Introdução: De origem controversa e repercussões imprevisíveis, o acometimento ovariano pela endometriose é considerado importante marcador de extensão da doença, pois pode se associar a endometriose profunda. Inúmeras teorias etiopatogênicas tentam explicar a gênese da endometriose ovariana e, duas delas recentemente tem sido reativadas, como a da metaplasia celômica que justificaria o conceito atual de endometriose intra-ovariana profunda e a da menstruação retrógrada, que explica a origem tubárea dos endometriomas. Estima-se em 5% a 10% de câncer ovariano em lesões de endometriose de ovário; enquanto, a frequência total de transformação maligna foi estimada entre 0,3 a 2,5%. Objetivo: Avaliar as formas de apresentação da endometriose ovariana e possíveis associações com o quadro clínico, com outros locais de doença, com os marcadores de atividade proliferativa (Ki-67), com a expressão de alterações moleculares dos mecanismos apoptóticos consideradas importantes no processo de carcinogênese das lesões de endometriose (p53 e Bcl-2) e com os receptores de estrogênio (dependência hormonal). Métodos: Estudo de coorte retrospectivo exploratório, com 63 pacientes operadas entre 2002 a 2012, com diagnóstico de endometriose ovariana preenchendo os critérios de inclusão e exclusão. Os preparados histológicos foram reavaliados e reclassificados de acordo com o tipo histológico, com a forma de apresentação e com a presença de infiltração do parênquima ovariano, sendo divididas em endometriose ovariana peritoneal, cistica e intraparenquimatosa. Foram avaliados a expressão do Ki-67, do p53, do Bcl- 2 e dos receptores de estrogênio no epitélio e no estroma tecidual. As pacientes ainda foram avaliadas de acordo com os sintomas clínicos e locais concomitantes de doença. Resultados: A forma de apresentação da endometriose ovariana mais frequente foi a cística (72,2%), seguida pela intraparenquimatosa (22,2%) e pela forma peritoneal (5,6%). Todas podem apresentar componente infiltrativo. A endometriose ovariana infiltrativa esteve presente em 30,5% dos casos. Não se evidenciou associação entre sintomas, distribuição anatômica do doença e expressão dos marcadores com as diferentes formas de apresentação ou com a infiltração do parênquima adjacente. Conclusão: A endometriose ovariana apresenta três formas distintas de apresentação, cística, intraparenquimatosa e peritoneal. Todas podem apresentar componente infiltrativo. Apesar da clara diferenciação histológica, ainda se deve identificar o significado clínico destes achados / Introduction: Of controversial origin and unpredictable repercussions, ovarian endometriosis is an important marker of disease extensiveness, as it may be related to deep infiltrating endometriosis. Numerous theories try to explain its origin, but two of them have been recently reactivated, such as celomic metaplasia, which would justify the concept of deep ovarian endometriosis, and retrograde menstruation, which can explain the tubal origin of ovarian endometriosis. It is estimated 5% to 10% of ovarian cancer in ovarian endometriosis, but malignant transformation may occur in 0.3 to 2.5% of the cases. Objective: Identify the presenting forms of ovarian endometrisosis and its possible relations to clinical symptoms, to other sites of disease, to proliferative activity markers (Ki-67), to the molecular expression of apoptotic mechanisms, considered important to the process of malignant transformation (p53 and Bcl-2) and to estrogen receptors (hormonal dependency). Methods: This is a retrospective exploratory cohort study, done between 2002 and 2012, including 63 women with laparoscopic diagnosis of ovarian endometriosis which fullfilled inclusion and exclusion criteria. The histologic specimens were reanalysed and reclassified according to the histologic pattern, to its presenting form and to the presence of parenchyma infiltration. The expression of Ki-67, p53, Bcl-2 and estrogen receptors were evaluated in the tissue epithelium and stroma. Clinical symptoms and concomitant sites of disease were also evaluated. Results: The most frequent form of ovarian endometriosis was cystic (72.2%), followed by intra-parenchymatous (22.2%) and peritoneal (5.6%). All of them can be infiltrative. The prevalence of infiltrative ovarian endometriosis was 30.5%. No association were found between symptoms, anatomical distribution of disease, markers expression and the presenting forms of ovarian endometriosis as well as adjacent parenchymal infiltration. Conclusion: Ovarian endometriosis has three distinct presenting forms, cystic, intra-parenchymatous and peritoneal. All of them can be infiltrative. Even though there is a clear histologic differentiation, its clinical significance is still to be determined

Introdução: Os cânceres de mama subtipos Luminal A e B (HER2 negativo) podem apresentar prognóstico variável, a depender do índice de proliferação, avaliado pelo Ki67. As células malignas e as células estromais adjacentes (fibroblastos e células de resposta imune ) podem interagir tanto pelo contato célula a célula como por fatores secretados por elas, ambas influenciando no comportamento tumoral. Já foi demonstrado que as células estromais podem aumentar a proliferação das células do câncer da mama. Objetivo: Nosso objetivo foi avaliar o perfil de expressão gênica de células do estroma em câncer de mama luminal A e luminal B e analisar se este se correlaciona com o prognóstico da doença. Pacientes e Métodos/ Resultados: Amostras de tumores de 11 pacientes na pós menopausa foram analisadas, todas elas HER2 negativas. A expressão de Ki67 foi <= 10 % em 5 pacientes (luminal A) e >= 30 % em outras 6 amostras(Luminal B ). Células estromais foram microdissecadas para a extração de RNA, que posteriormente foi hibridizado na plataforma de microarray Agilent G485 -1A GE 8x60K. Após a normalização, 50 % dos genes com a maior variância foram selecionados para análise por SAM duas classes desemparelhado (software TMEV ) e aceitando FDR 14.1%, 35 sequências foram identificadas como diferencialmente expressas, incluindo 16 genes conhecidos, entre as células estromais das amostras de Luminal A versos Luminal B, todos mais expressos nas amostras B. Dentre as funções biológicas enriquecidas em genes diferencialmente expressos encontram-se regulação positiva do sistema imune, incluindo genes como ZAP70 (proteína quinase 70kDa associada a cadeia zeta (TCR)), CD38 (molécula CD38); UBASH3A (ubiquitina associada e SH3 domínio que contém A); PLA2G7 (fosfolipase A2, grupo VII (fator acetil ativador de plaquetas no plasma)); NCR3 (citotoxicidade natural, provocando receptor 3). Nosso próximo passo foi avaliar se a expressão de alguns genes selecionados estava associada com prognóstico de tumores luminais. Para tal selecionamos amostras de outro grupo de 89 pacientes com seguimento de pelo menos 5 anos, cujos tumores eram ER(+), HER2(-), para análise de expressão proteica em Tissue microarray. Caracterizamos os fibroblastos destas amostras com 3 marcadores de fibroblastos: actina de músculo liso (AML), S100A4 e caveolina-1 (CAV1) e analisamos a marcação da proteína ZAP70. Correlacionamos a expressão proteica de todos os marcadores com as características anatomopatológicas da amostra. Observamos que fibroblastos de todas as amostras de tumor de mama expressam AML, S100A4 e CAV1, em diferentes proporções, entretanto não detectamos diferença entre os tumores luminais A e B. Também não obsevamos diferença de expressão de AML, S100A4 e CAV1 em relação a grau histológico, comprometimento linfonodal e estadiamento clínico. Nestas amostras não detectamos expressão proteica de ZAP70 em fibroblastos tumorais. Conclusão: Houve expressão diferencial de 16 genes relacionados a processos imunes, todos eles mais expressos em células estromais de tumores Luminal B em relação a luminal A / Introduction: Luminal breast cancer subtypes A and B (HER2 negative) may present a variable prognosis, depending on tumor proliferation index, evaluated by Ki67 expression. Malignant cells and adjacent stromal cells (fibroblasts and immune response cells) may interact by both cell contact and secreted factors and influence tumor behavior. It was shown that stromal cells may enhance breast cancer cells proliferation. Objective: Our aim was to evaluate stromal cells gene expression profile in luminal A and luminal B tumors and to evaluate whether selected transcripts expressed in stromal cells may be associated with prognosis in breast cancer. Material/ Methods and Results: Hormone receptor positive tumor samples from 11 post menopausal patients were analyzed, all of them Her2 negative. Ki67 expression <= 10% (luminal A) was observed in five and Ki67 >= 30% (luminal B) in six samples. Stromal cells were microdissected for RNA extraction, which was hybridized in Agilent G485-1A GE 8x60K microarray platform. After normalization, 50% of the genes with the highest variance were selected for further analysis by two class unpaired SAM (TMEV software) and accepting FDR 14,1%, 35 sequences, including 16 known genes, were found differentially expressed between stromal cells from luminal A vs luminal B breast cancer samples, all of them more expressed in luminal B. Among biological functions enriched in genes found differentially expressed were positive regulation of immune system process, including genes as: ZAP70 (zeta-chain (TCR) associated protein kinase 70kDa); CD38 (CD38 molecule); UBASH3A (ubiquitin associated and SH3 domain containing A); PLA2G7 (phospholipase A2, group VII (platelet-activating factor acetylhydrolase, plasma); NCR3 (natural cytotoxicity triggering receptor 3). Our next step was evaluate whether expression of selected genes was associated with prognosis in another group of patients. Tumor samples from 89 patients with at least 5 years of follow up, all of them estrogen receptor positive and HER2 negative, were selected. Tissue microarray was prepared with stromal tumor compartment from paraffin embedded tumor samples. Fibroblasts were characterized for the expression of 3 fibroblasts markers (alfa-SMA, alpha smooth muscel actin; S100A4 and CAV1, caveolin 1), and ZAP70. Correlation of expression of these markers with prognostic variables was determined. Expression of alfa-SMA, S100A4 and CAV1 was detected in fibroblasts from all tumor samples in different proportions, however no differential expression was observed between luminal A and B tumors. Neither difference was detected on the expression of these proteins in relation with histological grade, lymph node involvement and clinical stage. Conclusion: A differential expression of 16 genes involved in immune process was found, all of them more expressed in fibroblasts from luminal B as compared with luminal A tumors

O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é caracterizado pela presença de resistência à insulina, a qual pode ser modulada pelo estrógeno, tanto em fêmeas como em machos. Nesse processo, o transportador de glicose GLUT4 (gene Slc2a4, solute carrier family 2 member 4) desempenha papel importante, pois aumento da expressão do GLUT4 melhora o controle glicêmico. Estradiol (E2) regula a expressão do Slc2a4 por meio do balanço dos efeitos contrários de seus receptores (ERs): ER-alfa estimula e ER-beta inibe a expressão. Efeitos transcricionais dos ERs envolvem a participação de co-reguladores, destacadamente o SP1 (transcription factor Sp1), potente estimulador do Slc2a4. Entretanto, o papel do SP1 na regulação do Slc2a4 mediada pelos ERs é desconhecido; e este foi o objetivo do presente estudo. Investigou-se adipócitos maduros 3T3-L1, tratados por 24 horas com E2, agonista de ER-alfa (PPT) ou agonista de ER-beta (DPN). Avaliou-se: a expressão gênica (RT-qPCR) de Slc2a4 e Sp1; o conteúdo (Western blotting) total de GLUT4 e o nuclear de ER-alfa/beta e SP1; a atividade de ligação do SP1 no Slc2a4 (ensaio de mobilidade eletroforética); e a formação de complexos SP1/ER-alfa (imunoprecipitação). Os resultados confirmaram que E2 aumenta a expressão de Slc2a4/GLUT4 pela ação preponderante do ER-alfa. O agonista PPT aumentou: o conteúdo nuclear de SP1, a interação SP1/ER-alfa e a atividade de ligação do SP1 no Slc2a4. O agonista DPN indicou que a ação repressora do ER-beta não envolve o SP1. Conclui-se que o efeito estimulador do ER-alfa na expressão do Slc2a4 envolve mecanismo de transativação gênica via SP1. Essas observações colocam a cooperação ER-alfa/SP1 como um novo alvo para o desenvolvimento de medidas terapêuticas para resistência à insulina e diabetes mellitus tipo 2 / Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is characterized by insulin resistance, which can be modulated by estrogen in both females and males. In this process, the glucose transporter GLUT4 (solute carrier family 2 member 4 gene - Slc2a4) plays an important role, since increasing GLUT4 expression improves glycemic control. Estradiol (E2) regulates the expression of Slc2a4, by a mechanism in which estrogen receptors (ERs) play opposite effects: ER-alpha stimulates, whereas ER-beta inhibits the expression. Transcriptional effects of ERs involve co-regulators, notably the transcription factor SP1, a powerful enhancer of Slc2a4. However, the role of SP1 in the ERs-mediated regulation of Slc2a4 is unknown; and that was the aim of the present study. Differentiated adipocytes 3T3-L1 were treated (24 hours) with E2, ER-alpha agonist (PPT) or ER-beta agonist (DPN). It was analyzed: gene expression (RT-qPCR) of Slc2a4 and Sp1; total content o GLUT4 and nuclear content of ER-alpha/beta and SP1 (Western blotting); binding activity of SP1 into Slc2a4 promoter (electrophoretic mobility shift assay); and content of nuclear SP1/ER-alpha complexes (immunoprecipitation). Results confirmed that E2 increases the expression of Slc2a4/GLUT4, by the dominant effect of ER-alpha. The ER-alpha agonist PPT increased the nuclear content of SP1, the interaction of SP1/ER-alpha, and the binding activity of SP1 into the Slc2a4. The agonist DPN evinced that ER-beta activity does not involve the SP1. In conclusion, the enhancer effect of ER-alpha upon Slc2a4 gene expression involves a transactivation mechanism via SP1. This observation point outs the cooperation of ER-alpha/SP1 as a new target for the development of approaches to treat insulin resistance and T2DM

Introdução: Os cânceres de mama subtipos Luminal A e B (HER2 negativo) podem apresentar prognóstico variável, a depender do índice de proliferação, avaliado pelo Ki67. As células malignas e as células estromais adjacentes (fibroblastos e células de resposta imune ) podem interagir tanto pelo contato célula a célula como por fatores secretados por elas, ambas influenciando no comportamento tumoral. Já foi demonstrado que as células estromais podem aumentar a proliferação das células do câncer da mama. Objetivo: Nosso objetivo foi avaliar o perfil de expressão gênica de células do estroma em câncer de mama luminal A e luminal B e analisar se este se correlaciona com o prognóstico da doença. Pacientes e Métodos/ Resultados: Amostras de tumores de 11 pacientes na pós menopausa foram analisadas, todas elas HER2 negativas. A expressão de Ki67 foi <= 10 % em 5 pacientes (luminal A) e >= 30 % em outras 6 amostras(Luminal B ). Células estromais foram microdissecadas para a extração de RNA, que posteriormente foi hibridizado na plataforma de microarray Agilent G485 -1A GE 8x60K. Após a normalização, 50 % dos genes com a maior variância foram selecionados para análise por SAM duas classes desemparelhado (software TMEV ) e aceitando FDR 14.1%, 35 sequências foram identificadas como diferencialmente expressas, incluindo 16 genes conhecidos, entre as células estromais das amostras de Luminal A versos Luminal B, todos mais expressos nas amostras B. Dentre as funções biológicas enriquecidas em genes diferencialmente expressos encontram-se regulação positiva do sistema imune, incluindo genes como ZAP70 (proteína quinase 70kDa associada a cadeia zeta (TCR)), CD38 (molécula CD38); UBASH3A (ubiquitina associada e SH3 domínio que contém A); PLA2G7 (fosfolipase A2, grupo VII (fator acetil ativador de plaquetas no plasma)); NCR3 (citotoxicidade natural, provocando receptor 3). Nosso próximo passo foi avaliar se a expressão de alguns genes selecionados estava associada com prognóstico de tumores luminais. Para tal selecionamos amostras de outro grupo de 89 pacientes com seguimento de pelo menos 5 anos, cujos tumores eram ER(+), HER2(-), para análise de expressão proteica em Tissue microarray. Caracterizamos os fibroblastos destas amostras com 3 marcadores de fibroblastos: actina de músculo liso (AML), S100A4 e caveolina-1 (CAV1) e analisamos a marcação da proteína ZAP70. Correlacionamos a expressão proteica de todos os marcadores com as características anatomopatológicas da amostra. Observamos que fibroblastos de todas as amostras de tumor de mama expressam AML, S100A4 e CAV1, em diferentes proporções, entretanto não detectamos diferença entre os tumores luminais A e B. Também não obsevamos diferença de expressão de AML, S100A4 e CAV1 em relação a grau histológico, comprometimento linfonodal e estadiamento clínico. Nestas amostras não detectamos expressão proteica de ZAP70 em fibroblastos tumorais. Conclusão: Houve expressão diferencial de 16 genes relacionados a processos imunes, todos eles mais expressos em células estromais de tumores Luminal B em relação a luminal A / Introduction: Luminal breast cancer subtypes A and B (HER2 negative) may present a variable prognosis, depending on tumor proliferation index, evaluated by Ki67 expression. Malignant cells and adjacent stromal cells (fibroblasts and immune response cells) may interact by both cell contact and secreted factors and influence tumor behavior. It was shown that stromal cells may enhance breast cancer cells proliferation. Objective: Our aim was to evaluate stromal cells gene expression profile in luminal A and luminal B tumors and to evaluate whether selected transcripts expressed in stromal cells may be associated with prognosis in breast cancer. Material/ Methods and Results: Hormone receptor positive tumor samples from 11 post menopausal patients were analyzed, all of them Her2 negative. Ki67 expression <= 10% (luminal A) was observed in five and Ki67 >= 30% (luminal B) in six samples. Stromal cells were microdissected for RNA extraction, which was hybridized in Agilent G485-1A GE 8x60K microarray platform. After normalization, 50% of the genes with the highest variance were selected for further analysis by two class unpaired SAM (TMEV software) and accepting FDR 14,1%, 35 sequences, including 16 known genes, were found differentially expressed between stromal cells from luminal A vs luminal B breast cancer samples, all of them more expressed in luminal B. Among biological functions enriched in genes found differentially expressed were positive regulation of immune system process, including genes as: ZAP70 (zeta-chain (TCR) associated protein kinase 70kDa); CD38 (CD38 molecule); UBASH3A (ubiquitin associated and SH3 domain containing A); PLA2G7 (phospholipase A2, group VII (platelet-activating factor acetylhydrolase, plasma); NCR3 (natural cytotoxicity triggering receptor 3). Our next step was evaluate whether expression of selected genes was associated with prognosis in another group of patients. Tumor samples from 89 patients with at least 5 years of follow up, all of them estrogen receptor positive and HER2 negative, were selected. Tissue microarray was prepared with stromal tumor compartment from paraffin embedded tumor samples. Fibroblasts were characterized for the expression of 3 fibroblasts markers (alfa-SMA, alpha smooth muscel actin; S100A4 and CAV1, caveolin 1), and ZAP70. Correlation of expression of these markers with prognostic variables was determined. Expression of alfa-SMA, S100A4 and CAV1 was detected in fibroblasts from all tumor samples in different proportions, however no differential expression was observed between luminal A and B tumors. Neither difference was detected on the expression of these proteins in relation with histological grade, lymph node involvement and clinical stage. Conclusion: A differential expression of 16 genes involved in immune process was found, all of them more expressed in fibroblasts from luminal B as compared with luminal A tumors

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Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A aplicabilidade de um método selecionado de medição indireta de vitelogenina (Vtg) em plasma sanguíneo de peixe, baseado na quantificação de fosfato álcali-lábil (alkali-labile phosphate-ALP) para acessar estrogenicidade em água, foi investigada na presente tese. O método foi originalmente desenvolvido para a espécie de peixe Carassius carassius (Carpa cruciana) e aplicado pela primeira vez na espécie Oreochromis niloticus (Tilápia do Nilo) no presente estudo. Com o objetivo de acessar a sensibilidade do método, em uma primeira etapa da investigação foram realizados estudos laboratoriais com soluções estoques de 17&#61537;-ethinylestradiol (EE2), 17&#61538;-estradiol (E2), e estrona (E1). Os efeitos destes hormônios foram investigados com base tanto na concentração quanto na carga, utilizando-se para tanto, unidades experimentais com volumes distintos (2 L e 130 L). Após a validação do método de ALP, a estrogenicidade foi avaliada nas seguintes águas contaminadas: (i) afluente e efluente de uma grande estação de tratamento de esgotos convencional (ETE) e de uma estação descentralizada de tratamento de esgoto de pequeno porte (Ecossistema Engenheirado-DEE); (ii) água superficial (SW) e água subterrânea (GW) coletadas em uma área de brejo contaminada com gasolina; (iii) água de uma lagoa urbana (LRF) da cidade do Rio de Janeiro, com alta densidade populacional e descarte clandestino de esgoto. Na segunda etapa foram analisados em microalgas os efeitos (outros que não disrupção endócrina) causados pelos hormônios EE2, E2 e E1. Os hormônios foram testados individualmente e em misturas, em culturas individuais e combinada (S+) das espécies de microalgas unicelulares P. subcapitata e D. subspicatus. Com base nos níveis de ALP para a espécie de peixe e no EC50 para as espécies de algas, os resultados mostraram que o EE2 e o E2 causaram disrupção endócrina superior e foram mais tóxicos do que o E1 para peixes e microalgas respectivamente. Quando em misturas (E+) de concentrações equivalentes (EE2:E2:E1), os estrogênios resultaram em efeito aditivo para as espécies O. niloticus e P. subcapitata, e menos que aditivo para D. subspicatus e cultivo misto de algas (S+). Culturas contendo ambas as espécies de algas (S+) por um longo período de exposição (96 h) resultaram na atenuação dos efeitos tóxicos causados pela exposição, tanto individual (EE2, E2 ou E1), quanto na mistura (E+) dos estrogênios, medidos em termos de EC50 (T0h 0,07; 0,09; 0,18; e 0,06 g mL-1; e T96h 1,29; 1,87; 5,58; e 4,61 g mL-1, respectivamente). O DEE apresentou uma maior eficiência na remoção dos disrutores endócrinos do que a ETE convencional. Foi detectada estrogenicidade em amostras da LRF, e de água SW e GW em área brejosa contaminada com gasolina. Os resultados dos ensaios sugerem que as interações (efeitos aditivos ou menos que aditivo) causadas pela mistura dos estrogênios assim como, as interações entre as espécies de algas afetaram o resultado final dos ensaios ecotoxicológicos. Um fator raramente abordado em estudos ecotoxicológicos que foi destacado na presente tese refere-se à importância de considerar não somente a concentração e a dosagem, mas também a carga aplicada e o volume das unidades experimentais. Devido à boa sensibilidade do O. niloticus quando exposto às concentrações relativamente baixas dos estrogênios, a combinação do método de ALP com os biomarcadores auxiliares (particularmente MN) pode ser um protocolo adequado para a detecção de estogenicidade e genotoxicidade respectivamente em diferentes ambiente aquáticos contaminados, como parte de um programa de monitoramento ambiental / The applicability of one selected method for indirect measurement of vitellogenin (Vtg) in fish plasma based on the quantification of alkali-labile phosphates (ALP method) to assess estrogenicity in water was investigated. The ALP method applied in this investigation was originally developed with Carassius carassius (Crucian carps). This thesis describes the first attempt of using this method with Oreochromis niloticus (Nile tilapia). In a first part of the investigation, laboratory studies were conducted with water spiked with 17&#61537;-ethinylestradiol (EE2), 17&#61538;-estradiol (E2), and estrone (E1) in order to assess the method sensitivity. The effects of these estrogens were investigated on the basis of both load and concentration, using experimental units with two different volumes (2 L and 130 L). After validation of the method, the estrogenicity of the following contaminated waters was assessed: (i) affluent and effluent of one large conventional municipal wastewater treatment plant (WWTP) and one small decentralized wastewater treatment plant (Decentralized Engineered Ecosystem-DEE); (ii) surface water (SW) and groundwater (GW) obtained from a gasoline-contaminated marshland; (iii) samples from a urban lagoon (LRF) located in Rio de Janeiro city with high density population and clandestine sewage discharge. An additional goal of the thesis was to assess the effect (other than endocrine disruption) caused by EE2, E2 and E1 to microalgae. Assays with single and mixed estrogens and single and combined cultures (S+) of the green microalgae P. subcapitata and D. subspicatus were carried out. The results have shown that EE2 and E2 were more estrogenic and toxic than E1 to the fishes and to the microalgae respectively. Mixed solutions of estrogens (E+) in equal proportions (EE2:E2:E1) resulted in additive effect on O. niloticus and P. subcapitata and less-than-additive effect on D. subspicatus and S+ measured as ALP (for fish) and EC50 (for microalgae). Combined cultivation of both algae species and longer exposure time (96 h) resulted in attenuation of the toxic effects caused by single (EE2, E2 or E1) and mixed (E+) estrogens according to EC50 (T0h 0.07, 0.09, 0.18, and 0.06 g mL-1; and T96h 1.29, 1.87, 5.58, and 4.61 g mL-1, respectively). The decentralized engineered ecosystem was more efficient than the conventional WWTP regarding estrogenicity removal from the final effluent. Estrogenicity was detected in some samples of the LRF and the SW and GW of the gasoline-contaminated marshland. Therefore, the investigations suggested that interactions (additive and less-than additive effect) take place when different estrogens are present in the water environment and interactions also occur between algae species, which affect the final toxicity. Additionally, the study highlighted the importance of taking into account not only concentration and dose regime but also the mass load and therefore, the volume used in the experimental units, which are rarely addressed in ecotoxicity assays. Considering the good sensitivity of O. niloticus exposed to relatively low concentrations of estrogens, the combination of the ALP method with auxiliary biomarkers (particularly MN) can be a suitable protocol for estrogenicity and genotoxicity detection in different contaminated waters as part of water environmental monitoring programs

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A aplicabilidade de um método selecionado de medição indireta de vitelogenina (Vtg) em plasma sanguíneo de peixe, baseado na quantificação de fosfato álcali-lábil (alkali-labile phosphate-ALP) para acessar estrogenicidade em água, foi investigada na presente tese. O método foi originalmente desenvolvido para a espécie de peixe Carassius carassius (Carpa cruciana) e aplicado pela primeira vez na espécie Oreochromis niloticus (Tilápia do Nilo) no presente estudo. Com o objetivo de acessar a sensibilidade do método, em uma primeira etapa da investigação foram realizados estudos laboratoriais com soluções estoques de 17&#61537;-ethinylestradiol (EE2), 17&#61538;-estradiol (E2), e estrona (E1). Os efeitos destes hormônios foram investigados com base tanto na concentração quanto na carga, utilizando-se para tanto, unidades experimentais com volumes distintos (2 L e 130 L). Após a validação do método de ALP, a estrogenicidade foi avaliada nas seguintes águas contaminadas: (i) afluente e efluente de uma grande estação de tratamento de esgotos convencional (ETE) e de uma estação descentralizada de tratamento de esgoto de pequeno porte (Ecossistema Engenheirado-DEE); (ii) água superficial (SW) e água subterrânea (GW) coletadas em uma área de brejo contaminada com gasolina; (iii) água de uma lagoa urbana (LRF) da cidade do Rio de Janeiro, com alta densidade populacional e descarte clandestino de esgoto. Na segunda etapa foram analisados em microalgas os efeitos (outros que não disrupção endócrina) causados pelos hormônios EE2, E2 e E1. Os hormônios foram testados individualmente e em misturas, em culturas individuais e combinada (S+) das espécies de microalgas unicelulares P. subcapitata e D. subspicatus. Com base nos níveis de ALP para a espécie de peixe e no EC50 para as espécies de algas, os resultados mostraram que o EE2 e o E2 causaram disrupção endócrina superior e foram mais tóxicos do que o E1 para peixes e microalgas respectivamente. Quando em misturas (E+) de concentrações equivalentes (EE2:E2:E1), os estrogênios resultaram em efeito aditivo para as espécies O. niloticus e P. subcapitata, e menos que aditivo para D. subspicatus e cultivo misto de algas (S+). Culturas contendo ambas as espécies de algas (S+) por um longo período de exposição (96 h) resultaram na atenuação dos efeitos tóxicos causados pela exposição, tanto individual (EE2, E2 ou E1), quanto na mistura (E+) dos estrogênios, medidos em termos de EC50 (T0h 0,07; 0,09; 0,18; e 0,06 g mL-1; e T96h 1,29; 1,87; 5,58; e 4,61 g mL-1, respectivamente). O DEE apresentou uma maior eficiência na remoção dos disrutores endócrinos do que a ETE convencional. Foi detectada estrogenicidade em amostras da LRF, e de água SW e GW em área brejosa contaminada com gasolina. Os resultados dos ensaios sugerem que as interações (efeitos aditivos ou menos que aditivo) causadas pela mistura dos estrogênios assim como, as interações entre as espécies de algas afetaram o resultado final dos ensaios ecotoxicológicos. Um fator raramente abordado em estudos ecotoxicológicos que foi destacado na presente tese refere-se à importância de considerar não somente a concentração e a dosagem, mas também a carga aplicada e o volume das unidades experimentais. Devido à boa sensibilidade do O. niloticus quando exposto às concentrações relativamente baixas dos estrogênios, a combinação do método de ALP com os biomarcadores auxiliares (particularmente MN) pode ser um protocolo adequado para a detecção de estogenicidade e genotoxicidade respectivamente em diferentes ambiente aquáticos contaminados, como parte de um programa de monitoramento ambiental / The applicability of one selected method for indirect measurement of vitellogenin (Vtg) in fish plasma based on the quantification of alkali-labile phosphates (ALP method) to assess estrogenicity in water was investigated. The ALP method applied in this investigation was originally developed with Carassius carassius (Crucian carps). This thesis describes the first attempt of using this method with Oreochromis niloticus (Nile tilapia). In a first part of the investigation, laboratory studies were conducted with water spiked with 17&#61537;-ethinylestradiol (EE2), 17&#61538;-estradiol (E2), and estrone (E1) in order to assess the method sensitivity. The effects of these estrogens were investigated on the basis of both load and concentration, using experimental units with two different volumes (2 L and 130 L). After validation of the method, the estrogenicity of the following contaminated waters was assessed: (i) affluent and effluent of one large conventional municipal wastewater treatment plant (WWTP) and one small decentralized wastewater treatment plant (Decentralized Engineered Ecosystem-DEE); (ii) surface water (SW) and groundwater (GW) obtained from a gasoline-contaminated marshland; (iii) samples from a urban lagoon (LRF) located in Rio de Janeiro city with high density population and clandestine sewage discharge. An additional goal of the thesis was to assess the effect (other than endocrine disruption) caused by EE2, E2 and E1 to microalgae. Assays with single and mixed estrogens and single and combined cultures (S+) of the green microalgae P. subcapitata and D. subspicatus were carried out. The results have shown that EE2 and E2 were more estrogenic and toxic than E1 to the fishes and to the microalgae respectively. Mixed solutions of estrogens (E+) in equal proportions (EE2:E2:E1) resulted in additive effect on O. niloticus and P. subcapitata and less-than-additive effect on D. subspicatus and S+ measured as ALP (for fish) and EC50 (for microalgae). Combined cultivation of both algae species and longer exposure time (96 h) resulted in attenuation of the toxic effects caused by single (EE2, E2 or E1) and mixed (E+) estrogens according to EC50 (T0h 0.07, 0.09, 0.18, and 0.06 g mL-1; and T96h 1.29, 1.87, 5.58, and 4.61 g mL-1, respectively). The decentralized engineered ecosystem was more efficient than the conventional WWTP regarding estrogenicity removal from the final effluent. Estrogenicity was detected in some samples of the LRF and the SW and GW of the gasoline-contaminated marshland. Therefore, the investigations suggested that interactions (additive and less-than additive effect) take place when different estrogens are present in the water environment and interactions also occur between algae species, which affect the final toxicity. Additionally, the study highlighted the importance of taking into account not only concentration and dose regime but also the mass load and therefore, the volume used in the experimental units, which are rarely addressed in ecotoxicity assays. Considering the good sensitivity of O. niloticus exposed to relatively low concentrations of estrogens, the combination of the ALP method with auxiliary biomarkers (particularly MN) can be a suitable protocol for estrogenicity and genotoxicity detection in different contaminated waters as part of water environmental monitoring programs