SILVA, M. R. Resolução cinética enzimática de precursores da fenilalanina obtidos via catálise de transferência de fase (CTF). 2009. 105 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-24T22:34:23Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_mrsilva.pdf: 6741934 bytes, checksum: 282fae2b3252175c3dc34a4ddd1f07c7 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-29T20:29:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_mrsilva.pdf: 6741934 bytes, checksum: 282fae2b3252175c3dc34a4ddd1f07c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-29T20:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_mrsilva.pdf: 6741934 bytes, checksum: 282fae2b3252175c3dc34a4ddd1f07c7 (MD5) Previous issue date: 2009 / In this work reactions of C-alkylation were carried out via Phase Transfer Catalysis (PTC) in order to obtain precursors of amino acids and them to perform enzymatic kinetic resolution. The reactions of C-alkylation occurred at 70 °C, several phase transfer agents were tested, and the most promising was the benzyltributylammonium chloride (CBTBA). The reaction were performed using 3 mmol of ethyl cianoacetoamidoacetate, 3 mmol of potassium carbonate, 6 mmol of alkylating agent, benzylchloride. After purification of the product, a reaction of total hydrolysis was carried out with subsequent protection of amino and carboxyl groups resulting in three different compounds rac-33 rac-34 and rac-35. The enzymatic kinetic resolution of rac-33 via interesterification with butyl butyrate (PrCO2Bu) was initially tested with different lipases (Candida antarctica Lipase B and it’s isoenzyme, Lipase Candida antarctica Lipase A, ACYLASE I obtained from Aspergillus melleus, PSL-C I, Lipase from Candida rugosa and Lipozyme RM IM) varying time, temperature and solvent. The Lipozyme RM IM was the only enzyme capable of promoting the reaction of interesterification and with high values of enantioselectivity (E). The best reactions occurred at 55 °C. The resolution of rac-33 at 55 ° C occurred in eight hours and fifteen minutes in system solvent free, with conversion of 50%, eeS>99%, eeP>99% with a high value of enantioselectivity, E > 200 (10633), Scheme 3. The kinetic resolution of allyl 2-acetylamino-3-phenyl-propanoate (rac-35) occurred in four hours and thirty minutes, without any solvent at 55 ° C, resulting in 49% of conversion, eeS>98%, eeP>99% and E > 200 (9278). / Neste trabalho foram realizadas reações de C-alquilação via Catálise de Transferência de Fase (CTF) com a finalidade de obter os precursores de aminoácidos para uma posterior resolução cinética enzimática. As reações de C-alquilação ocorreram a 70 °C, vários agentes transferidores de fase foram testados, e o mais promissor foi o cloreto de benziltributilamônio (CBTBA). As reações se processaram com o uso de 3 mmol do cianoacetoamido acetato de etila, 3 mmol de carbonato de potássio, 6 mmol do agente alquilante, cloreto de benzila. Após purificação do produto, realizou-se uma reação de hidrólise total com posterior proteção dos grupos amino e carboxila resultando em três diferentes compostos rac-33, rac-34 e rac-35. A resolução cinética enzimática do rac-33 por reação de interesterificação usando o butirato de butila (PrCO2Bu) foi inicialmente testada com diversas lipases (Candida antarctica Lipase B e sua isoenzima Candida antarctica Lipase A, ACYLASE I obtida de Aspergillus melleus, PSL-C I, Lipase a partir da Candida rugosa e a LIPOZYME RM IM) variando tempo, temperatura e solvente. A LIPOZYME RM IM foi a única enzima capaz de promover a reação de interesterificação e com altos valores de enantiosseletividade (E). As melhores reações ocorreram à temperatura de 55 °C. A resolução do rac-33 a 55 °C ocorreu em oito horas e quinze minutos, em sistema sem solvente, com uma conversão de 50%, ees >99%, eeP>99% com um alto valor de enantiosseletividade, E>200 (10633), Esquema 3. A resolução cinética do 2-acetilamino-3-fenil-propanoato de alila (rac-35) ocorreu em quatro horas e trinta minutos, sem solvente à temperatura de 55 °C, resultando em 49% de conversão, eeS98%, eeP>99% e E>200 (9278).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347210.pdf: 3165267 bytes, checksum: d309f673326fd96a18cbb10863c68a11 (MD5) Previous issue date: 2016 / A cultura da macieira (Malus domestica BORKH) é uma das principais da região sul do Brasil. Na região serrana do sul do Brasil, há condições climáticas ideais para o cultivo, com horas de frio necessárias durante o inverno. Porém na primavera e o verão, a cultura pode ser severamente afetada por doenças, em especial pela mancha foliar de Glomerella (MFG) e a podridão amarga (PA), ambas ocasionadas por espécies do gênero Colletotrichum. Em campo, frutos afetados pelo agente causal da MFG apresentam pequenas lesões marrons, que normalmente não evoluem para PA. Assim, o presente trabalho teve por objetivo avaliar o processo infeccioso de isolados de Colletotrichum fructicola com diferentes níveis de agressividade provenientes de folhas e frutos, bem como as respostas de defesas bioquímicas e histológicas que os frutos apresentam durante a interação com o patógeno. Realizaram-se três experimentos a campo nas safras de 2013/2014, 2014/2015 e 2015/2016 em plantas da cultivar Gala. Realizaram-se inoculações de isolados de C. fructicola (MANE 41, proveniente de frutos com PA, e MANE 147, proveniente de folhas com MFG) em três estágios de desenvolvimento dos frutos (J1, J2, J3) e foi avaliada a incidência dos frutos com doença em plantas mantidas em campo experimental. Quando no ponto de maturação, parte dos frutos previamente inoculados foram colhidos e levados à câmara fria e as infecções quiescentes avaliadas na fase pós-colheita. Em experimento sob condições controladas, frutos colhidos em três estágios de desenvolvimento (J1, J2, L) foram utilizados para a avaliação de patogenicidade de quatro isolados de C. fructicola (MANE 34, 41, 57 e 147), para a determinação da atividade de proteínas relacionadas à patogênese e para a quantificação de compostos fenólicos totais. Ainda foi avaliada por histopatologia a interação dos isolados com os frutos. Frutos inoculados no campo com o isolado MANE 147 apresentaram pequenas lesões durante o estágio J1 (fruto verde) na safra de 2013/2014 e no estágio J1 e J3 (fruto no início da maturação) na safra 2015/2016. O isolado MANE 41 só provocou pouca doença em frutos verdes inoculados em campo. Porém, os frutos, quando levados à câmara fria, apresentaram PA quando inoculados com o isolado MANE 41 durante os três estágios de desenvolvimento, nas três safras avaliadas, e quando inoculados com o isolado MANE 147 nas safras de 2014/2015 e 2015/2016. Em contraste, frutos inoculados com o isolado MANE 147, na safra de 2013/2014, só foram observadas pequenas lesões marrons e essas não evoluíram para PA. Nas analises microscópicas foi observado que células reagiram à infecção fúngicapela forte fluorescência devido ao acúmulo de compostos fenólicos presentes nas células epidérmicas e do mesocarpo. Em laboratório, no teste de patogenicidade de frutos de maçã nos três estágios de desenvolvimento, somente o isolado MANE 57 provocou PA em frutos. com ou sem ferimento. O isolado MANE 41 somente provocou PA quando inoculado no estágio J2 (fruto intermediário) e L (fruto maduro) e com a presença ferimento. O isolado MANE 147 provocou pequenas lesões marrons durante os estágios J1 e J2 sem ferimento, e lesões restritas em frutos com ferimento. O isolado MANE 34 não provocou PA nos frutos com ou sem ferimento. A atividade das enzimas peroxidases (POX), fenilalanina-amonia liase (FAL) e a concentração de compostos fenólicos totais (CFT) em frutos de maçã foram alteradas pela inoculação de isolados de C. fructicola. Na análise microscópica observou-se que o isolado MANE 57 colonizou as células da epiderme e mesocarpo durante os três estágios de desenvolvimento do fruto. Os isolados MANE 34, 41 e 147 ficaram quiescentes nos frutos nos estágios J1 e J2. Pode-se concluir que a campo, isolados de C. fructicola causam lesões nos frutos, que podem evoluir para PA no pós-colheita, independente do isolado utilizado ou do estágio de desenvolvimento no qual o fruto havia sido inoculado. Sob condições controladas, os isolados de C. fructicola podem causar PA com diferentes graus de agressividade nos frutos, independente do estagio de desenvolvimento e, mesmo ocorrendo a ativação de alguns mecanismos de defesa no fruto, o desenvolvimento da doença não é interrompido.<br> / Abstract : Apple tree (Malus domestica BORKH) is one of the main cultivations in Southern Brazil. In the mountain southern region of Brazil, the weather conditions are ideal for the crop by having the needed amount of cold hours during wintertime. However, during spring and summer seasons, apple crop can be severely affected by some diseases. Particularly by Glomerella leaf spot (GLS) and apple bitter rot (ABR), both caused by species from genus Colletotrichum. On field, fruits affected by GLS show little brownish spots that in general will not evolve to ABR. This study wants to evaluate the infectious process on Colletotrichum fructicola by using isolates taken from leaves and fruits presenting different severity degrees and evaluating biochemical and histological defense responses shown during interaction with the pathogen. Three field experiments with Gala crop plants were performed during the seasons of 2013/2014, 2014/2015 and 2015/2016. Inoculations of Colletotrichum fructicola isolates during three different fruit development stages (J1, J2 and J3) were done (MANE 41, from fruits with ABR, and MANE 147, from leaves with GLS), as well as the evaluation of the disease incidence on plants maintained in experimental field. In relation with maturation, part of the fruits previously inoculated were harvested and sent to a cold chamber; in aims to evaluate quiescent infections during post-harvest stage. In the microscopic analysis was observed that cells responded to the fungal infection by the strong fluorescence due to the accumulation of phenolic compounds present in epidermal and mesocarp cells. An experiment was conducted to evaluate the pathogenicity of four isolates C. fructicola (MANE 34, 41, 57 and 147) in fruits harvested in three different development stages (J1, J2 and L), under controlled conditions. These fruits were also used to determine the activity of proteins involved in the pathogenesis and quantifying the total phenolic compounds. In addition, histopathology and interaction of isolates and fruits were evaluated. Fruits inoculated on field with the isolate MANE 147 showed little injuries in stage J1 (unripe fruit) during the 2013/2014 season and in stages J1 and J3 (starting maturation) during 2015/2016 season. The MANE 41 isolate only provoke little disease on unripe fruits inoculated on field. However, fruits sent to cold chamber and inoculated with MANE 41 showed ABR in the three development stages and during the three seasons and also during the seasons 2014/2015 and 2015/2016 when inoculated with MANE 147. In contrast, fruits inoculated with MANE 147 during 2013/2014 season only exibited little brownish spots and they didn?tevolve to ABR. In the lab, during the pathogenicity test only the isolate MANE 57 provoked ABR independently of the presence of injury, on fruits of the three development stages. MANE 41 only provoked ABR when inoculated during stage J2 (intermediary fruit) and L (mature fruit) and in the presence of injury. MANE 147 isolate, provoked little brownish spots during I and II stages in the absence of injury, and a wound restricted to fruits with injury. MANE 34, didn?t provoke ABR either in presence or absence of injury. The activity of the enzymes peroxidases (POX) and phenylalanine ammonia-lyase (FAL) and concentration of total phenolic compounds (CFT) in apple fruits were altered by the inoculation of C. fructicola isolates. In the microscopic analysis it was observed that the isolate MANE 57 colonized the cells of the epidermis and mesocarp during the three stages of development of the fruit. MANE 34, 41 and 147 isolates are quiescent in fruits in stages J1 and J2. We can conclude that in field isolates of C. fructicola can cause injuries in fruits which can evolve in ABR during the post-harvesting season, independently of the isolate used or development stage when isolate is inoculated. Under controlled conditions isolates of C. fructicola succeed to provoke ABR at different severity degrees in fruits disregarding the stage of development; even in presence of some defense mechanisms on fruits, the development of disease is not suspended.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / As hiperfenilalaninemias (HPA) são distúrbios hereditários do metabolismo do aminoácido L-fenilalanina (Phe), sendo causados pela deficiência da atividade da fenilalanina hidroxilase ou de enzimas envolvidas no metabolismo de sua coenzima, a tetraidrobiopterina. A HPA denominada fenilcetonúria clássica (PKU) afeta 1:10.000 recém-nascidos e é caracterizada por grave deficiência intelectual, atraso no desenvolvimento neuropsicomotor e transtornos psiquiátricos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da Phe sobre parâmetros epigenéticos e de reparo do ácido desoxirribonucleico (DNA) em modelos murinos de HPA, a principal alteração bioquímica em pacientes fenilcetonúricos. Ratos Wistar machos com 5 e 30 dias de vida foram submetidos a modelos de HPA crônica (duas administrações subcutâneas diárias de Phe 5,2 μmol/g de peso corporal e uma administração diária de p-clorofenilalanina 0,9 μmol/g, até o 28º dia de vida) e aguda (uma administração subcutânea de Phe 5,2 μmol/g e p-clorofenilalanina 0,9 μmol/g), respectivamente. Os ratos do grupo controle foram submetidos a condições experimentais similares, exceto por receberem apenas solução de cloreto de sódio 0,9 % (peso/volume). Uma hora após a administração (HPA aguda) ou 24 horas após a última administração (HPA crônica), os animais sofreram eutanásia por decapitação e o córtex cerebral, o corpo estriado e o hipocampo foram rapidamente dissecados e limpos. Posteriormente, o DNA nuclear de cada tecido foi obtido para as avaliações epigenéticas (determinação das atividades de DNA metiltransferases, histonas acetiltransferases e histonas desacetilases). Avaliou-se também a expressão gênica das sirtuínas 1 e 6 e da enzima de reparo do DNA poli(difosfato de adenosina [ADP]-ribose) polimerase 1 (PARP1). A atividade das DNA metiltransferases apresentou-se significativamente inibida no hipocampo dos animais submetidos à HPA aguda, quando comparados aos animais do grupo controle. Por outro lado, em animais recebendo Phe cronicamente, a atividade destas enzimas apresentou-se aumentada em todas as estruturas cerebrais analisadas, quando comparada àquela detectada no grupo controle. A atividade das histonas desacetilases apresentou-se aumentada em todos os tecidos cerebrais em animais submetidos à HPA aguda e crônica, quando comparados com o grupo controle. Já a atividade das histonas acetiltransferases, bem como a expressão das sirtuínas e da PARP1 não diferiram entre os grupos experimentais, independentemente da estrutura cerebral analisada e do modelo de HPA. Coletivamente, os achados do presente estudo sugerem que os animais submetidos à HPA são sujeitos ao remodelamento da cromatina e diminuição global da expressão gênica em tecido cerebral, contribuindo para o entendimento da disfunção neurológica observada em pacientes fenilcetonúricos. Adicionalmente, este estudo propõe as histonas desacetilases e DNA metiltransferases como possíveis alvos terapêuticos para a minimização dos danos cerebrais atribuídos à PKU e parcialmente mediados por modificações epigenéticas.

Inspirados en el concepto de investigación traslacional, nuestros proyectos de investigación están dirigidos al desarrollo de sistemas químicos desde el conocimiento básico hasta la aplicación. Los sistemas químicos pueden ser definidos como sistemas auto-ensamblados que son capaces de hacer algo interesante y útil. Considerando los sistemas anfifílicos, hay dos procesos básicos de ensamblado utilizados en su construcción. El primero, es el ensamblado espontáneo de moléculas que se conoce como autoensamblaje. Asimismo, hay procesos con requerimiento de energía que conducen a estructuras metaestables o en “equilibrio permanente”, es decir, de larga duración, que no son necesariamente las estructuras termodinámicamente más favorecidas o estados de equilibrio verdaderos. Este último tipo de proceso se denomina ensamblaje dirigido. Por lo tanto, la capacidad de diseñar y organizar bloques moleculares individuales de construcción, en arquitecturas bien definidas en el agua, sigue siendo un desafío. Inicialmente, utilizamos nuestra experiencia en química orgánica, coloidal e interfacial para desarrollar un sistema fotomodulador de membrana, de potencial utilidad debido tanto a su estructura química simple, como a las propiedades interfaciales y en solución del sistema solo, y en un entorno constituido por una biomembrana. A tal efecto, se presenta la síntesis y caracterización de cuatro anfifilos no iónicos, 3A, 3B, 4A y 4B, basados en un núcleo de azobenceno. A continuación, evaluamos su capacidad de fotoisomerización y su comportamiento como cristales líquidos termotrópicos. Sólo 4A, C12OazoE3OH, presentó utilidad como molécula funcional. En segundo lugar, se realizó la evaluación de 4A puro en la interfase por monocapas de Langmuir y microscopía de ángulo de Brewster. Por otra parte, se comprobó la fotomodulación y la capacidad de penetración de C12OazoE3OH en un modelo de membrana biológica (Lipoid s75TM), presentándose como un sistema de administración inteligente, lo cual representa un objetivo primordial a la hora de realizar investigación traslacional, en el ejercicio del control remoto adecuado para estudios biofísicos en células. En la biomembrana lipídica, el cambio geométrico E-Z de C12OazoE3OH, indujo cambios de fase que aumentan o disminuyen la fluidez y la temperatura de transición de la mezcla. El éxito de la capacidad de respuesta y la funcionalidad resultante son debidos al tamaño de la cabeza y al carácter no iónico que juega un papel esencial en el parámetro de empaquetamiento. Sorprendentemente, experimentos de monocapas de Gibbs demostraron que ambas isoformas de C12OazoE3OH penetraron la membrana lipídica, resultados promisorios para su utilización como sonda externa en sistemas reales. Las vesículas fotoconmutables utilizadas en la administración controlada de fármacos, conocida como “drug delivery”, emplean el ensamblaje dirigido de fosfolípidos y polímeros conteniendo grupos azobencenos unidos covalentemente, o mezclados con un cierto porcentaje de azobencenos, de forma no covalente. Nosotros proponemos la aplicación de un proceso de ensamblaje dirigido sencillo, mediante la utilización de un rotavapor, el cual consiste en la evaporación del disolvente y la formación de un cristal líquido, seguido de autoensamblaje inducido por agua. Este proceso resulta en la construcción de un sistema azovesicular puro o azoniosoma a base de C12OazoE3OH. Esta metodología es similar a la empleada en la producción de liposomas a partir de lípidos, sin embargo, desde nuestro conocimiento, es la primera vez que es utilizada con bloques de construcción π-conjugados puros con características anfifílicas, como lo son las moléculas anfifílicas constituidas por azobencenos. Los sistemas vesiculares obtenidos se evaluaron mediante microscopía óptica y de luz polarizada, espectroscopia UV-Vis, microscopía electrónica y dispersión dinámica de la luz. Además, la capacidad de delivery y las características de fotoisomerización del sistema se evaluaron por espectroscopia de fluorescencia usando la sonda calceína. Aunque se obtuvo un rendimiento de fotoconversión con un PSS de E: Z (36: 54), el cambio en la sección transversal promovido por la isomerización E-Z fue suficiente para liberar el 97% de calceína. Adicionalmente, se comprobó la interacción del colorante Rojo Nilo con las azovesículas E, evidenciándose después de la fotoisomerización E-Z, un desplazamiento de la emisión de fluorescencia hacia la zona azul del espectro de absorción, efecto similar al observado en las vesículas lipídicas. Estos hallazgos en el desarrollo de azoanfifilos no iónicos pueden abrir nuevas perspectivas en el área de estudio del control remoto de membranas y vesículas, materia de incesante innovación, con sus consecuencias en el desarrollo de sistemas citomiméticos fotomodulables y en la administración inteligente de fármacos. Finalmente, se informa la síntesis y caracterización de un sistema peptídico AcFFCNH2, llamado péptido A capaz de formar nanoestructuras promovidas inicialmente por el cambio en las condiciones del medio acuoso a pH 3.0 y 8.0. Además, se evaluó el rol del aditivo TCEP, conocido reductor de enlaces disulfuros, en el proceso de organización dirigida del péptido A, a ambos pH. En estas condiciones observamos que el péptido A, formas nanoestructuras tipo vesículas, las cuales sufren una transición vesícula-cinta-fibra en función del tiempo. Se pudo determinar en todos los casos a las 24 horas, la formación de manojos de fibras, las cuales fueron más robustas a pH 3.0 en condiciones oxidantes. Finalmente se modificó la organización de las fibras maduras obtenidas a pH 8.0, por el agregado de TCEP. En esta condición experimental se observó la ruptura inmediata de los manojos de fibras en nanoestructuras esféricas y tubos que se organizaron en anillos; finalmente el sistema evoluciono a la formación de nano- y micro vesículas. Puesto que la funcionalidad de estas arquitecturas está intrínsecamente ligada a su estructura jerárquica y sus morfologías, que a su vez son consecuencia de una compleja historia de auto-ensamblaje, nuestros resultados contribuyen a avanzar en el estudio de la elucidación de los mecanismos de autoagregación proteica. De esta forma y como fin último podríamos intervenir racionalmente en el diseño de nuevas drogas dirigidas a controlar la no deseada agregación proteica, asociada a diferentes patologías humanas incurables.

Submitted by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2012-08-08T13:30:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoTesteBioquimico.pdf: 420875 bytes, checksum: b534ce45cf9ce33aec4d2a99c55e5bcf (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-08-08T13:31:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoTesteBioquimico.pdf: 420875 bytes, checksum: b534ce45cf9ce33aec4d2a99c55e5bcf (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-08T13:31:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoTesteBioquimico.pdf: 420875 bytes, checksum: b534ce45cf9ce33aec4d2a99c55e5bcf (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / A fenilcetonúria (PKU) é uma doença metabólica hereditária resultante da deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase (PAH) que converte o aminoácido fenilalanina em tirosina. O presente estudo teve como objetivo investigar o metabolismo dos aminoácidosfenilalanina (Phe) e tirosina (Tyr) em heterozigotos para PKU, nas condições de jejum e após uma sobrecarga oral de Phe (25 mg/Kg), aplicando diferentes parâmetros bioquímicos (níveis de Phe e Tyr e as relações Phe/Tyr e Phe²/Tyr), a fim de identificar a melhor variável que discrimine heterozigotos para a PKU de indivíduos normais. O protocolo empregado foi a dosagem de Phe e Tyr plasmática nas situações de jejum, 30, 45, 60 e 90 minutos após a sobrecarga de Phe na dose de 25mg/kg. A amostra foi composta de 50 indivíduos: 23 heterozigotos obrigatórios (10 homens e 13 mulheres) e um grupo controle de 27 indivíduos hígidos (13 homens e 14 mulheres), obedecendo a critérios de pareamento: gênero e faixa etária (18 a 44 anos). Para analisar o efeito da sobrecarga oral de Phe em cada grupo, os resultados dos parâmetros Phe, Tyr, Phe/Tyr e Phe2/Tyr após a sobrecarga foram comparadoscom os observados na situação de jejum. Foram realizadas inferências estatísticas entre os grupos nos aspectos longitudinal e transversal e aplicados os testes t de Student , teste de Wilcoxon , teste t de Student e o seu equivalente não paramétrico e teste U de Mann-Whitney. Na avaliação da Curva ROC das variáveis utilizadas, os três melhores parâmetros para classificar indivíduos heterozigotos de normais foram: a dosagem da Phe a 45 e 90 minutos, assim como o resultado da fração micromolar Phe2/Tyr após 90 minutos da sobrecarga. A função discriminante revelou 86% de acurácia e uma classificação correta de 94,4% dos indivíduos heterozigotos para PKU. / Phenylketonuria (PKU) is an inherited metabolic disease resulting from deficiency of the enzyme phenylalanine hydroxylase (PAH) that converts the amino acid phenylalanine into tyrosine. This study aimed to investigate the metabolism of amino acids phenylalanine (Phe) and tyrosine (Tyr) in heterozygotes for PKU, in fasting and after an overload of Phe (25 mg / kg) using different biochemical parameters (levels of Phe and Tyr and relations Phe / Tyr and Phe ² / Tyr), to identify the best variable to discriminate heterozygotes for PKU and normal subjects. The protocol used was the measurement of plasma Phe and Tyr in the case of fasting, 30, 45, 60 and 90 minutes after the overload of Phe at a dose of 25mg/kg. The sample consisted of 50 individuals, 23 binding heterozygotes (10 men and 13 women) and a control group of 27 healthy individuals (13 men and 14 women), according to the matching criteria: gender and age (18 to 44 years) . To analyze the effect of an overload of Phe in each group, the results of the parameters Phe, Tyr, Phe / Tyr and Phe2/Tyr after overload were compared with those observed in the fasting state. Statistical inferences were performed between groups in longitudinal and transverse aspects and applied the Student t test, Wilcoxon test, Student test and its equivalent nonparametric test and the Mann-Whitney test. Evaluating the ROC curve of the variables used, the three best parameters to classify heterozygous and normal subjects were: the dosage of Phe 45 and 90 minutes, as well as the result of micromolar Phe2/Tyr fraction after 90 minutes of overload. The discriminant function showed 86% accuracy and a correct classification of 94.4% of individuals heterozygous for PKU.

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo de fenilalanina (Phe) e seus metabólitos nos tecidos dos pacientes afetados. O dano neurológico é a marca da PKU e a Phe é considerada o principal agente neurotóxico nesta doença, cujos mecanismos de neurotoxicidade são pouco conhecidos. A alanina (Ala) é nutricionalmente um aminoácido não essencial. Ela é o principal aminoácido gliconeogênico porque pode originar piruvato e glicose, tendo sido, por este motivo, usada como um suplemento dietético em combinação com o hormônio de crescimento no tratamento de crianças subnutridas afetadas por algumas doenças metabólicas herdadas, para induzir o anabolismo. O principal objetivo do presente trabalho foi medir as atividades dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial (CCR) e succinato desidrogenase (SDH) no córtex cerebral de ratos Wistar sujeitos à hiperfenilalaninemia (HPA) quimicamente induzida e à administração crônica de Ala, desde o 6± até o 21± dia de vida pós-natal. Também investigamos o efeito in vitro da Phe e Ala nas atividades da SDH e CCR em córtex cerebral de ratos de 22 dias de idade. Os resultados mostraram uma redução nas atividades da SDH e complexos I + III no córtex cerebral de ratos sujeitos à HPA e também no córtex cerebral de ratos sujeitos à administração de Ala. Também verificamos que ambos: Phe e Ala inibiram in vitro a atividade dos complexos I + III por competição com NADH. Considerando a importância da SDH e CCR para a sustentação do suprimento energético para o cérebro, nossos resultados sugerem que o déficit energético possa contribuir para a neurotoxicidade da Phe em PKU. Em relação à Ala, ficou evidenciado que mais investigações serão necessárias antes de considerar a suplementação com Ala como uma terapia adjuvante válida para crianças com estas doenças.

O objetivo deste trabalho foi investigar o possível efeito preventivo do piruvato e da creatina (substâncias energéticas e antioxidantes) sobre as alterações comportamentais e bioquímicas provocadas pela administração intra-hipocampal da fenilalanina (Phe) em ratos Wistar. Foi desenvolvido um modelo químico experimental de fenilcetonúria (PKU) pela administração intra-hipocampal de Phe a ratos Wistar adultos atingindo níveis semelhantes aos encontrados no cérebro dos pacientes afetados. Piruvato e creatina preveniram alterações de comportamento induzidas pela Phe nas tarefas de habituação no campo aberto. O piruvato e a creatina, isoladamente, não exerceram efeito sobre os animais nas tarefas de campo aberto, mas preveniram os efeitos da Phe sobre a atividade exploratória. A Phe, o piruvato e a creatina não tiveram efeito sobre a emocionalidade dos animais. Também foram investigados parâmetros de estresse oxidativo procurando evidências de um possível mecanismo pelo qual a alta concentração de Phe poderia resultar em prejuízo da habituação dos ratos ao campo aberto. A Phe provocou o aumento de TRAP, que é uma medida da concentração de substâncias antioxidantes não enzimáticas, principalmente GSH e tioredoxina, e de TAR, que é a medida da qualidade das substâncias antioxidantes não enzimáticas, bem como das sulfidrilas totais, que compreendem GSH, tioredoxina e grupos tióis de proteínas, as quais foram aumentadas no hipocampo de ratos que receberam Phe. TBARS, que é uma medida de lipoperoxidação, diminuiu pela administração de Phe. O piruvato e a creatina, isoladamente, não exerceram efeito sobre os parâmetros de estresses oxidativo, mas o aumento das defesas antioxidantes não enzimáticas induzido pela Phe no hipocampo foi totalmente prevenido pelo pré-tratamento com creatina ou piruvato, dois potentes antioxidantes, reforçando a hipótese de que o primeiro contato do hipocampo com Phe provoca a formação de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, induzindo o aumento de defesas antioxidantes. Estes resultados também sugerem uma possível relação entre a inibição das atividades da piruvato quinase e da creatina quinase nas alterações de comportamento causadas por Phe. Em perspectiva, piruvato e creatina são suplementos dietéticos a serem considerados como agentes coadjuvantes para a atual terapia dos pacientes fenilcetonúricos baseada apenas em uma dieta restrita em Phe. / The objective of this work was to investigate the possible preventive effect of pyruvate and creatine (substances with energetic and antioxidant properties) on the behavioral and biochemical alterations caused by intrahippocampal administration of phenylalanine (Phe) in Wistar rats. It was developed a experimental chemical model of phenylketonuria(PKU) by injecting Phe into the hippocampus of adult Wistar rats, achieving similar levels than those verified in the brain of affected patients. Pyruvate and creatine prevented behavioral alterations induced by Phe in habituation in the open field task. Pyruvate and creatine did not cause effect on animal behaviour in the open field task, but they prevented the Phe effects on exploratory activity. Phe, pyruvate and creatine did not compromise emotionality of the animals in the open field task. Stress oxidative parameters were measured looking for evidences of a mechanism for which the high Phe concentration could result in the behavioral alterations. Phe provoked the increase of TRAP, which is a measure of the concentration of nonenzymatic antioxidant substances, mainly GSH and thioredoxin, and of TAR, which is a measure of the quality of nonenzymatic antioxidant substances, as well as of the Total sulfhydryl groups, which is a measure of GSH, thioredoxin and thiol-groups of proteins, in the hippocampus of the rats. TBARS, which is a measure of lipoperoxidation, was decreased by Phe administration. Pre-treatment with pyruvate and creatine did not altered stress oxidative parameters, but fully prevented the alterations induced by Phe administration, reinforcing the hypothesis that the first contact of the hippocampus with Phe provokes reactive oxygen and nitrogen species formation, inducing increase of antioxidant defenses. These results also suggest a possible relationship between the inhibition of piruvate kinase and creatine kinase activities in the behavioral alterations caused by Phe. In perspective, pyruvate and creatine are diet supplements to be considered as adjuvant agents to the present therapy of phenylketonuric pacients based only on Phe-restricted diet.

A fenilcetonúria é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência severa da atividade da enzima fenilalanina hidroxilase, a qual converte fenilalanina em tirosina. O bloqueio desta hidroxilação resulta em acúmulo tecidual de fenilalanina e seus metabólitos, ácidos fenilpirúvico, feniláctico e fenilacético. Cabe salientar que a concentração cerebral destes metabólitos está correlacionada positivamente aos níveis plasmáticos de fenilalanina. A doença caracteriza-se por sintomas neurológicos graves tais como retardo mental e convulsões. Apesar de ser uma das aminoacidopatias mais freqüentes e mais estudadas, a neuropatologia da fenilcetonúria ainda não é totalmente compreendida. No presente trabalho, foram investigados os efeitos in vitro dos ácidos fenilpirúvico, feniláctico e fenilacético sobre o estresse oxidativo em homogeneizado de cérebro de ratos jovens, a fim de melhor entender o envolvimento destes metabólitos na disfunção neurológica presente na doença. Foram estudados os seguintes parâmetros: quimiluminescência, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), potencial antioxidante total (TRAP), reatividade antioxidante total (TAR), conteúdo de tióis totais e de grupos carbonila, conteúdo de glutationa (GSH), conteúdo de 2’, 7’ diclorofluoresceína (DCF) e atividade das enzimas antioxidantes: catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GSH-Px). Observamos que o ácido fenilpirúvico aumentou a quimiluminescência, o TBA-RS e o conteúdo de grupos carbonila, de maneira dose-dependente, ainda, este ácido reduziu o TRAP, de maneira dose-dependente, e o conteúdo de GSH. O ácido feniláctico aumentou a quimiluminescência e o TBA-RS, diminuiu o TRAP e o conteúdo de GSH. Já, na presença do ácido fenilacético, houve um aumento significativo do TBA-RS e do conteúdo de DCF. Os três metabólitos testados não alteraram a atividade da enzima antioxidante SOD, porém reduziram a atividade da GSH-Px, de maneira dosedependente, e da CAT. Os resultados obtidos mostram que os metabólitos da fenilalanina alteram parâmetros de estresse oxidativo em cérebro de ratos. Aliados a diversos estudos anteriores em modelo animal e em pacientes com fenilcetonúria, que demonstram que a fenilalanina altera parâmetros de estresse oxidativo, nossos resultados indicam que os metabólitos deste aminoácido também podem estar envolvidos na fisiopatologia dos danos cerebrais observados na fenilcetonúria, sugerindo que o benefício de uma suplementação com antioxidantes à dieta dos pacientes seja estudado a fim de prevenir possíveis danos causados por radicais livres. / Phenylketonuria is an inborn error of metabolism caused by severe deficiency of phenylalanine hydroxylase activity, which converts phenylalanine to tyrosine, leading to tissue accumulation of phenylalanine and its metabolites (phenylpyruvic acid, phenyllactic acid and phenylacetic acid). The concentrations of these metabolites into the brain correlate positively with plasma phenylalanine levels. This disease is characterized by serious neurological features, such as mental retardation and seizures. Although phenylketonuria is one of the most frequent and studied aminoacidopatias, the neuropathology of this disease is poorly understood. In the present work, the in vitro effect of the phenylpyruvic acid, phenyllactic acid and phenylacetic acid on oxidative stress were investigated in brain homogenates of young rats, in order to be better understand the involvement of these metabolites in the neurological dysfunction present in this disease. The following parameters were studied: chemiluminescence, thiobarbituric acid reactive substances (TBA-RS), total radical-trapping antioxidant potential (TRAP), total antioxidant reactivity (TAR), total thiol and carbonyl groups, glutathione (GSH), 2’, 7’ dichlorofluorescein (DCF) and the activities of antioxidants enzymes catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GSH-Px). We observed that phenylpyruvic acid increased chemiluminescence, TBA-RS and the content of carbonyl groups (in a dosedependent way) and that this acid reduced TRAP (in a dose-dependent way) and GSH levels. Phenyllactic acid increased chemiluminescence and TBA-RS, and reduced TRAP and GSH levels. Phenylacetic acid increased TBA-RS and the measurement of DCF. Any of the metabolites altered the activity of SOD, whereas all of them reduced the activities of GSH-Px (in a dose-dependent way) and CAT. The results show that phenylalanine metabolites alter many parameters of oxidative stress in brain homogenates of young rats. Other studies have been demonstrated that oxidative stress seems to be involved in phenylketonuric animal models and patients. Taking together, these studies and our results suggest that the benefit of an antioxidant supplementation to the diet of these patients might be studied in order to prevent possible damage produced by free radicals.

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo de fenilalanina (Phe) e seus metabólitos nos tecidos dos pacientes afetados. O dano neurológico é a marca da PKU e a Phe é considerada o principal agente neurotóxico nesta doença, cujos mecanismos de neurotoxicidade são pouco conhecidos. A alanina (Ala) é nutricionalmente um aminoácido não essencial. Ela é o principal aminoácido gliconeogênico porque pode originar piruvato e glicose, tendo sido, por este motivo, usada como um suplemento dietético em combinação com o hormônio de crescimento no tratamento de crianças subnutridas afetadas por algumas doenças metabólicas herdadas, para induzir o anabolismo. O principal objetivo do presente trabalho foi medir as atividades dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial (CCR) e succinato desidrogenase (SDH) no córtex cerebral de ratos Wistar sujeitos à hiperfenilalaninemia (HPA) quimicamente induzida e à administração crônica de Ala, desde o 6± até o 21± dia de vida pós-natal. Também investigamos o efeito in vitro da Phe e Ala nas atividades da SDH e CCR em córtex cerebral de ratos de 22 dias de idade. Os resultados mostraram uma redução nas atividades da SDH e complexos I + III no córtex cerebral de ratos sujeitos à HPA e também no córtex cerebral de ratos sujeitos à administração de Ala. Também verificamos que ambos: Phe e Ala inibiram in vitro a atividade dos complexos I + III por competição com NADH. Considerando a importância da SDH e CCR para a sustentação do suprimento energético para o cérebro, nossos resultados sugerem que o déficit energético possa contribuir para a neurotoxicidade da Phe em PKU. Em relação à Ala, ficou evidenciado que mais investigações serão necessárias antes de considerar a suplementação com Ala como uma terapia adjuvante válida para crianças com estas doenças.

O objetivo deste trabalho foi investigar o possível efeito preventivo do piruvato e da creatina (substâncias energéticas e antioxidantes) sobre as alterações comportamentais e bioquímicas provocadas pela administração intra-hipocampal da fenilalanina (Phe) em ratos Wistar. Foi desenvolvido um modelo químico experimental de fenilcetonúria (PKU) pela administração intra-hipocampal de Phe a ratos Wistar adultos atingindo níveis semelhantes aos encontrados no cérebro dos pacientes afetados. Piruvato e creatina preveniram alterações de comportamento induzidas pela Phe nas tarefas de habituação no campo aberto. O piruvato e a creatina, isoladamente, não exerceram efeito sobre os animais nas tarefas de campo aberto, mas preveniram os efeitos da Phe sobre a atividade exploratória. A Phe, o piruvato e a creatina não tiveram efeito sobre a emocionalidade dos animais. Também foram investigados parâmetros de estresse oxidativo procurando evidências de um possível mecanismo pelo qual a alta concentração de Phe poderia resultar em prejuízo da habituação dos ratos ao campo aberto. A Phe provocou o aumento de TRAP, que é uma medida da concentração de substâncias antioxidantes não enzimáticas, principalmente GSH e tioredoxina, e de TAR, que é a medida da qualidade das substâncias antioxidantes não enzimáticas, bem como das sulfidrilas totais, que compreendem GSH, tioredoxina e grupos tióis de proteínas, as quais foram aumentadas no hipocampo de ratos que receberam Phe. TBARS, que é uma medida de lipoperoxidação, diminuiu pela administração de Phe. O piruvato e a creatina, isoladamente, não exerceram efeito sobre os parâmetros de estresses oxidativo, mas o aumento das defesas antioxidantes não enzimáticas induzido pela Phe no hipocampo foi totalmente prevenido pelo pré-tratamento com creatina ou piruvato, dois potentes antioxidantes, reforçando a hipótese de que o primeiro contato do hipocampo com Phe provoca a formação de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, induzindo o aumento de defesas antioxidantes. Estes resultados também sugerem uma possível relação entre a inibição das atividades da piruvato quinase e da creatina quinase nas alterações de comportamento causadas por Phe. Em perspectiva, piruvato e creatina são suplementos dietéticos a serem considerados como agentes coadjuvantes para a atual terapia dos pacientes fenilcetonúricos baseada apenas em uma dieta restrita em Phe. / The objective of this work was to investigate the possible preventive effect of pyruvate and creatine (substances with energetic and antioxidant properties) on the behavioral and biochemical alterations caused by intrahippocampal administration of phenylalanine (Phe) in Wistar rats. It was developed a experimental chemical model of phenylketonuria(PKU) by injecting Phe into the hippocampus of adult Wistar rats, achieving similar levels than those verified in the brain of affected patients. Pyruvate and creatine prevented behavioral alterations induced by Phe in habituation in the open field task. Pyruvate and creatine did not cause effect on animal behaviour in the open field task, but they prevented the Phe effects on exploratory activity. Phe, pyruvate and creatine did not compromise emotionality of the animals in the open field task. Stress oxidative parameters were measured looking for evidences of a mechanism for which the high Phe concentration could result in the behavioral alterations. Phe provoked the increase of TRAP, which is a measure of the concentration of nonenzymatic antioxidant substances, mainly GSH and thioredoxin, and of TAR, which is a measure of the quality of nonenzymatic antioxidant substances, as well as of the Total sulfhydryl groups, which is a measure of GSH, thioredoxin and thiol-groups of proteins, in the hippocampus of the rats. TBARS, which is a measure of lipoperoxidation, was decreased by Phe administration. Pre-treatment with pyruvate and creatine did not altered stress oxidative parameters, but fully prevented the alterations induced by Phe administration, reinforcing the hypothesis that the first contact of the hippocampus with Phe provokes reactive oxygen and nitrogen species formation, inducing increase of antioxidant defenses. These results also suggest a possible relationship between the inhibition of piruvate kinase and creatine kinase activities in the behavioral alterations caused by Phe. In perspective, pyruvate and creatine are diet supplements to be considered as adjuvant agents to the present therapy of phenylketonuric pacients based only on Phe-restricted diet.