Os gliomas são os tumores primários mais comuns e devastadores que atingem o sistema nervoso central. O prognóstico para pacientes com estes tumores é ruim, e apesar de intensos esforços para o desenvolvimento de novas terapias, agentes efetivos ainda não estão disponíveis. A ecto-5‟-nucleotidase/CD73 (ecto-5‟-NT/CD73) regula os níveis extracelulares de AMP e adenosina, a qual tem sido amplamente descrita como fator indutor de proliferação celular. A ecto-5‟-NT/CD73 per se tem sido relatada como proteína envolvida no controle dos processos de crescimento, maturação, diferenciação, invasão e migração celular, além do processo de formação de metástases. No presente estudo nós avaliamos a atividade enzimática e as funções da ecto-5‟-NT/CD73 durante o processo proliferativo em linhagens de glioma C6 e U138-MG. Os resultados obtidos demonstram que ocorre um aumento da atividade da ecto-5‟-NT/CD73 com o aumento da confluência celular, quer seja esta obtida por semeadura de crescentes densidades celulares ou por crescentes dias de cultivo, em ambas as linhagens estudadas. As análises por RT-PCR e citometria de fluxo revelaram um aumento dos níveis de mRNA e proteína da ecto-5‟-NT/CD73, respectivamente quando comparadas culturas confluentes com culturas subconfluentes em linhagem de glioma humano U138-MG. Nesta mesma linhagem, o tratamento com 1 M de APCP, inibidor competitivo da ecto-5‟-NT/CD73 causou uma significativa redução de 20% na proliferação celular, enquanto a adenosina aumentou este processo em 25%. Por outro lado, 1 mM e 3 mM de AMP reduziram a proliferação em 29% e 42% respectivamente. Além disso, o silenciamento estável da ecto-5‟-NT/CD73 pela técnica do RNAi reduziu o processo de migração celular na linhagem de glioma humano U138-MG. Em conjunto, Estes resultados sugerem a participação da ecto-5‟-NT/CD73 na proliferação celular, sendo este processo desencadeado pela geração de adenosina (fator proliferativo), pela remoção dos níveis citotóxicos de AMP e pela participação per se da ecto-5‟-NT/CD73 como proteína de adesão. / Malignant gliomas are the most common and devastating primary tumors in the central nervous system. Despite treatment, patients with these tumors have a poor prognosis. Ecto-5‟-nucleotidase/CD73 (ecto-5‟-NT/CD73) may regulate the extracellular AMP and adenosine levels, which have been described as proliferation factor. The participation of ecto-5‟-NT/CD73 per se has been proposed as a proliferative factor, being involved in the control of cell growth, maturation, differentiation, invasion, migration and metastases processes. In the present study, we evaluate the ecto-5‟-NT/CD73 activity and functions in rat C6 and human U138-MG glioma cell lines proliferation process. Crescent confluences and culture times leads to an increase on ecto-5‟-NT/CD73 activity in both C6 and U138-MG glioma cells. RT-PCR analysis and flow cytometry showed a significant increase on ecto-5‟-NT/CD73 mRNA and protein levels respectively, when compared confluent cultures with subconfluent one in human U138-MG glioma cells. Treatment with 1 M APCP, a competitive ecto-5‟-NT inhibitor, caused a significant reduction in glioma cell proliferation of 20% for U138-MG glioma cell line. In addition, 100 M adenosine increases cell proliferation in 25% and AMP 1m M and 3 mM decrease U138-MG glioma cells proliferation in 29% and 42% respectively. The stable silencement of ecto-5‟-NT/CD73 by RNAi technique reduces cell migration in human U138-MG glioma cell line. Taken together these results suggest the participation of ecto-5‟-NT/CD73 in cell proliferation, being this process dependent of enzymatic activity generating adenosine, a proliferative factor and removing toxic levels of AMP, as well as a function as adhesive molecule.

Glioblastoma multiforme é a forma mais comum e agressiva de tumor cerebral que apresenta um severo crescimento e um comportamento altamente invasivo. Linhagens de células de glioma em cultura apresentam alta atividade da enzima ecto-5’-nucleotidase que metaboliza AMP em adenosina. Em adição, ela também interage com componentes da matriz extracelular como molécula adesiva. Neste trabalho, nós avaliamos o efeito de diferentes componentes da matriz extracelular sobre a atividade da ecto-5’-nucleotidase, proliferação, adesão e migração celular na linhagem de células de glioma humano U138-MG. Os resultados obtidos mostraram uma inibição da atividade enzimática da ecto-5’- nucleotidase quando tratada com laminina sozinha e com fibronectina ou laminina em co-tratamento com dextran sulfato. O dextran sulfato mostrou reduzir a proliferação em 37%. O mesmo efeito foi observado para os co-tratamentos entre dextran/laminina (29%) e dextran/colágeno (28%). A presença de adenosina diminuiu a adesão celular em torno de 40% e o APCP aumentou a adesão em 75%. Laminina inibiu a adesão celular, já a condroitina sulfato aumentou em 70%. As células U138 apresentaram uma redução da adesão e migração celular quando tratadas apenas com dextran e também no co-tratamento deste com adenosina e APCP. Diante dos resultados podemos sugerir a modulação da atividade da ecto5’-nucleotidase e assim uma modulação da produção de adenosina por moléculas da matriz extracelular, afetando assim eventos celulares envolvidos no comportamento invasivo destas células tumorais. / Glioblastoma multiforme is the most aggressive form of brain tumor that shows a severe growth and highly invasiveness behavior. Glioma cell lines in culture present a high activity of the ecto-5’-nucleotidase (ecto-5’-NT/CD73) which metabolizes AMP to adenosine. In addition, ecto-5’-NT/CD73 also has contact with extracellular matrix components like adhesive molecule. In the present paper, we evaluate the effect of distinct extracellular matrix components on the ecto-5’- NT/CD73 activity, proliferation, adhesion and migration in U138-MG human glioma cell line. The results showed an inhibition of enzymatic activity of ecto-5’NT/CD73 in the presence of laminin, fibronectin plus dextran sulfate and laminin plus dextran sulfate. In the proliferation assay it was observed that dextran sulfate reduced the proliferation in 37% and in association with collagen type I or laminin, the proliferation was reduced too (28% and 29%, respectively). The presence of adenosina decreased of adhesion at about 40% and when treated with APCP increased in 75%. Laminin inhibited the cell adhesion and chondroitin sulfate increased in 70%. U138 cells presented reduction of adhesion and cell migration in the presence of dextran sulfate alone and in the presence of adenosine and APCP. Taken together these results suggest the modulation of ecto-5’-NT/CD73 activity and production of adenosin by extracellular matrix molecules, affecting cell events involved in the invasiveness behavior this tumor cells.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Cadmium (Cd) is one of the most toxic metals in relation to environmental contamination and human poisoning. This metal has a long biological half-life (10-30 years) and prolonged exposure to Cd has been associated with toxic effects on many organs as kidneys, liver, lungs, bone, including the brain, probably due to generation of stress oxidative. In this context, it is known that the polyphenol curcumin, natural compound derived from Curcuma longa, exerce several therapeutic functions, highlighting the great antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective potential. Thus, this work aims to evaluate the behavioral and memory parameters, the activity of acetylcholinesterase and ectonzimas, as well as lipid peroxidation in rats intoxicated by Cd and to determine the possible protective effect of curcumin. For this, we used 120 male Wistar rats, that received CdCl2.H2O as cadmium (Cd; 1 mg/kg) and/or curcumin (Curc, 30, 60 or 90 mg/kg) five times a week during 3 months. The animals were randomly divided into 8 groups (n = 15): (1) Saline/oil (2) Saline/Curc 30 (3) Saline/Curc 60, (4) Saline/Curc 90 (5) Cd/oil (6) Cd/Curc 30 (7) Cd/Curc 60 and (8) Cd/Curc 90. The results showed an increase in the levels of lipid peroxidation and in the AChE activity in different cerebral structures. The Cd was also increase the AChE and NTPDase (ATP and ADP as substrate) and decrease the 5 -nucleotidase activity from cerebral cortex synaptosomes. These Cd effects on central nervous system may be associated with memory deficits, evidenced by decreasing in step-down latency in the inhibitory avoidance test. Moreover, Cd also increased peripheral AChE activity of AChE (whole blood and lymphocytes) which can be associated with a pro-inflammatory state in these animals. However, Curc was effective in reducing the harmful effects of Cd decreasing lipid peroxidation and preventing increased AChE and NTPDase activities, thereby improving neurotransmission and cognitives processes, suggesting that this natural compound may be considered, after further study, an important ally in therapies against poisoning by this metal. / O cádmio (Cd) é um dos metais mais tóxicos tanto em nível de intoxicação humana quanto de contaminação ambiental. Pelo fato desse metal possuir uma longa meia-vida biológica (10-30 anos), a exposição prolongada a ele tem sido associada a efeitos danosos em muitos órgãos como rins, fígado, pulmões, ossos, e inclusive o cérebro, provavelmente devido à geração de estresse oxidativo. Neste contexto, sabe-se que o polifenol curcumina, composto natural obtido a partir de Curcuma longa, exerce diversas funções terapêuticas, destacando-se o grande potencial antioxidante, anti-inflamatório e neuroprotetor. Sendo assim, este trabalho visou avaliar os parâmetros comportamentais e de memória, a atividade das ectoenzimas e acetilcolinesterase, bem com a peroxidação lipídica em ratos intoxicados por Cd e o possível efeito protetor da curcumina. Para tanto, foram utilizados 120 ratos Wistar machos, que receberam cádmio na forma CdCl2.H2O (Cd; 1 mg/kg) e/ou curcumina (Curc; 30, 60 ou 90 mg/kg) cinco vezes por semana durante 3 meses. Os animais foram divididos ao acaso em 8 grupos (n=15): (1) Salina/óleo, (2) Salina/Curc 30, (3) Salina/Curc 60, (4) Salina/Curc 90, (5) Cd/óleo, (6) Cd/Curc 30, (7) Cd/Curc 60 e (8) Cd/Curc 90. Os resultados demonstraram um aumento nos níveis de peroxidação lipídica e na atividade da enzima AChE em diferentes estruturas encefálicas. A intoxicação por Cd também aumentou a atividade das enzimas AChE e NTPDase (substratos ATP e ADP) e diminuiu a atividade da enzima 5 -nucleotidade em sinaptossomas de córtex cerebral. Esses efeitos do Cd no sistema nervoso central podem estar associados ao déficit de memória, evidenciado através da diminuição do tempo de latência no teste de esquiva inibitória. Além disso, o Cd também aumentou a atividade da enzima AChE periférica (sangue total e linfócitos) o que pode estar relacionado com um estado pró-inflamatório nesses animais. No entanto, a Curc foi eficaz em reduzir os efeitos danosos do Cd, diminuindo a peroxidação lipídica nas estruturas cerebrais, prevenindo o aumento da atividade da AChE e da NTPDase, melhorando, assim, a neurotransmissão e os processos cognitivos, sugerindo que este composto natural possa ser considerado após estudos adicionais um importante aliado em terapias contra a intoxicação por esse metal.

Diversas neoplasias podem atingir o sistema nervoso central e dentre elas, os tumores cerebrais são os mais prevalentes. Dentre todos os tumores cerebrais, dois merecem especial atenção: gliomas e meduloblastomas, por serem os mais recorrentes em adultos e crianças, respectivamente. O alfa-bisabolol é um pequeno álcool sesquiterpeno oleoso, que apresenta diversas atividades biológicas dentre elas, citotoxicidade. Apesar dos diversos estudos com essa molécula, pouco se sabe das atividades biológicas de seu análogo natural, o óxido de bisabolol A. Além disso, o sistema purinérgico tem sido relacionado com progressão e desenvolvimento tumoral. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de dois promissores novos agentes quimioterápicos (alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A) e correlacionar esses efeitos com possíveis modulações do sistema purinérgico, que é considerado um novo alvo terapêutico em linhagens de glioma e meduloblastoma. Nós observamos que a atividade da ecto-5’-nucleotidase, importante enzima do sistema purinérgico, é aumentada tanto em linhagens de glioma quanto de meduloblastoma quando estas são tratadas com alfa-bisabolol. Vimos também que esse aumento na atividade deu-se por um efeito direto do tratamento sob a enzima, com uma redução da expressão do mRNA da ecto-5’-nucleotidase em linhagem de glioma e sem alteração no imunoconteúdo dessa enzima em linhagens de meduloblastoma. Em linhagens de glioma, adicionalmente, a atividade citotóxica do alfa-bisabolol foi correlacionada com estímulo ao receptor de adenosina A3. Ainda, as linhagens estudadas foram sensíveis aos tratamentos com alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A. Em conclusão, os dados obtidos nesse trabalho demonstram que tanto o alfabisabolol quanto o óxido de bisabolol A são interesseantes novas possibilidades terapêuticas para os tumores cerebrais e que a atividade citotóxica do primeiro composto envolve modulação do sistema purinérgico. Mais estudos são necessários para entender a efetividade desses tratamentos in vivo e se o tratamento com o óxido de bisabolol A também modula o sistema purinérgico. / Among all the cancers that can affect the central nervous system, the brais tumors are the most prevalent. Two of this tumors deserve special attention: glioma and medulloblastoma once they are the most prevalent in adults and children respectively. Alpha-bisabolol is a small oily sesquiterphene alcohol that presents diverse biological activities, among them, citotoxicity. In despite of the diverse studies using this molecule, little is known about the biological activities of its natural analogue bisabolol oxide A. Besides, the purinergic system has been related to tumor development and progression. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of two new promising chemotherapic agents (alpha-bisabolol and bisabolol oxide A) and correlate this effects with possible modulations of the purinergic system which is considered an interesting therapeutical target to glioma and medulloblastomas. We observed that the activity of ecto-5’-nucleotidase, an important enzyme of the purinergic system, is increased in both glioma and medulloblastoma cell lines when the cells are treated with alpha-bisabolol. It was also observed that this increase on activity was due to and direct effect of this treatment in the enzyme. Also, the treatment lead to a reduction on mRNA level of ecto-5’- nucleotidase on glioma cell line and no alterations on the imunocontent of the enzyme was observed on medulloblastoma cell lines. Additionally, the citotoxic activity of alpha-bisabolol on glioma cell line was correlated with modulation on A3 adenosine receptor. Moreover, the cell lines used in this work were sensible to the treatments with alpha-bisabolol and bisabolol oxide A. In a conclusion, the data obtained in this work demonstrate that alpha-bisabolol and bisabolol oxide A are both interesting new therapeutical possibilities to brain tumors and the citotoxic activity of the first compound is related with modulations on the purinergic system. More studies are needed to better understand the effectiveness of these treatments in vivo and if the compound bisabolol oxide A also promotes a modulation on the purinergic system.

Diversas neoplasias podem atingir o sistema nervoso central e dentre elas, os tumores cerebrais são os mais prevalentes. Dentre todos os tumores cerebrais, dois merecem especial atenção: gliomas e meduloblastomas, por serem os mais recorrentes em adultos e crianças, respectivamente. O alfa-bisabolol é um pequeno álcool sesquiterpeno oleoso, que apresenta diversas atividades biológicas dentre elas, citotoxicidade. Apesar dos diversos estudos com essa molécula, pouco se sabe das atividades biológicas de seu análogo natural, o óxido de bisabolol A. Além disso, o sistema purinérgico tem sido relacionado com progressão e desenvolvimento tumoral. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de dois promissores novos agentes quimioterápicos (alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A) e correlacionar esses efeitos com possíveis modulações do sistema purinérgico, que é considerado um novo alvo terapêutico em linhagens de glioma e meduloblastoma. Nós observamos que a atividade da ecto-5’-nucleotidase, importante enzima do sistema purinérgico, é aumentada tanto em linhagens de glioma quanto de meduloblastoma quando estas são tratadas com alfa-bisabolol. Vimos também que esse aumento na atividade deu-se por um efeito direto do tratamento sob a enzima, com uma redução da expressão do mRNA da ecto-5’-nucleotidase em linhagem de glioma e sem alteração no imunoconteúdo dessa enzima em linhagens de meduloblastoma. Em linhagens de glioma, adicionalmente, a atividade citotóxica do alfa-bisabolol foi correlacionada com estímulo ao receptor de adenosina A3. Ainda, as linhagens estudadas foram sensíveis aos tratamentos com alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A. Em conclusão, os dados obtidos nesse trabalho demonstram que tanto o alfabisabolol quanto o óxido de bisabolol A são interesseantes novas possibilidades terapêuticas para os tumores cerebrais e que a atividade citotóxica do primeiro composto envolve modulação do sistema purinérgico. Mais estudos são necessários para entender a efetividade desses tratamentos in vivo e se o tratamento com o óxido de bisabolol A também modula o sistema purinérgico. / Among all the cancers that can affect the central nervous system, the brais tumors are the most prevalent. Two of this tumors deserve special attention: glioma and medulloblastoma once they are the most prevalent in adults and children respectively. Alpha-bisabolol is a small oily sesquiterphene alcohol that presents diverse biological activities, among them, citotoxicity. In despite of the diverse studies using this molecule, little is known about the biological activities of its natural analogue bisabolol oxide A. Besides, the purinergic system has been related to tumor development and progression. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of two new promising chemotherapic agents (alpha-bisabolol and bisabolol oxide A) and correlate this effects with possible modulations of the purinergic system which is considered an interesting therapeutical target to glioma and medulloblastomas. We observed that the activity of ecto-5’-nucleotidase, an important enzyme of the purinergic system, is increased in both glioma and medulloblastoma cell lines when the cells are treated with alpha-bisabolol. It was also observed that this increase on activity was due to and direct effect of this treatment in the enzyme. Also, the treatment lead to a reduction on mRNA level of ecto-5’- nucleotidase on glioma cell line and no alterations on the imunocontent of the enzyme was observed on medulloblastoma cell lines. Additionally, the citotoxic activity of alpha-bisabolol on glioma cell line was correlated with modulation on A3 adenosine receptor. Moreover, the cell lines used in this work were sensible to the treatments with alpha-bisabolol and bisabolol oxide A. In a conclusion, the data obtained in this work demonstrate that alpha-bisabolol and bisabolol oxide A are both interesting new therapeutical possibilities to brain tumors and the citotoxic activity of the first compound is related with modulations on the purinergic system. More studies are needed to better understand the effectiveness of these treatments in vivo and if the compound bisabolol oxide A also promotes a modulation on the purinergic system.

Diversas neoplasias podem atingir o sistema nervoso central e dentre elas, os tumores cerebrais são os mais prevalentes. Dentre todos os tumores cerebrais, dois merecem especial atenção: gliomas e meduloblastomas, por serem os mais recorrentes em adultos e crianças, respectivamente. O alfa-bisabolol é um pequeno álcool sesquiterpeno oleoso, que apresenta diversas atividades biológicas dentre elas, citotoxicidade. Apesar dos diversos estudos com essa molécula, pouco se sabe das atividades biológicas de seu análogo natural, o óxido de bisabolol A. Além disso, o sistema purinérgico tem sido relacionado com progressão e desenvolvimento tumoral. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de dois promissores novos agentes quimioterápicos (alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A) e correlacionar esses efeitos com possíveis modulações do sistema purinérgico, que é considerado um novo alvo terapêutico em linhagens de glioma e meduloblastoma. Nós observamos que a atividade da ecto-5’-nucleotidase, importante enzima do sistema purinérgico, é aumentada tanto em linhagens de glioma quanto de meduloblastoma quando estas são tratadas com alfa-bisabolol. Vimos também que esse aumento na atividade deu-se por um efeito direto do tratamento sob a enzima, com uma redução da expressão do mRNA da ecto-5’-nucleotidase em linhagem de glioma e sem alteração no imunoconteúdo dessa enzima em linhagens de meduloblastoma. Em linhagens de glioma, adicionalmente, a atividade citotóxica do alfa-bisabolol foi correlacionada com estímulo ao receptor de adenosina A3. Ainda, as linhagens estudadas foram sensíveis aos tratamentos com alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A. Em conclusão, os dados obtidos nesse trabalho demonstram que tanto o alfabisabolol quanto o óxido de bisabolol A são interesseantes novas possibilidades terapêuticas para os tumores cerebrais e que a atividade citotóxica do primeiro composto envolve modulação do sistema purinérgico. Mais estudos são necessários para entender a efetividade desses tratamentos in vivo e se o tratamento com o óxido de bisabolol A também modula o sistema purinérgico. / Among all the cancers that can affect the central nervous system, the brais tumors are the most prevalent. Two of this tumors deserve special attention: glioma and medulloblastoma once they are the most prevalent in adults and children respectively. Alpha-bisabolol is a small oily sesquiterphene alcohol that presents diverse biological activities, among them, citotoxicity. In despite of the diverse studies using this molecule, little is known about the biological activities of its natural analogue bisabolol oxide A. Besides, the purinergic system has been related to tumor development and progression. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of two new promising chemotherapic agents (alpha-bisabolol and bisabolol oxide A) and correlate this effects with possible modulations of the purinergic system which is considered an interesting therapeutical target to glioma and medulloblastomas. We observed that the activity of ecto-5’-nucleotidase, an important enzyme of the purinergic system, is increased in both glioma and medulloblastoma cell lines when the cells are treated with alpha-bisabolol. It was also observed that this increase on activity was due to and direct effect of this treatment in the enzyme. Also, the treatment lead to a reduction on mRNA level of ecto-5’- nucleotidase on glioma cell line and no alterations on the imunocontent of the enzyme was observed on medulloblastoma cell lines. Additionally, the citotoxic activity of alpha-bisabolol on glioma cell line was correlated with modulation on A3 adenosine receptor. Moreover, the cell lines used in this work were sensible to the treatments with alpha-bisabolol and bisabolol oxide A. In a conclusion, the data obtained in this work demonstrate that alpha-bisabolol and bisabolol oxide A are both interesting new therapeutical possibilities to brain tumors and the citotoxic activity of the first compound is related with modulations on the purinergic system. More studies are needed to better understand the effectiveness of these treatments in vivo and if the compound bisabolol oxide A also promotes a modulation on the purinergic system.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diabetes mellitus (DM) is a metabolic disorder of multiple etiology characterized by chronic hyperglycemia resulting from deficiency of production and / or insulin action. This state of hyperglycemia may cause a variety of cardiovascular, renal, neurological and eye complications. Adenosine deaminase (ADA), ecto-5 'nucleotidase (5'NT) and Acetylcholinesterase (AChE) are important enzymes responsible for regulating the levels of adenosine (ado) and acetylcholine (ACh) respectively, and changes in their activities have been demonstrated in various diseases, including Diabetes. Syzygium cumini is a plant mostly used for the treatment of DM and presents hypoglycemic, anti-inflammatory, antipyretic and antioxidants properties. The aim of this study was to verify the effect of aqueous leaf extract of Syzygium cumini (ASc) in 100 and 200μg/mL concentrations, in vitro, on enzymes 5'NT in platelets, ADA in erythrocytes and platelets and AChE in erythrocytes, as well as on parameters of oxidative stress in samples of Type 2 diabetic patients. The results showed an increase in the activity of ADA and 5'NT in platelets from diabetic (n=30) compared to the control group (n=17), as well as in the levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS). ASc at concentrations of 100 and 200 μg / mL was able to reverse these effects. Correlations between 5 NT activity and triglycerides levels, as well as between ADA activity and glucose levels were also found in this work. An increase in the activity of enzymes ADA and AChE in erythrocytes of patients with type 2 diabetes (n=30) compared to the control group (n=20), as well as changes in parameters of oxidative stress, such as increased levels of TBARS and decrease in superoxide dismutase (SOD) activity and levels of non-protein sulfhydryl groups (NP-SH) in these cells also were observed. Likewise, ASc reduced the ADA and AChE activities and lipid peroxidation, and reversed the effect of the evaluated oxidative parameters. Still, there were found significant positive correlations between levels of Vitamin C and protein sulfhydryl groups (P-SH), plasma glucose and levels of P-SH and NP-SH, levels of P-SH and ADA activity, besides a negative correlation between TBARS and NP-SH levels. Therefore, it is possible to suggest that the ASc was able to promote a compensatory response in the platelet function and may act in the maintenance of adenosine levels and vasodilatation and thereby, contributes to the maintenance of the vascular integrity which is important in the hyperglycemic state. It is also possible that ASc might modulate the levels of ACh, interfering with oxidative stress and / or inflammatory processes from the diabetic state. So far, these results confirm the already known antioxidants properties of Syzygium cumini, which makes this compound present significant effects on the cellular metabolism, as well as the reduction and prevention of cardiovascular disease risk in diabetics. / O Diabetes mellitus (DM) é uma disfunção metabólica de múltipla etiologia caracterizado por hiperglicemia crônica resultante da deficiência da produção e/ou ação da insulina. Esse estado de hiperglicemia pode provocar uma série de complicações cardiovasculares, renais, neurológicas e oculares. A adenosina deaminase (ADA), ecto-5 nucleotidase (5 NT) e acetilcolinesterase (AChE) são importantes enzimas responsáveis por regular os níveis de adenosina (ado) e acetilcolina (ACh), respectivamente, e alterações nas suas atividades têm sido demonstradas em várias doenças, incluindo o DM. O Syzygium cumini é uma das plantas mais utilizadas no tratamento do DM, apresenta propriedades hipoglicêmicas, antiinflamatórias, antipiréticas e antioxidantes. O objetivo deste estudo foi verificar o efeito do extrato aquoso das folhas de Syzygium cumini (ASc), nas concentrações de 100 e 200 μg/mL, in vitro, sobre as enzimas 5 NT em plaquetas, ADA em eritrócitos e plaquetas e AChE em eritrócitos, bem como sobre parâmetros de estresse oxidativo em amostras de pacientes diabéticos Tipo 2. Os resultados demonstraram um aumento na atividade das enzimas ADA e 5 NT em plaquetas de diabéticos (n=30) em relação ao grupo controle (n=17), assim como nos níveis de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). ASc, nas concentrações de 100 e 200 μg/mL foi capaz de reverter estes efeitos. Correlações entre a atividade da 5 NT e os níveis de triglicerídeos, bem como entre a atividade da ADA e os níveis de glicose também foram encontradas nesse trabalho. Um aumento na atividade das enzimas ADA e AChE em eritrócitos de pacientes com Diabetes tipo 2 (n=30) em relação ao grupo controle (n=20), além de alterações nos parâmetros de estresse oxidativo, como aumento nos níveis de TBARS e redução na atividade da enzima Superóxido Dismutase (SOD) e nos níveis de grupamentos sulfidrílicos não protéicos (NP-SH) nessas células também foram observados. Igualmente, ASc reduziu a atividade das enzimas ADA e AChE e a lipoperoxidação, e reverteu o efeito dos parâmetros oxidantes avaliados. Ainda foram encontradas correlações positivas significativas entre os níveis de Vitamina C e grupamentos sulfidrílicos protéicos (P-SH), glicose plasmática e níveis de P-SH e NP-SH, níveis de P-SH e atividade da ADA, além de correlação negativa entre os níveis de TBARS e NP-SH. Portanto, é possível sugerir que o ASc foi capaz de promover uma resposta compensatória na função plaquetária, podendo atuar na manutenção dos níveis de adenosina e na vasodilatação e, assim, contribuindo para a manutenção da integridade vascular importante no estado hiperglicêmico, tendo em vista o papel cardioprotetor exercido pela mesma. Também é possível que ASc possa modular os níveis de ACh, interferindo no estresse oxidativo e/ou nos processos inflamatórios provenientes do estado diabético. Ao mesmo tempo esses resultados corroboram com as já conhecidas propriedades antioxidantes de Syzygium cumini, o que faz com que esse composto apresente efeitos significativos no metabolismo celular, bem como na redução e prevenção do risco de doença cardiovascular em diabéticos.

Thesis (M.Sc.) - University of the North, 1977 / Refer to document

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A principal forma de tratamento da doença é o uso do medicamento praziquantel, porém, há relatos na literatura de resistência do parasita ao medicamento. Tal situação levantou a necessidade pela busca de novos alvos moleculares e novos medicamentos para o tratamento da doença. Um grupo de proteínas apresentadas como potenciais alvos moleculares de esquistomicidas é o das NTPDases. Estas enzimas hidrolisam nucleotídeos di e trifosfatados (e.g. ADP e ATP) em presença de cátions bivalentes, e estão descritas em diferentes organismos. No parasita Schistosoma mansoni foi descrita uma isoforma de NTPDase ancorada na membrana plasmática das células do tegumento do verme adulto e conhecida como SmATPDase1 ou Sm1. Segundo a literatura, esta isoforma é a segunda proteína mais expressa no tegumento dos vermes adultos. Devido à localização e a importância dos nucleotídeos di e trifosfatos na ativação hemostática e de células do sistema imunológico, foi sugerido que a Sm1 estaria envolvida na regulação das concentrações de nucleotídeos em torno do parasita, o que contribuiria com sua evasão. Baseado nos pressupostos acima, tem sido proposto o uso da Sm1 como possível alvo molecular de novos esquistomicidas. Nos mamíferos foram descritas oito isoformas de NTPDases. A isoforma 1 de humanos (HsNTPDase1), mais conhecida como CD39, está presente nas células do endotélio dos vasos sanguíneos, sendo responsável pela regulação das concentrações extracelulares de ATP e ADP. No presente trabalho, apresentamos os modelos 3D da Sm1 e CD39, construídos por meio da técnica de modelagem por homologia. Devido a semelhança da estrutura 3D de ambos os modelos, foi necessário realizar uma análise estrutural comparativa entre as duas enzimas, por meio de simulações de dinâmica molecular e estudos de docking receptor-ligante. Predição de cavidades foram feitas no modelo da Sm1 a fim de detectar cavidades diferentes do sítio-ativo que pudessem ser usadas em estudos de docking. Dessa etapa resultou a seleção de duas cavidades, o sítio-ativo e um sítio alternativo. Em seguida foram realizadas simulações de dinâmica molecular envolvendo os modelos da Sm1 e CD39, e os moldes PDB3ZX3 e PDB3CJA. Para cada modelo foram feitas duas simulações, uma com a presença do ANP (análogo do ATP) no sítio-ativo e uma na ausência do ANP. Em todas as quatro simulações os modelos estão acoplados a uma membrana do tipo POPC, e o tempo de simulação foi de 32ns. Para os moldes o tempo de simulação foi 40ns. As simulações mostraram que a região do sítio alternativo apresentou, no modelo da Sm1 sem o ligante, mudanças na conformação que não foram observadas na Sm1 com ligante e nas duas simulações envolvendo o modelo da CD39. Isso sugere que o ligante contribui na estabilização da estrutura da Sm1 e CD39. Também foram feitas análises de drogabilidade e de agrupamento das conformações geradas ao longo das simulações envolvendo os modelos. Para as análises de agrupamento foi proposto o uso da metodologia GLCM, juntamente com o algoritmo K-means. Essas análises tinham como objetivo selecionar conformações das trajetórias que pudessem ser usadas nos estudos de docking. Para os estudos de docking foram analisadas a afinidade de três ligantes (ANP, ARL67153 e praziquantel) no sítio ativo e no sítio alternativo, de ambas as enzimas. Para o sítio ativo, os melhores resultados foram obtidos com os ligantes ANP e ARL67153, em todas as simulações. Foi observado que o ARL67153 apresentou resultados similares com os do ANP. No sítio alternativo os melhores resultados foram obtidos com as conformações da simulação da Sm1 sem o ANP no sítio ativo, sendo que na CD39 nenhum dos ligantes foram atracados dentro do sítio. Com relação ao praziquantel, os melhores resultados foram observados no sítio ativo da Sm1 e CD39. É possível concluir que o sítio alternativo da Sm1 é uma região que pode ser usada para o atracamento de possíveis inibidores dessa enzima. / Schistosomiasis is a neglected disease caused by parasites of the genus Schistosoma. According to the World Health Organization, over 200 million people worldwide were infected, and 4 to 6 million people only in Brazil. The main treatment is the use of the drug praziquantel, but there are reports in the literature suggesting the parasite’s resistance to praziquantel. This situation raised the need for search new molecular targets and new drugs for treating this disease. A group of proteins as potential targets is NTPDase. These enzymes hydrolyse nucleotides (e.g., ADP and ATP) in the presence of bivalent cations, and they are described in different organisms. In the parasite Schistosoma mansoni, an isoform of NTPDase„ named SmATPDase1 or Sm1, was described as a protein anchored in the plasma membrane of cells in the seed coat of the adult worm. According to the literature, this isoform is the most expressed enzyme in the tegument of adult worms. Due to the location and importance of nucleotide triphosphates in the hemostatic and activation of immune cells, Sm1 has been suggested to be involved in the regulation of nucleotide concentrations around the parasite, which could be a mechanism of immune evasion in schistosomiasis. Based on the above assumptions, it has been proposed the use of Sm1 as a possible target for new schistosomicide drugs. In mammals have been described eight isoforms. Isoform 1 of human NTPDase (HsNTPDase1), also known as CD39, is present in the endothelial cells of blood vessels, and it is responsible for the regulation of extracellular concentrations of ATP and ADP. In this paper, we present 3D models of Sm1 and CD39, constructed by homology modeling technique. Due to the similarity of 3D structures of both models, it was necessary to perform a comparative structural analysis of both enzymes by molecular dynamics simulations and and receptorligand docking. Cavities prediction were made in Sm1’s model and two cavities were selected, the active site and an alternative binding site proposed in this work. After, it was performed molecular dynamics simulations involving models of Sm1 and CD39, and PDB3ZX3 and PDB3CJA templates. Two simulations were performed for each model, one in the presence of ANP (ATP analog) in the active-site and other in the absence. In models’ simulations, structures were coupled to a POPC membrane, and the simulation time was 32ns. Simulation time for templates was 40ns. Simulations showed that the alternative site in Sm1 without ANP presented conformational changes which were not observed in simulations of CD39 and Sm1 with ANP. This suggests that the presence of ligand in the active site contributes in stabilizing the structure of Sm1 and CD39. Druggability and clustering analysis were performed with conformations generated through simulations. In this work, we proposed the use of GLCM methodology with Kmeans algorithm for clustering analysis, aiming to select conformations from trajectories that could be used in receptor-ligand docking. We analyzed the affinity of three ligands (ANP, ARL67153 and praziquantel) in the active site and in the alternative site of Sm1 and CD39 enzymes. The best results for active site were obtained with ANP and ARL67153 ligands, in all simulations. For alternative site, the best results were obtained with conformations from the simulation of Sm1 without ANP in the active site. For CD39’s simulations, none of the ligands were docked within the cavity of alternative site. With regard to praziquantel, the best results were observed in the active site of Sm1 and CD39. It is possible to conclude that the alternative site of Sm1 is a region which can be used for docking of possible inhibitors of this enzyme.