Made available in DSpace on 2014-12-17T15:55:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnuskaCFSG_DISSERT.pdf: 2730570 bytes, checksum: 99e9352dede08f56c7542f82fe889d15 (MD5) Previous issue date: 2011-02-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The water quality of many reservoirs in the world has been reduced due to percolation of contaminants to water, which can have natural or anthropogenic origin, increasing the level of genotoxic compounds in aquatic ecosystems. This fact has contributed to the reduction of environmental quality, and commitment the health of living beings that inhabit these ecosystems, including the human population. In this backdrop of reduced water quality, is the Lucrecia dam, which is a major surface water reservoirs by volume of semi-arid region of Rio Grande do Norte, and that has shown contamination by heavy metals, cyanobacteria toxic and the natural presence of Radon. The population that use this source has been showing high rates of cancer, popularly associated with the consumption of this water, with a prevalence about three times higher compared to the whole state of Rio Grande do Norte. Based on this, the present study aimed to evaluate the mutagenic potencial of surface water from the Lucrecia dam, using the Micronucleus Test in Tradescantia pallida (Trad-MN) and in human peripheral blood lymphocytes (CBMN) assay, as well as identify the concentrations of some heavy metals in this water. Water samples were collected on a dry season and a rainy season, in two distinct points. Moreover, in order to bring a completely view about the relationship of man-health-environment in this local, through the knowledge of knowing / acting environmental from residents of Lucrecia, and the use and perceptions they have about the dam of your city, a study of Environmental Perception was carried out with local residents. The results obtained for the both micronucleus test, showed significant results for the three points analyzed. The strongest mutagenic effect was observed in the dry season for both assays. Chemical analyses detected an increase of heavy metal levels in different points and season above the maximum allowed by legislation. Regarding the study of Environmental Perception with local residents, it was observed the knowledge of the environment that the residents have, as well as the strong ties and perceptions with the dam of the city. Thus, the combination of these two aspects (the genetic toxicity tests conducted in the dam together with analysis of environmental perception with the residents of Lucrecia) allowed to draw a more complete diagnosis on the local situation / A qualidade h?drica de diversos mananciais tem sido reduzida devido ? percola??o de contaminantes, seja de origem antr?pica ou natural, aumentando consideravelmente o n?vel de compostos genot?xicos nos ecossistemas aqu?ticos. Tal fato vem contribuindo para a redu??o da qualidade ambiental, bem como para o comprometimento da sa?de dos seres vivos que habitam esses ecossistemas, inclusive o homem. Diante deste cen?rio, est? o a?ude de Lucr?cia, que ? um dos principais reservat?rios h?dricos superficiais, da regi?o Semi-?rida do Estado do RN, e que tem demonstrado contamina??o por metais pesados, cianobact?rias t?xicas e a presen?a natural do Rad?nio. Aliado a esses problemas, a popula??o deste munic?pio vem apresentando elevada incid?ncia de c?ncer associada popularmente ao consumo dessa ?gua, sendo a preval?ncia cerca de tr?s vezes maior, quando comparada a todo o Estado do Rio Grande do Norte. Visto isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial mutag?nico da ?gua superficial do a?ude de Lucr?cia por meio do teste de micron?cleo em Tradescantia pallida e em cultura de Linf?citos Humanos, assim como identificar as concentra??es de metais pesados presentes nesta ?gua. A coleta de ?gua foi realizada em dois pontos amostrais, no per?odo de seca e no per?odo chuvoso. Ademais, com o intuito de trazer um panorama mais completo da rela??o homem-sa?de-ambiente nesta localidade, atrav?s do conhecimento do saber/agir ambiental dos moradores de Lucr?cia, assim como o uso e percep??es estes t?m sobre o a?ude do seu munic?pio, foi realizado um estudo de Percep??o Ambiental com os moradores locais. Os resultados obtidos para o teste de Micron?cleo, para ambos os modelos utilizados, mostraram resultados significantes para os pontos coletados. O per?odo de seca apresentou uma m?dia maior de micron?cleos quando comparado ao per?odo chuvoso. Foi observado tamb?m concentra??es acima do permitido pela legisla??o brasileira de alguns metais pesados. Com rela??o ao estudo de Percep??o Ambiental com os moradores locais, a an?lise dos dados permitiu observar os conhecimentos sobre meio ambiente que os moradores possuem, assim como a forte liga??o e as concep??es que os mesmos possuem com o a?ude do munic?pio. Assim, a jun??o dessas duas vertentes (os testes de toxicidade gen?tica realizados no a?ude desta cidade aliado a an?lise de percep??o ambiental com os moradores de Lucr?cia) permitiu tra?ar um diagn?stico mais completo sobre a situa??o local

O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade e ação hipnótico/sedativa e ansiolítica de um extrato seco nebulizado de Passiflora alata (PA) (2,6 % flavonóides totais), administrado pela via oral, nos testes de potenciação do sono barbitúrico, locomoção espontânea, coordenação motora, indução de catatonia, labirinto em cruz elevado, convulsões induzidas por pentilenotetrazol e temperatura corporal. PA foi administrado agudamente nas doses de 300, 600 e 900 mg/kg e por 14 dias, 300 mg/kg. Para avaliação da toxicidade aguda, foram empregadas doses de 600 a 4800 mg/kg. A genotoxicidade foi avaliada em camundongos (150, 300 e 600 mg/kg), pelo ensaio cometa alcalino. PA 300 mg/kg reduziu a latência e potenciou o tempo de sono barbitúrico. Em nenhuma das doses testadas, PA causou redução na locomoção espontânea, efeito catatônico ou prejuízos no desempenho em aparelho de rota-rod. O extrato (300 e 600 mg/kg) apresentou efeito hipotérmico. A administração aguda de PA não foi ativa no labirinto em cruz elevado e a administração repetida (300 mg/kg) provocou efeito ansiogênico. A administração aguda (300 e 600 mg/kg) ou repetida (300 mg/kg) de PA não alterou o número e a severidade das convulsões induzidas por pentilenotetrazol. Na avaliação da toxicidade aguda, não ocorreram mortes até a dose de 4800 mg/kg. Ratos tratados repetidamente com PA não apresentaram alterações significativas em parâmetros bioquímicos, hematológicos e histopatológicos, mas apresentaram sinais de irritabilidade e não mostraram ganho de massa corporal. A administração aguda de PA provocou danos no DNA (classe 4), determinados pelo ensaio cometa, em células do cérebro, fígado e sangue periférico. Os resultados obtidos para o extrato demonstram que PA administrado agudamente apresenta efeito hipnótico desprovido de efeito ansiolítico, sedativo ou comprometimento das funções motoras. Estes resultados podem explicar o efeito relatado pela população como agente indutor de sono, mas não apóiam o uso popular como calmante. Pelo contrário, o efeito ansiogênico e a toxicidade genética observados determinam à necessidade de cautela e a realização de mais estudos para a utilização de P. alata como matériaprima para a produção de medicamentos. / The aim of this work was to evaluate the toxicity and hypnotic/secative and anxiolytic effects of an aqueous spray-dried extract of P. alata (PA) (2.6% flavonoids), administrated by oral route, on barbiturate sleeping time, spontaneous locomotion, motor coordination, catalepsy induction, elevated plus-maze, pentilenotetrazole-induced convulsions and body temperature tests. In the acute treatment the doses ranged from 300 to 900 mg/kg; 300 mg/kg was used as repeated treatment. Genotoxicity was evaluated by ex vivo alkaline comet assay in mice (150, 300 and 600 mg/kg). PA 300 mg/kg decreased the latency and increased the barbiturate sleeping time. None of the tested doses of PA reduced spontaneous locomotion, induced catalepsy or performance deficit in rota-rod apparatus. Hypothermic effect was observed after administrating PA 300 and 600 mg/kg. The acute administration was not active on elevated plus-maze while repeated treatment (300 mg/kg) showed anxiogenic effect in this test. The acute (300 and 600 mg/kg) or repeated (300 mg/kg) administration of PA did not modify the number and severity of pentilenotetrazole-induced convulsions. In acute toxicity evaluation, mice deaths were not observed up to 4800 mg/kg. Rats repeatedly treated with aqueous extract did not present biochemical, hematological or histopathological significant alterations. However, the animals showed signs of irritability and did not increase body weight. In addition, mice acutely treated with PA presented DNA damage (class 4) determined by alkaline comet assay in brain, liver and peripheral blood cells. In conclusion, PA acute administration provokes hypnotic effect, destitute of anxiolytic and sedative effects and without concerning to motor functions. These results could explain the popular use as agent sleeping inductive, but they do not support the popular use, or commercialization, as tranquilizer/anxiolytic. On the contrary, the observed anxiogenic effect and genotoxicity request prudence and more studies in order to assure the efficacy and safety of utilization of P. alata with medicinal purposes.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos genotóxicos/citotóxicos ocasionados por disjuntores de Haas em células epiteliais esfoliadas da mucosa bucal de pacientes submetidos a tratamento ortodôntico, por meio do ensaio de micronúcleos. Participaram do estudo 22 pacientes entre 06 a 12 anos de idade, de ambos os gêneros, que necessitaram de disjuntores de Haas para correção de mordida cruzada posterior. Foi efetuada a coleta de células epiteliais da mucosa da bochecha, por meio de raspagem suave com escova científica. As células foram coletadas antes (T0), um mês após a instalação do aparelho (T1) e 3 meses após o travamento dos disjuntores (T2). As células foram processadas para obtenção de lâminas, as quais foram coradas com o método de Feulgen/Fast Green para quantificação do número de células normais, cariolíticas, picnóticas, brotos nucleares, bi/trinucleadas e com a presença de micronúcleos, em microscospia de luz. Os resultados foram submetidos à analise estatistica por meio do teste ANOVA, seguido do pós-teste de Tukey. O nível de significância adotado foi de 5%. Os resultados demonstraram que não houve diferença estatisticamente significante com relação à preença de micronúcleos, nos períodos avaliados (p>0,05). Os brotos nucleares sofreram aumento em T1 (p>0,05), com retorno aos níveis baseline em T2. Em relação às outras anormalidades (células cariolíticas, picnóticas e bi/trinucleadas), houve aumento significante em T1 e T2 (p<0,0001). Concluindo, este estudo demonstrou que os disjuntores de Haas não ocasionaram aumento de micronúcleos em células da mucosa bucal. Entretanto, foram observadas aumento estatisticamente significante das células cariolíticas, picnóticas e bi/trinucleadas durante o tratamento, sugerindo possíveis efeitos citotóxicos. / The aim of the present study was to evaluate the genotoxic and cytotoxic effects caused by Haas appliance through micronuclei assay in buccal mucosa epithelial cells of patients submitted to orthodontic treatment. The study included 22 patients between 06 and 12 years of age, both genders, who required Haas appliance for correction of posterior crossbite. Epithelial cells from the cheek mucosa were collected performed by gentle scraping scientific toothbrush. The cells were collected before (T0), one month after the device was installed (T1) and 3 months after the appliance immobilization (T2). The cells were processed to obtain slides and Feulgen/Fast Green was used as staining method for counting the number of normal, karyolytic, pyknotic, nuclear buds, binucleated and micronucleus cells under light microscopy. The cellular abnormalities were evaluated with the parametric tests for comparison of the means by ANOVA test followed by the Tukey post-test. The significance level was 5%. The results of this study showed that there were no statistically significant results for the micronuclei in the evaluated periods (p>0,05). Nuclear buds increased in T1 (p<0,05), returning to baseline levels in T2. In relation to the other abnormalities (cariolytic, pyknotic and bi/trinucleated cells), there were a significant increase in T1 and T2 (p<0.0001). In conclusion, this study demonstrated that Haas appliance did not cause micronuclei increase in cells of buccal mucosa. However, a statistically significant increase in cariolytic, pyknotic and bi/trinucleated cells were observed during treatment, suggesting possible cytotoxic effects.

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-08-07T21:51:39Z No. of bitstreams: 1 JoséCSP_DISSERT.pdf: 861903 bytes, checksum: 5f78fa00a8f44435ec8fd2bebd231afc (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-08-17T22:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoséCSP_DISSERT.pdf: 861903 bytes, checksum: 5f78fa00a8f44435ec8fd2bebd231afc (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-08-17T22:40:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoséCSP_DISSERT.pdf: 861903 bytes, checksum: 5f78fa00a8f44435ec8fd2bebd231afc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T22:40:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoséCSP_DISSERT.pdf: 861903 bytes, checksum: 5f78fa00a8f44435ec8fd2bebd231afc (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / The Caatinga has great plant diversity, but few native species have phytochemical, allelopathic and genotoxic studies. Aspidosperma pyrifolium and Combretum leprosum are examples of plants of great importance ethnopharmacological that lacking of toxicological studies. The objective was to evaluate the allelopathic influence, cytotoxicity and genotoxicity of aqueous extracts of A. pyrifolium and C. leprosum on germination and early development of commercial seed of Allium cepa (indicator organism) and describing their biochemical profiles. 50 seeds of A. cepa were placed in the presence of aqueous extracts of these plants in concentrations of 200, 400 and 800 mg/L, with four replicates each, the following variables were evaluated: germination, germination speed, length and dry matter of roots, hypocotyl and seedling, seedling biomass density and mitotic index. Qualitative and quantitative tests were performed on various classes of metabolites to describe the biochemical profile. The results of the extracts groups did not differ from negative control group, for the germination characteristics, indicating that the extracts do not have allelopathic effect. However, the mitotic index was identified sublethal cytotoxicity of aqueous extract of C. leprosum, with 200 mg/L. Biochemical profiles identified novel substances for both species. However, due to possible synergistic effects of the extracts more studies are needed to better phytochemical characterization of both species / A Caatinga apresenta grande diversidade vegetal, mas poucas espécies nativas possuem estudos fitoquímicos, alelopáticos e genotóxico. Aspidosperma pyrifolium e Combretum leprosum são exemplos de plantas de grande importância etnofarmacológica que carecem de estudos toxicológicos. O objetivo foi avaliar a influência alelopática, citotoxidade e genotoxidade de extratos aquosos de A. pyrifolium e C. leprosum sobre a germinação e desenvolvimento inicial de sementes comerciais de Allium cepa L. (organismo-teste) e descrever seus perfis fitoquímicos. 50 sementes de A. cepa foram colocadas na presença dos extratos aquosos dessas plantas nas concentrações de 200, 400 e 800 mg/L, com quatro réplicas cada, sendo avaliadas as seguites variáveis: germinação, velocidade de germinação, comprimento e matéria seca de raízes, hipocótilo e plântula, densidade de biomassa de plântula e índice mitótico. Foram realizados testes qualitativos e quantitativos em diversas classes de metabólitos para a descrição do perfil fitoquímico. Os resultados dos grupos dos extratos não diferiram estatisticamente do grupo controle negativo, quanto às características germinativas, indicando que os extratos não possuem efeito alelopático. No entanto, pelo índice mitótico foi identificado citotoxidade subletal do extrato aquoso de C. leprosum, com 200 mg/L. Os perfis fitoquímicos identificaram substâncias inéditas para ambas as espécies. Entretanto, devido a possíveis efeitos sinergéticos dos extratos são necessários mais estudos para melhor caracterização fitoquímica de ambas as espécies / 2017-08-07

O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade e ação hipnótico/sedativa e ansiolítica de um extrato seco nebulizado de Passiflora alata (PA) (2,6 % flavonóides totais), administrado pela via oral, nos testes de potenciação do sono barbitúrico, locomoção espontânea, coordenação motora, indução de catatonia, labirinto em cruz elevado, convulsões induzidas por pentilenotetrazol e temperatura corporal. PA foi administrado agudamente nas doses de 300, 600 e 900 mg/kg e por 14 dias, 300 mg/kg. Para avaliação da toxicidade aguda, foram empregadas doses de 600 a 4800 mg/kg. A genotoxicidade foi avaliada em camundongos (150, 300 e 600 mg/kg), pelo ensaio cometa alcalino. PA 300 mg/kg reduziu a latência e potenciou o tempo de sono barbitúrico. Em nenhuma das doses testadas, PA causou redução na locomoção espontânea, efeito catatônico ou prejuízos no desempenho em aparelho de rota-rod. O extrato (300 e 600 mg/kg) apresentou efeito hipotérmico. A administração aguda de PA não foi ativa no labirinto em cruz elevado e a administração repetida (300 mg/kg) provocou efeito ansiogênico. A administração aguda (300 e 600 mg/kg) ou repetida (300 mg/kg) de PA não alterou o número e a severidade das convulsões induzidas por pentilenotetrazol. Na avaliação da toxicidade aguda, não ocorreram mortes até a dose de 4800 mg/kg. Ratos tratados repetidamente com PA não apresentaram alterações significativas em parâmetros bioquímicos, hematológicos e histopatológicos, mas apresentaram sinais de irritabilidade e não mostraram ganho de massa corporal. A administração aguda de PA provocou danos no DNA (classe 4), determinados pelo ensaio cometa, em células do cérebro, fígado e sangue periférico. Os resultados obtidos para o extrato demonstram que PA administrado agudamente apresenta efeito hipnótico desprovido de efeito ansiolítico, sedativo ou comprometimento das funções motoras. Estes resultados podem explicar o efeito relatado pela população como agente indutor de sono, mas não apóiam o uso popular como calmante. Pelo contrário, o efeito ansiogênico e a toxicidade genética observados determinam à necessidade de cautela e a realização de mais estudos para a utilização de P. alata como matériaprima para a produção de medicamentos. / The aim of this work was to evaluate the toxicity and hypnotic/secative and anxiolytic effects of an aqueous spray-dried extract of P. alata (PA) (2.6% flavonoids), administrated by oral route, on barbiturate sleeping time, spontaneous locomotion, motor coordination, catalepsy induction, elevated plus-maze, pentilenotetrazole-induced convulsions and body temperature tests. In the acute treatment the doses ranged from 300 to 900 mg/kg; 300 mg/kg was used as repeated treatment. Genotoxicity was evaluated by ex vivo alkaline comet assay in mice (150, 300 and 600 mg/kg). PA 300 mg/kg decreased the latency and increased the barbiturate sleeping time. None of the tested doses of PA reduced spontaneous locomotion, induced catalepsy or performance deficit in rota-rod apparatus. Hypothermic effect was observed after administrating PA 300 and 600 mg/kg. The acute administration was not active on elevated plus-maze while repeated treatment (300 mg/kg) showed anxiogenic effect in this test. The acute (300 and 600 mg/kg) or repeated (300 mg/kg) administration of PA did not modify the number and severity of pentilenotetrazole-induced convulsions. In acute toxicity evaluation, mice deaths were not observed up to 4800 mg/kg. Rats repeatedly treated with aqueous extract did not present biochemical, hematological or histopathological significant alterations. However, the animals showed signs of irritability and did not increase body weight. In addition, mice acutely treated with PA presented DNA damage (class 4) determined by alkaline comet assay in brain, liver and peripheral blood cells. In conclusion, PA acute administration provokes hypnotic effect, destitute of anxiolytic and sedative effects and without concerning to motor functions. These results could explain the popular use as agent sleeping inductive, but they do not support the popular use, or commercialization, as tranquilizer/anxiolytic. On the contrary, the observed anxiogenic effect and genotoxicity request prudence and more studies in order to assure the efficacy and safety of utilization of P. alata with medicinal purposes.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.

L’incorporation croissante des (nanomatériaux) NMx dans les aliments et les emballages a contribué à une demande sociétale majeure au regard de l’évaluation des risques des NMx sur la santé. Toutefois, en raison des nombreux paramètres des NMx (taille, forme, structure cristalline, solubilité…), ainsi que des processus physiologiques (comme la digestion) pouvant impacter sur l’absorption et la réponse toxique des NMx, l’évaluation des risques des NMx est compliquée. De plus, leur évaluation in vitro est délicate en raison d’interférences (optiques, catalytiques…) lors de la réalisation des tests. Notre projet de recherche visait à déterminer, l’impact des paramètres d’hydrophobicité des NMx de TiO2 de structure cristalline rutile et l’impact de la solubilité des NMx d’Al0 et Al2O3 sur leur toxicité/génotoxicité au niveau intestinal (organe primo-exposé) et hépatique (organe d’accumulation). Les effets de ces NMx ont été étudiés par une combinaison de méthodes complémentaires in vivo par gavage sur rat, et in vitro sur les lignées humaines Caco-2 et HepaRG différenciées, tout en tenant compte des interférences in vitro. Aucune réponse toxique et génotoxique n’a été observée in vitro malgré la différence de revêtement hydrophobe/hydrophile des NMx de TiO2. Seuls les NMx d’Al2O3 ont induit des lésions oxydatives de l’ADN mais uniquement dans les cellules Caco-2, tandis que de fortes interférences ont empêché de conclure avec les NMx d’Al0. Aucun dommage chromosomique n’a été observé pour ces NMx. In vivo aucun effet génotoxique n’a été observé dans l’intestin, le colon et le foie mais des dommages à l’ADN ont été décelés avec les NMx d’Al2O3 dans la moelle osseuse. La comparaison des résultats avec ceux de la forme ionique AlCl3 suppose un mécanisme de génotoxcité indépendant de la solubilité des NMx d’Al0 et d’Al2O3 dans les milieux biologiques. Malgré les nombreux progrès en nanotoxicologie, l’ensemble de nos résultats a souligné la difficulté d’obtenir des conclusions fiables avec des tests classiques utilisés pour les produits chimiques in vitro, la difficulté d’extrapolation in vitro/in vivo des effets des NMx et le besoin de poursuivre les recherches pour disposer de méthodes et d’outils permettant d’évaluer les effets des NMx de manière fiable. / The growing incorporation of nanomaterials (NMs) into food and packaging has contributed to the increasing demand for the assessment of the health hazards of these particles. However, this task is rendered difficult since the numerous intrinsic parameters (size, shape, crystalline structure, solubility ...), as well as physiological processes (such as digestion) can have an impact on the absorption and toxicological responses of NMs. Moreover, their evaluation in vitro is complicated by various sources of interference (optical, catalytic …) with toxicity tests. Our research project aimed to evaluate, the impact of hydrophobicity of rutile TiO2 NMs and solubility of AlO and Al2O3 NMs on their intestinal (first-exposed organ) and hepatic (accumulation organ) toxicity/genotoxicity. The effects of these NMs were investigated by a combination of complementary methods, in the rat in vivo by gavage, and in vitro using differentiated human Caco-2 and HepaRG cell lines, while taking into account potential interference with in vitro tests. No toxic/genotoxic response was observed in vitro despite the difference of hydrophobic/hydrophilic surface coating for TiO2 NMs. Only Al2O3 induced oxidative DNA damage solely in Caco-2 cells, while significant interference led to inconclusive results for AlO NMx. No chromosomal damage was observed for Al0 or Al2O3 NMx. In vivo no genotoxic effect was observed in the intestine, colon and liver but DNA damage was detected with Al2O3NMx in the bone marrow. Comparison of results with those for the ionic form AlCl3 demonstrated that effects observed were not related to the solubility of Al0 and d’ Al2O3 NMs in the biological environment. Despite considerable progress in nanotoxicology, our results have highlighted the difficulty to obtain reliable re sults with the traditional toxicity tests used for chemical compounds in vitro, the difficulty associated with the in vitro/in vivo extrapolation of the effects of NMs, as well as the need to continue research aimed at developing robust and reliable methods and tools for the evaluation of the effects of NMs.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / As estatinas são fármacos inibidores competitivos da enzima hidroxi-3-metil-glutaril Coenzima A (HMGCoA) redutase, amplamente utilizados para o controle da hipercolesterolemia total e, em especial, para a redução dos níveis séricos de LDLc (Low Density Lipoprotein cholesterol). Além do efeito primário, esses fármacos apresentam vários efeitos secundários, chamados de efeitos pleiotrópicos, envolvendo atividade anti-inflamatória, antitumoral e antiparasitária. Para o desenvolvimento de inovações na área de química medicinal é imprescindível avaliar o risco de efeitos adversos para saúde ou, em outras palavras, a segurança terapêutica do novo produto nas condições propostas de uso. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi investigar a genotoxicidade de quatro análogos inibidores da biossíntese de lipídios, da classe das estatinas, em modelos experimentais in vitro, testados previamente contra o clone W2 de Plasmodium falciparum a fim de se obter o IC50 dessas moléculas frente ao patógeno. Foram desenvolvidas quatro novas moléculas (PCSR02.001, PCSR09.001, PCSR08.002 e PCSR10.002). Para a avaliação da toxicidade, foram realizados o teste de mutagenicidade bacteriana (teste de Ames), o ensaio de viabilidade celular utilizando o reagente WST-1 e o ensaio de indução de micronúcleos, ambos utilizando uma linhagem ovariana (CHO-K1) e uma linhagem hepática (HepG2). Levando em conta o fato de nenhuma das amostras ter induzido efeitos mutagênicos nas linhagens de S. enterica sorovar Typhimurium, e PCSR10.002 ter apresentado citotoxicidade sugere-se então que este composto seja o mais tóxico. Comparativamente, PCSR10.002 foi mais genotóxico e citotóxico para a linhagem CHO-K1 do que para a linhagem HepG2. PCSR02.001 apresentou elevado potencial genotóxico para células ovarianas, mas não foi capaz de induzir a formação de micronúcleos em células hepáticas, apresentando, portanto um perfil similar ao observado em PCSR10.002. Assim como a atorvastatina, PCSR09.001 apresentou elevado potencial pró-apoptótico para a linhagem de hepatócitos. Já PCSR08.002, apresentou aumento na apoptose de CHO-K1. A indução de apoptose não é necessariamente um evento negativo, já que é pouco lesiva e responsável pela eliminação de células danificadas. Porém, as respostas de apoptose induzidas por esse composto foram muito inferiores àquelas induzidas pela atorvastatina (cerca de 4 vezes menor que a atorvastatina). PCSR08.002 foi aquele se mostrou menos tóxico e essa amostra foi a que teve menor risco relativo, em uma análise global das respostas de citotoxicidade e não demonstrou ter potencial genotóxico para as linhagens utilizadas nesse estudo. Conclui-se, portanto, que a análise da atividade toxicológica utilizando modelos experimentais in vitro dessas estatinas constitui um importante passo para o estabelecimento de novos candidatos à fármacos com maior segurança. / Statin drugs are competitive inhibitors of the enzyme 3-hydroxy-methyl-glutaryl coenzyme A (HMGCoA) reductase, widely used for the control of hypercholesterolemia and overall, in particular for the reduction of serum LDLc (Low Density Lipoprotein cholesterol). In addition to the primary effect, these drugs have many secondary effects, called pleiotropic effects, involving anti-inflammatory, antitumor, and antiparasitic activities. For the development of innovations in the field of medicinal chemistry is essential to evaluate the risk of adverse health effects, or in other words, the therapeutic safety of the new product under the proposed conditions of use. Accordingly, the aim of this study was to investigate the genotoxicity of four analogues of lipid biosynthesis inhibitors, from the class of statins in experimental models in vitro, previously tested against the W2 clone of Plasmodium falciparum to obtain the IC50 of these molecules against the pathogen. Four new molecules (PCSR02.001, PCSR09.001, PCSR08.002 and PCSR10.002) were developed. For the assessment of toxicity, bacterial mutagenicity test (Ames test) were performed, the cell viability assay using WST-1 reagent and micronuclei induction assay, both using an ovarian lineage (CHO-K1) and an hepatic lineage (HepG2). Taking into account the fact that none of the samples have induced mutagenic effects in strains of S. enterica serovar Typhimurium , and PCSR10.002 have shown cytotoxicity then we suggest that this compound is the most toxic. Comparatively, PCSR10.002 was more cytotoxic and genotoxic for the CHO-K1 cell line, than for HepG2 line. PCSR02.001 showed high genotoxic potential for ovarian cells, but was not able to induce the formation of micronuclei in liver cells, thus showing a similar profile to that observed in PCSR10.002. Just like atorvastatin, PCSR09.001 showed high pro-apoptotic potential for hepatocyte lineage. Have PCSR08.002, showed an increase in apoptosis of CHO-K1. The induction of apoptosis is not necessarily an adverse event, since little is harmful and responsible for the elimination of damaged cells. However, the apoptotic responses induced by this compound were much lower than those induced by atorvastatin (about 4 times less than atorvastatin). PCSR08.002 was that was less toxic and this sample had a lower relative risk in a global analysis of the responses and cytotoxicity demonstrated no genotoxic potential for strains used in this study. Therefore it is concluded that the analysis of toxicological activity using in vitro experimental models of these statins is an important step towards the establishment of more safely new candidate-drugs.

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Agências regulatórias preconizam a utilização de ensaios que identificam danos genotóxicos, de forma que possam servir como triagem de processos que levam à carcinogênese. Na busca por novos fármacos, a química inorgânica medicinal representa um campo de grande promessa, com potencial de expansão devido a diversidade química e reatividade dos metais. Especialmente, os complexos de rutênio, têm recebido destaque no tratamento de doenças como o câncer e a tuberculose multi-droga resistente (TB-MDR). Neste contexto, este trabalho teve como objetivo, avaliar os efeitos toxicogenéticos e antitumorais de três complexos de rutênio(II), com promissora atividade anti-TB-MDR, denominados de SCAR 4, SCAR 5 e SCAR 6 e, diante da importância do conhecimento farmacocinético de novos fármacos, outro objetivo foi avaliar a permeabilidade in vitro desses complexos. A avaliação toxicogenética foi realizada por meio dos ensaios de mutação gênica reversa com Salmonella typhimurium (Teste de Ames) e pelo ensaio do micronúcleo citoma com bloqueio da citocinese (CBMN-cit) em ausência e em presença do sistema de metabolização. Ensaios de sobrevivência clonogênica foram utilizados para avaliar a viabilidade das células CHO-K1 e HepG2, utilizadas no ensaio do CBMN-cit. A avaliação da atividade antitumoral foi investigada por meio de ensaios de citotoxicidade frente às linhagens tumorais humanas Caco-2, DU-145, HeLa, HepG2 e MDA-MB-231, pela capacidade de inibição da topoisomerase I humana (Top IB) e por ensaios físico-químicos de interação com o calf thymus DNA (ct-DNA). A permeabilidade foi analisada por meio do ensaio in vitro de permeação em monocamadas de células Caco-2 na presença e ausência de albumina do soro bovino (BSA). A interação dos complexos com albumina foi analisada por meio da medida da supressão da fluorescência dos resíduos de triptofano da BSA. Os resultados mostraram que apenas o complexo SCAR 6 apresentou efeito mutagênico, observado no Teste de Ames e no CBMN-cit e, em ambos os modelos, o efeito foi apresentado apenas quando o complexo fora submetido a sistemas metabolizadores. Na avaliação da citotoxicidade frente às linhagens tumorais, todos os complexos se mostraram seletivos contra as linhagens de câncer de próstata e mama, com destaque para o complexo SCAR 6, que se apresentou seletivo em quatro diferentes linhagens celulares tumorais. Por outro lado, o complexo SCAR 5 foi altamente ativo na inibição da Top IB, seguido do complexo SCAR 4. Ensaios físico-químicos apontaram os efeitos de interação dos complexos com o ct-DNA, confirmando a capacidade do complexo SCAR 6 se ligar ao DNA de forma covalente, enquanto SCAR 4 e 5 apresentaram um perfil de interação eletrostática com o ácido nucleico. SCAR 4 e 5 também apresentaram alta permeabilidade aparente (Papp) in vitro. O complexo SCAR 6 apresentou baixa Papp, sobretudo com a adição de BSA no tampão de permeabilidade, provavelmente devido a alta afinidade pela albumina apresentada nos ensaios de interação com a BSA, onde, os complexos SCAR 4 e 5, apresentaram constante de ligação moderada. Nossos estudos mostraram que os complexos SCAR 4, 5 e 6 apresentam uma afinidade relevante por biomoléculas como DNA, Top IB e albumina. A interação, mesmo que ainda pouco elucidada por esses alvos biológicos, pode sugerir a aplicação terapêutica desses complexos de rutênio, seja interrompendo vias bioquímicas, causando danos no DNA ou, inclusive, interagindo de forma sinérgica, promovendo terapias mais seguras e eficazes. / The genetic toxicology assays are used as the basis in the development of new drugs since it’s may rapidly identify agents that cause damage to the genetic material. Regulatory agencies have recommend the use of assays that identify genotoxic effcts, thus they may serve as a screening processes that lead to carcinogenesis. In the search of new molecules for therapeutic purposes, medicinal inorganic chemistry is a major promise of the field, with potential expansion due to chemical diversity and reactivity of metals. Especially, ruthenium complexes, have been highlighted in the treatment of growing diseases such as cancer and multi-drug resistant tuberculosis (MDR-TB). In this context, this study aimed to evaluate the toxicogenetic effects of three ruthenium(II) complex, that showed promising anti-MDR-TB activity, called SCAR 4, SCAR 5 and SCAR 6. In addition to this safety profile, and cosidering the traditionally antitumor activity of ruthenium complexes, this study also aimed to evaluate the antitumor activity of these complexes. In front of the importance of pharmacokinetic knowledge of new drugs, another aim of this study was to evaluate the in vitro permeability of these complexes. The toxicogenetics evaluation was performed by reverse gene mutation assays with Salmonella typhimurium (Ames test) and by Cytokinesis-block micronucleus cytome assay (CBMN-cyt). In both assays, we used models to assess the effect of complexes’s metabolization. The clonogenic survival assays were used to assess the viability of HepG2 and CHO-K1 cells, that it has been used in CBMN-cyt assay. The evaluation of the antitumor activity was investigated by means of cytotoxicity assays with the human tumor cell lines Caco-2, DU-145, HeLa, HepG2 and MDA-MB-231, by the ability to inhibit human topoisomerase I (Top IB) and physico-chemical assays of interaction with the thymus calf DNA (ct-DNA). The permeability was examined by means of in vitro permeation assay with Caco-2 cell monolayers in presence and absence of Bovine Serum Albumin (BSA). The interaction of the complex with albumin was analyzed by measuring the suppression of the fluorescence of tryptophan residues from BSA. In genotoxicity evaluation, only SCAR 6 complex showed mutagenic effect. This effect was observed in the Ames test and the CBMN-cyt and, in both models, the effects were observed only when the complex was subjected to metabolizers systems. In cytotoxicity evaluation, all the complexes showed selective index against prostate and breast cancer cell lines, especially SCAR 6, which was selective in four different tumor cell lines. Moreover, the SCAR 5 complex was highly active in inhibiting Top IB, followed by SCAR 4. Physico-chemical assays showed the effects of interaction of the complexes with ct-DNA, confirming the capacity of SCAR 6 to bind covalently to DNA, while SCAR 4 and 5 showed an electrostatic interaction profile with DNA. SCAR 4 and 5 also showed high apparent permeability (Papp) in vitro. The SCAR 6 complex showed low Papp, especially with the addition of BSA in the permeability buffer, probably due to the high affinity for albumin presented in interaction assays with BSA, where the complexes SCAR 4 and 5 have showed moderate binding. Our studies showed that SCAR 4, 5 and 6 have presented a relevant affinity for biomolecules such as DNA, Top IB and albumin. The interaction, even middling elucidated, by these biological targets, may suggest the therapeutic application of these ruthenium complexes, such as disrupting biochemical pathways, causing DNA damage, or even interacting synergistically, promoting more safer and effective therapies.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.