A Araucaria angustifólia é uma conífera nativa do Brasil que apresenta sementes recalcitrantes. Devido a sua importância econômica, foi intensamente explorada ao longo dos anos, encontrando-se atualmente classificada como espécie em perigo crítico de extinção pela International Union for Conservation of Nature. A embriogênese somática apresenta-se como uma ferramenta biotecnológica de grande valia na propagação de espécies recalcitrantes e de difícil propagação, com aplicação em programas de conservação, reflorestamento, e melhoramento genético vegetal. Estudos comparativos dos processos de embriogênese somática e zigótica têm permitido o conhecimento dos fatores bioquímicos, fisiológicos e genéticos que controlam o desenvolvimento do embrião, e o estabelecimento as condições artificiais para o correto desenvolvimento embrionário in vitro. O objetivo deste trabalho foi estudar a participação do ácido salicílico como sinalizador do processo de embriogênese zigótica e somática em A. angustifólia. Para tanto foi determinado o conteúdo de ácido salicílico livre e conjugado ao longo da embriogênese zigótica, e o efeito de sua suplementação em culturas embriogênicas com diferentes potenciais para a maturação. Para a embriogênese somática, a presença do ácido salicílico foi correlacionada com a geração de óxido nítrico e espécies reativas de oxigênio , e com a expressão do gene \"Somatic Embryogenesis Receptor Kinase\" (AaSERK). Os resultados obtidos demonstram que: a) ocorre um maior conteúdo de ácido salicílico na forma livre e conjugada nas etapas iniciais da embriogênese zigótica; b) a suplementação de ácido salicílico, nas concentrações de 0,5 a 2 mM, inibiram a indução de culturas embriogênicas; c) culturas embriogênicas incubadas em ácido salicílico apresentaram redução da síntese endógena de espécies reativas de oxigênio e aumento no conteúdo de óxido nítrico; d) a redução de espécies reativas de oxigênio indicou uma relação dose dependente com o ácido salicílico; e) a adição de um doador de óxido nítrico e um sequestrador inibiram a produção de espécies reativas de oxigênio; f) a expressão do gene AaSERK atingiu o maior nível no período de quatro horas de incubação em 0,1 mM de AS / Araucaria angustifolia is a conifer native of Brazil with recalcitrant seeds. Due to its economic importance, the exploration has been extensively over the years, currently this specie is classified as critically endangered by the International Union for Conservation of Nature. Somatic embryogenesis is presented as a biotechnological tool of great value in the propagation of recalcitrant species and difficult to spread, with applications in conservation, reforestation programs, and plant breeding. Comparative studies of the processes of zygotic and somatic embryogenesis has allowed the knowledge of biochemical, physiological and genetic factors that control embryo development, and the establishment artificial conditions for proper embryonic development in vitro. The objective of this work was to study the role of salicylic acid as a marker of zygotic embryogenesis and somatic process in A. angustifolia. Thus, we determined the content of free salicylic acid and conjugated along the zygotic embryogenesis, and the effect of their supplementation with different potential embryogenic cultures for maturation. For somatic embryogenesis, the presence of salicylic acid was correlated with the generation of nitric oxide, reactive oxygen species and in the gene expression \"Somatic embryogenesis Receptor Kinase\" (AaSERK). The results show that: a) there is an increased content of salicylic acid in free and conjugated form in the initial stages of zygotic embryogenesis; b) salicylic acid supplementation, in concentrations from 0.5 to 2 mM, inhibited the induction of embryogenic cultures; c) embryos incubated in salicylic acid decreased endogenous synthesis of reactive oxygen species and increase in content of nitric oxide; d) the reduction of reactive oxygen species indicated a dose-dependent relationship with salicylic acid; e) the addition of a nitric oxide donor and a kidnapper inhibited the production of reactive oxygen species; f) the expression of the gene AaSERK reached the highest level in four hours of incubation in 0.1 mM AS

Dietas hiperlipídicas e a esteatose hepática são condições extremamente prevalentes. Trabalhos anteriores mostraram que a esteatose está associada a um aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (ERO), e que isso pode mediar danos no fígado. Neste trabalho nós investigamos os possíveis mecanismos que desencadeiam os aumentos nas taxas de geração de ERO por meio da administração de dietas hiperlipídicas. Nós descobrimos que mitocôndrias de animais sujeitos a dietas hiperlipídicas não apresentaram diferenças significativas quanto a capacidade respiratória máxima e acoplamento, mas eram capazes de gerar mais ERO especificamente quando usados substratos do metabolismo de ácidos graxos. Além disso, foi observado que muitas isoformas de acil-CoA desidrogenases estavam mais expressas nos fígados de animais alimentados pela dieta hiperlipídica. No entanto, quando realizados ensaios de atividade enzimática apenas a acil CoA desidrogenase de cadeia longa (VLCAD) foi mais ativa. Estudos conduzidos com mitocôndrias permeabilizadas e expostas a grupos acil-CoA de diferentes tamanhos sugerem que a VLCAD pode ser uma fonte da produção aumentada de ERO em animais submetidos a dietas hiperlipídicas. Esta produção foi estimulada pela ausência de NAD+. Concluindo, nossos estudos descobriram uma nova fonte importante na geração de ERO estimulada por dietas hiperlipídicas, a VLCAD / High fat diets and accompanying hepatic steatosis are highly prevalent conditions. Previous work has shown that steatosis occurs concomitantly with enhanced reactive oxygen species (ROS) generation, which may mediate further liver damage. Here we investigated mechanisms leading to enhanced ROS generation following high fat diets (HFD). We found that mitochondria from HFD livers present no differences in maximal respiratory rates and coupling, but generate more ROS specifically when fatty acids are used as substrates. Indeed, many acyl-CoA dehydrogenase isoforms were found to be more highly expressed in HFD livers, although only the very long chain acyl-CoA dehydrogenase (VLCAD) was more functionally active. Studies conducted with permeabilized mitochondria and different chain length acyl-CoA derivatives suggest that VLCAD is a source of enhanced ROS production in mitochondria from HFD animals. This production is stimulated by the lack of NAD+. Overall, our studies uncover VLCAD as a novel, diet-sensitive, source of mitochondrial ROS

As espécies reativas de oxigênio são fundamentais na fisiologia espermática. No entanto, um desequilíbrio entre a produção e a capacidade antioxidante caracteriza o estresse oxidativo (EO). O espermatozoide é extremamente suscetível ao EO pois, dentre outras características, a membrana plasmática é rica em ácidos graxos poli-insaturados responsáveis por promoverem a fluidez necessária em processos fisiológicos como motilidade e fertilização. Por outro lado, essas insaturações são mais facilmente oxidadas e vulneráveis à peroxidação lipídica. Em função desta susceptibilidade, estas células dependem fortemente de compostos presentes no plasma seminal (PS) para a proteção contra esse evento. Dessa forma, a carnosina, dipeptídeo presente no PS pode ser uma das responsáveis pela proteção contra o acúmulo do MDA. No entanto, durante a criopreservação do sêmen equino é necessário retirar o PS. Em estudo recente, verificamos que esta remoção, torna os espermatozoides sensíveis ao subproduto extremamente deletério da peroxidação lipídica, o malondialdeído (MDA). Como a carnosina é removida junto com o plasma seminal durante a criopreservação, foram desenvolvidos 2 experimentos sequenciais visando a melhora da qualidade do sêmen criopreservado com adição de carnosina. Amostras de sêmen de sete garanhões foram tratadas com concentrações crescentes de carnosina adicionadas ao diluidor (1mM, 50mM e 100mM). Após a descongelação, as amostras foram divididas retrospectivamente em grupos de alta congelabilidade (AC: motilidade maior que 30%) e baixa congelabilidade (BC: motilidade menor que 30%). Amostras tratadas com 50mM apresentaram menor porcentagem de células com lesão de membrana plasmática e, quando tratadas com 100mM, células com maior amplitude do deslocamento lateral de cabeça. Amostras controle BC apresentaram menor porcentagem de células com DNA íntegro em relação às amostras AC. No entanto, houve um leve aumento na porcentagem de células com DNA íntegro em amostras BC com 100mM, não diferindo das amostras AC. Por outro lado, amostras BC criopreservadas com 50mM apresentaram maiores porcentagens de células com escore calculado de potencial de membrana mitocondrial e mais suscetíveis ao EO em relação ao controle. Apesar da proteção parcial, a maior suscetibilidade à peroxidação lipídica torna-se um problema, especialmente pelo fato de que espermatozoides equinos são mais suscetíveis ao MDA. Um motivo para este efeito seria a afinidade da carnosina em reagir com açúcares, o que poderia influenciar negativamente a atividade mitocondrial e o status oxidativo, ao diminuir a produção de piruvato pela via glicolítica. Desta forma, no experimento 2, amostras BC foram tratadas com a combinação de carnosina (0 e 50mM) e piruvato (0 e 5mM) em arranjo fatorial 2x2. Verificou-se que o tratamento com piruvato (5mM) proporcionou menos células com baixa atividade mitocondrial. Por outro lado, a carnosina (50mM), promoveu maior motilidade total, progressiva e células rápidas. Houve uma tendência de aumento nas células com velocidade progressiva e atividade mitocondrial na combinação de tratamentos. Não houve diferença entre os grupos na suscetibilidade ao EO que, no entanto, correlacionou-se negativamente com células móveis, rápidas e integridade de membrana plasmática e acrossomal. Estes resultados indicam que subprodutos da peroxidação lipídica, sendo o principal deles o MDA, podem causar danos ao DNA, às mitocôndrias e à cinética espermática. Neste contexto, a carnosina (100mM) parece ter um leve efeito protetor ao DNA contra o acúmulo de MDA. Além disto, 50mM de carnosina parece auxiliar na manutenção da velocidade progressiva e atividade mitocondrial quando associada ao piruvato (5mM). Assim, a carnosina e o piruvato podem ser utilizados na prevenção de crioinjúrias em amostras de baixa congelabilidade. / Reactive oxygen species (ROS) plays a key role in the sperm physiology. However, an imbalance between ROS production and antioxidant capacity characterize the oxidative stress (OE). The spermatozoa are extremely susceptible to EO because, among other characteristics, the plasma membrane is rich in polyunsaturated fatty acids responsible for promoting fluidity necessary in physiological processes such as motility and fertilization. However, these unsaturations are more easily oxidized and vulnerable to lipid peroxidation. Due to this susceptibility, these cells strongly depend on compounds present in the seminal plasma (SP) to protect against this event. Thus, carnosine, a dipeptide present in SP of stallions, may be a key factor on the protection against MDA accumulation. Nevertheless, during the equine sperm cryopreservation process, SP is removed. In a recent study, we observed that seminal plasma removal led to an increased susceptibility of equine spermatozoa to extremely deleterious product of lipid peroxidation, malondialdehyde (MDA). As the carnosine is removed together with the seminal plasma during cryopreservation, two sequential experiments were developed aiming to improve the quality of stallion cryopreserved semen by means of carnosine therapy. Samples from seven stallions were treated with increasing concentrations of carnosine added to the extender (1mM, 50mM and 100mM) and submitted to cryopreservation. After thawing, samples were classified as high freezeability (HF: total motility greater than 30%) and low freezeability (LF: total motility lower than 30%). Samples treated with 50mM presented lower percentage of sperm showing plasma membrane damage and, when treated with 100mM, a greater amplitude of the lateral head displacement was observed. Untreated LF samples showed a lower percentage of cells showing intact DNA in relation to HF samples. By contrast, when LF samples were treated with 100mM, there was an increase in the percentage of cells with intact DNA, which was similar to the HF samples. On the other hand, LF samples cryopreserved with 50mM had a higher percentage of cells showing high calculated mitochondrial membrane potential score and increased susceptibility to OE in relation to the control. Despite the partial protection, the increased susceptibility to lipid peroxidation is a concern since equine spermatozoa is highly vulnerable to the MDA. Those results could be due to the affinity of carnosine to react with sugars, which could negatively influence mitochondrial activity and an oxidative state by decreasing pyruvate production. Hence, in experiment 2, LF samples were treated with a combination of carnosine (0 and 50mM) and pyruvate (0 and 5mM) in a 2x2 factorial arrangement. We observed that samples treated with pyruvate (5mM) had decreased percentage of cells with low mitochondrial activity. On the other hand, carnosine (50mM) increased total motility, progressive motility and fast cells. We also observed a tendency to increased progressive velocity and mitochondrial activity in the combination of treatments. There was no difference on sperm susceptibility to OE between treatments. However, this variable correlated negatively with the percentage of motile and rapid cells as well as those showing intact membrane and acrosome. These results indicate that the byproduct of lipid peroxidation (MDA) may cause damage to DNA, mitochondria and sperm kinetics. In this context, carnosine (100mM) appears to have a mild protective effect on DNA against the accumulation of MDA. Furthermore, 50mM of carnosine seems to improve progressive velocity and mitochondrial activity when associated with pyruvate (5mM). Thus, carnosine and pyruvate can be used on cryoinjuries prevention in low freezeability samples.

Espécies reativas de oxigênio e nitrogênio controlam várias funções celulares, no entanto, quantidades excessivas destas espécies causam disfunções. Com o envelhecimento, há aumento da produção destas espécies, e de citocinas, que também exercem efeitos deletérios na musculatura esquelética, e da concentração plasmática de ácidos graxos. Contudo, a possível rassociação entre o aumento da produção de espécies reativas e de citocinas pelo músculo esquelético e da concentração plasmática de ácidos graxos não foi ainda investigada. O presente estudo teve como objetivo avaliar a modulação da produção muscular de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio e de citocinas pelo ácido palmítico e pela eletroestimulação moderada. O ácido palmítico aumentou a produção de superóxido (via mitocôndria e NADPH oxidase), óxido nítrico (via iNOS) e citocinas (IL-6 e CINC-2), além de ativar o NF-kB. A eletroestimulação aumentou a produção de superóxido (via mitocôndria e sistema xantina-xantina oxidase), óxido nítrico (via iNOS) e ativou o NF-kB. Não foi observado aumento de citocinas no protocolo de eletroestimulação. O ácido palmítico, portanto, controla a produção de espécies reativas e citocinas pelo músculo. A eletroestimulação, também aumenta a produção destas espécies. Assim, o estresse oxidativo muscular é controlado pela atividade contrátil e as concentrações de ácidos graxos plasmáticos. / Reactive oxygen and nitrogen species play a key role in several cell functions, however, high concentrations of these species cause cell dysfunction. High production of reactive species, and cytokines, which also induce skeletal muscle injury, and an increase of plasma concentration of fatty acids are observed in aging. However, an association between the augment in the production of reactive species and cytokines by skeletal muscle and of plasma fatty acid concentrations was not investigated yet. The aim of the present study was to evaluate the modulation of production of reactive oxygen and nitrogen species and of cytokines by palmitic acid and electrical stimulation muscle contraction. Palmitic acid increased the production of superoxide (through mitochondria and NADPH oxidase), nitric oxide (by iNOS), and citokynes (IL-6 and CINC-2), and induced NF-kB activation. The electrical stimulation-muscle contraction increased the production of superoxide (through mitochondria and xanthine-xanthine oxidase system), nitric oxide (by iNOS), and induced NF-kB activation. There was no change in the production of cytokines in the electrical stimulation protocol. In conclusion, palmitic acid raised the production of reactive oxygen and nitrogen species and cytokines by skeletal muscle. Electrical stimulation-muscle contraction also increased the production of these reactive species. Therefore, muscle oxidative stress is controlled by the muscle contractile activity and plasma fatty acid levels.

Orientador: Giselle Cerchiaro / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2014

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-26Bitstream added on 2014-06-13T19:01:09Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_ap_dr_arafcf.pdf: 8313704 bytes, checksum: 2cd8bf6d9e9c4b85c49edb7b6d038519 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A terapia ADEPT (antibody-directed enzyme prodrug therapy) tem sido caracterizada, em vários estudos experimentais focalizados na destruição de células tumorais, como uma alternativa à fármacos citotóxicos sistêmicos (anti-proliferativos). Nesta técnica, o pró-fármaco é ativado por enzimas exógenas que são levadas à célula tumoral por meio de anticorpos monoclonais (Mab). Neste contexto, horseradish peroxidase (HRP) e ácido 3-indolacético (IAA) constituem um dos sistemas mais citados de enzima e pró-fármaco aplicados à destruição de células tumorais com conjugados HRP-Mab. Peroxidases são enzimas inespecíficas e várias moléculas podem ser oxidadas pela suas formas ativas HRP-l e HRP-ll no ciclo clássico da peroxidase, que é dependente de peróxido de hidrogênio ou hidroperóxidos orgânicos. Por outro lado, somente NADH, dihidroxifumarato e a auxina de planta IAA, têm sido descritos como substratos para HRP em reação independente de peróxido de hidrogênio. O objetivo deste trabalho foi estudar o mecanismo pelo qual compostos β-dicarbonílicos são oxidados por HRP e explorar suas aplicações. Foi demonstrado que os compostos dicarbonílicos 2,4-pentanodiona (PD) e 3-metil-2,4-pentanodiona (MePD) são eficientemente oxidados pela HRP, na ausência de peróxido, em tampão fosfato pH 7,4, consumindo oxigênio presente em solução, o que não ocorreu com outros compostos β-dicarbonílicos testados (dimedona e acetoacetato). Observou-se também, via espectrofotometria, durante a reação com PD e MePD, que a enzima nativa passou à sua forma HRP-lll, além disso, a reação produziu espécies reativas de oxigênio (ERO), detectadas por quimiluminescência dependente de luminol e fluorescência dependente de diclorofluoresceína. Também foram realizadas reações de consumo de oxigênio com outros compostos que possuem grupamento... / Antibody-directed enzyme prodrug therapy (ADEPT) has featured in several experimental studies focused on the destruction of tumor cells, as an alternative to systemic cytotoxic (antiproliferative) drugs. In this technique, the prodrug is activated by exogenous enzymes delivered to tumor cells via monoclonal antibodies (MAb). In this context, horseradish peroxidase (HRP) and indole-3-acetic acid (IAA) constitute one of the most often cited systems of enzyme and prodrug applied to destroy tumor cells with HRP – MAb conjugates. Peroxidases are unspecific enzymes and several molecules can be oxidized by the active forms HRP-I and HRP-II in the classic peroxidase cycle, which depends on hydrogen peroxide or organic hydroperoxides. On the other hand, only NADH, dihydroxyfumarate and the plant auxin IAA have been described as substrates for HRP in a reaction independent of hydrogen peroxide. The objective of this work was to study the mechanism by which β-dicarbonyl compounds are oxidized by HRP and explore possible applications. We demonstrated by measuring oxygen uptake, that the dicarbonyls PD (2,4-pentanedione) and 3-MePD (3-methyl-2,4-pentanedione) can also be oxidized by HRP in the absence of peroxide, in phosphate buffer pH 7.4, consuming the oxygen present in solution, what didn’t occur with other β-dicarbonyl compounds (dimedon and acetoacetate), under the same conditions. It was also observed, in the absorption spectrum during the reaction course with PD and 3-MePD, that the native enzyme was transformed to HRP-III; moreover, the reaction produced reactive oxidant species (ROS), detected by luminol-dependent chemiluminescence and dichlorofluorescein-fluorescence dependent. Reactions of oxygen uptake with other heme-compounds (cytochrome C, hemin, myoglobin and myeloperoxidase) had been carried to detect the especificity of the HRP in the oxidation reaction... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-08-15T11:21:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Sebastiao Antonio Mendanha Neto.pdf: 1242328 bytes, checksum: d0f39ae03faaec981292f99cefebb8ea (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-15T11:21:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Sebastiao Antonio Mendanha Neto.pdf: 1242328 bytes, checksum: d0f39ae03faaec981292f99cefebb8ea (MD5) Previous issue date: 2010-03-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The oxidative stress effects promoted by hydrogen peroxide (H2O2) and 2,2 -Azobis(2- methylpropionamidine)dihydrochloride (AAPH) in proteins and lipids of the erythrocyte membrane were investigated by testing the oxidative hemolysis, the formation of malondialdehyde (MDA) in addition to spectroscopic electron paramagnetic resonance (EPR) of lipid spin label 5-DOXIL stearic acid (5-DSA) and 3-maleimide proxyl (5-MSL) that binds covalently to erythrocyte s membrane proteins. The spectral parameter 2Ak obtained directly from the EPR spectra of spin label 5-DSA structured in the lipid bilayer of the erythrocyte membrane was sensitive to changes in the dynamics of lipids resulting on the oxidation of membrane proteins. The oxidation of proteins observed for very low concentrations of H2O2 (starting at 100 μM) were confirmed with spin label 5-MSL. Lipid peroxidation indicated the oxidative hemolysis and formation of MDA occurred at concentrations of H2O2 about 8 times larger (starting at 800 μM). Ascorbic acid and -tocopherol protect the membrane by hemolysis and MDA tests, but did not prevent the stiffening of the erythrocyte membrane. The spectra of the spin label 5-MSL revealed the existence of two distinct thiol groups in erythrocyte membrane proteins that differ in their structural configurations and sensitivity to oxidative attack. The SH site that has higher exposure to solvent and less reactivity to spin label 5-MSL was the most vulnerable to oxidation. It is well known that upon oxidation hemoglobin binds to the membrane and the results of this study suggest that this effect may be accompanied by a further increase in the parameter 2Ak of the spin label 5-DSA. Catalase present in erythrocytes proved to be an effective protector of lipid peroxidation and oxidation of membrane proteins induced by hydrogen peroxide. / Os efeitos do estresse oxidativo promovido pelo peróxido de hidrogênio (H2O2) e pelo 2,2 -Azobis(2-metilpropanamida) dicloridrato (AAPH) nas prote´ınas e lipídios da membrana de eritrócito foram investigados através do teste da hemólise oxidativa, da formação do malondialde ıdo (MDA) além da espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) do marcador de spin lipídico 5-DOXIL estearato (5-DSA) e do marcador de spin 3-maleimida proxil (MAL-5) que se liga covalentemente `as proteínas da membrana de eritrócito. O parâmetro espectral 2Ak obtido diretamente dos espectros de RPE do marcador de spin 5-DSA estruturado na bicamada lipídica da membrana de eritrócito foi sensíıvel `as alterações na dinâmica dos lipídios resultantes da oxidação das proteínas da membrana. A oxidação das proteínas observada para concentrações baixas de H2O2 (a partir de 100 μM) foram confirmadas com o marcador MAL-5. A peroxidação lipídica indicada pela hemólise oxidativa e formação de MDA ocorreu em concentrações de H2O2 cerca de 8 vezes maiores (a partir de 800 μM). O ácido ascórbico e alfa-tocoferol protegem a membrana pelos testes de hemólise e MDA, mas não evitaram o enrijecimento da membrana do eritrócito. Os espectros do marcador MAL-5 revelaram a existência de dois grupos tióis distintos nas proteínas da membrana de eritrócito que diferem quanto a suas configurações estruturais e sensibilidade aos ataques oxidativos. O sítio SH de maior exposiçãoo ao solvente e menor reatividade ao marcador MAL-5 foi o mais vulnerável `a oxidação. É bem conhecido que neste processo oxidativo a hemoglobina se liga à membrana e os resultados deste trabalho sugerem que este efeito pode ser acompanhado por um aumento adicional no parâmetro 2Ak do marcador 5-DSA. A catalase presente nos eritrócitos se revelou como um eficiente protetor da oxidação lipídica e protéica da membrana induzidas por H2O2.

A obesidade desencadeia mudanças estruturais e funcionais no tecido adiposo perivascular (PVAT), levando a um desequilíbrio em favor de substâncias vasoconstritoras e pró- inflamatórias, bem como alterações em suas vias de sinalização no vaso. Um importante mecanismo proposto para explicar a perda do efeito anticontrátil do PVAT na obesidade é o estresse oxidativo. Espécies reativas de oxigênio (EROs) possuem papel importante na modulação da função vascular mediada pelo PVAT. Considerando que a mitocôndria representa fonte potencial de EROs nas células, o presente estudo testou a hipótese que a disfunção mitocondrial no PVAT está envolvida na perda do efeito anticontrátil do PVAT em modelo experimental de obesidade. Este estudo avaliou se a matriz mitocondrial nas células que compõem o tecido adiposo periaórtico representa fonte importante de EROs, e se as mesmas contribuem para as alterações na regulação, pelo PVAT, da reatividade vascular. Nosso estudo demonstrou que animais obesos apresentaram disfunção vascular e perda do efeito anticontrátil do PVAT. O estresse oxidativo está envolvido na disfunção do PVAT, com participação significativa da mitocôndria na geração de EROs, capazes de modular a reatividade vascular. A obesidade favoreceu a disfunção mitocondrial, reduzindo o consumo de oxigênio. Estes eventos favoreceram o aumento na geração de peróxido de hidrogênio mitocondrial no PVAT, o qual prejudica a ação anticontrátil deste tecido por ser ativador direto da via de contração RhoA/Rho cinase / Obesity promotes structural and functional changes in the perivascular adipose tissue (PVAT), favoring the release of vasoconstrictor and proinflammatory substances, as well as altering the vascular signaling pathways activated by PVAT-derived factors. Oxidative stress is an important mechanism proposed to explain the loss of anticontractile effects of the PVAT in obesity. Reactive oxygen species (ROS) play an important role in the modulatory effects of PVAT on vascular function. Considering that mitochondria are a potential source of ROS in the cells, the present study tested the hypothesis that mitochondrial dysfunction leads to the loss of the anticontractile effects of PVAT in obesity. We evaluated whether the mitochondrial matrix of the cells that make up the periaortic fat tissue constitute a major source of ROS, and if mROS contribute to defective regulation of vascular reactivity by the PVAT. Our study shows that obese animals exhibit vascular dysfunction and loss of anticontractile effects of PVAT. Oxidative stress is involved in PVAT dysfunction, with a significant contribution of mitochondria to ROS generation. Obesity promotes mitochondrial dysfunction, reducing oxygen consumption. These events increase the generation of mitochondrial hydrogen peroxide in the PVAT, which impairs the anticontractile effects of this tissue via direct activation of the RhoA / Rho kinase pathway

Com base na relevância das doenças cardiovasculares para a saúde pública mundial, buscamos entender as associações entre o metabolismo da homocisteína (Hcy) e este sistema, o estresse oxidativo (EO) e a possível influência da modulação do sistema nervoso simpático (SNS) sobre esta associação. Além disso, testamos o efeito da vitamina B6 sobre a função cardíaca e o EO. Para isso foram realizados dois experimentos: no primeiro testamos dois modelos de hiper-homocisteinemia (Hhe): o tratamento com metionina e homocisteína tiolactona em dois diferentes protocolos experimentais. No primeiro protocolo foram avaliados parâmetros morfofuncionais cardíacos e associações com o balanço redox no miocárdio. Já no segundo protocolo foi avaliada a variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) e da pressão arterial sistólica (VPAS) e suas associações com o estresse oxidativo (EO) nos eritrócitos. Como resultados, observamos que os dois tratamentos resultam em igual aumento na concentração plasmática de Hcy, piora na função cardíaca e aumento no EO cardíaco. Além disso, foram encontradas fortes correlações entre as variáveis que sugerem piora da função cardíaca e desbalanço redox. O segundo protocolo demonstrou redução da VFC, com aumento do componente de baixa frequência (BF), associado ao SNS, e redução da modulação do sistema nervoso parasimpático ou de alta freqüência (AF), em valores normalizados. Quanto à VPAS foi demonstrado um aumento somente no componente de AF em ambos os tratamentos. Comparados ao grupo controle, a sensibilidade barorreflexa estava reduzida nos dois tratamentos (MET e HcyT), provavelmente devido ao aumento da modulação simpática vascular. Foi observado também um aumento da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) nos eritrócitos e redução na concentração das carbonilas. Esses resultados sugerem alteração no controle autonômico em favor da modulação simpática cardíaca e vascular, com piora na sensibilidade barorreflexa após o tratamento com HcyT. Além disso, estão associadas a uma maior mobilização das defesas enzimáticas resultando em redução do dano oxidativo. O segundo experimento consistiu do estabelecimento da Hhe após tratamento com HcyT, seguido por adição de vitamina B6 a água de beber como proposta terapêutica. Neste experimento avaliamos a concentração de Hcy e cisteína, parâmetros morfofuncionais cardíacos, atividade das enzimas antioxidantes sistêmicas, a concentração cardíaca de peróxido de hidrogênio (H2O2), imunoconteúdo da glutationa S-transferase (GST) e do fator de transcrição nuclear (Nrf2). O tratamento com vitamina B6 demonstrou redução na Hcy plasmática. Por outro lado, o tratamento com HcyT e vitamina B6 provocou aumento significativo da espessura da parede posterior cardíaca e da massa do ventrículo, todos corrigidos pelo peso corporal. Esses resultados sugerem uma hipertrofia ventricular compensatória. Além disso, o mesmo tratamento melhorou a função global miocárdica e a fração de ejeção. A atividade da SOD e CAT nos eritrócitos estava diminuída após o tratamento com vitamina B6, o que pode ocorrer devido às propriedades antioxidantes conhecidas da vitamina. Tanto a GST, quanto o Nrf2 apresentam aumento após o tratamento com HcyT, o que pode ser uma resposta adaptativa ao aumento de cisteína. O mesmo aumento foi observado no H2O2 após o tratamento com HcyT, sugerindo sinalização para o aumento do EO. A vitamina B6 possui propriedades que lhe conferem ação antioxidante, o que pode estar auxiliando no seu papel protetor no miocárdio e na condição de Hhe. Com esse trabalho, sugere-se que a Hhe seja vista de uma forma mais ampla que o simples aumento da Hcy no plasma, pois o seu metabolismo no organismo pode ter efeitos tóxicos, com repercussão na função cardíaca e modulação do SNS associados ao EO. Além disso, a vitamina B6 pode ser avaliada com proposta terapêutica isolada, pois atua reduzindo a concentração de Hcy e beneficiando o equilíbrio redox. / Based on the relevance of cardiovascular diseases to public health worldwide, we seek to understand its association to the homocysteine (Hcy) metabolism, the oxidative stress (OS) and the possible influence of the sympathetic nervous system (SNS) modulation. In addition, we tested the effect of vitamin B6 on cardiac function and OS. For this purpose two experiments were conducted: in the first experiment we tested two different hiperhomocysteinemia experimental models: methionine and homocysteine thiolactone, this experiment was divided into two protocols. At the first protocol to evaluate morpho-functional cardiac and associations to redox balance in the heart. Already at the other protocol was studied heart rate variability (HRV) and blood pressure (VPAS), and their associations with OS. The first experiment showed the effect of methionine (MET) and homocysteine thiolactone (HcyT) treatment on cardiac function and their associations with the OS. We found that both treatments result in equal increases in plasma Hcy, poor cardiac function and increase in cardiac OE. Furthermore, we found strong correlation between the variables that suggest worsening of cardiac function and increase in the OE. The toxicity of the thiolactone metabolite is known mainly in the nervous system, and the proposed mechanism for their deleterious effects on cardiac function is probably associated with a higher OE. The second protocol showed that HRV was reduced probably due to the increase in lowfrequency (LF), associated with the SNS, and a reduction in parasympathetic nervous system modulation or high-frequency (HF), in normalized values. The systolic blood pressure variability was demonstrated due to an increase in the HF component. Compared to the control group, baroreflex sensitivity was reduced in both treatments (MET and HcyT), probably due to the increase in sympathetic modulation. We also observed an increase in superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activity in erythrocytes, and also a reduced carbonyl concentration. These results suggest changes in cardiovascular autonomic control in favor to sympathetic modulation, with worsening in baroreflex sensitivity after HcyT treatment. They are also associated with greater enzymatic defenses mobilization resulting in reduced oxidative damage. The second experiment aim was study the effects of B6 treatment after Hhe, and we evaluated the Hcy and cysteine plasma concentration, the morphofunctional cardiac transcription factor of the antioxidant enzymes (Nrf2), glutathione S-transferase (GST), the hydrogen peroxide (H2O2) cardiac concentration and the enzymatic antioxidant activity. Vitamin B6 treatment reduced plasma homocysteine concentration. Furthermore, vitamin B6 and HcyT treatment caused a significant increase in posterior wall thickness and cardiac ventricular mass, all adjusted to body weight. These results suggest a compensatory ventricular hypertrophy. Moreover, the same treatment improved global myocardial function and ejection fraction. Both, Nrf2 and GST, have increased after HcyT treatment, which may be an adaptive response to increased cysteine. The same increase was observed in H2O2 after HcyT treatment, suggesting an increase in the OE. These results are confirmed by the increased SOD and CAT activity in erythrocytes. Vitamin B6 has antioxidant properties which may be aiding in its protective role in the myocardium and provided Hhe. Our results suggest that Hhe is seen in a broader than the simple increase of plasma Hcy, because their metabolism in the body can have toxic effects, with impact on cardiac function and SNS modulation associated with OE. In addition, vitamin B6 could be evaluated with therapeutic purposes by reducing the Hcy concentration and benefiting the redox balance.

A obesidade desencadeia mudanças estruturais e funcionais no tecido adiposo perivascular (PVAT), levando a um desequilíbrio em favor de substâncias vasoconstritoras e pró- inflamatórias, bem como alterações em suas vias de sinalização no vaso. Um importante mecanismo proposto para explicar a perda do efeito anticontrátil do PVAT na obesidade é o estresse oxidativo. Espécies reativas de oxigênio (EROs) possuem papel importante na modulação da função vascular mediada pelo PVAT. Considerando que a mitocôndria representa fonte potencial de EROs nas células, o presente estudo testou a hipótese que a disfunção mitocondrial no PVAT está envolvida na perda do efeito anticontrátil do PVAT em modelo experimental de obesidade. Este estudo avaliou se a matriz mitocondrial nas células que compõem o tecido adiposo periaórtico representa fonte importante de EROs, e se as mesmas contribuem para as alterações na regulação, pelo PVAT, da reatividade vascular. Nosso estudo demonstrou que animais obesos apresentaram disfunção vascular e perda do efeito anticontrátil do PVAT. O estresse oxidativo está envolvido na disfunção do PVAT, com participação significativa da mitocôndria na geração de EROs, capazes de modular a reatividade vascular. A obesidade favoreceu a disfunção mitocondrial, reduzindo o consumo de oxigênio. Estes eventos favoreceram o aumento na geração de peróxido de hidrogênio mitocondrial no PVAT, o qual prejudica a ação anticontrátil deste tecido por ser ativador direto da via de contração RhoA/Rho cinase / Obesity promotes structural and functional changes in the perivascular adipose tissue (PVAT), favoring the release of vasoconstrictor and proinflammatory substances, as well as altering the vascular signaling pathways activated by PVAT-derived factors. Oxidative stress is an important mechanism proposed to explain the loss of anticontractile effects of the PVAT in obesity. Reactive oxygen species (ROS) play an important role in the modulatory effects of PVAT on vascular function. Considering that mitochondria are a potential source of ROS in the cells, the present study tested the hypothesis that mitochondrial dysfunction leads to the loss of the anticontractile effects of PVAT in obesity. We evaluated whether the mitochondrial matrix of the cells that make up the periaortic fat tissue constitute a major source of ROS, and if mROS contribute to defective regulation of vascular reactivity by the PVAT. Our study shows that obese animals exhibit vascular dysfunction and loss of anticontractile effects of PVAT. Oxidative stress is involved in PVAT dysfunction, with a significant contribution of mitochondria to ROS generation. Obesity promotes mitochondrial dysfunction, reducing oxygen consumption. These events increase the generation of mitochondrial hydrogen peroxide in the PVAT, which impairs the anticontractile effects of this tissue via direct activation of the RhoA / Rho kinase pathway