O Captopril é um dos medicamentos anti-hipertensivos mais consumidos no Brasil. Constitui-se em um pó cristalino, branco ou levemente amarelado, com leve odor característico de sulfeto, facilmente solúvel em água, etanol, clorofórmio e metanol. Em soluções aquosas, o captopril sofre reação de oxidação, formando em quantidade crescente como produto de degradação o dímero dissulfeto de captopril. Além disso, no período de 24 horas, mais de 95% da dose absorvida é eliminada pela urina, sendo 40 a 50% na forma inalterada, e o restante na forma do dímero dissulfeto de captopril e de outros metabólitos, os quais são encaminhados para o esgoto, podendo assim atingir os corpos dágua. O presente trabalho foi planejado de maneira a estudar o impacto e o comportamento do medicamento e do seu produto de degradação em águas ambientais. Para isso, foi feita a validação do método analítico escolhido, cromatografia líquida de alta eficiência, que foi a ferramenta adequada para garantir a confiabilidade dos dados analíticos do método. Foi monitorada também a estabilidade do fármaco na forma de comprimidos e em solução aquosa, ao longo de 144 dias. Os resultados mostraram que quando os comprimidos de captopril são armazenados em sua embalagem original, nesse caso blister, a uma temperatura controlada igual a 40o C e umidade controlada igual a 75 %, eles permaneceram estáveis. A concentração de captopril apresentou uma média igual a 97,4 %. Por outro lado, quando diluído e armazenado nas mesmas condições de temperatura e umidade citadas anteriormente para a obtenção de uma solução aquosa na concentração igual a 1 mg/mL, a substância captopril chegou a variar de 95,7% a 68,5%. Já o seu produto de degradação, dissulfeto de captopril, atingiu um aumento na concentração de 1,7 para 31,1%, ambos em 144 dias / Captopril is one of the widely used anti-hypertension remedies used in Brazil. It is a crystalline white or slightly yellow powder, with a typical sulfide odor, easily soluble in water, ethanol, chloroform and methanol. In aqueous solutions, captopril tends to oxidize, producing growing concentrations of its degradation product, the dimmer captopril disulfide. Beyond this, in the period of 24 hours, more than 95% of the absorbed dose is excreted in the urine, 40 to 50% of the component in its original form, and the remaining in the form of captopril disulfide and other metabolites, which are discharged in the domestic waterstreams, reaching other waterbodies. Thus, the present work was planned to study the impact and the behavior of this remedy and its degradation product in environmental waters. To reach this goal, initially the validation of the analytical method selected to quantify its degradation was performed, high efficiency liquid chromatography, a suitable tool to guarantee reliability to analytical data. The stability of the pharmaceutical product, in the form of tablets, as well as in aqueous solutions, during 144 days. The results indicated that captropril tablets when stored in its original package, blister, to a controlled temperature of 40o C and 75% relative humidity, were kept stable. The average captopril concentration was equal to 97.4%. On the other hand, when diluted and stored in the temperature and relative humidity mentioned before, for a 1 mg/mL concentration, the substance captopril ranged from 95.7 to 68.5%. Its degradation product, captopril disulfide, increased from 1.7 to 31.1%, in around 144 days

O Captopril é um dos medicamentos anti-hipertensivos mais consumidos no Brasil. Constitui-se em um pó cristalino, branco ou levemente amarelado, com leve odor característico de sulfeto, facilmente solúvel em água, etanol, clorofórmio e metanol. Em soluções aquosas, o captopril sofre reação de oxidação, formando em quantidade crescente como produto de degradação o dímero dissulfeto de captopril. Além disso, no período de 24 horas, mais de 95% da dose absorvida é eliminada pela urina, sendo 40 a 50% na forma inalterada, e o restante na forma do dímero dissulfeto de captopril e de outros metabólitos, os quais são encaminhados para o esgoto, podendo assim atingir os corpos dágua. O presente trabalho foi planejado de maneira a estudar o impacto e o comportamento do medicamento e do seu produto de degradação em águas ambientais. Para isso, foi feita a validação do método analítico escolhido, cromatografia líquida de alta eficiência, que foi a ferramenta adequada para garantir a confiabilidade dos dados analíticos do método. Foi monitorada também a estabilidade do fármaco na forma de comprimidos e em solução aquosa, ao longo de 144 dias. Os resultados mostraram que quando os comprimidos de captopril são armazenados em sua embalagem original, nesse caso blister, a uma temperatura controlada igual a 40o C e umidade controlada igual a 75 %, eles permaneceram estáveis. A concentração de captopril apresentou uma média igual a 97,4 %. Por outro lado, quando diluído e armazenado nas mesmas condições de temperatura e umidade citadas anteriormente para a obtenção de uma solução aquosa na concentração igual a 1 mg/mL, a substância captopril chegou a variar de 95,7% a 68,5%. Já o seu produto de degradação, dissulfeto de captopril, atingiu um aumento na concentração de 1,7 para 31,1%, ambos em 144 dias / Captopril is one of the widely used anti-hypertension remedies used in Brazil. It is a crystalline white or slightly yellow powder, with a typical sulfide odor, easily soluble in water, ethanol, chloroform and methanol. In aqueous solutions, captopril tends to oxidize, producing growing concentrations of its degradation product, the dimmer captopril disulfide. Beyond this, in the period of 24 hours, more than 95% of the absorbed dose is excreted in the urine, 40 to 50% of the component in its original form, and the remaining in the form of captopril disulfide and other metabolites, which are discharged in the domestic waterstreams, reaching other waterbodies. Thus, the present work was planned to study the impact and the behavior of this remedy and its degradation product in environmental waters. To reach this goal, initially the validation of the analytical method selected to quantify its degradation was performed, high efficiency liquid chromatography, a suitable tool to guarantee reliability to analytical data. The stability of the pharmaceutical product, in the form of tablets, as well as in aqueous solutions, during 144 days. The results indicated that captropril tablets when stored in its original package, blister, to a controlled temperature of 40o C and 75% relative humidity, were kept stable. The average captopril concentration was equal to 97.4%. On the other hand, when diluted and stored in the temperature and relative humidity mentioned before, for a 1 mg/mL concentration, the substance captopril ranged from 95.7 to 68.5%. Its degradation product, captopril disulfide, increased from 1.7 to 31.1%, in around 144 days

Em condições inflamatórias do sistema vascular, altas concentrações de mieloperoxidase somada à presença do ácido úrico, sugerem a formação local do oxidante hidroperóxido de urato. A ação desse peróxido já foi demonstrada sobre glutationa e peroxirredoxinas, tornando plausível a possibilidade de que outras proteínas tiólicas também pudessem ser alvo de oxidação. A proteína dissulfeto isomerase é uma ditiol-dissulfeto oxidoredutase e chaperona, localizada principalmente no retículo endoplasmático, onde participa do enovelamento de proteínas nascentes. Além disso, um pool dessas enzimas foi identificado na superfície da célula e no meio extracelular (secretada) e parece ser especialmente importante em eventos vasculares como ativação e agregação de plaquetas, trombose e remodelamento vascular. Primeiramente, foi investigado se o hidroperóxido de urato era capaz de oxidar a PDI. Pelo ensaio do DTNB foi verificado que os tióis livres da proteína eram consumidos após reação com o peróxido e, em seguida, por nLC-MS/MS os resíduos de cisteínas dos sítios catalíticos foram identificados como os principais alvos de oxidação. Embora não tenham sido verificadas outras modificações além de dissulfetos, foi observado que o tratamento com hidroperóxido promoveu agregação e inativação da proteína. Os estudos subsequentes envolveram uma linhagem de células endoteliais (HUVECs). Análises preliminares de citotoxicidade (detecção da atividade da enzima lactato desidrogenase no sobrenadante e incorporação de sondas fluorescentes ao DNA) mostraram que tratamentos com concentrações de até 400 µM de hidroperóxido de urato não são letais às células em cultura. Usando alquilantes impermeáveis à membrana celular foi mostrado que o hidroperóxido de urato oxida não só a proteína dissulfeto isomerase, mas também proteínas tiólicas totais expressas na superfície das HUVECs. Experimentos de wound healing foram feitos para avaliação da capacidade de migração das células mediante o tratamento com hidroperóxido de urato, mas nenhuma diferença foi observada. Contudo, a incubação das células com os agentes oxidantes hidroperóxido de urato e diamida, inibidores de PDI e integrina e um alquilante de tiol, resultaram, pelo menos nos trinta primeiros minutos, em menor capacidade de adesão das células à fibronectina. Além disso, as células tratadas com hidroperóxido de urato se tornaram mais sensíveis ao destacamento da placa de cultura e apresentaram alteração na morfologia. O tratamento com o peróxido também afetou a homeostase redox das HUVECs, observado pela diminuição da razão GSH/GSSG. Finalmente foram apresentadas evidênciasindiretas de que o ácido úrico é substrato da peroxidasina, uma heme peroxidase abundantemente expressa no sistema vascular. Primeiro, pelo ensaio do Amplex Red foi observado que a presença de ácido úrico na mistura reacional resultou em menor taxa de oxidação do reagente. Depois, por LC-MS/MS, também em amostra na qual o ácido úrico estava presente, foi identificado o hidroxiisourato, álcool resultante da decomposição do hidroperóxido de urato. Todo o conjunto de dados deverá contribuir para o maior entendimento da participação do hidroperóxido de urato em processos oxidativos vasculares − especialmente a oxidação de proteínas − que pode ser um dos mecanismos responsáveis pela alteração da função endotelial e da homeostase vascular. / During vascular inflammatory conditions, high amounts of myeloperoxidase added to the presence of uric acid, suggest the local formation of urate hydroperoxide. Its oxidative action has already been demonstrated on glutathione and peroxiredoxins, making plausible the possibility that other thiol proteins could also be a target for oxidation. The protein disulfide isomerase is a dithiol-disulfide oxidoreductase and chaperone, located mainly in the endoplasmic reticulum, where it is involved in the correct folding of nascent proteins. Also, a pool of these enzymes has been identified in cell surface and the extracellular (secreted) milieu and appears to be important in vascular events, such as platelet activation and aggregation, thrombosis and vascular remodeling. First, it was investigated whether urate hydroperoxide was capable of oxidizing PDI. By the DTNB assay, it was found that the free thiols of the protein were consumed after reaction with the peroxide and then, by nLC-MS / MS, the active redox cysteine residues were identified as the main oxidation targets. Although no modifications other than disulfides have been found, hydroperoxide treatment has been shown to promote protein aggregation and inactivation. Subsequent studies involved an endothelial cell line (HUVECs). Preliminary cytotoxicity analyzes (detection of lactate dehydrogenase enzyme activity in the supernatant and incorporation of fluorescent probes into DNA) have shown that treatments with concentrations up to 400 µM are not lethal to cells in culture. Then, using alkylating agents impermeable to the cell membrane, urate hydroperoxide was shown to oxidize not only PDI but also total thiol proteins expressed on HUVECs surface. Wound healing experiments were performed to evaluate cell migration after treatment with urate hydroperoxide, but no difference was observed. However, incubation of the cells with the oxidizing agents urate hydroperoxide and diamide, inhibitors of both PDI and integrin and a thiol alkylator, resulted, at least for the first thirty minutes, in reduced cell adhesion to fibronectin. In addition, cells treated with urate hydroperoxide became more sensitive to detachment from the culture dish and exhibited alterations in morphology. Treatment with the peroxide also affected the redox homeostasis of the HUVECs, observed by a decrease in the GSH / GSSG ratio. Finally, indirect evidence was presented that uric acid is a substrate of peroxidasin, a heme peroxidase abundantly expressed in the vascular system. First, with the Amplex Red assay it was observed that the presence of uric acid in the reaction mixture resulted in lower oxidation rates of the reagent. Then, by LC-MS / MS, hydroxyisourate, which is the alcohol derived from urate hydroperoxide decomposition, was also identified in samples containing uric acid. Taken together, the data presented should contribute to a better understanding of the involvement of urate hydroperoxide in vascular oxidative processes − especially protein oxidation − that may be one mechanism associated to disturbances in endothelial function and vascular homeostasis.

Processos celulares que governam as NADPH oxidases vasculares em condições patológicas não estão claros ainda. Como os processos redox são parte intrínseca da resposta da célula ao estresse, temos investigado se o estresse oxidativo pode convergir com outros tipos de estresse via Nox(es). No presente estudo, focamos na inibição do proteasoma como uma condição relevante de estresse. A incubação de células musculares lisas com concentrações não apoptóticas de inibidores do proteasoma, MG132 e lactacistina, promoveu aumento na produção basal de superóxido e na atividade da NADPH oxidase, diminuição da atividade da SOD e da razão GSH/GSSG. Por outro lado, a inibição do proteasoma diminui a atividade da Nox após estímulo com Angiotensina II ou Tunicamicina, conhecido estressor do retículo endoplasmático. Em condições basais, MG132 induz a expressão de mRNA da Nox1, entretanto o aumento de Nox1 induzido por Angiotensina II foi diminuído na presença de MG132. O mesmo efeito ocorre com a indução de Nox4 pela Tunicamicina, que nesse caso foi drasticamente reduzida na presença de MG132. Além disso, tanto Angiotensina II quanto Tunicamicina induziram a atividade lítica do proteasoma 20S. A seguir, investigamos as conseqüências fisiológicas do MG132 na sinalização do estresse do RE, uma conhecida resposta mediada por Nox4. Células vasculares incubadas com MG132 induzem a expressão de marcadores do estresse do RE, GRP78 e XBP1, e também os marcadores mais tardios ATF4 e o próapoptótico CHOP/GADD153. Resultados similares ocorrem também com a Tunicamicina. Entretanto, a co-incubação de Tunicamicina e MG132 diminui e a sinalização do estresse do RE. AKT e p38 MAPK foram ativados por MG132, possivelmente como resposta ao estresse induzido pela inibição do proteasoma. Assim, a inibição do proteasoma bloqueia a NADPH oxidase, com aumento da atividade basal e expressão da Nox1 versus forte inibição da ativação e expressão da Nox4 frente ao estímulo. A inibição da Nox4 associa-se e pode contribuir para a inibição pelo MG132 da sinalização do estresse do RE. Portanto, o proteasoma parece exercer papel na integração de estresses celulares envolvendo a NADPH oxidase. A inibição do proteasoma pode ter papel na terapia de doenças associadas a estresse do RE. / Cellular processes governing vascular Nox family NADPH oxidases in disease conditions are unclear. Since redox processes are intrinsic to cell stress response, we asked whether oxidative stress merges with other types of stress via Nox(es). We focused on proteasome inhibition as a relevant stress condition. Vascular smooth muscle cells (VSMC) incubation with non-apoptotic concentrations of proteasome inhibitors MG132 or lactacystin promoted increased baseline superoxide generation (HPLC/DHE products) and NADPH oxidase activity, decreased SOD activity and GSH/GSSG ratio. Conversely, proteasome inhibitors decreased by Nox response to Angiotensin II (AngII) and abrogated Nox response to endoplasmic reticulum (ER) stressor tunicamycin. With MG132, basal Nox1 mRNA levels were increased, while Nox1 response to AngII was blunted. Moreover, MG132 abolished Nox4 mRNA levels TN-induced. Both AngII and TN (at 2 and 4 hs) promoted increased 20S proteasome lytic activity. We next assessed physiological consequences of MG132 in ER stress signaling, a known Nox4- mediated response. VSMC incubation with MG132 alone enhanced expression of the ER stress markers Grp78 and XBP1 and late markers such as ATF4 and proapoptotic CHOP/GADD153. Similar results occurred with the known ER stressor TN. However, co-incubation of TN and MG132 decreased Grp78, Grp94 and CHOP/GADD153, indicating that proteasome inhibition interrupts ER stress. AKT and p38 are activated by MG132 as response to stress and recover to survival. Thus, proteasome inhibition disrupts NADPH oxidase, with increased baseline activity and Nox1 expression vs. strong inhibition of stimulated Nox1 and Nox4 activation/expression. The later effect may underlie MG132-mediated inhibition of ER stress signaling. (Support: FAPESP, CNPq Milênio Redoxoma)

O dengue e o dengue hemorrágico são considerados como as arboviroses mais importantes do ponto de vista da saúde pública além de serem também as mais disseminadas. O greening ou huanglongbing (HLB), por sua vez, é uma doença de difícil controle e rápida disseminação que afeta seriamente a produção de citros no mundo todo. É considerada a pior doença de citros da atualidade pois não tem cura e leva ao declínio e morte das árvores em alguns anos. O DMDS é um composto sulfúrico volátil derivado de plantas e que tem despertado um crescente interesse devido a sua comprovada atividade repelente e inseticida além de ação nematicida e disinfectante do solo. Visando oferecer uma alternativa para o controle de ambas as doenças, este trabalho teve como objetivo desenvolver um método de microencapsulação por spray drying e spray congealing para o dimetil dissulfeto (DMDS), visando a redução da sua volatilidade através de uma liberação controlada para o ambiente. Dessa forma, tornar-se-ia viável sua utilização como repelente, larvicida e inseticida no combate ao vetor do dengue além da sua utilização como repelente no controle do greening nas lavouras de citrus. Tentou-se a microencapsulação através de spray congealing utilizando enxofre como microencapsulante mas não se obteve sucesso devido as características térmicas do enxofre. Foram obtidas micropartículas de DMDS microencapsulado em goma arábica através da técnica de spray drying. As micropartículas e o processo de secagem foram caracterizados com relação ao rendimento de secagem, rendimento de microencapsulação, morfologia, teor de água residual, atividade de água, densidades aparente e compactada e propriedades de fluxo. Confirmou-se a possibilidade de microencapsulação de DMDS por spray drying e eficiência da goma arábica na retenção do mesmo. As partículas obtidas apresentaram boas propriedades de atividade de água, teor de água residual e densidade mas propriedades de fluxo que requerem melhoria. Foi feito também um estudo simplificado da viabilidade técnico-econômica da implantação de uma unidade de produção de DMDS microencapsulado. Esse estudo foi baseado no processo de microencapsulação estudado. Foram analisados diversos parâmetros econômicos e através destas análises verificou-se que a produção de DMDS microencapsulado pelo método utilizado seria economicamente viável. / Dengue fever and dengue hemorrhagic fever are not only considered the most important arboviruses from public health standpoint but also the most disseminated ones. Greening or huanglongbing (HLB) is a citrus disease of difficult control and fast dissemination that affects citrus production all over the world. It is considered the worst citrus disease nowadays since it does not have a cure and it causes the decline and death of the trees in a few years. Dimethyl disulfide is a volatile sulphur compound derived from plants and that has aroused growing interest due to its proved repellence and insecticidal activity, soil disinfection and nematocidal properties. Therefore, this work aimed at developing a DMDS microencapsulation method via spray drying and spray congealing in order to decrease DMDS\' volatility through a controlled release to the environment and offer a control alternative to both diseases. This would make DMDS use as a repellent, larvicide and insecticide of dengue fever\'s vector and also its use in greening control as a repellent viable. We tried to microencapsulate the DMDS through spray congealing using sulfur as a microenpsulating agent but it was unsuccessful due to the thermal characteristics of sulfur. DMDS was microencapsulated in Arabic gum through spray drying. Drying yield, microencapsulation yield, morphology of the particles, residual water percentage, water activity, bulk and tapped density and flow properties were used to characterize the microparticles and the drying process. Feasibility of DMDS microencapsulation and Arabic gum efficiency in DMDS retention were confirmed. The microparticles presented good bulk and tapped density, residual water percentage and water activity properties though its flow properties requiring further improvement. A simplified technical-economical evaluation of a DMDS microencapsulation factory was also done. This evaluation was based on the studied microencapsulation process. Many economical parameters were analysed and those analyses showed that DMDS microparticles production using the studied method would be economically viable.

Neste trabalho realizou-se um estudo espectroscópico vibracional do dissulfeto de carbono, CS2, puro e em misturas binárias com diferentes solventes moleculares, a fim de investigar as interações soluto/soluto e soluto/solvente. Os solventes utilizados para esse estudo foram diclorometano (CH2Cl2), clorofórmio (CHCl3), clorofórmio deuterado (CDCl3), benzeno (C6H6) e tetracloreto de carbono (CCl4); e as técnicas utilizadas foram as espectroscopias Raman e infravermelho (IV). A análise das bandas Raman do CS2 que formam o dubleto de Fermi (v1-2v2) permite determinar uma série de valores empíricos, chamados de parâmetros de ressonância de Fermi, dentre os quais, o coeficiente de acoplamento de Fermi (W) foi o mais utilizado neste trabalho. Os diferentes valores de W nos diferentes meios são consequência das forças das interações intermoleculares existentes entre CS2/CS2 e CS2/solvente. Os experimentos demonstraram que os valores de W em todas as misturas binárias investigadas aumentam à medida que a fração molar de CS2 diminui. Isto sugere que quando o CS2 é solvatado por diferentes moléculas, há um aumento da anarmonicidade, dependendo do tipo de interação. A análise da banda atribuída ao modo de deformação angular do CS2, v2, realizada a partir dos espectros no infravermelho sugere que em misturas binárias existem dois regimes de solvatação na solução, uma referente às interações CS2/ CS2, onde as moléculas de CS2 estão preferencialmente solvatadas por moléculas de CS2 e outro regime de solvatação referente às interações CS2/solvente, onde CS2 está solvatado por moléculas do solvente em questão. / In this work has performed a vibrational spectroscopic investigation of carbon disulphide, CS2, neat and in binary mixtures with different molecular solvents, aiming at understanding the solute/solute and solute/solvent interactions. The solvents considered for this study were dichloromethane (CH2Cl2), chloroform (CHCl3), deuterated chloroform (CDCl3), benzene (C6H6) and carbon tetrachloride (CCl4); and the techniques used were Raman and infrared (IR) spectroscopies. The analysis of the Raman bands that compose the Fermi doublet (v1-2v2) allows the determination of a series of empirical values, including the coefficient of Fermi coupling (W), used along this work. The different values of W within the different solvents are consequence of the intermolecular forces between CS2/CS2 and CS2/solvent. The experimental data showed that the W values in all investigated binary mixtures increase as the CS2 molar fraction decreases. It suggests that when CS2 is solvated by different molecules, there is an increase of the anarmonicity, depending on the type of the interaction. The analysis of the band assigned to the CS2 bending mode, v2, performed from infrared spectra, suggests that in the binary mixtures there are two solvation regimes in solution, one related to the CS2/CS2 interactions, where the CS2 molecule is preferentially solvated by CS2 molecules, and one where the CS2 is solvated by the respective solvent molecules.

Proteína dissulfeto isomerase (PDI) é uma ditiol-dissulfeto óxido redutase ubíqua que é responsável por uma série de funções celulares, inclusive na sinalização celular e nas respostas a eventos que causam dano celular. Entretanto, a PDI pode se tornar disfuncional através das modificações pós-traducionais, incluindo as promovidas por oxidantes biológicos. Estes oxidantes são provavelmente os responsáveis pelas modificações oxidativas pós-traducionais da PDI que foram detectadas em várias condições associadas ao estresse oxidativo, levando à disfunção da proteína. Devido a falta de estudos cinéticos com a PDI nativa e a falta de caracterização dos produtos dessas reações, investigamos se a diminuição da fluorescência da PDI nativa pode ser empregada para estudos da cinética de oxidação com peróxido de hidrogênio. Posteriormente, investigamos a cinética e os produtos da reação entre PDI e peroxinitrito. Nossos experimentos mostraram que a oxidação por excesso de peróxido de hidrogênio levava a uma diminuição da fluorescência de forma dependente do tempo e da concentração do oxidante, permitindo a determinação da constante de velocidade de segunda ordem (k = (17,3±1,3) M-1 s-1, pH 7,4, 25 ºC). Relevantemente, mostramos que o processo era totalmente revertido por DDT, mostrando que o peróxido de hidrogênio oxida quase que exclusivamente os grupos ditióis da PDI (Cys53 e Cys56 e Cys397 e Cys400). Utilizando a mesma abordagem para estudar a oxidação da PDI por peroxinitrito, notamos que o decréscimo da fluorescência intrínseca da PDI nativa e a velocidade só era proporcional à concentrações sub-estequiométricas ou estequiométricas do oxidante em relação aos tióis reativos da PDI. Somente nessas condições o processo se mostrava reversível por DDT, indicando que os ditióis da PDI eram o alvo preferencial do peroxinitrito mas que a oxidação de outros resíduos também ocorria. A reação dos tióis reativos da PDI com peroxinitrito foi considerada relativamente rápida (6,9 ± 0,6 × 104 M-1 s-1, pH 7,4, 25 °C), e os resíduos de Cys reativos dos domínios a e a\' aparentam reagir com constantes de velocidade similares. Experimentos de proteólise limitada, simulações cinética e análises de MS e MS/MS confirmaram que o peroxinitrito oxida preferencialmente os tióis redox ativos da PDI para os ácidos sulfênicos correspondentes, que, subsequentemente, reagem com os tióis vizinhos, produzindo dissulfetos (Cys53- Cys56 e Cys397- Cys400). Entretanto, uma fração de peroxinitrito decai para radicais levando à hidroxilação e nitração de outros resíduos próximos ao sítio redox ativo (Trp52 Trp396 e Tyr393). Assim, investigamos também a oxidação da PDI por excesso de peroxinitrito em relação aos grupos tióis reativos por diferentes metodologias. Experimentos de SDS-PAGE, western-blot e atividade redutase mostraram que o peroxinitrito promove inativação, nitração e agregação da PDI de forma dependente da concentração de peroxinitrito. Análises de MS e MS/MS mostraram que, em excesso, o peroxinitrito promove nitração (Tyr43, Tyr49, Tyr196, Tyr393, Trp52, Trp396) e hidroxilação (Trp52, Trp396) da PDI. Em síntese, nossos estudos contribuem para melhor compreensão da oxidação da PDI por peroxinitrito e de suas possíveis consequências biológicas. / Protein disulfide isomerase (PDI) is a ubiquitous dithiol-disulfide oxidoreductase that performs an array of cellular functions, including in cellular signaling and responses to cell-damaging events. Nevertheless, PDI can become dysfunctional by post-translational modifications, including those promoted by biological oxidants. These oxidants are likely responsible for the oxidative post-translational modifications of PDI, which have detected under various conditions associated with oxidative stress, leading to protein dysfunction. However, the kinetics of the reactions of PDI with biological oxidants received limited studies and the products of these reactions were not characterized. Here, we examined whether the decrease in PDI fluorescence can be employed to follow the kinetics of the reaction of the full-length protein with biological oxidants. Also, we investigated the kinetics and products of the reaction between PDI and peroxynitrite. Our experiments showed that oxidation by excess hydrogen peroxide led to a decrease of PDI intrinsic fluorescence in a time- and concentration-dependent manner , permitting the determination of the second-order rate constant of the reaction (k = (17.3 ± 1.3 ) M1 s-1, pH 7.4, 25 ° C). The oxidation was reversed by DDT, indicating that hydrogen peroxide oxidizes mainly PDI dithiols (Cys53 and Cys56 and Cys397 and Cys400). Using the same approach to study PDI oxidation by peroxynitrite we noted that the decrease of the native PDI fluorescence was proportional to sub-stoichiometric or stoichiometric concentrations of the oxidant relative to that of PDI reactive thiols. Only under these conditions, PDI oxidation was reversed by DDT, indicating that PDI dithiols were the preferred target of peroxynitrite but that oxidation of other residues also occurred. The reaction of the active redox thiols of the PDI with peroxynitrite can be considered relatively fast (6.9 ± 0.6 × 104 M-1 s-1, pH 7.4, 25 ° C), and the reactive Cys residues of domains a and a\' were kinetically indistinguishable. Limited proteolysis experiments, kinetic simulations, and MS and MS/MS analyses confirmed that peroxynitrite preferentially oxidizes the redox-active Cys residues of PDI to the corresponding sulfenic acids, which subsequently react with the resolving thiols to produce disulfides (Cys53-Cys56 and Cys397-Cys400). However, a fraction of peroxynitrite decays to radicals leading to hydroxylation and nitration to other residues located close to the active site (Trp52 Trp396 and Tyr393). SDS-PAGE, western blotting and inhibition of the reductase activity experiments confirmed that excess peroxynitrite promotes further PDI oxidation, nitration, inactivation and aggregation in a concentration-dependent manner. MS and MS/MS analyzes showed that peroxynitrite in a ten times excess relative to PDI reactive thiols promote PDI nitration (Tyr43, Tyr49, Tyr196, Tyr393, Trp52, Trp396) and hydroxylation (Trp52, Trp396). In conclusion, our studies contribute to a better understanding of PDI oxidation by peroxynitrite and its possible biological consequences

Neste trabalho realizou-se um estudo espectroscópico vibracional do dissulfeto de carbono, CS2, puro e em misturas binárias com diferentes solventes moleculares, a fim de investigar as interações soluto/soluto e soluto/solvente. Os solventes utilizados para esse estudo foram diclorometano (CH2Cl2), clorofórmio (CHCl3), clorofórmio deuterado (CDCl3), benzeno (C6H6) e tetracloreto de carbono (CCl4); e as técnicas utilizadas foram as espectroscopias Raman e infravermelho (IV). A análise das bandas Raman do CS2 que formam o dubleto de Fermi (v1-2v2) permite determinar uma série de valores empíricos, chamados de parâmetros de ressonância de Fermi, dentre os quais, o coeficiente de acoplamento de Fermi (W) foi o mais utilizado neste trabalho. Os diferentes valores de W nos diferentes meios são consequência das forças das interações intermoleculares existentes entre CS2/CS2 e CS2/solvente. Os experimentos demonstraram que os valores de W em todas as misturas binárias investigadas aumentam à medida que a fração molar de CS2 diminui. Isto sugere que quando o CS2 é solvatado por diferentes moléculas, há um aumento da anarmonicidade, dependendo do tipo de interação. A análise da banda atribuída ao modo de deformação angular do CS2, v2, realizada a partir dos espectros no infravermelho sugere que em misturas binárias existem dois regimes de solvatação na solução, uma referente às interações CS2/ CS2, onde as moléculas de CS2 estão preferencialmente solvatadas por moléculas de CS2 e outro regime de solvatação referente às interações CS2/solvente, onde CS2 está solvatado por moléculas do solvente em questão. / In this work has performed a vibrational spectroscopic investigation of carbon disulphide, CS2, neat and in binary mixtures with different molecular solvents, aiming at understanding the solute/solute and solute/solvent interactions. The solvents considered for this study were dichloromethane (CH2Cl2), chloroform (CHCl3), deuterated chloroform (CDCl3), benzene (C6H6) and carbon tetrachloride (CCl4); and the techniques used were Raman and infrared (IR) spectroscopies. The analysis of the Raman bands that compose the Fermi doublet (v1-2v2) allows the determination of a series of empirical values, including the coefficient of Fermi coupling (W), used along this work. The different values of W within the different solvents are consequence of the intermolecular forces between CS2/CS2 and CS2/solvent. The experimental data showed that the W values in all investigated binary mixtures increase as the CS2 molar fraction decreases. It suggests that when CS2 is solvated by different molecules, there is an increase of the anarmonicity, depending on the type of the interaction. The analysis of the band assigned to the CS2 bending mode, v2, performed from infrared spectra, suggests that in the binary mixtures there are two solvation regimes in solution, one related to the CS2/CS2 interactions, where the CS2 molecule is preferentially solvated by CS2 molecules, and one where the CS2 is solvated by the respective solvent molecules.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-22T16:51:30Z No. of bitstreams: 1 SamiraAbdala.pdf: 3051742 bytes, checksum: 816c5c802400bcf5a75deb6a99de0617 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T16:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SamiraAbdala.pdf: 3051742 bytes, checksum: 816c5c802400bcf5a75deb6a99de0617 (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Platelets, the blood cells involved in maintaining hemostasis, play a key role in the development of acute ischemic coronary, cerebrovascular events and are critically involved in the thrombosis process. In response to vascular injury, changes in blood flow or chemical stimuli, platelets trigger three functional mechanisms: adhesion, activation and aggregation. After platelet capture, a rapid stabilization of adhesion is required for thrombus formation to occur. Platelet activation results from conformational changes dependent of the protein disulfide isomerase (PDI), so that it has recently been proposed as a molecular target in platelet antiaggregant activity. The use of plant species rich in phenolic compounds as a source of bioactive substances is a promising strategy for the development of new therapeutic alternatives for thromboembolic diseases. Previously, we have shown that Syzygium cumini (L.) Skeels leaf contains multiple polyphenols, which support its use for antiplatelet purposes. Therefore, this study sought to evaluate the effects of polyphenol-rich extract (PESc) from S. cumini leaf on platelet activation and aggregation, as well as on PDI reductase activity. Platelet-rich plasma from healthy volunteers (n=5) was incubated with PESc (10-1000 μg/mL), for 25 min, before activation with ADP, thrombin or PMA. To analyze PESc effect on integrin αIIbβ3 activation, flow citometry protocols were conducted in washed platelets pre-treated with PESc (10-1000μg/mL) and activated with thrombin before tagging with PAC–1 antibody. Finally, PESc (0.1-100 μg/mL) effects on PDI reductase activity were assessed in absence or presence of polyphenolic standards gallic acid, myricetin and quercetin. PESc dose-dependently inhibited platelet aggregation despite the agonist used, even though lower agonist concentration potentiated PESc inhibitory effects to a maximal 77% inhibition at 2.5 μM ADP. Similarly, PESc dose-dependently reduced the proportion of activated αIIbβ3 molecules per platelet up to one third of control at 1000 μg/mL. These effects correlated with the strong inhibitory action of PESc on PDI activity, an effect synergically augmented in presence of standards. Therefore, our data show that PESc reduces platelet aggregation and activation, probably through PDI inhibition, strengthening its prominent antiplatelet activity. / As plaquetas, células sanguíneas envolvidas na manutenção da hemostase, exercem uma função essencial no desenvolvimento de eventos isquêmicos agudos coronarianos, cerebrovasculares e estão criticamente envolvidas no processo de formação da trombose. Em resposta à lesão vascular, às alterações no fluxo sanguíneo ou a estímulos químicos, as plaquetas desencadeiam três mecanismos funcionais: adesão, ativação e agregação. Após a captura da plaqueta, uma rápida estabilização da adesão é necessária para que ocorra a formação do trombo. A ativação plaquetária resulta de alterações conformacionais dependentes da proteína dissulfeto isomerase (PDI), de tal modo, que recentemente foi proposto o seu uso como alvo molecular na atividade antiagregante plaquetária. O uso de espécies vegetais ricas em compostos fenólicos como fonte de substâncias bioativas apresenta-se como uma estratégia promissora para o desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas das doenças tromboembólicas. Anteriormente, temos mostrado que as folhas de Syzygium cumini (L.) Skeels contém múltiplos polifenóis, que apoiam a sua utilização para fins antiplaquetários. Portanto, este estudo procurou avaliar os efeitos do extrato rico em polifenóis (ERP) da folha de S. cumini sobre a ativação e agregação plaquetária, bem como, sobre a atividade redutase da PDI. Para tanto, plasma rico em plaquetas de voluntários saudáveis foi incubado com ERP (10 - 1000μg/mL), durante 25 min, antes da ativação com ADP, trombina ou PMA. Para analisar o efeito de ERP sobre a ativação da integrina αIIbβ3, os protocolos de citometria de fluxo foram conduzidos em plaquetas lavadas pré-tratadas com ERP (10 -1000 μg/mL) e ativadas com trombina antes da marcação com anticorpo PAC-1. Finalmente, os efeitos de ERP (0,1-100 μg/mL) na atividade redutase da PDI foram avaliados na ausência ou presença de padrões polifenólicos de ácido gálico, miricetina e quercetina. ERP inibiu a agregação plaquetária dependente da dose apesar do agonista utilizado, embora uma menor concentração de agonistas potencializasse os efeitos inibitórios de ERP até uma inibição máxima de 77% a 2,5 μM de ADP. De modo semelhante, o ERP reduziu a dose proporcionalmente a proporção de moléculas de αIIbβ3 ativadas por plaquetas até um terço do controle a 1000μg/mL. Estes efeitos correlacionaram-se com a forte ação inibitória de ERP na atividade da PDI, um efeito sinergicamente aumentado na presença de padrões. Portanto, nossos dados mostram que o ERP reduz a agregação e ativação plaquetária, provavelmente através da inibição da PDI, fortalecendo sua proeminente atividade antiplaquetária.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-14T18:35:57Z No. of bitstreams: 1 HiranReisSousa.pdf: 2489901 bytes, checksum: 8a82807f0600af87559439a496bd0d2a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T18:35:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HiranReisSousa.pdf: 2489901 bytes, checksum: 8a82807f0600af87559439a496bd0d2a (MD5) Previous issue date: 2016-12-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Recent researches have emphasized the importance of redox mechanisms for platelet function modulation. The platelet surface contains a large variety of integrin receptors and other molecules presenting functional thiol groups in their structures, which are potential targets for redox regulation. Among these various thiol-containing proteins, integrin αIIbβ3 stands out for being the convergence path of platelet activation induced by various agonists. Activation of αIIbβ3 integrin is catalyzed by protein disulfide isomerase (PDI) through an essential conformational change leading to the exposure of fibrinogen-binding site. Thus, PDI has been shown to be an important target for the development of antiplatelet drugs. In recent years, many studies have described substances from plan (DE A. PAES et al., 2011), as well as synthetics that are capable of inhibiting PDI. In a previous study of our research group has shown that the synthetic peptide CxxC, which contains the redox motif of PDI in its original sequence CGHC, inhibited reductase activity of this enzyme, effect not observed with AxxA peptide, whose cysteines were replaced with alanine and Scr peptide, which contains the same aminoacids from CxxC peptide, but under random sequence. It has been also demonstrated that CxxC peptide was the only to reduce by 30% ADP-induced aggregation (5μM) in platelet rich plasma, an effect apparently mediated by the association of CxxC and PDI at platelet surface. Thus, in this work, we further assessed the effects of CxxC and its control peptides on platelet aggregation. Washed human platelets were incubated with CxxC peptide at concentrations of 3, 6 and 10 μM, resulting in a dose-dependent inhibition of maximum aggregation activated by thrombin (0.02 U/mL) at 25, 60 and 74%, respectively with IC50 of 6.13 ± 1.09 μM. The presence of control peptides did not produce any inhibitory effect. CxxC peptide also reduced the activation of αIIbβ3 integrin at platelet surface, but did not affect the expression of the markers CD 62-P and CD 63. Control peptides did not alter the expression of these markers. Analysis by mass spectrometry of the interaction of recombinant human PDI with the peptide showed that only CxxC peptide associated with the redox Cys400 of a’ motif of PDI, which has been considered essential for platelet aggregation. Together, these results demonstrate that CxxC peptide reduces platelet aggregation by association with PDI and can be further used as a model for the development of new antithrombotic drugs. / Investigações recentes têm enfatizado a importância de mecanismos redox na modulação da função plaquetária. A superfície da plaqueta contém grande variedade de integrinas e outras moléculas receptoras que possuem tióis funcionais em sua estrutura, os quais são alvos potenciais de regulação redox. Dentre estas várias proteínas tiólicas, a integrina αIIbβ3 destaca-se por ser a via de convergência da ativação plaquetária induzida por diversos agonistas. A ativação da integrina αIIbβ3 é catalisada pela proteína dissulfeto isomerase (PDI), essencial à mudança de conformação que leva à exposição do sitio de ligação ao fibrinogênio. Sendo assim, a PDI tem se mostrado como um alvo importante para o desenvolvimento de fármacos reguladores da agregação plaquetária. Nos últimos anos, diversos estudos têm descrito substâncias de origem vegetal, animal e sintéticas que são capazes de inibir a PDI. Em trabalho do nosso grupo de pesquisa (DE A. PAES et al., 2011), demonstrou que o peptídeo sintético CxxC, o qual contém o motivo redox da PDI na sua sequência original CGHC, inibiu a atividade redutase desta enzima; efeito não observado com os peptídeos AxxA, que possui as cisteínas substituídas por alanina e Scr, peptídeo controle contendo os mesmos aminoácidos do peptídeo CxxC, porém com sequência aleatória sem formação de ditiol. Demonstrou-se, também, que apenas o peptídeo CxxC reduziu em 30% a agregação induzida por ADP (5M) em plasma rico em plaquetas, efeito aparentemente mediado pela associação do CxxC com a PDI na superfície plaquetária. Sendo assim, neste trabalho continuamos a avaliação dos efeitos do peptídeo CxxC e seus controles sobre a agregação plaquetária. Para tanto, incubamos lavado de plaquetas humanas com o peptídeo CxxC nas concentrações de 3, 6 e 10 μM, resultando em inibição concentração-dependente da agregação ativada por trombina (0,02 U/mL) em 25, 60 e 74 %, respectivamente, com IC50 de 6,13 ± 1,09 μM. A presença dos peptídeos controle não produziu quaisquer efeitos inibitórios. O peptídeo CxxC reduziu a ativação da integrina αIIbβ3 na superfície da plaqueta, porém não impactou a expressão dos antígenos CD 62-P e CD 63. Os peptídeos controle não alteraram a expressão desses marcadores. A análise por espectrometria de massas da interação da PDI recombinante humana com os peptídeos, mostrou que apenas o peptídeo CxxC associa-se com a Cys400 do motivo redox a’ da hPDI, o qual tem sido considerado fundamental para a agregação plaquetária. Em conjunto, estes resultados demonstram que o peptídeo CxxC reduz a agregação plaquetária via associação com a PDI, podendo ser empregado como modelo para o desenvolvimento de fármacos novos antitrombogênicos.