSH was used. BSO blocked the protective effect of (PhSe)2 in reducing NPSH levels caused by cigarette smoke passive exposure in lungs and liver of rat pups. In this study it was concluded that (PhSe)2 had antioxidant effect by different mechanisms. The action of (PhSe)2 to increase NPSH and ascorbic acid levels, and GST activity is one of mechanisms of the antioxidant effect of this compound. (PhSe)2 presented DHA reductase and GST-like activities, demonstrating a new mechanism of antioxidant effect of the compound. Furthermore, the synthesis of GSH is involved in the antioxidant role of (PhSe)2, since blocking the synthesis of GSH, presented the antioxidant effect of this compound. / A fumaça do cigarro é uma mistura complexa de diversos constituintes identificados, entre eles, substâncias reativas (espécies reativas de oxigênio e nitrogênio), as quais podem estar relacionadas com o desenvolvimento de várias doenças em adultos e crianças. Os pulmões e cérebro estão entre os órgãos mais afetados pela exposição à fumaça do cigarro. Entretanto, as crianças são mais suscetíveis aos danos causados pela exposição passiva à fumaça do cigarro do que os adultos. Para proteger os tecidos do dano oxidativo causado por esta exposição são utilizados antioxidantes. O disseleneto de difenila [(PhSe)2] é um composto orgânico de selênio que apresenta diversos efeitos farmacológicos descritos, entre eles, o antioxidante. Entretanto, o mecanismo pelo qual este composto exerce seus efeitos antioxidantes ainda não foi elucidado. Portanto, o presente trabalho visa estudar os efeitos da exposição passiva à fumaça do cigarro nos pulmões e no cérebro de ratos jovens, em dois protocolos experimentais de estresse oxidativo, e verificar o papel protetor do (PhSe)2 nestes protocolos. Além disso, investigaram-se os mecanismos envolvidos no efeito antioxidante desse composto. Para isso, foram utilizados ratos jovens que foram submetidos a dois protocolos experimentais de estresse oxidativo. Em um primeiro protocolo experimental (P1) verificou-se o efeito da exposição passiva à fumaça de um, dois e três cigarros nas primeira, segunda e terceira semanas de vida, respectivamente. Em um segundo protocolo experimental (P2) foi verificado o efeito da exposição passiva à fumaça de quatro, cinco e seis cigarros nas primeira, segunda e terceira semanas de vida, respectivamente. Todos os animais em ambos os protocolos experimentais foram expostos à fumaça do cigarro diariamente, 15 minutos cada exposição, por um período de 20 dias. O animais que foram tratados com o (PhSe)2, receberam diariamente pela via oral a dose de 0,5 mg/kg, imediatamente antes de cada exposição. No 21° dia, os animais foram eutanasiados e os pulmões e cérebro foram retirados para a análise da peroxidação lipídica (níveis de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico TBARS), das defesas antioxidantes enzimáticas (atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa redutase (GR), glutationa peroxidase (GPx) e glutationa S-transferase (GST)), das defesas antioxidantes não-enzimáticas (níveis de tióis não-protéicos (SHNP) e ácido ascórbico) e da atividade da δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D). Os animais foram pesados diariamente, antes de cada exposição. O peso dos animais não alterou após a exposição à fumaça do cigarro em nenhum grupo experimental, em nenhum dos protocolos. Nos P1 e P2, os animais que foram expostos à fumaça do cigarro apresentaram um aumento da peroxidação lipídica no pulmão. Entretanto no cérebro, o aumento no TBARS foi verificado apenas no P2. Em relação às defesas antioxidantes não-enzimáticas, foi observado uma redução nos níveis dos parâmetros estudados nos animais expostos ao P1 e P2. Enquanto no cérebro, a exposição ao P1 aumentou os níveis de ácido ascórbico e a exposição ao P2 reduziu os níveis de SHNP e de ácido ascórbico. Quanto às defesas antioxidantes enzimáticas, elas alteraram no pulmão apenas no P2. No cérebro, a atividade da CAT reduziu após a exposição ao P1, e a exposição ao P2 reduziu a atividade da CAT e da SOD. A atividade da δ-ALA-D foi alterada no P1 no pulmão e no P2 no cérebro. O tratamento com (PhSe)2 restaurou os danos causados pela exposição passiva à fumaça do cigarro nos pulmões e cérebro dos ratos jovens. Além disso, os níveis de SHNP, o conteúdo de ácido ascórbico e a atividade da GST apresentaram um aumento per se nos pulmões dos animais tratados com (PhSe)2. Para estudar o mecanismo pelo qual o (PhSe)2 apresentou efeito antioxidante, verificou-se o efeito mimético in vitro deste composto orgânico de selênio (1 - 50μM) na atividade das enzimas dehidroascobato (DHA) redutase e GST. O (PhSe)2 a partir da concentração de 5μM apresentou efeito mimético da atividade destas enzimas. Além disso, estudou-se o efeito do (PhSe)2 (10 - 50μM) como scavenger dos radicais 1,1-difenil-2-picril-hidrazil (DPPH ) e 2,2 -azino-bis(3-etilbenztiazolina-6-ácido sulfônico) (ABTS +), e na proteção da auto-oxidação do Fe2+. Entretanto, o composto não apresentou efeito scavenger, nem protegeu da auto-oxidação do Fe2+, descartando que esses mecanismos estariam envolvidos na ação antioxidante do composto. O envolvimento na síntese da glutationa (GSH) também foi estudado na tentativa de explicar os mecanismos pelos quais o (PhSe)2 apresenta efeito antioxidante. Para isso, foi utilizado a butionina sulfoximina (BSO), uma substância que inibe a γ-glutamilcisteína sintetase, uma enzima envolvida na síntese da GSH. Verificou-se que o BSO bloqueou o efeito protetor do (PhSe)2 na redução dos níveis de SHNP provocada pela exposição passiva à fumaça do cigarro no pulmão e fígado de ratos jovens. Com o presente trabalho conclui-se que o (PhSe)2 apresenta efeito antioxidante por diferentes mecanismos. A ação do (PhSe)2 em aumentar os níveis de SHNP, ácido ascórbico e a atividade da GST é um dos mecanismos do efeito antioxidante deste composto. O (PhSe)2 apresentou atividade DHA redutase e GST-like, demonstrando um novo mecanismo do efeito antioxidante do composto. Além disso, a síntese da GSH está envolvida no efeito antioxidante do (PhSe)2, uma vez que, bloqueando a síntese da GSH, ocorre um bloqueio no efeito antioxidante do composto.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The physiological state of menopause is characterized by an irreversible loss of ovarian function, with a resulting decrease in estrogen production, leading to the appearance of metabolic, cognitive, and behavioral alterations. For this reason, understanding how the decrease in the estrogen production contributes to the progress of menopausal symptoms can be very useful for the development of alternative therapies than hormone replacement therapy. In this context, the data show that ovariectomized Wistar rats treated with (PhSe)2 at a dose of 5 mg/kg once a day for 30 days presented lower plasma triglyceride levels and increased HDL levels when compared to control ones. Moreover, (PhSe)2 administration reduced the weight gain and fat abdominal accumulation induced by ovariectomy. It was also observed that (PhSe)2 treatment improved hepatic oxidative stress parameters in ovariectomized rats (ascorbic acid and reduced glutathione levels, and glutathione S-transferase and catalase activities). Additionally, (PhSe)2 treatment at a dose of 5 mg/kg once a day for 30 days improved the performance of ovariectomized Wistar rats in the Morris Water Maze test, possibly by inhibiting the increase in brain acetylcholinesterase activity induced by ovariectomy. The present results suggest a promising role of (PhSe)2 against the cognitive decline related to menopause. The transition to menopause is associated with an increased risk of depressed mood. On this bases, the obtained results demonstrate that the prolongation of immobility time in the tail suspension test and forced swimming test in ovariectomized mice submitted to subchronic stress protocol was prevented by (PhSe)2 treatment at a dose of 10 mg/kg. It was also found a possible involvement of the serotonin system in this effect, demonstrated by the modulation of 5-HT2A/2C and 5-HT3 receptor subtypes. Although (PhSe)2 had inhibited in vitro monoamine oxidase A and B activities, treatment of ovariectomized mice with (PhSe)2 did not alter neither MAO-A nor MAO-B ex vivo activity. These findings suggest that (PhSe)2 treatment could influence mood and behavior in postmenopausal women. In order to investigate a possible mechanism of action for the hypocholesterolemic effect of (PhSe)2 it was observed that (PhSe)2 treatment increases the LDL receptor levels and augment the adenosine monophosphate (AMP)-activated kinase (AMPK) activation state without inhibiting directly 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase (HMGR) enzyme activity in HepG2 cell cultures. These findings are in accordance with those from in vivo studies previously published. In addition, L6 skeletal muscle cells treated with (PhSe)2 presented an augment in glucose transporter 4 (GLUT4) translocation from the cytosol to the cell membrane via an increase in AMPK phosphorylation state, which could be linked to the hypoglycemic properties presented by (PhSe)2 in other studies. In conclusion, the body of evidence presented in this thesis points to the use of (PhSe)2 as a promising alternative therapy for the management of postmenopausal symptoms. However, it is important to mention that the global net effects of (PhSe)2 still need to be better described in order to identify possible negative side effects. / A menopausa caracteriza-se pela suspensão irreversível da função ovariana, com declínio da produção de hormônios estrogênicos. A falta desses hormônios culmina no aparecimento de alterações metabólicas, cognitivas e comportamentais. Por essa razão, entender de que maneira a depleção de hormônios ovarianos contribui para o surgimento dos sintomas característicos da menopausa pode ser extremamente útil para o desenvolvimento de tratamentos alternativos à terapia de reposição hormonal. Nesse contexto, os dados aqui apresentados demonstram que ratas Wistar ovariectomizadas que foram tratadas com disseleneto de difenila [(PhSe)2] na dose de 5 mg/kg uma vez ao dia durante um período de 30 dias possuíam reduzidos níveis plasmáticos de triglicerídeos e aumentados níveis de HDL quando comparadas as ratas controle não ovariectomizadas. Além disso, a administração de (PhSe)2 foi capaz de reduzir o ganho de peso e o acúmulo de gordura abdominal nas ratas ovariectomizadas. Também foi observado que o tratamento com (PhSe)2 melhorou parâmetros hepáticos relacionados a estresse oxidativo nas ratas ovariectomizadas (níveis de ácido ascórbico e glutationa reduzida (GSH) e atividade das enzimas glutationa S-transferase e catalase). O tratamento com (PhSe)2 na dose de 5 mg/kg uma vez ao dia durante um período de 30 dias também melhorou o desempenho das ratas Wistar ovariectomizadas no teste do Labirinto Aquático de Morris, possivelmente por impedir o aumento da atividade da enzima acetilcolinesterase cerebral observado nas ratas ovariectomizadas. Dessa forma, os resultados sugerem um possível efeito benéfico do (PhSe)2 para o tratamento do declínio cognitivo associado a menopausa. Ainda com relação aos sintomas apresentados pelas mulheres durante a menopausa, dados da literatura mostram que a transição para a menopausa associa-se a um risco aumentado para o aparecimento de sintomas do tipo depressivos. Com base nisso, foi evidenciado que fêmeas ovariectomizadas de camundongos Swiss submetidas a um protocolo de estresse sub-crônico apresentavam aumento no tempo de imobilidade nos testes de Suspensão da Cauda e do Nado Forçado, ambos preditivos de comportamento do tipo depressivo.Também foi observado que esse prolongamento no tempo de imobilidade apresentado pelas fêmeas ovariectomizadas foi prevenido pelo tratamento com (PhSe)2 na dose de 10 mg/kg administrado 30 minutos antes de cada exposição ao protocolo de estresse. Além disso, evidenciou-se o envolvimento dos receptores de serotonina do tipo 5-HT2A/2C e 5-HT3 no efeito do tipo antidepressivo apresentado pelo (PhSe)2. Embora o (PhSe)2 tenha inibido a atividade de ambas isoformas da enzima monoamino oxidase (MAO-A e MAO-B) in vitro, não foi observada inibição da atividade de tais enzimas quando sua atividade foi determinada ex vivo. Com base nesses resultados sugere-se que o tratamento com (PhSe)2 pode influenciar aspectos relacionados ao humor e ao comportamento em mulheres no período pós-menopausa. No intuito de elucidar os mecanismos envolvidos no efeito hipocolesterolêmico do (PhSe)2 em culturas de células HepG2 observou-se que este composto orgânico de selênio leva a um aumento nos níveis de receptores de LDL e a um aumento no estado de ativação da enzima adenosina monofosfato (AMP) quinase (AMPK), sem inibir diretamente a atividade da HMG-CoA redutase. Esses resultados corroboram com os achados de outros trabalhos, os quais demonstram um efeito hipocolesterolêmico do (PhSe)2 in vivo. Além disso, também foi buscado um possível mecanismo para o efeito hipoglicemiante apresentado pelo (PhSe)2 em trabalhos anteriores: resultados obtidos a partir de culturas de células L6 (células de músculo esquelético de ratos), sugerem que o (PhSe)2 aumenta a translocação do transportador de glicose 4 (GLUT4) do citosol para a membrana celular devido a um aumento no estado de ativação da enzima AMPK. Em conclusão, o conjunto de resultados apresentado nesta tese aponta o uso do (PhSe)2 como uma terapia alternativa bastante promissora para o tratamento de algumas das principais conseqüências da menopausa, a saber aumento no ganho de peso, dislipidemia, prejuízos cognitivos e ocorrência de episódios depressivos. Entretanto, faz-se importante mencionar que os efeitos globais do (PhSe)2 ainda precisam ser melhor caracterizados no intuito de verificar a existência de possíveis efeitos adversos.

The liver presented exceptional characteristics, like controlling energy production, immunological defenses, and blood reserve. In the environment like in the work place, the human is exposed to a different kind of hepatotoxic compounds, for example, on inks and derivatives (2-nitropropane), chemical reagents (carbon tetrachloride) and in tobacco smoke (2-nitropropane and cadmium). In fact, is interesting studies of therapies which protect or ameliorated the damage induced by these compounds. Considering the growing interesting around organochalcogens, in special interest, diphenyl diselenide (PhSe)2, which posses important pharmacological properties, such as: anti-ulcer, antiinflammatory, antinociceptive, anti-hyperglycemic, protected against orofacial diskinesia induced by reserpine and halopheridol and may act on memory facilitation in mice, the hepatoprotective properties of this compound induced by different models of liver damage (2-nitropropane, cadmium and carbon tetrachloride) were examined. The results demonstrated that (PhSe)2 (100 µmol/kg) significantly reduced hepatic markers levels when compared to 2-nitropropane (2-NP) group. Treatment with diphenyl diselenide, at all doses, effectively protects against the increase of lipid peroxidation when compared to 2-NP group. In addition, histological examination revealed that 2-NP treatment causes a moderate swelling and degenerative alterations on hepatocytes and (PhSe)2 protects against these alterations. This study evidences the protective effect of diphenyl diselenide by 2-NP-induced acute hepatic damage. In addition the effect of post-treatment with (PhSe)2 on liver damage induced by 2-NP was also examined. (PhSe)2 effectively restored the increase of aminotransferase activities and urea level when compared to the 2-NP group. At the highest dose (100 mol/kg), (PhSe)2 decreased -glutamyl transferase activity (GGT) and ameliorated the increase of hepatic and renal lipid peroxidation when compared to 2-NP group. 2-NP reduced catalase activity (CAT) and did not alter superoxide dismutase activity (SOD) nor ascorbic acid level. This study points out the involvement of CAT activity in 2-NP-induced acute liver damage and suggests that the post-treatment with diphenyl diselenide was effective in restoring the hepatic damage induced by 2-NP. Similar results were obtained with cadmium (Cd), an environmental toxic metal implicated in human diseases. Cadmium content determined in the tissue of rats exposed to cadmium chloride (CdCl2) provides evidence that the liver is the major cadmium target. The concentration of cadmium in liver was about three fold higher than that in kidney, and (PhSe)2 reduced about six fold the levels of this metal in liver of rats exposed. Rats exposed to CdCl2 showed histological alterations abolished by (PhSe)2 administration. In addition, (PhSe)2 administration ameliorated plasma malondialdehyde (MDA) levels, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), lactate dehydrogenase (LDH) and GGT activities increased by CdCl2 exposure. In conclusion, this study demonstrated that co-treatment with (PhSe)2 ameliorated hepatotoxicity and cellular damage in rat liver after sub-chronic exposure with CdCl2. The proposed mechanisms by which (PhSe)2 acts in this experimental protocol are its antioxidant properties and its capacity to form a complex with Cd. On the contrary, the administration of (PhSe)2 potentiated acute hepatic damage induced by carbon tetrachloride (CCl4), as manifested by an increase in biochemical parameters (AST, ALT, ALP, GGT and BT) and severe alteration in histopathology. This study also demonstrated a potentiation of lipid peroxidation levels and a consequent depletion of important antioxidant defenses including catalase and ascorbic acid, suggesting that the oxidative damage is related to the potentiation effect induced by (PhSe)2. Considering the results obtained, could be suggested that (PhSe)2 present a hepatoprotective effect depending of experimental protocol. / O fígado apresenta extraordinária pluralidade funcional, destacando-se no controle de produção de energia, defesa imunológica e reserva volêmica. No meio ambiente e ocupacionalmente, o ser humano está exposto a uma variedade de compostos hepatotóxicos, como por exemplo, no uso de tintas e seus derivados (2-nitropropano), reagentes químicos (tetracloreto de carbono) e na exposição ao cigarro (cádmio e 2-nitropropano). Portanto, é interessante o estudo de terapias que previnam ou até mesmo revertam à intoxicação causada por estes compostos. Considerando o crescente interesse por compostos orgânicos de selênio, em especial o disseleneto de difenila ((PhSe)2) que possui propriedades farmacológicas mais amplas como: efeitos anti-úlcera, antiinflamatório e antinociceptivo, anti- hiperglicemiante, protege contra a discinesia orofacial induzida por reserpina e haloperidol e pode atuar na facilitação da formação de memória em camundongos. Deste modo, os efeitos hepatoprotetores deste composto frente a diferentes modelos de dano hepático (2-nitropropano, cádmio e tetracloreto de carbono) foram examinados. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que a administração de (PhSe)2 (100 µmol/kg) reduziu os níveis de marcadores hepáticos e os níveis de peroxidação lipídica quando comparado ao grupo tratado com 2-nitropropano (2-NP). Além disso, os exames histológicos revelaram que o tratamento com 2-NP causou alterações degenerativas nos hepatócitos e que o (PhSe)2 foi capaz de proteger, evidenciando o efeito hepatoprotetor desse composto sobre o dano hepático induzido por 2-NP. O efeito do pós-tratamento com (PhSe)2 sobre o dano hepático induzido com 2-NP também foi investigado. Este composto restaurou a atividade plasmática das enzimas aminotransferases e os níveis de uréia quando comparado ao grupo tratado com 2-NP. Na maior dose (100 mol/kg), o (PhSe)2 causou uma diminuição na atividade da enzima -glutamil transferase (GGT) e restituiu o aumento nos níveis de peroxidação lipídica hepáticos e renais quando comparado ao grupo tratado com 2-NP. O tratamento com 2-NP reduziu a atividade hepática da catalase, entretanto não alterou a atividade da superóxido dismutase (SOD) e os níveis de ácido ascórbico, sugerindo que a inibição da CAT pode estar relacionada com o aumento nos níveis de peroxidação lipídica hepática nos ratos tratados com 2-NP. Resultados similares foram encontrados quando o dano hepático foi induzido por cádmio (Cd), um contaminante ambiental implicado em várias doenças. O conteúdo de Cd determinado nos ratos expostos ao cloreto de cádmio (CdCl2) provêm evidências de que o fígado é o maior alvo da toxicidade deste metal. A concentração de cádmio no fígado foi em torno de 3 vezes maiores que os níveis encontrados no rim. O (PhSe)2 reduziu em torno de 6 vezes os níveis deste metal no fígado dos ratos expostos ao CdCl2. Além disso, a administração de (PhSe)2 causou uma redução nos níveis de malondialdeído plasmáticos (MDA), na atividade das aminotransferases, na fosfatase alcalina (ALP), lactato desidrogenase (LDH) e GGT quando comparado ao grupo tratado com cádmio. Em conclusão, esse estudo demonstrou que o tratamento concomitante com (PhSe)2 reduziu a hepatotoxicidade e o dano celular em fígado de ratos expostos ao cádmio. O mecanismo proposto para ação do (PhSe)2 pode ser devido as suas propriedades antioxidantes ou pela sua capacidade de formar um complexo com Cd. Em contraste, a administração de (PhSe)2 potencializou o dano induzido por tetracloreto de carbono (CCl4), o que foi demonstrado pelo aumento dos níveis de marcadores bioquímicos (AST, ALT, ALP, GGT and BT) e pela severa alteração na histologia. Esses estudos também demonstraram que a administração de (PhSe)2 potencializou os níveis de peroxidação lipídica com consequente depleção das defesas antioxidantes, como a catalase e o ácido ascórbico, sugerindo que o dano oxidativo está relacionado com este efeito. Considerando os resultados obtidos, podemos sugerir que o disseleneto de difenila apresenta um efeito hepatoprotetor dependendo do modelo experimental.

Visando contribuir para o conhecimento da dinâmica do estresse celular por agentes químicos e físicos e suas possíveis implicações sobre a mobilização de elementos transponíveis presentes em Drosophila, foram realizadas diferentes abordagens experimentais utilizando a espécie cosmopolita Drosophila melanogaster, e as espécies neotropicais do subgrupo willistoni, D. willistoni (três linhagens) D. equinoxialis, D. paulistorum, D. insularis e D. tropicalis. Foi verificado o efeito tóxico de disseleneto de difenila ((PhSe)2) durante diferentes estágios do ciclo de vida da Drosophila melanogaster e das espécies do subgrupo willistoni. Em D. melanogaster, as moscas adultas foram mais resistentes a intoxicação por (PhSe)2 do que larvas e pupas. De uma maneira geral as espécies do subgrupo willistoni são mais sensíveis à intoxicação por selênio do que a D. melanogaster, possivelmente explicado e de acordo com a recentemente demonstrada ausência de homologia de genes para selenoproteínas no genoma de D. willistoni com todas as onze outras espécies sequenciadas. O potencial do selênio para promover estresse celular em D. melanogaster foi evidenciado através da transcrição do gene hsp83 por Northern blot. Nas espécies do subgrupo willistoni a expressão deste gene e do hsp70 foi abordada através de Real Time PCR em resposta ao selênio e ao paraquat, que igualmente foi mais tóxico nos estágios iniciais de desenvolvimento. Os resultados da expressão dos genes de estresse, entretanto, não foram conclusivos, bem como a procura da transposase do elemento P em resposta aos tratamentos. Apesar disso foram estabelecidas às condições experimentais para a realização de experimentos futuros. / Aiming to contribute to the knowledge of the dynamics of cell stress caused by chemical and physical agents and the likely implications thereof in the mobilization of transposable elements present in Drosophila, different experimental approaches were adopted using the cosmopolitan species Drosophila melanogaster and the Neotropical species of the willistoni subgroup, D. willistoni (three strains), D. equinoxialis, D. willistoni, D. paulistorum, D. insularis and D. tropicalis. The toxic effect of diphenyl diselenide [(PhSe)2] was observed in the different life cycles of Drosophila melanogaster and of the species of the willistoni subgroup. D. melanogaster adult flies were more resistant to intoxication by (PhSe)2 as compared to larvae and pupae. Generally speaking the species belonging to the willistoni subgroup are more sensitive to intoxication by selenium as compared to D. melanogaster, which is possibly explained and in accordance to the recently demonstrated absence of gene homology of selenoproteins in the D. willistoni genome with all that of the other eleven species sequenced. The evidence of the potential exhibited by selenium to promote cell stress in D. melanogaster is shown by the hsp83 gene transcription analyzed by Northern blot. In the species of the willistoni subgroup, the expression of the hsp83 and of the hsp70 genes was analyzed by Real Time PCR in response to selenium and paraquat, which was equally more toxic in the early development stages. Nevertheless, the results of the stress gene expression were inconclusive, as well as the search for P element transposase in response to treatments. In spite of that, the experimental conditions required for future research have been established.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study, acute effects of mercury on mouse blood, kidneys and liver were evaluated. Mice received a single dose of mercuric chloride (HgCl2 - 4.6 mg/kg, subcutaneously) for three consecutive days. We investigated the possible beneficial effects of antioxidant therapy (N-acetylcysteine (NAC) and diphenyl diselenide (PhSe)2) comparing to sodium salt of 2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid (DMPS), an effective chelating agent on mercury exposure in mice. We also verified if metallothionein (MT) induction would be involved in a possible mechanism of protection against mercury poisoning and if different therapies would modify MT levels and other toxicological parameters. The results demonstrated that animals treated with mercuric chloride presented a reduction in the body weight gain and therapies did not were effective in reverting this damage. HgCl2 exposure inhibited δ-aminolevulinic dehydratase (δ-ALA-D) activity in liver and only DMPS treatment prevented the inhibitory effect. Animals treated with mercury presented an increase in renal NPSH and therapies did not modify these levels. Urea concentration was increased after mercury exposure. NAC plus (PhSe)2 was partially effective in protecting against this effect of mercury . DMPS and (PhSe)2 were effective in restoring the increment in urea concentration caused by mercury. Thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS), ascorbic acid levels, aspartate (AST) and alanine (ALT) aminotransferases were not modified after mercury exposure. Moreover, mercury poisoning caused an increase in hepatic and renal MT levels and antioxidant therapies did not modify this parameter. Our data pointed out the lack of the therapeutic effect of antioxidants tested. / Neste trabalho foram avaliados os efeitos da intoxicação aguda induzida por cloreto de mercúrio (HgCl2) em sangue, rim e fígado de camundongos. Os animais receberam uma única dose de HgCl2 (4,6 mg/Kg de peso), via sub-cutânea, por três dias consecutivos. Investigou-se o possível efeito protetor da terapia com antioxidantes (N-acetilcisteína-NAC e disseleneto de difenila-(PhSe)2) comparando ao ácido 2,3-dimercapto-1-propanosulfônico (DMPS), um agente quelante efetivo contra intoxicações por mercúrio. Além disto, foi verificado se a indução de metalotioneínas (MT) poderia estar envolvida em um possível mecanismo de proteção contra a intoxicação pelo mercúrio e se as diferentes terapias poderiam modificar os níveis de MT e outros parâmetros toxicológicos. Os resultados demonstraram que os animais tratados com cloreto de mercúrio apresentaram uma redução no ganho de peso corporal e as terapias não foram efetivas em reverter este dano. A exposição ao HgCl2 causou inibição na atividade da enzima δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) em fígado de camundongos e somente a terapia com DMPS foi efetiva em reverter esta inibição. Os animais tratados com mercúrio apresentaram um aumento nos níveis de NPSH renal e as terapias não modificaram estes níveis. A concentração de uréia foi aumentada nos animais expostos ao cloreto de mercúrio. A terapia com NAC + (PhSe)2 foi parcialmente efetiva em proteger contra este efeito do mercúrio. Já as terapias com DMPS e (PhSe)2 foram efetivas em proteger contra o aumento nos níveis de uréia induzido pelo mercúrio. As substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), os níveis de ácido ascórbico e as transaminases (aspartato-AST e alanina-ALT) não foram alteradas após a exposição ao HgCl2. Além disso, os resultados demonstraram que a exposição ao mercúrio causou um aumento nos níveis de metalotioneínas hepático e renal e as terapias com antioxidantes não modificaram este parâmetro. Nossos dados apontam para a falta de efeito terapêutico dos antioxidantes testados.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hypothyroidism is a syndrome resulting from decreased production and secretion of triiothyronine (T3) and thyroxine (T4) hormones, frequently diagnosed in women. Clinical and experimental evidence support the association between reduction in thyroid hormones, neuropsychiatric disorders and oxidative stress. Selenium (Se) is a trace element essential to thyroid functions. The present study investigated the effect of diphenyl diselenide supplementation in a model of methimazole-induced hypothyroidism in female rats. We evaluated behavioral parameters related to memory and spatial learning (Article 1) and depressive-like behavior (Manuscript 1). Biochemical parameters were also investigated in relation to oxidative stress, MAO activity and the expression of antioxidant enzymes genes (Manuscripts 1 and 2). In Article 1, we observed a significant effect of diet supplemented with diphenyl diselenide in improving memory and spatial learning deficits in hypothyroid animals undergoing the task of Morris Water Maze. In Manuscript 1 we observed that methimazole-induced hypothyroidism caused a depressive-like behavior assessed in the forced swimming test and that supplementation with diphenyl diselenide caused a reversal of this effect. Furthermore, animals supplemented with diphenyl diselenide performed better in evaluating the antidepressant-like effect. In both (Article 1 and Manuscript 1), there were no motor and/or anxiety alterations, which could interfere with the results. Biochemical parameters in Manuscript 1 and 2 demonstrated that diphenyl diselenide improved analyzes related to oxidative stress (TBARS, ROS and NP-SH) in brain structures and restored the activity of MAO-B (Manuscript 1). In addition, Manuscript 2 evaluated the effects of hypothyroidism and supplementation with diphenyl diselenide on gene expression of antioxidant enzymes and transcription factor NRF-2. The results showed that hypothyroidism caused a significant increase in the expression of antioxidant enzymes, positively correlated to the transcription factor NRF-2. This effect was observed predominantly in the cerebral cortex and hippocampus, whereas supplementation with diphenyl diselenide was effective in normalizing the levels of antioxidant gene expression. Although hypothyroidism has caused a significant increase in gene expression levels of SOD, CAT and GPx were not observed changes in enzyme activity. Finally, the results of this study indicate through different experimental protocols that methimazole-induced hypothyroidism caused a deficit in spatial learning and memory, and depressive-like behavior. In addition, there were changes related to oxidative stress and the regulation of gene expression related to the antioxidant defense system. Diphenyl diselenide presented significant effects in promoting the reversal of behavioral effects and restore the biochemical parameters, and its role in regulating the expression of genes related to antioxidant defense system, adding a new interpretation to its pharmacological effects and demonstrates its potential to treat the complications caused by hypothyroidism. / O hipotireoidismo é uma síndrome caracterizada pela produção e secreção insuficiente dos hormônios tireóideos, triiodotironina (T3) e tiroxina (T4), frequentemente diagnosticada em mulheres. Evidências clínicas e experimentais têm relatado a associação entre redução dos hormônios tireóideos, doenças neuropsiquiátricas e estresse oxidativo. O selênio (Se) é um elemento traço essencial às funções tireóideas. Este estudo investigou o efeito da suplementação com disseleneto de difenila sobre parâmetros comportamentais e bioquímicos em um modelo de indução ao hipotireoidismo pelo metimazol, em ratas. Foram avaliados parâmetros comportamentais relacionados à memória e à aprendizagem espacial (Artigo 1) e ao comportamento semelhante à depressão (Manuscrito 1). Parâmetros bioquímicos também foram investigados em relação ao estresse oxidativo, à atividade da enzima MAO e à expressão gênica relacionada ao sistema de defesa antioxidante (Manuscritos 1 e 2). No Artigo 1, observamos um efeito significativo da dieta suplementada com disseleneto de difenila, ao reverter o déficit relacionando à memória e à aprendizagem espacial nos animais hipotireóideos submetidos à tarefa do Labirinto Aquático de Morris. No Manuscrito 1 observamos que o hipotireoidismo induzido pelo metimazol causou um comportamento semelhante à depressão avaliada no Teste do Nado Forçado e que a suplementação com disseleneto de difenila provocou a reversão desse efeito. Além disso, os animais suplementados com o disseleneto de difenila apresentaram um desempenho melhor na avaliação do efeito semelhante ao antidepressivo. Em ambos (Artigo 1 e Manuscrito 1), não ocorreram alterações motoras e/ou relacionadas à ansiedade, que pudessem interferir nos resultados. Os parâmetros bioquímicos avaliados nos Manuscritos 1 e 2 mostraram que o disseleneto de difenila melhorou os marcadores de estresse oxidativo (TBARS, ROS e NP-SH) nas estruturas cerebrais e restaurou a atividade da enzima MAO B (Manuscrito 1). Além disso, o Manuscrito 2 avaliou os efeitos do hipotireoidismo e da suplementação com disseleneto de difenila sobre a expressão gênica das enzimas antioxidantes e do fator de transcrição NRF-2. Os resultados mostraram que o hipotireoidismo provocou um aumento significativo na expressão das enzimas antioxidantes, correlacionado positivamente ao fator de transcrição NRF-2. Esse efeito foi predominantemente observado no córtex cerebral e no hipocampo, sendo que a suplementação com disseleneto de difenila foi efetiva em normalizar os níveis de expressão gênica antioxidante. Apesar de o hipotireoidismo ter causado um aumento significativo nos níveis de expressão gênica das enzimas SOD, CAT e GPx não se observaram alterações nas atividades enzimáticas. A partir desse estudo pode-se concluir através dos diferentes protocolos experimentais realizados que o hipotireoidismo induzido pelo metimazol causou déficit de memória e de aprendizagem espacial, bem como o comportamento semelhante à depressão. Além disso, observaram-se as alterações relacionadas ao estresse oxidativo e à regulação da expressão gênica relacionada ao sistema de defesa antioxidante. O disseleneto de difenila apresentou efeitos significativos na reversão dos efeitos comportamentais e na restauração dos parâmetros bioquímicos avaliados, sendo que a regulação da expressão de genes relacionados ao sistema de defesa antioxidante acrescenta uma nova interpretação aos seus efeitos farmacológicos e demonstra o seu potencial para tratar as complicações causadas pelo hipotireoidismo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Selenium (Se) is an essential micronutrient present in selenoproteins on living beins, in the form of the amino acid selenocysteine and selenomethionine. Chemically related to Se, tellurium (Te) has no biological function in mammals, however, organic Te compounds showed up as good antioxidant agents. Although ebselen (Ebs), diphenyl diselenide [(PhSe)2] and diphenyl ditelluride [(PhTe)2] present antioxidant properties via their glutathione peroxidase (GPx) mimetic activity, these compounds exhibit toxic effects at high concentrations due to its property in oxidizing thiols groups. However, the toxicity mechanism of these compounds through the modulation of gene expression was never studied in human cells. Thus, this study aimed to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity of organochalcogens in human leukocytes, and evaluate their mechanisms through the production of reactive oxygen species (ROS) and modulation of antioxidant proteins expression, and to evaluate the relative amount of organochalcogens in contact with the cells in our ex vivo exposure model. Trypan s blue exclusion test and comet assay were used to evaluate, respectively, cytotoxicity and genotoxicity induced by the compounds. The fluorescence of dichlorofluorescein (DCFH) and propidium iodide (PI) were measured in leukocytes exposed by flow cytometry. The expression of the genes for the enzymes Catalase, Superoxide Dismutase 1, Glutathione Peroxidase 3, Glutathione Peroxidase 4, Thioredoxin Reductase 1 and Nrf-2 were analyzed. A dichloromethane extraction of the buffer and the pellet of the cells was injected into a GC-MS apparatus to evaluate the amount of compound in contact with cells. The compounds induced a reduction in cell viability only in the concentration of 50 μM, being Ebs the most cytotoxic compound, followed by (PhTe)2 and (PhSe)2, while (PhTe)2 was the only compound able of increasing the apoptotic rate of leukocytes, which happened at all concentrations (10-50 μM). (PhTe)2 increased DNA damage index in all tested concentrations (5-50 μM), while Ebs and (PhSe)2 did it only at 50 μM concentration. Surprisingly, (PhSe)2 was the only compound effective in increasing ROS production in all tested concentrations (10-50 μM), which was accompanied by an increase in the SOD1 expression and a decrease in CAT expression. All compounds were effective in decreasing the expression of GPX3 and NFE2L2 (Ebs > (PhTe)2 > (PhSe)2), and none altered the expression of GPX4 and TRXR1. The compounds were found in higher concentrations in leukocyte pellet extraction than in their buffer. We conclude that the toxicity of the compounds in question is not directly related to their property in inducing production of ROS. / O selênio (Se) é um micronutriente essencial presente nas selenoproteínas dos organismos vivos, na forma dos aminoácidos selenocisteína e selenometionina. Quimicamente relacionado ao Se, o telúrio (Te) não possui nenhuma função biológica nos mamíferos, porém, compostos orgânicos de Te se mostraram bons agentes antioxidantes. Apesar do ebselen (Ebs), disseleneto de difenila [(PhSe)2] e ditelureto de difenila [(PhTe)2] possuírem atividade mimética a enzima glutationa peroxidase (GPx), exibindo propriedades antioxidantes, estes compostos apresentam efeitos tóxicos em altas concentrações, devido a sua capacidade de oxidar grupos tióis. Porém, os mecanismos de toxicidade destes compostos através da modulação da expressão gênica nunca foram estudados em células humanas. Desta forma, este estudo objetivou avaliar a citotoxicidade e a genotoxidade dos organocalcogênios em leucócitos humanos, e avaliar seus mecanismos através da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e modulação da expressão de proteínas antioxidantes, além de avaliar a quantidade relativa de organocalcogênio em contato com as células em nosso modelo de exposição ex vivo. O teste de exclusão do azul de Trypan e o ensaio cometa foram utilizados para avaliar, respectivamente, a citotoxicidade e a genotoxicidade dos organocalcogênios. A fluorescência da diclorofluoresceína (DCFH) e iodeto de propídeo (IP) foi medida nos leucócitos expostos por citometria de fluxo. A expressão dos genes para as enzimas Catalase, Superóxido Dismutase 1, Glutationa Peroxidase 3, Glutationa Peroxidase 4, Tiorredoxina Redutase 1 e Nrf-2 foram analisados. Uma extração de diclorometano do tampão e do pellet das células foi injetada em um aparelho de GC-MS para avaliar a quantidade de composto em contato com as células. Os organocalcogênios induziram a uma redução da viabilidade celular apenas na concentração de 50 μM, sendo que o efeito maior foi do Ebs, seguido pelo (PhTe)2 e pelo (PhSe)2, enquanto o (PhTe)2 foi o único composto capaz de aumentar a taxa apoptótica dos leucócitos, o que aconteceu em todas as concentrações (10-50 μM). O (PhTe)2 aumentou o índice de dano ao DNA em todas as concentrações testadas (5-50 μM), enquanto o Ebs e o (PhSe)2 o fizeram apenas na concentração de 50 μM. Surpreendentemente, o (PhSe)2 foi o único composto efetivo em aumentar a produção de EROs em todas as concentrações testadas (10-50 μM), o que foi acompanhado por um aumento na expressão da SOD1 e uma diminuição da expressão da CAT. Todos os compostos foram efeitovs em diminuir a expressão da GPX3 e do NFE2L2 (Ebs > (PhTe)2 > (PhSe)2), sendo que nenhum alterou a expressão da GPX4 e da TRXR1. Os organocalcogênios foram encontrados em maior concentração na extração do pellet de leucócitos do que no seu tampão. Concluímos que a toxicidade dos compostos em questão não está diretamente relacionada com a propriedade dos mesmos em produzir EROs.