O arroz (Oryza sativa L.) é um dos alimentos mais importantes para a nutrição humana, sendo a base alimentar de mais de três bilhões de pessoas no mundo. O Brasil está entre os principais produtores mundiais de arroz e o estado do Rio Grande do Sul é o maior produtor brasileiro. O nitrogênio é considerado um nutriente limitante para a produção de arroz, o que provoca o intenso uso de fertilizantes químicos nessa cultura, uma prática altamente prejudicial ao meio ambiente. Neste contexto, têm-se procurado novas tecnologias que visam o aumento de produtividade, a melhoria da qualidade e a rentabilidade no cultivo dessa gramínea. Uma das alternativas para o aumento da produção é a utilização de bactérias promotoras do crescimento vegetal. Bactérias promotoras do crescimento vegetal (Plant growth-promoting bacteria, PGPB) são bactérias que podem promover o crescimento de plantas e induzir a tolerância para diferentes estresses, através de uma grande variedade de mecanismos. Os objetivos deste estudo foram isolar e caracterizar putativas PGPBs associadas ao solo rizosférico e raízes de arroz, cultivado em diferentes regiões produtoras do sul do Brasil, bem como de cultivares de arroz que apresentam diferentes níveis de tolerância ao excesso de ferro, cultivadas em duas regiões: Camaquã (solo com excesso de ferro) e Cachoeirinha (controle para o excesso de ferro). Os isolados bacterianos foram avaliados para a produção de compostos indólicos, sideróforos, ACC deaminase e solubilização de fosfato. A fixação biológica do nitrogênio in vitro foi avaliada para os isolados bacterianos usados em experimentos de inoculação em câmara de crescimento e a campo em Cachoeira do Sul e/ou Camaquã. Seiscentos e sessenta e cinco estirpes bacterianas foram seletivamente isoladas com base no seu desenvolvimento em meio seletivo e foram identificadas por análise parcial do gene 16S rRNA e metodologia de sequenciamento. Estirpes pertencentes aos gêneros Enterobacter e Burkholderia foram as mais abundantes entre os isolados Gram negativos, enquanto que aquelas pertencentes aos gêneros Paenibacillus e Bacillus foram as mais abundantes entre os isolados Gram positivos. Um grande número de PGPBs de diferentes gêneros bacterianos apresentou diferentes características promotoras de crescimento vegetal. Produtores de compostos indólicos foram os mais abundantes entre os isolados. Plantas de arroz inoculadas com os isolados Herbaspirillum sp. (AC32), Burkholderia sp. (AG15), Pseudacidovorax sp. (CA21) e Azospirillum sp. (UR51) em conjunto com a metade da dose de fertilizante nitrogenado (60 kg de ureia ha-1) atingiram resultados semelhantes àquelas tratadas com a dose total de fertilizante, sem inoculação (120 kg de ureia ha-1). Estirpes pertencentes aos gêneros Burkholderia, Chryseobacterium, e Paenibacillus apresentaram potencial para promover o crescimento da planta e a captação de nutrientes, em diferentes condições de ferro. Neste trabalho, a inoculação de arroz através da utilização de estirpes bacterianas confirmou o potencial dessas bactérias em interagir positivamente com o arroz. / Rice (Oryza sativa L.) is one of the most important crops for human nutrition been the food base for more than three billion of people in the world. Brazil is one of the top rice producers and Rio Grande do Sul state is the biggest producer in Brazil. Nitrogen is the most frequent limiting nutrient for rice production and the chemical fertilization usage is among agricultural practices that are most prejudicial to environment. New technologies are being search to increase productivity, to improve quality and profitability in the cultivation of this grass. One of the alternatives for the increase in rice production is the use of plant-growth-promoting bacteria. Plant growthpromoting bacteria (PGPB) are bacteria that can enhance plant growth and induce tolerance in plants under different stresses using a wide variety of mechanisms. The objectives of this study were to isolate and characterize putative PGPBs associated with rhizospheric soil and roots of rice plants cropped in different areas of southern Brazil, as well of rice cultivars that present distinct tolerance to iron toxicity grown in two areas: one with a well-established history of iron toxicity (Camaquã) and another without iron toxicity (Cachoeirinha). Bacterial isolates were evaluated for their ability to produce indolic compounds, siderophores, ACC deaminase, and solubilize phosphate. In vitro biological nitrogen fixation was evaluated for bacterial isolates used in the inoculation experiments in a growth chamber and under field conditions in Cachoeira do Sul and/or Camaquã. A total of 665 bacterial strains were selectively isolated based on their growth in selective media and were identified by analysis of the 16S rRNA gene and partial sequencing methodologies. Strains belonging to the Burkholderia and Enterobacter genera were the most abundant among all the Gram negative isolates whereas those belonging to Paenibacillus and Bacillus genera were the most abundant among the Gram positive isolates. A large number of PGPBs belonging to different bacterial genera presented several plant growth promotion traits. Indolic compounds producers were widely found among isolates. Plants inoculated with isolates Herbaspirillum sp. (AC32), Burkholderia sp. (AG15), Pseudacidovorax sp. (CA21), and Azospirillum sp. (UR51) together with half-fertilization level (60 kg of urea ha-1) achieved growth similar to those that received the full-fertilization level without inoculation (120 kg of urea ha-1). Strains belonging to Burkholderia, Chryseobacterium, and Paenibacillus genera presented the potential to promote the plant growth and nutrient uptake in different iron conditions. In this work, the rice inoculation through the utilization of bacterial strains confirmed the bacterial potential to positively interact with rice.

A presente tese tem como objetivo reavaliar a exigência de ferro (Fe) para matrizes pesadas. Foram alojadas 260 matrizes em gaiolas individuais pintadas com tinta eletrostática e alimentadas com uma dieta controle semipurificada contendo 27,26 ppm de Fe, e sobre esta foram acrescentados 5 níveis de suplementação de Fe (25, 50, 75, 100 e 125 ppm) a partir de duas fontes, sulfato ferroso e complexo Fe-aminoácido, durante 6 períodos de 28 dias, começando com 47 semanas de idade. Foram avaliados a produção de ovos, produção de ovos incubáveis, peso dos ovos, percentuais de gema, albúmen e cascas, gravidade específica, alturas de gema e albúmen, unidade Haugh, cor da casca dos ovos, espessura de casca, conteúdo de Fe na gema, hemoglobina e hematócrito das matrizes e dos pintos no momento da eclosão. Os tratamentos foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com 2 efeitos principais, fontes e níveis de Fe, repetidos em 6 períodos. Foram calculadas equações de regressão para cada variável. O sulfato ferroso foi superior para percentual de gemas e hemoglobina das matrizes e dos pintos, enquanto que o Fe-AA foi melhor para percentual de albúmen e gravidade específica dos ovos. As aves responderam de forma positiva às inclusões de Fe para qualidade de ovo e os parâmetros sanguineos, e ao longo do tempo notou-se uma diminuição na qualidade dos ovos e nos parâmetros hematológicos dos pintos, enquanto que a hemoglobina e o hematócrito das matrizes aumentou. A análise de regressão foi significativa revelou as maiores respostas para os níveis de Fe da dieta de 181,5; 56,2; 68,0; 75,1; 113,3; 118,6; 115,5; 132,9; 134,3; 123,4 e 116,0 ppm para peso dos ovos, percentual de gema albúmen e casca, altura de albúmen, unidade haugh, espessura de casca, conteúdo de ferro na gema, e coloração das casca para os índices de luminosidade, vermelho e amarelo respectivamente. Para as variáveis produção de ovos, ovos incubáveis, hemoglobina e hematócrito das matrizes e dos pintos, foram calculadas equações de regressão para cada fonte, com pontos de máxima para os níveis de 97,97; 96,74; 152,26; 152,26; 119,36 e 119,46 ppm de Fe com sulfato ferroso, e 152,26; 152,26; 131,99; 149,86; 125,62 e 102,26 ppm com o Fe-AA respectivamente. / Objective of this thesis is re-evaluate iron (Fe) requirement for broiler breeders. Two hundred and sixty slow-feathering broiler breeder hens were housed in cages electrostatically painted and fed semipurified control diet containing 27.26 ppm of iron (Fe) and about this added 5 levels of Fe (25, 50, 75, 100 and 125 ppm) from two sources: ferrous sulphate and complex Feamino acid (Fe-AA); in 6 periods of 28 days, starting from 47 weeks of age. It were evaluated egg production, hatching egg production, egg weight, percentages of yolk, albumen and shell, specific gravity, yolk and albumen height, haugh unit, eggshell color, eggshell thickness, Fe content in the yolk, hemoglobin and hematocrit of hens and chicks at hatching. Treatments were distributed in a completely randomized design with two main effects, sources and levels of Fe repeated in 6 periods. Regression equations were calculated for each variable. Ferrous sulphate was higher in yolk percentage, and hemoglobin of hens and chicks, while Fe-AA was better for albumen percentage and specific gravity of eggs. Birds responded positively to Fe inclusionsof egg quality and blood parameters, and over time showed a decrease in the egg quality and blood parameters of chicks, whereas hemoglobin and hematocrit of hens increased. Regression analysis was significant and revealed higher responses for the levels of Fe in diet of 181.5, 56.2, 68.0, 75.1, 113.3, 118.6, 115.5, 132.9, 134.3, 123.4 and 116.0 ppm for egg weight, yolk, albúmen and shell percentage, albumen height, haugh unit, eggshell thickness, iron content in yolk, and color of shell for levels of liminosity, red and yellow respectively. For variables egg production, hatching egg production, hemoglobin and hematocrit of hens and chicks, were calculated regression equations for each source, with maximum points for the levels of 97.97, 96.74, 152.26, 152.26, 119.36 and 119.46 ppm of Fe for ferrous sulfate, and 152.26, 152.26, 131.99, 149.86, 125.62 and 102.26 ppm for Fe-AA respectively.

A deficiência de ferro, quando severa denominada de anemia, é a deficiência nutricional mais comum globalmente, em especial nos países em desenvolvimento. A deficiência de ferro há muito tempo tem sido relacionada à diminuição da atividade do sistema imunológico e da capacidade de trabalho. Mais recentemente, o excesso de ferro tem sido associado ao aumento do risco de doenças crônico-degenerativas e de câncer. Existem evidências inconclusivas de que a carência de ferro poderia elevar o nível de danos no DNA. Mais ainda, com base nesse conceito pode-se pensar na hipótese de que a carência de ferro eleve a suscetibilidade ao câncer, especialmente nos tecidos que sofrem efeitos mais severos da carência de ferro. Portanto, os primeiros objetivos deste trabalho foram: (a) avaliar experimentalmente quais as repercussões da deficiência de ferro na estabilidade genômica em crianças e adolescentes; e (b) revisar a literatura acerca da associação entre a deficiência de ferro e o risco de câncer no trato gastrintestinal. Outro aspecto que não pode ser negligenciado é o fato de que o ferro é extremamente pró-oxidante nos sistemas biológicos, como no caso da anemia falciforme, e que a toxicidade de sua sobrecarga endógena precisa ser avaliada. Com efeito, o segundo objetivo deste trabalho foi avaliar tais efeitos em humanos com anemia falciforme (sobrecarga endógena) e em camundongos suplementados com ferro (sobrecarga exógena). A resposta ao problema global de carência de ferro está centrada no tratamento com doses profiláticas de ferro e a um incremento contínuo da oferta de ferro na dieta (p.ex. programas de suplementação nas farinhas e suplementos nutricionais), o que tem impacto ainda desconhecido sobre a estabilidade genômica. Daí emerge o terceiro objetivo desse estudo: avaliar se a vitamina C, o suco de laranja ou uma dieta rica em antioxidantes poderia diminuir a toxicidade ao DNA gerada pela suplementação com ferro em camundongos. Soma-se a esse objetivo, avaliar se o composto quelante de ferro desferoxamida ou a vitamina C (vitamina chave na biodisponibilização do ferro não heme) administrados na fase adulta podem melhorar os efeitos de perda de memória e dano no DNA induzidos por um tratamento com ferro no período perinatal em ratos, uma vez que o mal de Parkinson e Alzheimer têm progressão lenta e emergência tardia e estão associados ao acúmulo de ferro no cérebro. O quarto objetivo do trabalho foi definir a concentração ideal de ferro para células em cultura, em paralelo a avaliação de marcadores nucleares e mitocondriais de estabilidade genômica e da análise da expressão de genes ferro-dependentes envolvidos no reparo de DNA. Em resumo, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito para a instabilidade genômica da deficiência e do excesso de ferro em modelos murinos e grupos populacionais humanos (crianças com alta vulnerabilidade: deficiência; pacientes de anemia falciforme: excesso), testar estratégias para reduzir a toxicidade do ferro para a memória e para o DNA (pela administração de alimentos, vitaminas e medicamentos), e, finalmente, determinar qual a dose ideal de ferro para manter a estabilidade genômica de células em cultura. Para tal, as metodologias principais empregadas foram: ensaios cometa neutro e alcalino, para avaliação de danos primários ao DNA; teste de micronúcleos em medula óssea de camundongos e em células em cultura citocinese-bloqueadas para determinação de clastogenênese/aneugênese; Particle Induced X-ray Emission (PIXE) para avaliação do nível de ferro nos tecidos; polimerase chain-reaction quantitativo em tempo real (QRTPCR) para avaliação do comprimento de telômeros e do número de cópias do genoma mitocondrial e nível de expressão de genes de reparo de DNA. Adicionalmente, testes de memória foram utilizados em ratos e avaliações do consumo de nutrientes foram empregados nas crianças e adolescentes com carência de ferro. Os resultados da pesquisa apontam um aumento de danos no DNA, tanto em situações de excesso como de deficiência de ferro. Para o caso da deficiência de ferro, observou-se em crianças e adolescentes avaliados um padrão geral de má-alimentação, marcado pela carência de várias vitaminas, especialmente ácido fólico e niacina e incidência de verminoses. A revisão bibliográfica apontou evidências preliminares do aumento do risco de câncer no trato intestinal em função de baixa ingestão de ferro, bem como uma quantidade de ferro ideal para minimizar este risco (20 mg/dia Fe, valor maior do que as recomendações nutricionais atuais para humanos). Os mecanismos associados a esse aumento de risco incluem desequilíbrio nas respostas imunes contra células malignas, no metabolismo de compostos tóxicos, bem como na regulação redox e na biossíntese e reparo do DNA. Quanto às estratégias para reduzir a toxicidade do ferro, os resultados indicam que a vitamina C, comumente associada à suplementação com ferro, pode aumentar a toxicidade de ferro e é inefetiva para reduzir o déficit de memória induzido desse metal. O suco de laranja, uma alternativa saudável à vitamina C no aumento da biodisponibilidade do ferro não heme, parece ser mais adequada para reduzir a toxicidade do composto, da mesma forma que a dieta rica em antioxidantes testada. O quelante de ferro mais empregado globalmente (desferoxamida) foi efetivo em reverter o déficit de memória e os danos induzidos pelo ferro. Quanto à definição da dose ótima de ferro para o cultivo celular, evidenciou-se que a suplementação com ferro a longo-prazo, tanto na forma de sulfato ou como ferro ligado à transferrina pode contribuir no aumento da estabilidade genômica. Esses dados provêm de por metodologias de vanguarda, como comprimento de telômeros e estabilidade mitocondrial acessados por QTRTPCR, e indicam que a concentração ideal de ferro se situa numa faixa bastante estreita (6-20 μM Fe no meio de cultura). A análise da expressão de genes de reparo, executada em paralelo aos experimentos de suplementação com ferro nas células, revelou um novo mecanismo de controle pós-trascricional de genes dos genes WRN e MUTYH, que codificam, respectivamente, para uma DNA helicase e uma DNA glicosilase, ambas contendo ferro. Os resultados ora apresentados visam fornecer subsídios para manter a estabilidade genômica, reduzir o risco de câncer e maximizar a saúde dos indivíduos estudados, sendo aplicáveis globalmente pela da universalidade do cenário de desequilíbrio nutricional de ferro. Os avanços da pesquisa contribuem à incorporação do conceito de estabilidade genômica às recomendações nutricionais, que tradicionalmente sugerem níveis mínimos de nutrientes para diminuir a incidência de doenças associadas à deficiência e não visam deficiências nutricionais sutis e crônicas. Os resultados também contribuem a nutrigenômica: área incipiente de interface entre a genética e a nutrição, que aborda a interação entre os genes e os alimentos e, de uma forma particular, em estudar como os nutrientes afetam o genoma humano. Considerando a possibilidade de efeitos adversos do tratamento de ferro em indivíduos debilitados do ponto de vista bioquímico (p.ex. falta de antioxidantes) e as sugestões de associação entre o aumento da ingestão de ferro e acréscimo na incidência de câncer nos países de primeiro mundo, faz-se necessária uma definição parcimoniosa da melhor estratégia de suplementação/tratamento com ferro, no intuito de evitar instabilidade genômica em indivíduos com alimentação depauperada em nutrientes fundamentais à estabilidade genômica. Os resultados dos estudos in vitro desenvolvidos neste trabalho auxiliam no desenvolvimento de meios de cultura fisiológicos, lançam luzes sobre o problema da definição dos níveis ótimos de ferro para maximização da estabilidade genômica (p.ex. para células-tronco e protocolos de transplante) e evidenciam um novo mecanismo de controle do ferro sobre a expressão de genes de reparo de DNA. / Iron deficiency, named anemia when severe, is the far most common micronutrient deficiency worldwide, particularly among citizens of developing countries. Iron deficiency has been linked for a long time to immune system impairment and reduction in work capacity. Iron excess has been also associated, lately, with increased risk of chronic degenerative diseases and cancer. There are inconclusive evidences iron deficiency could increase the DNA damage level. Based in this concept, one could hypothesize iron deficiency increases cancer susceptibility, especially in tissues that suffer higher effect of iron deprivation. Therefore, the first aims of this research were: (a) to evaluate experimentally the repercussions of iron deficiency over genome stability and cancer risk in gastrointestinal tract; and (b) to review the literature towards the potential association between iron deficiency and gastrointestinal cancer risk increase. Another aspect that deserves attention is the fact of iron been extremely pro-oxidant in biological systems, as in sickle cell disease. Indeed, the second aim of this research was to evaluate such effects in humans with sickle cell disease (endogenous overload) and in mice supplemented with iron (exogenous overload). The answer to the global issue of iron deficiency is centered in treatment with prophylactic or curative iron doses and there is a general increase in dietary iron levels (e.g. flour supplementation programs and nutritional supplements) which has and not fully elucidated impact over genomic stability. Form this issue, emerges the third aim of this research: to evaluate if vitamin C, orange juice or a diet rich in antioxidants could reduce iron genotoxicity associated to iron supplementation. Summed to this objective, is the evaluation if the iron chelator desferoxamide and vitamin C (vitamin has a key role in iron bioavailability) administered in adulthood could ameliorate the memory impairment and DNA damage increase induced by iron treatment during neonatal period; particularly given the fact Parkinson and Alzheimer diseases have slow progression and are associated to selective accumulation of iron in brain. The fourth objective of the research was to define the ideal concentration of iron to cell cultures, in parallel to the evaluation of nuclear and mitochondrial markers of genomic stability as well as of the analyses of expression of iron-dependent genes involved in DNA synthesis and repair. All objectives can be summarized, as to evaluate the effect over genomic stability of iron deficiency and overload in murine models and human populations (children and adolescents with low socioeconomic background: deficiency and sickle cell disease: overload), to test strategies to reduced iron toxicity to memory and DNA (through the administration of foods, vitamins and medicines, and, finally, to determine the ideal dose for genome maintenance in cell cultures. The main methods used were: neutral and alkaline comet assay, to evaluate primary DNA damages; micronucleus test in mice bone marrow and cytokinesis-block cell cultures, to determine clastogenenicity/aneugenicity; Particle Induces X-ray Emission (PIXE), to determine iron level in tissues; and quantitative polymerase chain-reaction (QRTPCR) to evaluate telomere length, mtDNA copy numbers and mRNA level of DNA repair genes. Additionally, memory tests and nutrient consumption evaluations were used. Results suggested an increase in DNA damage either for iron deficiency or overload. Regarding iron deficiency, children and adolescents with low socioeconomic status evaluated had a poor nutritional profile, marked by nutritional deficiency, particularly of folic acid and a high prevalence of parasitosis. In the review article regarding the association between iron deficiency and cancer risk increase, the review of a few experimental studies in murine animals and some epidemiological studies in humans indicated preliminary evidences towards an association between iron deficiency and increased cancer risk. Moreover, the mechanism by which iron deficiency could induce early onset and progression of tumors in gastrointestinal tract was discussed, including: impairment of iron-dependent metabolic functions (e.g. depressed immune defenses against malignant cells, reduced metabolization of toxic compounds, and unbalance in antioxidant defenses and DNA biosynthesis and repair). Regarding the strategies to reduce iron supplementation-associated toxicity, results suggest vitamin C was ineffective to reduce iron genotoxicity, could increase iron toxicity and was not able to repair ironinduced memory impairment. On the other hand, orange juice, a healthy alternative to vitamin C, could reduce iron toxicity, similarly to the also tested diet rich in antioxidants. Desferoxamide, the most used iron chelator worldwide, was effective to reverse iron induced memory deficit and DNA damages induced by iron; however, its clinical usage is difficult. Regarding the definition of the optimal dose for genomic stability for cells in culture, we observed an increase in cell proliferation and genomic stability (comet assay, telomere length and micronucleus) either for iron sulfate or holotransferrin, however in a very narrow range. The analyses of expression of iron-related genes showed a new posttranscriptional regulation mechanism for iron-containing DNA helicase WRN and DNA glycosylase MUTYH. The results herein presented aim to provide subsides to maintain genomic stability, reduce cancer risk and to maximize the health, being widely applicable in face to the universality of iron deficiency. The research advances can contribute to the incorporation of the concept of genomic stability to nutritional recommendations; which traditionally are based in minimal levels of nutrients to diminish the incidence of diseases (e.g. anemia for iron) and are not focused in subtle nutrient deficiencies that can have chronic effects. Results also contribute to nutrigenomics: incipient area of interface between nutrition and genetics, which aims to evaluate how nutrients influence human genome. Considering the potential noxious outcomes of iron treatment in nutrient deprived individuals (i.e. with low antioxidant defenses or shortage of B vitamins), and the increase of dietary iron content, there is an urgency for the definition of the best supplementation strategy to prevent genomic stability. In vitro studies to define the adequate iron concentration can be useful for the definition of the optimal levels of iron to maximize genomic stability that could also be applied in improving cell culture protocols, for example to ex vivo culture of bone marrow previous to grafting after radiotherapy. In vivo studies also shed light upon a new mechanism for iron-dependent DNA repair regulation.

Os micronutrientes ferro e cobre possuem uma ampla distribuição na natureza e são utilizados por quase todos os organismos vivos. Em se tratando de patógenos, os mecanismos utilizados para a manutenção da homeostase desses metais possuem ligação com a expressão dos fatores de virulência e, por consequencia, auxiliam no estabelecimento do patógeno no hospedeiro e início da doença. Cryptococcus gattii é uma levedura encapsulada, que causa criptococose em indivíduos imunocompetentes e em animais. Essa espécie é responsável por um surto de criptococose nas ilhas Vancouver, Canadá, com altos índices de mortalidade e morbilidade registrados do ano de 1999 até o presente. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo o esclarecimento dos papéis envolvendo a homeostase de ferro e cobre no patógeno C. gattii. Para isto, foi realizada uma análise proteômica global e comparativa em células de C. gattii cultivadas sob presença/limitação de ferro e/ou cobre. Essa análise foi feita utilizando a metolodogia de identificação multidimensional de proteínas (MudPIT), associada ou não com géis bidimensionais (2D-GE). Nossos resultados demonstraram que o fungo C. gattii sofre alterações metabólicas, principalmente envolvendo funções mitocondriais, na ausência dos micronutrientes ferro ou cobre. As análises também mostraram que o fungo responde a privação desses micronutrientes por um aumento na atividade de proteases, o que poderia vir a ser uma regulação pós-traducional utilizada por esse patógeno para manter a homeostase desses metais. Adicionalmente, funções específicas desempenhadas pelo fungo na ausência de ferro ou cobre também foram identificadas. / Iron and copper have a ubiquitous distribution in living organisms; the competition for such between the host and pathogen is related with disease establishment. Cryptococcus gattii is an encapsulated yeast that causes cryptococcosis in immunocompetent individuals and animals. This pathogen is responsible for an ongoing outbreak in Vancouver Island, Canada, which has substancial mortality and morbidity rates. In this context, the aim of this work was to clarify the mechanisms involved in the maintenance of iron and copper homeostasis in C. gattii. To accomplish that, a global and comparative proteomic analyses were performed in C. gattii cells grown in replete/depleted iron and/or copper conditions. For these analysis was used the multidimensional protein identification technology (MudPIT) associated, or not, with twodimensional gels (2D-GE). Our results demonstrated metabolic alterations in response to iron and copper deprivation in C. gattii, mainly associated with mitochondrial functions. The results also showed a high protease activity in cells of C. gattii grown in iron and copper deprivation in comparison with control. This might be a posttranslational regulation developed by C. gattii to maintain metal homeostasis. In addition, specific functions related to iron and to copper control were identified.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-06-13T10:36:12Z No. of bitstreams: 1 2013_LorenaFernandesArruda.pdf: 5280868 bytes, checksum: 91420bc9a28ea23c0898dcd390739fa2 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-06-13T10:36:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LorenaFernandesArruda.pdf: 5280868 bytes, checksum: 91420bc9a28ea23c0898dcd390739fa2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-13T10:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LorenaFernandesArruda.pdf: 5280868 bytes, checksum: 91420bc9a28ea23c0898dcd390739fa2 (MD5) / Introdução O ferro é um elemento essencial para a vida, no entanto, o ferro livre no organismo pode participar de reações oxiredutoras, produzindo espécies reativas de oxigênio que geram danos oxidativos moleculares, aumentando o risco a doenças crônicas, que contribuem para o processo de envelhecimento tecidual. Ao longo da evolução, os organismos vivos desenvolveram um mecanismo eficiente que regula a absorção de ferro de acordo com o seu teor no corpo, capaz de evitar o excesso desse metal altamente reativo nos tecidos. Objetivo Investigar os efeitos da restrição e da suplementação com ferro dietético sobre biomarcadores de estresse oxidativo, do estado corporal de ferro, do envelhecimento e do processo inflamatório em ratos adultos. Metodologia Ratos Wistar machos adultos foram alimentados com dietas contendo 10, 35 ou 350 mg de ferro / kg de dieta (grupos restrito em ferro (ARF), controle (CT) e enriquecidos com ferro (AEF), respectivamente) por 78 dias. Adicionalmente, ratos com idade de dois meses foram incluídos como grupo jovem para comparação com os adultos controle. A concentração de ferro nos tecidos foi determinada por espectroscopia de emissão atômica. Os níveis de transcritos de genes marcadores do estado corporal de ferro, estado redox, estado inflamatório e do envelhecimento foram determinados pela técnica de amplificação utilizando o sistema de reação da polimerase em cadeia em tempo real (qPCR). E a determinação da proteína hepática ferritina foi realizada por western blotting. Resultados Os ratos do grupo jovem apresentaram maiores valores de hematócrito e hemoglobina, níveis mais baixos de ferro tecidual e menores níveis de malondialdeído (MDA) ou carbonil na maioria dos tecidos estudados. Os ratos jovens mostraram ainda níveis mais elevados de mRNA da proteína 30 marcadora de envelhecimento (SMP30) nos rins, bem como níveis hepáticos reduzidos de mRNA de hepcidina (Hamp) e interleucina-1β (Il1b). Contrariando as expectativas, os ratos jovens apresentaram níveis de transcritos mais elevados de L-ferritina (Ftl) hepática e cardíaca, embora, no fígado, os níveis da proteína Ftl tenha sido menor em relação aos ratos adultos controle. A dieta restrita em ferro reduziu as concentrações de ferro no músculo esquelético e os danos oxidativos na maioria dos tecidos estudados e, semelhante aos ratos jovens, aumentou os níveis de transcritos da Ftl no coração em relação ao grupo controle. A dieta enriquecida com ferro aumentou os valores de hematócrito, ferro sérico, da concentração da gama-glutamil transferase e das concentrações de ferro e de danos oxidativos moleculares, na maioria dos tecidos. Alem disso, os ratos enriquecidos com ferro apresentaram no fígado um aumento nos níveis de transcritos do fator nuclear eritróide 2 relacionado ao fator 2 (Nfe2l2) e da interleucina 1β (Il1b) e, no intestino, estes ratos apresentaram um aumento nos níveis de transcritos do transportador de metal divalente 1 (Slc11a2) em relação ao grupo controle. Conclusão Estes resultados sugerem que a suplementação de ferro em ratos adultos possa acelerar o processo de envelhecimento, por meio do aumento do estresse oxidativo, enquanto que a restrição dietética de ferro poderia retardá-lo. Os resultados sugerem ainda que ratos idosos sejam mais vulneráveis ao aumento de ferro dietético devido à saturação do sistema de regulação da absorção de ferro, mediado pela hepcidina. Ressalvadas as limitações do modelo animal utilizado, o consumo crônico de alimentos fortificados com ferro pode resultar em aumento dos estoques de ferro no corpo e, consequentemente, aumento do estresse oxidativo, principalmente nos indivíduos idosos, acelerando o processo de envelhecimento da população. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction Iron is an essential element for life, however, in its free form, iron participates in redox-reactions producing reactive oxygen species that increase molecular oxidative damage and the risk to chronic diseases, which contribute to the tissue aging process. Throughout the evolution, living organisms have evolved an efficient mechanism that regulates iron absorption in accordance with body iron requirement, and avoids the excess of this highly reactive metal in tissues. Objective Investigate the effects of the consumption of restricted or enriched iron diets on biomarkers of: oxidative stress; body iron status; aging and inflammatory process, in adult rats. Methods Male adult Wistar rats were fed diets containing 10, 35 or 350 mg iron / kg diet (adult restricted-iron - ARF, adult control-iron - CT and adult enriched-iron - AEF groups, respectively), for 78 days. Additionally, rats aged two months were included as a young control group for comparison with the adult control. The concentration of iron in the tissues was determined by atomic emission spectroscopy. The transcript levels of genes markers of the body iron status, redox status, aging and inflammatory process were determined by the amplification system using the polymerase chain reaction in real time (qPCR). The ferritin liver protein determination was performed by western blotting. Results Young control group showed higher hemoglobin and hematocrit values, lower levels of tissue iron and lower levels of malondialdehyde (MDA) and carbonyl in the major studied tissues. The young rats also showed higher levels of mRNA senescence marker protein 30 (SMP30) on kidney, as well as lower mRNA levels of hepatic hepcidin (Hamp) and interleukin-1 β (Il1b). Contrary to expectations, the young rats showed higher transcript levels of heart and hepatic L-Ferritin (Ftl), although, in the liver, Ftl protein levels have been lower compared to adult rats control. Restricted-iron diet reduced iron concentrations in skeletal muscle and oxidative damage in the majority of tissues and similar to young rats, increased transcript levels of Ftl in the heart in relation to the control group. Enriched-iron diet increased hematocrit values, serum iron, the concentration of gamma-glutamyl transferase and iron concentrations and molecular oxidative damage in the majority of tissues. In addition, enriched-iron adult rats showed in liver increased transcript levels of nuclear factor erythroid derived 2 like 2 (Nfe2l2) and interleukin 1β (Il1b) and, in gut, these rats showed increased transcript levels of divalent metal transporter-1 (Slc11a2) than the control group. Conclusion These results suggest that iron supplementation in adult rats may accelerate aging process by means of increased oxidative stress, whereas iron dietary restriction may retards it. The results also suggest that aged rats are more vulnerable to increased dietary iron concentration due to saturation of the iron absorption regulation system mediated by hepcidin. Considering the limitations of the animal model used, the chronic consumption of iron-fortified foods may result in increased iron stores in the body and, consequently, increased oxidative stress, especially in older people, accelerating the aging process in population.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Doutorado em Nutrição Humana, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-01-27T18:05:17Z No. of bitstreams: 1 2014_LuanaTaquetteDalvi_Parcial.pdf: 576296 bytes, checksum: 077c7602441bff2e15ecf9b69e65f019 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2015-01-30T15:52:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_LuanaTaquetteDalvi_Parcial.pdf: 576296 bytes, checksum: 077c7602441bff2e15ecf9b69e65f019 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-30T15:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_LuanaTaquetteDalvi_Parcial.pdf: 576296 bytes, checksum: 077c7602441bff2e15ecf9b69e65f019 (MD5) / O ácido elágico (AE) é um polifenol presente em frutas vermelhas e castanhas que tem sido estudado nas últimas duas décadas devido suas propriedades antioxidante, antimutagênica e anticarcinogênica. Apesar disso, ainda não se sabe ao certo como seria o mecanismo antioxidante do AE in vitro ou in vivo. Portanto, nós primeiramente investigamos a capacidade do AE de quelar íons Fe3+ na presença de diferentes ligantes de ferro (EDTA, citrato e NTA). O mecanismo quelante do AE foi correlacionado com sua atividade antioxidante. O AE apresenta uma pequena proteção contra a degradação da 2-desoxiribose induzida por Fe3+-EDTA e ascorbato, alcançando apenas 12% de proteção com 50 μM de AE. Entretanto, ao utilizar citrato ou NTA, ligante que formam complexos mais fracos com o Fe3+, a proteção aumenta para 80% e 45%, respectivamente. Além disso, o efeito antioxidante do AE é depende do tempo de pré-incubação na presença de uma razão 1:1 de Fe3+-EDTA, o que sugere novamente mecanismo quelante. AE apresenta uma maior inibição da taxa de consumo de oxigênio na presença de Fe3+-citrato do que na presença de Fe3+-EDTA. Nossos resultados estão de acordo com os espectros de formação do complexo ferro-AE, os quais demonstram que o AE remove Fe3+ do EDTA de forma mais lenta do que na presença de citrato (1h x 1 min, respectivamente). Essa diferença na taxa de complexação pode explicar o efeitoantioxidante encontrado nesses sistemas. Em seguida, nós analizamos o efeito do AE contra o estresse induzido por menadiona em linhagens de levedura selvagem (WT) e deficiente em SOD1 (Δsod1). Em condição controle, sem a adição de menadiona, AE melhora a viabilidade da linhagem Δsod1 de forma dose dependente. Além disso, o tratamento com 50 μM de AE em ambas as linhagens WT e Δsod1 aumenta a viabilidade da célula incubada com menadiona. O estresse induzido pela menadiona aumenta, em 10 vezes, os níveis de GSSG da linhagem Δsod1 (devido a oxidação de GSH) enquanto que nenhum efeito é observado na linhagem selvagem. A administração de AE aumenta os níveis de glutationa total nas duas linhagens (60-90% de aumento), assim como promove diminuição na formação de GSSG na levedura Δsod1 tratada com menadiona. A atividade de enzimas antioxidantes como GPx e GR são afetadas pelo tratamento com menadiona e pela suplementação com AE. Como já era de se esperar, a atividade GPx está aumentada na linhagem Δsod1 quando comparado com a WT. Atividade GR, por outro lado, está significativamente aumentada na presença de menadiona e AE. Atividade aconitase é conhecida como sensor da presença de radical superóxido na célula, uma vez que esse radical remove o íons de ferro do seu sítio ativo, inativando a enzima. Tratamento com menadiona diminui a atividade aconitase da linhagem Δsod1, que não é previnida pela suplementação com AE. Aparentemente, essas linhagens de levedura apresentam um controle rigoroso da integridade de membrana, uma vez que análises em FACS mostraram que não há alterações relevantes na permeabilidade de membrana após tratamento com menadiona em ambas as linhagens. Mais ainda, análises por HPLC não detectaram mudanças nos níveis de peroxidação lipídica ou mesmo na concentração de ergosterol. Ao todo, os resultados sugerem que que o AE apresenta efeito protetor contra o estresse induzido por menadiona evidenciado pela melhora da viabilidade celular e pela prevenção da oxidação de GSH. Nossos resultados também demonstram que o AE é capaz de modular a atividade de enzimas antioxidantes induzindo o sistema antioxidante endógeno da levedura. / Ellagic acid (EA) is a polyphenol present in berries and nuts that has been subject of research over the past two decades due to its antioxidant, antimutagenic and anticarcinogenic properties. Despite that, it is still unclear its antioxidant mechanism in vitro and in vivo. With this in mind, we first investigated the capacity of EA to chelate Fe3+ ions in the presence of different iron ligands (EDTA, citrate and NTA). The chelating mechanism of EA was then correlated to its antioxidant activity. EA has a small protection against 2-deoxyribose degradation induced by Fe3+-EDTA and ascorbate, reaching only 12% of protection with 50 μM EA. However, using citrate or NTA, ligands that are known to form weaker complexes with Fe3+, the protection increases to 80% and 45%, respectively. In addition, the antioxidant effect of EA is dependent on the pre-incubation period only when employing a 1:1 Fe3+-EDTA, suggesting again a chelating mechanis. EA presents a better inhibitory effect on the oxygen consumption rate in the presence of Fe3+-citrate when compared to Fe3+-EDTA. Our results are in agreement with spectroscopic analyses of iron-EA complexes, which demonstrate that EA removes Fe3+ from EDTA slower that from citrate (1 h and 1 min, respectively). The difference in the complexation rate could help explaining the antioxidant effects of EA in these systems. We then analyzed the effects of EA against a menadione-induced oxidative stress using both wild-type (WT) and SOD1 deficient (Δsod1) yeast strains. Under control conditions, in the absence of menadione, EA already improves Δsod1 viability in a dose-dependent manner. Moreover, the treatment with 50 μM EA in both WT and Δsod1 strains increases their viability when incubated with menadione. The stress caused by menadione increases, by 10 fold, the GSSG levels in Δsod1 strain (due to GSH oxidation), while no effect is observed in the WT strain. Supplementation with EA, on the other hand, induces an increase in the levels of total-GSH in both strains (by about 60%-90%) as well as it induces a decrease in GSSG formation in the Δsod1 strain stressed with menadione. The activity of antioxidant enzymes such as GPx and GR are affected by menadiona treatment and by supplementation with EA. Not surprisingly, GPx activity is increased in the Δsod1 strain when compared to the WT. GR activity, on the other hand, is significantly increased in the presence of both menadione and EA. Aconitase activity is a known sensor of the presence of superoxide radicals in the cell, since it removes iron ions from the active site, inactivating the enzyme. Treatment with menadione led to a decrease in the aconitase activity in the Δsod1 strain, which is not prevented by the supplementation with EA. Apparently, these yeast strains have a strict control of the membrane integrity, since FACS analyses showed no relevant alterations after menadione treatment in both strains. Moreover, HPLC experiments did not detect major changes in lipid peroxidation levels or ergosterol concentration in both strains Altogether, these results suggest that EA presents protective effects against menadione-induced oxidative stress, which were demonstrated by the improvement of cell viability and the prevention of GSH oxidation. Our results also demonstrate that EA can modulate the activity of antioxidant enzymes, improving the endogenous antioxidant system.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2007. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-11-27T17:21:06Z No. of bitstreams: 1 2007_AzadehMehdad.PDF: 328756 bytes, checksum: d9a172f6a0bfaeb8876beadb1a464aa6 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2009-12-04T21:06:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_AzadehMehdad.PDF: 328756 bytes, checksum: d9a172f6a0bfaeb8876beadb1a464aa6 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-04T21:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_AzadehMehdad.PDF: 328756 bytes, checksum: d9a172f6a0bfaeb8876beadb1a464aa6 (MD5) Previous issue date: 2007-03-07 / A deficiência de vitamina A altera o status de ferro resultando o acúmulo de ferro nos tecidos. Nos países em desenvolvimento a deficiência de vitamina A e a deficiência de ferro aparecem como importantes problemas de saúde pública. Estudos sugerem a existência de uma relação sinérgica entre o metabolismo da vitamina A e do ferro. O presente estudo investigou o efeito da deficiência de vitamina A na biodisponibilidade de ferro. Para tanto, ratos Wistar foram separados em três grupos e tratados por 57 dias com a dieta AIN-93G, contendo: 35 mg de Ferro e 4,000 UI de vitamina A por Kg de dieta, grupo controle (+VA +Fe); ou a dieta AIN-93G contendo 35 mg de ferro, sem qualquer fonte de vitamina A, grupo (-VA +Fe); ou AIN-93G , contendo apenas 12,2 mg/Kg de dieta de ferro e sem fonte de vitamina A, grupo (-VA - Fe). A biodisponibilidade de ferro foi avaliada pela Eficiência de Regeneração de Hemoglobina (HRE), estimado pelo conteúdo de ferro na hemoglobina e o ferro ingerido. A dieta (-VA - Fe) mostrou uma biodisponibilidade media maior do que o grupo Controle (P = 0.0056). O grupo que recebeu a dieta (-VA +Fe) apresentou a maior concentração de hemoglobina e a maior utilização de ferro que os outros dois grupos, porém não foi observada diferença significativa na HRE entre o grupo deficiente de vitamina A e o controle. Estes resultados mostraram que a deficiência de vitamina A afeta a utilização de ferro; resultando no acúmulo de ferro nos tecidos e aumento na concentração de hemoglobina; sugerindo que a vitamina A pode regular a biossíntese de proteínas envolvida no homestase de ferro. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Vitamin A deficiency alters iron status leading to an iron accumulation in tissues. In the developing countries, vitamin A deficiency and anemia appear as important problem of public health. Previous studies suggest the existence of a synergic relation between vitamin A metabolism and iron. The present study investigates the effect of vitamin A deficiency on iron bioavailability. For that, Wistar rats were separated in three groups and they were treated, for 57 days, with the AIN-G93 diet, containing 35 mg of iron and 4000 IU of vitamin A per Kg of the diet, Control group (+Fe + VA); or the AING93 with 35 mg of iron per Kg of diet, without any source of vitamin A, group ( - VA + Fe); or the AIN-G93 with only 12.2 mg iron/Kg of diet ,without any source of vitamin A (- Fe – VA). Iron bioavailability was evaluated by Hemoglobin Regeneration Efficiency (HRE), which was estimated by hemoglobin iron content and iron intake. The (- Fe –VA) diet showed higher iron bioavailability than the control diet (P = 0.0056), while the group who fed (- VA) diet showed higher hemoglobin concentration and higher iron utilization than the other groups, but no significant difference on HRE was observed between (-VA) and control group. These results showed that vitamin A deficiency affects iron utilization; resulting in iron accumulation in tissues and increases hemoglobin concentration, suggesting that vitamin A deficiency can regulate the expression of proteins involved in the iron metabolism.

Dissertação(mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências da Saúde, Departamento de Nutrição, 2011. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2012-03-21T17:07:47Z No. of bitstreams: 1 2011_NatáliaAboudibCampos_Parcial.pdf: 339050 bytes, checksum: 8da73b9baf2298061cfd1acc083d601a (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-03-22T19:39:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_NatáliaAboudibCampos_Parcial.pdf: 339050 bytes, checksum: 8da73b9baf2298061cfd1acc083d601a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-22T19:39:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_NatáliaAboudibCampos_Parcial.pdf: 339050 bytes, checksum: 8da73b9baf2298061cfd1acc083d601a (MD5) / O ferro é um mineral essencial para o organismo humano, porém ele também pode ser extremamente deletério, já que pode catalisar reações de geração de radicais livres. Os radicais livres são capazes de danificar biomoléculas e por isso têm sido associados à promoção de doenças e envelhecimento. Este estudo tem como objetivo avaliar alterações no estado corporal em ferro e estado oxidativo de ratos senescentes em respostas à depleção e suplementação dietética de ferro, bem como comparar os biomarcadores do estado corporal em ferro e estado oxidativo entre ratos jovens e senis. Para tanto, 23 ratos Wistar machos idosos e 6 ratos Wistar machos jovens foram adquiridos. Os ratos senis foram divididos em três grupos: Controle (CT): 35mg de ferro/Kg de ração, Suplementado (SUP): 350mg de ferro/Kg de ração, Deficiente (DEF): 21mg de ferro/Kg de ração e tratados por 78 dias. Os ratos do grupo Jovem (JOV) sofreram aclimatização de um dia e foram sacrificados. Foram avaliados marcadores do estado corporal em ferro: ferro tecidual, ferro sérico, hemácia, hemoglobina, hematócrito, transferrina, saturação de transferrina, capacidade total de ligação do ferro; marcadores de estresse oxidativo: malondialdeído (MDA), proteína carbonilada, gama glutamiltransferase (GGT); atividade específica das enzimas: catalase, glutationa redutase; glutationa peroxidase; glutationa S transferase; NADPH oxidase. Os ratos do grupo DEF apresentaram maior nível de hemoglobina e hematócrito do que o grupo CT, bem como menores níveis de ferro no músculo esquelético em relação ao CT. Nos animais do grupo SUP foi observado aumento dos níveis séricos de ferro em comparação aos grupos CT e DEF, aumento na saturação de transferrina em relação ao DEF, acúmulo de ferro no baço e fígado comparados ao CT e no coração em relação ao DEF. O grupo JOV apresentou maior nível de hemoglobina e hematócrito do que o grupo CT, bem como menores níveis de ferro no baço, fígado e músculo esquelético em relação ao CT. A ingestão dietética de ferro e o fator idade induziram diferentes respostas em cada enzima antioxidante, sendo também observada uma variação de atividade entre os tecidos. O grupo SUP apresentou em todos os tecidos maiores níveis de pelo menos um marcador de estresse oxidativo (MDA ou carbonil) em comparação aos grupos CT e DEF. No grupo DEF, com exceção do baço e músculo esquelético, foi observado menor dano oxidativo protéico e/ou lipídico nos demais órgãos estudados, comparado aos grupos CT e/ou SUP. Além disso, foram observados maiores níveis de GGT no grupo SUP e níveis menores no grupo DEF. Os ratos do grupo JOV apresentaram menores níveis de danos oxidativos a lipídios no baço, fígado e coração comparados ao CT, porém, no coração e no músculo esquelético foi encontrado um aumento nos danos oxidativos às proteínas e aos lipídios respectivamente. A partir destes dados, podemos concluir que o tanto o excesso e quanto a redução da ingestão dietética de ferro resultam em alterações tecido específica nas atividades de enzimas antioxidantes de ratos senescentes, além de promover o aumento e diminuição respectivamente dos danos oxidativos em ratos senescentes. Também foi observado um maior estresse oxidativo com o envelhecimento. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Iron is an essential mineral for the human body, but it can also be extremely harmful, since it can catalyze the generation of free radicals. Since free radicals are capable of damaging biomolecules, they have been associated to the promotion of disease and aging. This study aims to evaluate changes in body iron and oxidative status of senescent rats in response to dietary iron depletion and supplementation as well as compare biomarkers of body iron and oxidative status between young and senile rats. For this purpose, 23 old male Wistar rats and 6 young male Wistar rats were purchased. The senescent rats were divided into three groups: Control (CT): 35 mg iron / kg feed, Supplemented (SUP): 350mg iron / kg feed; Deficient (DEF): 21mg iron / kg diet) and treated for 78 days. The young rats (YN) were submitted to 1 day of acclimation and then sacrificed. It was evaluated markers of corporal iron state: tissue iron, seric iron, red bloody cell, hemoglobin, transferrin, transferrin saturation, total binding capacity of iron; markers of oxidative stress: malondialdehyde (MDA), protein carbonyl, gamma glutamyl transferase (GGT); activity of specific enzymes, including catalase, glutathione reductase, glutathione peroxidase, glutathione S transferase, NADPH oxidase. DEF group had higher hemoglobin and hematocrit than the CT group, as well as lower levels of iron in skeletal muscle compared to CT. SUP animals showed increased serum iron compared to the CT and DEF groups, increased transferrin saturation in relation to DEF group, iron accumulation in the spleen and liver compared to the CT and in the heart in relation to DEF group. The YN group had a higher level of hemoglobin and hematocrit than the CT group, as well as lower levels of iron in the spleen, liver and skeletal muscle compared to CT. Dietary intake of iron and aging induced different responses in each antioxidant enzyme and a variation of activity between the tissues was also observed. In all tissues the SUP group showed higher levels of at least one marker of oxidative stress (MDA or carbonyl) compared to the CT and DEF groups. In exception of the spleen and skeletal muscle, the DEF group showed less oxidative protein damage and / or lipid damage compared to CT groups and / or SUP. Moreover, we observed higher levels of GGT in the SUP group and lower levels in the DEF group. Comparing to the CT group, the YN rats hadlower levels of oxidative damage to lipids in the spleen, liver and heart, but in heart and skeletal muscle was found an increase of oxidative damage to proteins and lipids respectively. From these data, we conclude that excessive and reduced iron dietary intake result in tissue specific changes in antioxidant enzyme activities, as well as an increase and decrease respectively in oxidative damage in senescent rats. It was also observed an increased oxidative stress with aging.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-24T12:27:34Z No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-24T13:17:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-24T13:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / O estudo pioneiro da composição isotópica do Fe nas fases particuladas e dissolvidas das águas do rio Amazonas reporta grande fracionamento isotópico entre as diferentes frações no rio Negro e nenhum fracionamento no rio Solimões. Embora as distintas composições isotópicas tenham sido relacionadas às características químicas das águas e à natureza dos solos, os resultados são parciais e não possibilitam a total compreensão da sistemática do fracionamento isotópico do Fe na escala da bacia Amazônica. Para determinar, com melhor precisão, os principais processos biogeoquímicos responsáveis pelas diferentes composições isotópicas anteriormente observadas, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da especiação do Fe na composição isotópica deste elemento em águas com características químicas contrastantes da bacia Amazônica. Primeiramente, foi avaliado o fracionamento isotópico causado pelo processo de adsorção do Fe na superfície celular de bactérias fitoplanctônicas em experimentos laboratoriais, uma vez que este processo jamais foi investigado e pode ter influencia significativa no fracionamento isotópico do Fe em águas com elevada produtividade primária. Em seguida, foi avaliado o efeito do armazenamento e filtração de amostras na composição isotópica do Fe dissolvido, necessário à definição dos métodos de amostragem, armazenamento e filtração utilizados neste projeto. Com base nestas informações preliminares foi determinada a composição isotópica da fração dissolvida, coloidal e particulada dos diferentes tipos de águas encontradas na bacia Amazônica, associando as razões 57Fe/54Fe encontradas aos processos pedogenéticos e de intemperismo mineral. Por fim, foram avaliados os principais mecanismos geoquímicos que envolvem a perda do Fe na zona de mistura dos rios Negro e Solimões. As razões dos isótopos de Fe foram determinadas utilizando um Thermo Finnigan Neptune MC-ICP-MS (Multicollector – Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometer ) de alta resolução. O projeto demonstrou, pela primeira vez, que o processo de adsorção do Fe na superfície celular do fitoplâncton pode causar variações significativas nas razões 57Fe/54Fe através da adsorção preferencial de isótopos pesados de Fe. O fator de fracionamento (?57Fecel-sol) foi de ~2.5‰ para soluções iniciais contendo espécies de Fe2+ e de ~1.0‰ para soluções iniciais contento espécies de Fe3+. A acumulação preferencial de isótopos pesados na superfície celular foi associada, principalmente, aos diferentes tipos de ligações encontradas no Fe coordenado à água e no Fe complexado aos ligantes orgânicos presentes na parede celular do fitoplâncton. O Fe adsorvido apresenta ligações tipo Fe-O-C, consideradas mais curtas e rígidas, quando comparadas com as ligações tipo O-Fe-O encontrada nos aquocomplexos de Fe. Estes resultados demonstraram claramente que o mecanismo de adsorção do Fe na superfície celular do fitoplâncton pode causar o fracionamento isotópico deste elemento em ambientes naturais, principalmente, em rios com elevada produtividade primária como, por exemplo, os rios de águas brancas e as regiões de várzeas e lagos encontrados na planície de inundação Amazônica. Também foi demonstrado que a estocagem de amostras de água bruta pode causar variações na composição isotópica do Fe dissolvido, principalmente, nas águas com elevadas concentrações de matéria orgânica armazenadas a temperatura ambiente. A comparação entre diferentes procedimentos de armazenamento demonstram que as amostras devem ser mantidas congeladas, sempre que não for possível filtrá-las no campo imediatamente após a coleta, para minimizar alterações isotópicas na fração dissolvida. Os resultados também demonstraram que os dados isotópicos são menos susceptíveis à variação entre os diferentes procedimentos de armazenamento quando comparados as suas concentrações nas frações dissolvidas. Os valores ?57Fe das diferentes frações da água forneceram informações precisas sobre as fontes e os processos biogeoquímicos que ocorrem nos solos a montante e provaram ser um indicador confiável dos mecanismos que envolvem a perda e a transferência de Fe na zona de mistura do rio Negro e Solimões. A fração dissolvida e coloidal das águas ácidas, ricas em Fe complexado às substâncias húmicas apresentaram Fe enriquecido em isótopos pesados para amostras coletadas nas águas altas de 2009 e águas baixas de 2010. Este processo está associado aos mecanismos de oxidação e complexação do Fe na interface entre os Podzols e as redes fluviais. A fração particulada apresentou composição isotópica leve relacionada à exportação contínua de resíduos vegetais e matéria orgânica associada às partículas minerais dos horizontes dos Podzols com características redutoras. Na seca excepcional de 2010, as águas ricas em partículas minerais do rio Solimões apresentaram frações dissolvidas e coloidais com composição isotópica de Fe leve, atribuída à cinética de dissolução de oxihidróxidos de Fe e ao fracionamento causado pelos processos de adsorção e especiação. Por outro lado, nas águas altas de 2009 a composição isotópica da fração dissolvida foi semelhante à média da crosta terrestre, evidenciando um intenso processo de intemperismo mecânico e o transporte de oxihidróxidos de Fe coloidais. Para ambos os períodos hidrológicos, as frações particuladas das águas do rio Solimões apresentaram valores ?57Fe próximos aos da média da crosta continental, atribuídas ao forte desgaste mecânico na Cordilheira dos Andes e nos solos a montante. As distintas assinaturas isotópicas do Fe observadas nos períodos de águas altas de 2009 e baixas de 2010 podem trazer informações sobre a influência de varriações climáticas sazonais e interanuais nos processos de intemperismo do Fe em uma bacia de escala continental como a bacia Amazônica. Os resultados apresentados também demonstraram que o Fe dissolvido e coloidal na zona de mistura dos rios Solimões e Negro tem caráter não conservativo. Os valores ?57Fe, juntamente com as espécies paramagnéticas, mostraram-se bons indicadores dos processos envolvendo os mecanismos de perda do Fe na zona de mistura do rio Negro e Solimões. A perda massiva deste elemento está relacionada, principalmente, a evolução das condições físico-químicas (pH e força iônica) durante a mistura dos rios que influencia a estabilidade dos complexos organometálicos e dos oxihidróxidos de Fe. Os principais processos que controlam a transferência do Fe na zona de mistura observados através dos resultados obtidos são (a) dissociação dos complexos de Fe3+-matéria orgânica e a subsequente formação de oxihidróxidos de Fe3+ e radicais livres semiquinonas e (b) desestabilização dos oxihidróxidos de Fe e coloides húmicos contendo Fe complexado. Os processos de mistura não causaram variação significante na composição isotópica do Fe total nas águas do inicio do rio Amazonas. Esses dados demonstram que um rio intertropical que drena latossolos em sua maior extensão irá exportar aos oceanos águas com valores ?57Fe próximos aos da crosta terrestre, uma vez que as regiões estuarinas não causam fracionamento isotópico significativo durante a confluencia dos rios e com o oceano. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A previous study of the dissolved and particulate Fe isotopic composition from the Amazon Basin reports large isotopic fractionation between these different fractions in the Negro River waters and negligible fractionation in the Solimões River waters. Although distinct isotopic compositions have been related to the chemical features of water and the nature of soils, these results do not provided a full understanding of Fe isotopic fractionation systematics on the scale of the Amazon basin. To better understand the main biogeochemical processes responsible for the different isotopic compositions mentioned above, this work aimed to evaluate the influence of Fe speciation on its isotopic composition in waters with contrasted chemical features. First, the isotopic fractionation caused by Fe adsorption on phytoplanktonic bacteria cell surface was investigated through closed system experiments, since this process has not been explored until now and can have significant influence on Fe isotopic fractionation in waters with high primary productivity. Then, the effects of water sample storage and filtration on dissolved Fe isotopic composition was evaluated, since it is imperative to define the sampling, storage and filtration methods to be used in this project. Based on this preliminary information, the dissolved, colloidal and particulate Fe isotopic composition of the different water types of the Amazon basin was investigated, and linked with pedogenetic processes and mineral weathering. Finally, the main geochemical processes that involve Fe loss in the Negro and Solimões Rivers mixing zone was investigated. Iron isotope ratios were determined using a Thermo Finnigan Neptune MC-ICP-MS (Multicollector - Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometer) with medium or high resolution entry collectors slits, according to the Fe concentration of the samples and the sensitivity of the equipment. The present study shows, for the first time, that Fe adsorption on the phytoplankton cell walls can cause significant isotopic fractionation with preferential accumulation of heavy isotopes on the solid interface. The observed Fe isotopic fractionation (?57Fecell-solution) was ~2.5‰ for initial solutions containing aqueous Fe2+ species, and ~ 1.0 ‰ for initial solutions containing aqueous Fe3+ species. The preferential accumulation of heavy Fe isotopes was mainly linked with the different types of Fe bonds found on the Fe aquocomplexes compared with Fe coordinated with the organic ligands on the phytoplankton cell surface. The Fe adsorbed on the cell walls has Fe-O-C bonds, known to be stiffer and shorter when compared with O-Fe-O bonds found on the Fe aquocomplexes. These results shows that the mechanism of Fe adsorption on the phytoplankton cell surface can cause significant isotopic fractionation in natural environments, especially in rivers with high primary productivity, such as the white river waters, floodplains and lakes encountered in the Amazon trough. This work also shows that bulk water sample storage can cause variations in the dissolved Fe isotopic composition, especially in waters with high concentrations of organic matter stored at room temperature. The comparison between different storage procedures demonstrates that the samples must be kept frozen, whenever it is not possible to filter them in the field immediately after collection to minimize isotopic artifacts. The results also show that the isotopic data are less susceptible to variation among different storage procedures when compared to their concentrations in the dissolved fractions. The Fe isotopic composition of the different pore-sized fractions provided precise information about the sources and biogeochemical processes occurring in the upland soils and proved to be good proxies of the mechanisms involving Fe loss and transfer in the mixing zone. The acidic and organo-Fe-rich waters of the Negro River displayed dissolved and colloidal fractions enriched in heavy isotopes on samples collected in the 2009 high waters and the 2010 low waters. This behavior is associated with Fe oxidation and complexation mechanisms at the interface between waterlogged podzols and river networks. The particulate fractions yielded light isotopic compositions linked with the continuous exportation of isotopically light plant debris and organic matter associated with mineral particles from the reduced horizons of podzols. In the exceptional drought of 2010, the mineral particulate-rich waters of the Solimões River had dissolved and colloidal fractions with light isotopic composition attributed to the dissolution kinetic of Fe-bearing minerals and to the speciation and adsorption fractionation in the river waters. Conversely, in the high waters of 2009 the dissolved Fe isotopic composition was similar to the continental earth crust mean, suggesting extreme mechanical weathering processes and the transport of colloidal Fe oxyhydroxides. For both hydrological seasons, the particulate fractions yielded 57Fe values close to that of the continental crust, inherent to strong mechanical weathering in the Andean Cordillera and upland soils. The distinct Fe isotopic signatures observed during the high waters of 2009 and low waters of 2010 suggests that Fe isotopes can provide information about the influence of seasonal and interannual climate variation on weathering processes in a intertropical basin with a continental scale as the Amazon. The data also demonstrate that the dissolved and colloidal Fe behavior in the mixing zone of the chemically contrasted waters from Negro and Solimões Rivers is non-conservative. Iron isotopic composition and paramagnetic species proved to be good proxies of the mechanisms involving Fe during rivers mixture. Massive Fe loss is associated mainly with the evolution of the water physical and chemical composition (i.e., pH and ionic strength) during mixing, which influences organo-Fe3+ and Fe3+-oxyhydroxides stability. The present study described two major processes that control Fe loss and transfer, i.e.: (a) dissociation of organo-Fe complexes and the subsequent formation of solid Fe3+-oxyhydroxides and semiquinone free radicals; and (b) destabilization and flocculation of Fe3+-oxyhydroxides and humic colloids containing bound Fe. The mixing processes do not cause significant variation of the total Fe isotopic composition of the waters that originate the Amazon River. This finding suggests that an intertropical river that drains mostly ferralitic-type soils will deliver to oceans water with 57Fe values close to the Earth's continental crust mean, considering that estuarine regions also produces negligible variations on the overall isotopic composition. Such a conclusion is of interest for studies aiming at the influences of major tropical rivers on the iron geochemical cycling in oceans. Considering that the Fe isotopes composition carries the records of the main sources and biogeochemical processes in soils, it can also be a promising tool to investigate the effects of land use modification and climate changes on continental weathering. _______________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Une étude pionnière de la composition isotopique du Fe dissous et particulaire du bassin de l'Amazone a montré un grand fractionnement isotopique entre ces différentes fractions dans les eaux du fleuve Negro et le fractionnement négligeable dans les eaux de la rivière Solimões. Bien que ces compositions isotopiques distinctes aient été attribuées à des caractéristiques chimiques de l'eau et de la nature des sols différentes, ces résultats restent préliminaires et ne permettent pas pour autant une compréhension précise de la systématique du fractionnement isotopique du fer à l'échelle du bassin de l'Amazone. Pour mieux comprendre les principaux processus biogéochimiques responsables des différentes compositions isotopiques observées, ce travail vise a évaluer l'influence de la spéciation du Fe et de sa composition isotopique dans les eaux ayant des caractéristiques chimiques contrastées. En premier lieu, le fractionnement isotopique causé par l’adsorption du Fe sur la surface cellulaire des bactéries planctoniques a été étudiée pour la première fois par des expériences en système fermé, car ce processus peut avoir une influence significative sur le fractionnement isotopique du Fe dans les eaux à forte productivité primaire. Ensuite, les effets du stockage des échantillons d'eau et de filtration sur la composition isotopique du Fe dissous ont été évaluées, car il était impératif de définir des méthodes d'échantillonnage, de stockage et de filtration utilisables dans ce projet. Sur la base de ces informations, la composition isotopique du Fe dissous, colloïdal et particulaire des différents types d'eau du bassin de l'Amazone a été étudiée, en tenant compte des processus pédogénétiques et d'altération des minéraux. Enfin, les principaux processus géochimiques qui impliquent la perte Fe dans la zone de mélange des rivières Negro et Solimões ont été étudiés. Les rapports isotopiques du Fe ont été déterminés en utilisant un MC-ICP-MS (multicollecteur - plasma à couplage inductif - spectromètre de masse) à haute résolution de masse. Cette étude montre pour la première fois que le Fe adsorbé sur les parois des cellules de phytoplancton présente une accumulation préférentielle des isotopes lourds. Le fractionnement isotopique observée (?57Fecell-solution) était d'environ 2,5‰ pour les solutions initiales contenant des espèces aqueuses Fe2+, et ~1,0‰ pour les solutions initiales contenant des espèces aqueuses de Fe3+. L'accumulation préférentielle en isotopes lourds du Fe adsorbé sur les parois des cellules est due à des liaisons Fe-O-C, connues pour être plus rigide et plus courtes que les liaisons O-Fe-O qui se trouvent dans la solution aqueuse. Ces résultats montrent que le mécanisme d'adsorption du Fe sur la surface des cellules de phytoplancton peut causer un fractionnement isotopique significatif dans les milieux naturels, en particulier dans les rivières à forte productivité primaire, comme la rivière d'eaux blanches, les plaines inondables et les lacs rencontrés en Amazonie. Ce travail montre également que le stockage des échantillons d'eau à température ambiante peut causer des variations de la composition isotopique du Fe dissous, en particulier dans les eaux à forte concentration de matières organiques. La comparaison entre des procédures de stockage différentes montre que les échantillons doivent être conservés congelés, quand il n'est pas possible de les filtrer sur le terrain, immédiatement après la collecte pour minimiser les artefacts isotopiques. Les résultats montrent également que les rapports isotopiques du fer sont moins sensibles aux variations entre les différentes procédures de stockage par rapport à leur concentration dans les fractions dissoutes. La composition isotopique du Fe des différentes fractions de taille des pores a fourni des informations précises sur les sources et les processus biogéochimiques se produisant dans les sols des zones sources et s'est avéré être un bon indicateur des mécanismes impliquant la perte de Fe et son transfert dans la zone de mélange entre le Solimoes et le Negro. Les eaux acides et riches en fer complexé à la matière organique de la rivière Negro montrent des fractions dissoutes et colloïdales enrichies en isotopes lourds du fer sur des échantillons prélevés en période de hautes eaux (2009) et de basses eaux (2010). Ce comportement est associé à l'oxydation du Fe et à des mécanismes de complexation à l'interface entre les podzols gorgés d'eau et les réseaux alimentant les rivières. Les fractions particulaires ont donné des compositions isotopiques légères liées à l'exportation continue de débris végétaux et de matière organique associée à des particules minérales provenant de la réduction des horizons de podzols. Lors de la période de basse eaux de 2010, les particules minérales de la rivière Solimões se sont partiellement dissoutes et les fractions colloïdales ont une composition isotopique légère attribuée à la cinétique de dissolution des minéraux ferrifères et à la spéciation des eaux de la rivière. Inversement, en période de hautes eaux de 2009, la composition isotopique du Fe dissous était semblable à la moyenne de la croûte terrestre continentale, ce qui suggère des processus d'érosion mécaniques extrêmes et le transport d'oxyhydroxydes de Fe colloïdaux. Pour les deux saisons hydrologiques, les fractions particulaires ont donné des valeurs de δ57Fe proches de celle de la croûte continentale, inhérents à une forte érosion mécanique dans la Cordillère des Andes et les sols des hautes terres. Les signatures isotopiques distinctes de Fe observés pendant les hautes eaux de 2009 et de basses eaux de 2010 suggèrent que les isotopes du Fe peuvent fournir des informations sur l'influence des variations climatiques saisonnières et interannuelles sur des processus d'érosion dans un bassin intertropical d'échelle continentale comme l'Amazonie. Les données montrent également que le comportement du Fe dissout et colloïdal dans la zone de mélange des eaux chimiquement contrastés des rivières Negro et Solimões est non-conservative en accord avec de précédentes études. La composition isotopique du fer et des espèces paramagnétiques se sont avérés être de bons indicateurs des mécanismes impliquant le Fe lors de mélange d'eaux de rivières contrastées. La perte massive du Fe est principalement associée à l'évolution de la composition physique et chimique de l'eau (i.e., le pH et la force ionique) lors du mélange, qui influe sur la stabilité des complexes organo-Fe3+ et d'oxyhydroxydes de Fe3+. La présente étude décrit deux processus majeurs qui contrôlent la perte et le transfert de Fe, à savoir: (a) la dissociation des complexes organo-Fe et la formation subséquente d'un solide d'oxyhydroxydes de Fe3+ et des radicaux libres semiquinone, et (b) la déstabilisation et la floculation d'oxyhydroxydes de Fe3+et colloïdes humiques contenant du Fe. Les procédés de mélange ne causent pas de variation significative de la composition isotopique du Fe total des eaux qui proviennent du fleuve Amazone. Cette découverte suggère qu'une rivière intertropicale qui draine majoritairement des sols ferralitiques délivrera aux océans une eau ayant une valeurs de δ57Fe proche la valeur de la croûte continentale, étant donné que d'autre études ont montré que les régions estuariennes produisaient également des variations négligeables sur la composition isotopique du fer des eaux totales. Une telle conclusion est d'intérêt pour les études visant à l'influence des grands fleuves tropicaux sur le cycle géochimique du fer dans les océans. La composition des isotopes Fe des eaux de rivière transporte principalement la signature des principales sources et des processus biogéochimiques se produisant dans les sols, il peut aussi être un outil prometteur pour étudier les effets de la modification de l'utilisation des terres et des changements climatiques sur l'altération continentale.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2014. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-05-20T15:12:33Z No. of bitstreams: 1 2014_MirelleGarciaSilva.pdf: 8419912 bytes, checksum: e5ccd631407cc5bd54f8bdefba044458 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-20T15:39:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MirelleGarciaSilva.pdf: 8419912 bytes, checksum: e5ccd631407cc5bd54f8bdefba044458 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-20T15:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MirelleGarciaSilva.pdf: 8419912 bytes, checksum: e5ccd631407cc5bd54f8bdefba044458 (MD5) / O gênero Paracoccidioides inclui espécies fúngicas termodimórficas, causadoras da paracoccidioidomicose, uma micose sistêmica endêmica da América Latina. A infecção ocorre quando propágulos micelianos ou conídios são inalados pelo hospedeiro. Após conversão para levedura nos alvéolos pulmonares o fungo pode disseminar-se para outros órgãos e tecidos. O ferro é um micronutriente essencial para todos os eucariotos, pois participa de vários processos biológicos essenciais. Entretanto, a biodisponibilidade deste metal dentro do hospedeiro é baixa. Como consequência, micro-organismos patogênicos desenvolveram mecanismos de aquisição de alta afinidade como forma de obter ferro durante a infecção. O presente trabalho descreve a aquisição de ferro mediada por sideróforos neste fungo. Análises in silico demonstraram que as espécies do gênero Paracoccidioides possuem todos os genes necessários para síntese e captação de sideróforos, os quais são produzidos em condições de depleção de ferro. Análises de cromatografia líquida de fase reversa e espectrometria de massas revelaram que Paracoccidioides spp. produz sideróforos do tipo hidroxamato. O fungo sintetiza e secreta coprogeno B, o qual gera ácido dimerúmico como produto de degradação, e também produz ferricrocina e ferricromo C como sideróforos intracelulares. Adicionalmente, Paracoccidioides spp. é capaz de crescer na presença de sideróforos como única fonte de ferro, demonstrando que além de produzir, o fungo também utiliza siderofóros para o crescimento, incluindo o xenosideróforo ferrioxamina. A exposição prévia a ferrioxamina aumentou a sobrevivência de Paracoccidioides spp. após fagocitose por macrófagos ativados. Além disso, o fungo provavelmente induz a síntese de sideróforos quando no interior destas células, demonstrando que estas moléculas provavelmente desempenham papel importante durante a interação patógeno-hospedeiro. Ademais, sideróforos produzidos por Paracoccidioides spp. podem ser utilizados como fontes de ferro por Aspergillus nidulans. Em conjunto, estes dados demonstraram que a síntese e a utilização de sideróforos são mecanismos empregados por Paracoccidioides spp. para superar a limitação de ferro. Como a escassez deste micronutriente é encontrada no hospedeiro, a produção de sideróforos está provavelmente relacionada à patogenicidade e virulência do fungo e representa um possível alvo para terapia com antifúngicos levando-se em consideração a ausência de tal via em humanos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The genus Paracoccidioides includes termodimorphic fungal species which causes paracoccidioidomycosis, a systemic mycosis endemic in Latin America. The infection occurs when mycelium propagules or conidia are inhaled by the host. After conversion to yeast in the alveoli the fungus may disseminate to other organs and tissues. Iron is an essential micronutrient for all eukaryotes, since it participates in a variety of essential biological processes. However, the bioavailability of this metal is low inside the host. As a consequence, pathogenic microorganisms evolved high affinity acquisition mechanisms to obtain iron during infection. Here we describe the siderophore mediated iron acquisition in this fungus. In silico analysis demonstrated that species from Paracoccidioides genus possess all the necessary genes for synthesis and uptake of siderophores, which are produced under iron limiting conditions. Reversed phase liquid chromatography and mass spectrometry analysis revealed that Paracoccidioides spp. produce siderophores of hydroxamate type. The fungus synthesizes and secretes coprogen B, which generates dimerumic acid as a breakdown product, and also produces ferricrocin and ferrichrome C as intracellular siderophores. Moreover, Paracoccidioides spp. is able to grow in presence of siderophores as the only iron sources, demonstrating that beyond producing, the fungus also utilizes siderophores for growth, including the xenosiderophore ferrioxamine. Previous exposure to ferrioxamine increased Paracoccidioides spp. survival following phagocytosis by activated macrophages. Moreover, the fungus probably induces siderophore synthesis inside these cells, demonstrating that these iron chelators play an important role during host-pathogen interaction. Additionally, siderophores produced by Paracoccidioides spp. can be utilized as iron sources by Aspergillus nidulans. Altogether, these data demonstrated that synthesis and utilization of siderophores are mechanisms employed by Paracoccidioides spp. to surpass iron limitation. As iron paucity is found within the host, siderophore production may be related to fungus pathogenicity and virulence and represents a possible target for antifungal therapy since these pathway is absent in humans.