Orientadores: Antonio Carlos Boschero, Helena Coutinho Franco de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-25T23:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amaral_MariaEsmeriaCorezolado_M.pdf: 6060382 bytes, checksum: 26507a0b7ecf94e0eb2f7df7d7937947 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho, estudamos a homeostasia da glicose e a secreção de insulina em camundongos transgênicos que superexpressam a apolipoproteína CIII humana ( apo cm tg). Esses animais possuem altos níveis de ácidos graxos livres (AGL), de colesterol e de triglicérides plasmáticos em relação aos controles. Peso corporal, concentração de glicose e insulina plasmáticas, taxa de desaparecimento da glicose, após sobrecarga de insulina (Kitt), e área sob a curva glicêmica, após o Teste de Tolerância à Glicose (GTT), não diferiram entre os grupos transgênicos e controles. Contudo, animais transgênicos, que tiveram aumento adicional de AGL plasmático induzido pelo tratamento com heparina, apresentaram menor Kitt durante o Teste de Tolerância à Insulina (ITT) e maior área sob a curva glicêmica durante o GTT, quando comparados aos controles. A secreção de insulina por ilhotas isoladas de animais transgênicos e controles, expostas a concentrações basais ou estimulatórias de glicose, foi semelhante. Contudo, a secreção de insulina por ilhotas isoladas de animais transgênicos tratados com heparina, incubadas durante lSmin em presença de baixas ou altas concentrações de glicose, foi menor que em ilhotas de controles heparinizados. Após 60min de incubação, a redução da secreção da insulina das ilhotas dos transgênicos heparinizados só foi observada em presença de altas concentrações de glicose. Concluindo, a hipertrigliceridemia, per se, mesmo com moderado aumento da concentração de AGL plasmático, não modifica a homeostasia da glicose nos camundongos transgênicos para apolipoproteína CIn humana. No entanto, incremento adicional da concentração de AGL plasmático por administração de heparina, que, sabidamente, aumenta a atividade da lipoproteína lipase, alterou a homeostasia da glicose nos transgênicos. Esse efeito parece ser decorrente de uma redução na secreção de insulina, associada a um aumento de resistência periférica ao hormônio / Abstract: Glucose homeostasis and insulin secretion in transgenic mice overexpressing the human apolipoprotein CIII gene (apo cm tg) were studied. These mice have elevated plasma levels of triglycerides, ITee fatty acids (FF A) and cholesterol compared with control mice. The body weights, plasma glucose, and insulin levels, glucose disappearance rates and areas under the intraperitoneal Glucose Tolerance Test (ipGTT) curve for adult (4-8 month old) and aged (20-24 month old) apo cm tg mice were not different ITom those of control animals. However, an additional elevation of plasma FF A by treatment with heparin for 2-4 h impaired the ipGTT responses in transgenic mice compared to saline-treated mice (areas under the ipGTT curves; 18.7 :i: 1.0 mmol/L.120 min and 13.6 :i: 1.2 mmol/L.120 min for heparin- and saline-treated transgenic mice, respectively; n = 10 each; p < 0.01). The glucose disappearance rate in heparin-treated transgenic mice (2.88 :i: 0.49 %/min; n=ll) was slightly lower than in heparin-treated controls (4.12 :i: 0.46 %/min; n =10 ; P < 0.05). Glucose (22.2 mmol/L) stimulated insulin secretion in isolated islets to the same extent in saline-treated control and apo CIII tg mice. In islets ftom heparin-treated apo CIII tg mice, the insulin secretion at 2.8 and 22.2 mmol glucoseiL was lower than in heparin treated control mice. In conclusion, hypertriglyceridemia per se or a mild elevation in FF A did not affect insulin secretion or insulin resistance in adult or aged apo cm tg mice. Nonetheless, an additional elevation of FF A induced by heparin in hypertriglyceridemic mice impaired the ipGTT by reducing insulin secretion, and was probably associated with a marginal increase in insulin resistance / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Tese (livre docencia) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-18T01:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Park_YongKun_LD.pdf: 2198176 bytes, checksum: cd37f3df570cfe47bfdce1ec1cb2b911 (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: Isolou-se da terra, 650 cepas de microrganismos e examinou-se a atividade que cada uma possuía de isomerizar d-glicose. Encontrou-se uma linhagem de Streptomyces sp, com alta atividade de produção da enzima quando incubada em meio de cultura contendo xilose como indutor. Verificou-se que esta enzima é intracelular, e a cepa em questão foi identificada como Streptomyces bikiniensis (Johnson e Waksman, 1947). Descobriu-se que a glicose isomerase de Streptomyces bikinien sis é efetivamente induzida por xilose, enquanto que xilana induz a enzima de maneira mais branda. Da mesma forma, d-Aratiino se, L-Rhamnose, d frutose, d-manose e d-ribose, produzem baixa indução da glicose isomerase. Purificou-se a glicose isomerase de Streptomyces bikiniensis por fracionamento com sulfato de amónio, DEAE-celulose e filtração com Sephadex G-200. Através de eletroforese de gel poliacrilamida, encontrou se que a enzima glicose isomerase purificada era homogênea. As propriedades cinéticas da glicose isomerase foram estudadas e os resultados obtidos, foram comparados com a glicose isomerase produzida nos outros microrganismos. Verificou-se também, que os substratos adequados para a enzima, são: d-xilose, d-ribose e d-glicose, com os respectivos valores de Km: 0,07, 0,11 e 0,26 M. Esta enzima, mostrou possuir maior afinidade para xiiose do que para ribose ou glicose. O peso molecular da enzima foi calculado por eletroforese de gel de SDS-poliacrilamida e encontrou-se ser 52.000, A influência do pH sobre a atividade enzimática, foi verificada usando-se tampão fosfato e tampão tris, Encontrou-se que o pH ótimo para esta enzima se encontra entre S e 9, Verificando-se a atividade enzimática em diferentes temperaturas, - descobriu-se que sua temperatura ótima é de 80°C. Esta enzima é altamente termoestável. 0 estudo sobre o efeito de íons metálicos sobre a atividade da isomerase de Streptomyces bikiniensis, mostrou que a isomerizaçao de glicose foi altamente ativada por Mg2+ e Co2+ , e que sofreu baixa ativação com Mn2+ e Ni2+. Cobalto, manganes e magnésio, ativaram efetivamente a isomerização de xilose e de ribose.Observou-se também, que cobalto e Mg2+, inibiram a desnaturação térmica da enzima. Descobriu-se ainda, que glicose isomerase também isomeriza eficaznente d-xilose e d-ribose, e, em menor extensão, L-ranno se e d-arabinose para suas respectivas cetoses. A glicose isomerase de Streptomyces bikiniensis foi testada - para a isomerização de glicose a frutose, incubando-se uma mistura da enzima e varias concentrações de glicose em tampão fosfato 0,05 M, pH 2, contendo 5 mg MgSO4 e 0,05 mM CoCl2, a várias temperaturas. Verificou-se que a isomerização máxima de glicose a frutose ($0%), deu-se incubando-se a 70°C por T) horas, em concentração de enzima e substrato adequados / Abstract: Six hundred fifty strains of microorganisms were isolated from soil and screened for d-glucose isomerizing activity. It was found that a strain of Streptomyces sn. produced high activity of glucose isomerizing enzyme in culture medium containing xylose as inducer. The glucose isomerizing enzyme was in tracellular enzyme. This strain was identified as Streptomyces bikiniensis (Johnstone and Waksman, 1947). It was found that xylose effectively induced glucose isomers, se of S. bikiniensis and to a lesser extent, xylan. d-Arabinose. L-Rhannose, d-frutose, d-Mannose and d-ribose also induced slightly the enzyme. The glucose isomerase of S. bikiniensis was purified by fractionation with ammonium sulfate, DEAE cellulose column - chromatography and gel filtration on Sephadex G-200. The purified glucose isomerase was found to be homogeneous by poly_ acrylamide gel electrophoresis. Kinetic properties of purified glucose isomerase were studied and the results were compared with glucose isomerase from other strains of microrganism. D-Xylose, d-Ribose and d-glucose served as effective substrates for the enzyme with respective Km values of 0,07, 0,11 and 0,26 M. This enzyme exhibits greater affinity for xylose than for ribose or glucose. Molecular weight for the enzyme was measured by SDS-polyacryl amide gel eletrophoresis and found to be 52.000. The effect of pH on enzyme activity was examined in posphate buffer and tris buffer and the optimum pH was between 8 and 9. The enzyme activity at various temperatures was examined and- the optimum temperature was found to be 80°C. The enzyme was highly thermostable. The effect of metal ions on S. hikiniensis isomerase activity shows that isomerization of glucose was activated most effectively by Mg2+and Co2+, and slightly by Mn2+ and Ni2+. Isomerization of ribose was also activated effectively by Mg2+ 'Mn2+ and Co2+. Cobalt and Mg2+ also inhibited thermal denaturation of the enzyme. It was found that the glucose isomerase also effectively iso- merizes d-xylose and d-ribose, and to a lesser extent L-rham- nose and d-arabinose to their respective ketoses. The glucose isomerase from S. bikiniensis was examined for isomerization of glucose to fructose in batch system by incubating a mixture o£ the enzyme and various concentrations of glucose in 0,05 .M phosphate buffer, pH 7,2 containing 5 mM MgSO4 and 0,5 mM CoCl2 at various temperatures. It was found-that maximum isomerization of glucose to fructose (50%) was reached when optimum concentration of enzyme and substrate was incubated at 70°C for 70 hours / Tese (livre docencia) - Univer / Livre Docente em Engenharia de Alimentos

A crescente prevalência de diabetes mellitus (DM) em nível mundial, a sua incidência cada vez maior em crianças e adolescentes e resultados prévios obtidos em nosso laboratório (piora do quadro diabético em ratos na puberdade) nos levaram a investigar o metabolismo de glicose em tecido adiposo branco na puberdade em ratos controle (CO) e intolerantes à glicose (STZ). Parâmetros de desenvolvimento corporal e maturação sexual foram estudados entre a 5ª e a 10ª semanas de vida dos animais, identificando-se a 6ª e 7ª semanas como importante fase da puberdade. Desta forma, os estudos metabólicos foram realizados neste período. Os animais CO apresentaram franca resistência à insulina no período da puberdade, com prejuízos no metabolismo de glicose em adipócitos isolados. A injeção de estreptozotocina no quinto dia de vida produziu um quadro de intolerância à glicose em nossos animais, resultando em atraso no início do estirão de crescimento e desenvolvimento sexual. A resistência fisiológica à insulina da puberdade não produziu piora da resposta à insulina no tecido adiposo branco. / The growth in the prevalence of diabetes mellitus (DM), a larger incidence of type 1 and 2 DM in children and adolescents and the previous results of our laboratory (worsening of the metabolic picture in diabetic rats during puberty) motivate us to study the glucose metabolism in the puberty in order to assess the possible influence of the physiological insulin resistance characteristic of this period on the course of the diabetic status. Five-day old male Wistar rats were divided into two experimental groups: control group (CO) and streptozotocin group (STZ). Body development and sexual maturation were weekly evaluated between the 5th and 10th weeks of life. We identify the 6th and 7th weeks as an important early phase of the puberty. The insulin resistance and a slight degree of glucose intolerance were determined in non-diabetic rats. On the other hand, STZ group showed insulin resistance and it was impaired in the course of puberty suggesting that the developing of this resistance during the puberty presents a different characteristic of that seen in normal rats.

A pesquisa na área de biossensores de glicose tem crescido muito nos últimos anos, devido a sua grande importância no monitoramento contínuo da glicemia em pessoas com diabetes. O estudo da utilização de novos materiais nestes dispositivos, como os polímeros condutores e nanopartículas de ouro, tem sido alvo de extensas pesquisas. Neste trabalho, a polianilina (PAni), um dos polímeros condutores mais estudados, foi sintetizada quimicamente na presença de poli(óxido de etileno) (PEO) e também na presença de PEO e de ácido cloroáurico (HAuCl4), para a formação de nanopartículas de ouro (NPAu). Estes nanocompósitos foram utilizados na fabricação de um biossensor eficiente para glicose, servindo de suporte para a imobilização da enzima glicose oxidase (GOx) e de facilitadores do transporte de elétrons. Os polímeros foram caracterizados por infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia UV-visível, voltametria cíclica e pelo método padrão de 4 pontas. Para a produção dos biossensores, parâmetros como a quantidade de polímero a ser aplicada sobre os eletrodos, a concentração da GOx, o pH do eletrólito de realização dos ensaios eletroquímicos e a quantidade de mediador no eletrólito, foram avaliadas previamente por voltametria cíclica, a fim de encontrar a máxima resposta eletroquímica do biossensor. Além dos ensaios de voltametria cíclica, os biossensores foram caracterizados por espectroscopia de impedância eletroquímica e por cronoamperometria. Através dos ensaios de cronoamperometria foi verificado que o biossensor de PAni-PEO detecta glicose em uma faixa de concentrações de 1 a 10 mM, com sensibilidade de 16,04 μA mM-1 cm-2, e o de PAni-PEO-NPAu, na faixa de 0,1 a 5,5 mM, com sensibilidade de 5,5 e 0,76 μA mM-1 cm-2, nas faixas de concentração de 0,1 a 0,5 e de 1,5 a 5,5 mM, respectivamente. Além disso, ambos os biossensores apresentaram seletividade a interferentes como ácido ascórbico e ácido úrico, confirmando que o sinal gerado nos ensaios eletroquímicos refere-se efetivamente à detecção da glicose. / Research in the area of glucose biosensors has grown tremendously in recent years due to their great importance in continuous glucose monitoring in patients with diabetes. The study of the use of new materials in these devices, such as conductive polymers and gold nanoparticles, has been the subject of extensive research. In this work, polyaniline (PAni), one of the most studied conductive polymers, was chemically synthesized in the presence of polyethylene oxide (PEO) and also in the presence of PEO and chloroauric acid (HAuCl4) for the formation of gold nanoparticles (AuNP). These nanocomposites were used in the manufacture of an efficient glucose biosensor, serving as support for the immobilization of the enzyme glucose oxidase (GOx) and as electron transport facilitators. The polymers were characterized by Fourier transform infrared (FT-IR), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), UV-visible spectroscopy, cyclic voltammetry and standard 4-point pobe method. For the production of the biosensors, parameters such as the amount of polymer to be applied on the electrodes, the concentration of GOx, the electrolyte’s pH of the electrochemical tests and the amount of mediator in the electrolyte were previously evaluated by cyclic voltammetry to find the maximum electrochemical response of the biosensor. In addition to the cyclic voltammetry tests, the biosensors were characterized by electrochemical impedance spectroscopy and chronoamperometry. Through the chronoamperometry assays, it was verified that PAni-PEO biosensor detected glucose in a range of 1 to 10 mM, with a sensitivity of 16,04 μA mM-1 cm-2 and PAni-PEO-NPAu biosensor, in the range of 0,1 to 5,5 mM, with sensitivity of 5,5 and 0,76 μA mM-1 cm-2 in the 0,1 to 0,5 and 1,5 to 5,5 mM ranges, respectively. In addition, both biosensors presented selectivity to interferents such as ascorbic acid and uric acid, confirming that the signal generated in the electrochemical tests effectively refers to the detection of glucose.

As doenças infecciosas estão entre as principais causas de morte no mundo. Nas infecções bacterianas, os componentes das paredes destes organismos são descritos como os principais antígenos. Os macrófagos estão diretamente envolvidos no reconhecimento e ataque de agentes patogênicos, além de atuarem como moduladores da resposta imunológica. Os macrófagos participam do combate às infecções bacterianas através da fagocitose dos agentes patogênicos e da produção de diversos mediadores inflamatórios como citocinas, metaloproteinases (MMP), espécies reativas de oxigênio (ROS) e óxido nítrico(NO). Estes mediadores são importantes na resposta inflamatória, contribuindo para o controle da infecção. Entretanto, a produção exacerbada destas moléculas contribui na patogênese das complicações associadas à inflamação, como a sepse e a falência múltipla de órgão. A maior parte dos estudos tem focado a resposta das células imunes a infecções por bactérias gram-negativas ou ao seu principal antígeno, o lipopolisacarídeo (LPS). No entanto, as infecções por bactérias gram-positivas são freqüentes e resultam em grande taxa de mortalidade. As doenças infecciosas estão entre as principais causas de morte no mundo. Nas infecções bacterianas, os componentes das paredes destes organismos são descritos como os principais antígenos. Os macrófagos estão diretamente envolvidos no reconhecimento e ataque de agentes patogênicos, além de atuarem como moduladores da resposta imunológica. Os macrófagos participam do combate às infecções bacterianas através da fagocitose dos agentes patogênicos e da produção de diversos mediadores inflamatórios como citocinas, metaloproteinases (MMP), espécies reativas de oxigênio (ROS) e óxido nítrico(NO). Estes mediadores são importantes na resposta inflamatória, contribuindo para o controle da infecção. Entretanto, a produção exacerbada destas moléculas contribui na patogênese das complicações associadas à inflamação, como a sepse e a falência múltipla de órgão. A maior parte dos estudos tem focado a resposta das células imunes a infecções por bactérias gram-negativas ou ao seu principal antígeno, o lipopolisacarídeo (LPS). No entanto, as infecções por bactérias gram-positivas são freqüentes e resultam em grande taxa de mortalidade. Os receptores de adenosina, em macrófagos, possuem função antiinflamatória em modelos de infecções por bactérias gram-negativas, no entanto, pouco se investigou a ação destes receptores em infecções por bactérias gram-positivas. O diabetes é uma doença metabólica comum que apresenta diversas complicações secundárias, muitas delas associadas aos níveis elevados de glicose. Os pacientes diabéticos apresentam uma ocorrência aumentada de infecções bacterianas, além de o diabetes tipo 2 estar associado com uma inflamação crônica, caracterizada por níveis plasmáticos aumentados de citocinas pró-inflamatórias. Adicionalmente, estes pacientes possuem maior risco de desenvolver doenças cardiovasculares e aterosclerose, o que tem sido relacionado à hiperglicemia e à inflamação crônica. A regulação, pela glicose, da resposta inflamatória em macrófagos expostos a bactérias gram-negativas ou ao seu antígeno principal, o LPS, é descrita, entretanto, a ação da glicose em modelos de infecções por bactérias gram-positivas não é conhecida. O tratamento dos macrófagos RAW 264.7 com concentrações elevadas de glicose aumentaram a resposta inflamatória ao LTA, com o aumento da produção de NO, TNF-a e MMP-9. Estes resultados mostram que tanto os receptores de adenosina como concentrações elevadas de glicose modulam a resposta inflamatória a S. aureus. Os receptores de adenosina parecem atuar num mecanismo autócrino de modulação da resposta inflamatória, apontando um possível alvo terapêutico. Já a modulação da resposta inflamatória dos macrófagos por concentrações aumentadas de glicose pode contribuir para complicações associadas ao diabetes, como a aterosclerose e a inflamação crônica. / Infectious diseases are among the majors causes of mortality around the world. In bacterial infections, the bacterial cell wall components are described as the main antigens. The macrophages are key mediators of inflammatory response, acting in the attack to the pathogens and in the regulation of immune response. These cells act in the phagocytosis of pathogenic agents and in the production of inflammatory mediators, like cytokines, matrix-metalloproteinases (MMP), reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO). These mediators participate of inflammatory response, acting in infection control, notwithstanding, exacerbated production of these molecules could contribute to inflammatory complications, like sepsis and multiple organ failure. Several studies has addressed the inflammatory response to gram-negative bacterial infections or lipopolysaccharide (LPS), the main antigen of these microorganisms, however grampositive bacterial infections are prevalent and associated to high mortality. The adenosine receptors are described to possess anti-inflammatory properties in macrophages in gram-negative bacterial infections models but the role of these receptors in gram-positive bacterial infections is unknown. Diabetes is a prevalent metabolic disorder which presents several associated complications; much of them associated to increased glucose levels. Diabetic patients shown increased occurrence of bacterial infections and type 2 diabetes is associated to a chronic inflammatory state, with increased circulatory levels of pro-inflammatory cytokines. Type 2 diabetic patients possess increased risk of cardiovascular diseases and atherogenesis, which has been associated to hyperglycemia and chronic inflammation. The regulation of macrophages inflammatory response to gram-negative bacterial infections or to its antigen LPS by increased levels of glucose is described, however, the role of increased glucose in gram-positive bacterial infections is unknown. For this reasons, we studied the role of adenosine receptors and increased glucose in macrophages activation by Staphylococcus aureus antigens, considering that this bacteria is the major organism in hospital infections. The treatment of RAW 264.7 macrophages with S. aureus antigens lipoteichoic acid (LTA) and peptidoglycan (PEG) resulted in the production of proinflammatory mediators. Diabetes is a prevalent metabolic disorder which presents several associated complications; much of them associated to increased glucose levels. Diabetic patients shown increased occurrence of bacterial infections and type 2 diabetes is associated to a chronic inflammatory state, with increased circulatory levels of pro-inflammatory cytokines. Type 2 diabetic patients possess increased risk of cardiovascular diseases and atherogenesis, which has been associated to hyperglycemia and chronic inflammation. The regulation of macrophages inflammatory response to gram-negative bacterial infections or to its antigen LPS by increased levels of glucose is described, however, the role of increased glucose in gram-positive bacterial infections is unknown. For this reasons, we studied the role of adenosine receptors and increased glucose in macrophages activation by Staphylococcus aureus antigens, considering that this bacteria is the major organism in hospital infections. The treatment of RAW 264.7 macrophages with S. aureus antigens lipoteichoic acid (LTA) and peptidoglycan (PEG) resulted in the production of proinflammatory mediators.

As doenças infecciosas estão entre as principais causas de morte no mundo. Nas infecções bacterianas, os componentes das paredes destes organismos são descritos como os principais antígenos. Os macrófagos estão diretamente envolvidos no reconhecimento e ataque de agentes patogênicos, além de atuarem como moduladores da resposta imunológica. Os macrófagos participam do combate às infecções bacterianas através da fagocitose dos agentes patogênicos e da produção de diversos mediadores inflamatórios como citocinas, metaloproteinases (MMP), espécies reativas de oxigênio (ROS) e óxido nítrico(NO). Estes mediadores são importantes na resposta inflamatória, contribuindo para o controle da infecção. Entretanto, a produção exacerbada destas moléculas contribui na patogênese das complicações associadas à inflamação, como a sepse e a falência múltipla de órgão. A maior parte dos estudos tem focado a resposta das células imunes a infecções por bactérias gram-negativas ou ao seu principal antígeno, o lipopolisacarídeo (LPS). No entanto, as infecções por bactérias gram-positivas são freqüentes e resultam em grande taxa de mortalidade. As doenças infecciosas estão entre as principais causas de morte no mundo. Nas infecções bacterianas, os componentes das paredes destes organismos são descritos como os principais antígenos. Os macrófagos estão diretamente envolvidos no reconhecimento e ataque de agentes patogênicos, além de atuarem como moduladores da resposta imunológica. Os macrófagos participam do combate às infecções bacterianas através da fagocitose dos agentes patogênicos e da produção de diversos mediadores inflamatórios como citocinas, metaloproteinases (MMP), espécies reativas de oxigênio (ROS) e óxido nítrico(NO). Estes mediadores são importantes na resposta inflamatória, contribuindo para o controle da infecção. Entretanto, a produção exacerbada destas moléculas contribui na patogênese das complicações associadas à inflamação, como a sepse e a falência múltipla de órgão. A maior parte dos estudos tem focado a resposta das células imunes a infecções por bactérias gram-negativas ou ao seu principal antígeno, o lipopolisacarídeo (LPS). No entanto, as infecções por bactérias gram-positivas são freqüentes e resultam em grande taxa de mortalidade. Os receptores de adenosina, em macrófagos, possuem função antiinflamatória em modelos de infecções por bactérias gram-negativas, no entanto, pouco se investigou a ação destes receptores em infecções por bactérias gram-positivas. O diabetes é uma doença metabólica comum que apresenta diversas complicações secundárias, muitas delas associadas aos níveis elevados de glicose. Os pacientes diabéticos apresentam uma ocorrência aumentada de infecções bacterianas, além de o diabetes tipo 2 estar associado com uma inflamação crônica, caracterizada por níveis plasmáticos aumentados de citocinas pró-inflamatórias. Adicionalmente, estes pacientes possuem maior risco de desenvolver doenças cardiovasculares e aterosclerose, o que tem sido relacionado à hiperglicemia e à inflamação crônica. A regulação, pela glicose, da resposta inflamatória em macrófagos expostos a bactérias gram-negativas ou ao seu antígeno principal, o LPS, é descrita, entretanto, a ação da glicose em modelos de infecções por bactérias gram-positivas não é conhecida. O tratamento dos macrófagos RAW 264.7 com concentrações elevadas de glicose aumentaram a resposta inflamatória ao LTA, com o aumento da produção de NO, TNF-a e MMP-9. Estes resultados mostram que tanto os receptores de adenosina como concentrações elevadas de glicose modulam a resposta inflamatória a S. aureus. Os receptores de adenosina parecem atuar num mecanismo autócrino de modulação da resposta inflamatória, apontando um possível alvo terapêutico. Já a modulação da resposta inflamatória dos macrófagos por concentrações aumentadas de glicose pode contribuir para complicações associadas ao diabetes, como a aterosclerose e a inflamação crônica. / Infectious diseases are among the majors causes of mortality around the world. In bacterial infections, the bacterial cell wall components are described as the main antigens. The macrophages are key mediators of inflammatory response, acting in the attack to the pathogens and in the regulation of immune response. These cells act in the phagocytosis of pathogenic agents and in the production of inflammatory mediators, like cytokines, matrix-metalloproteinases (MMP), reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO). These mediators participate of inflammatory response, acting in infection control, notwithstanding, exacerbated production of these molecules could contribute to inflammatory complications, like sepsis and multiple organ failure. Several studies has addressed the inflammatory response to gram-negative bacterial infections or lipopolysaccharide (LPS), the main antigen of these microorganisms, however grampositive bacterial infections are prevalent and associated to high mortality. The adenosine receptors are described to possess anti-inflammatory properties in macrophages in gram-negative bacterial infections models but the role of these receptors in gram-positive bacterial infections is unknown. Diabetes is a prevalent metabolic disorder which presents several associated complications; much of them associated to increased glucose levels. Diabetic patients shown increased occurrence of bacterial infections and type 2 diabetes is associated to a chronic inflammatory state, with increased circulatory levels of pro-inflammatory cytokines. Type 2 diabetic patients possess increased risk of cardiovascular diseases and atherogenesis, which has been associated to hyperglycemia and chronic inflammation. The regulation of macrophages inflammatory response to gram-negative bacterial infections or to its antigen LPS by increased levels of glucose is described, however, the role of increased glucose in gram-positive bacterial infections is unknown. For this reasons, we studied the role of adenosine receptors and increased glucose in macrophages activation by Staphylococcus aureus antigens, considering that this bacteria is the major organism in hospital infections. The treatment of RAW 264.7 macrophages with S. aureus antigens lipoteichoic acid (LTA) and peptidoglycan (PEG) resulted in the production of proinflammatory mediators. Diabetes is a prevalent metabolic disorder which presents several associated complications; much of them associated to increased glucose levels. Diabetic patients shown increased occurrence of bacterial infections and type 2 diabetes is associated to a chronic inflammatory state, with increased circulatory levels of pro-inflammatory cytokines. Type 2 diabetic patients possess increased risk of cardiovascular diseases and atherogenesis, which has been associated to hyperglycemia and chronic inflammation. The regulation of macrophages inflammatory response to gram-negative bacterial infections or to its antigen LPS by increased levels of glucose is described, however, the role of increased glucose in gram-positive bacterial infections is unknown. For this reasons, we studied the role of adenosine receptors and increased glucose in macrophages activation by Staphylococcus aureus antigens, considering that this bacteria is the major organism in hospital infections. The treatment of RAW 264.7 macrophages with S. aureus antigens lipoteichoic acid (LTA) and peptidoglycan (PEG) resulted in the production of proinflammatory mediators.

A pesquisa na área de biossensores de glicose tem crescido muito nos últimos anos, devido a sua grande importância no monitoramento contínuo da glicemia em pessoas com diabetes. O estudo da utilização de novos materiais nestes dispositivos, como os polímeros condutores e nanopartículas de ouro, tem sido alvo de extensas pesquisas. Neste trabalho, a polianilina (PAni), um dos polímeros condutores mais estudados, foi sintetizada quimicamente na presença de poli(óxido de etileno) (PEO) e também na presença de PEO e de ácido cloroáurico (HAuCl4), para a formação de nanopartículas de ouro (NPAu). Estes nanocompósitos foram utilizados na fabricação de um biossensor eficiente para glicose, servindo de suporte para a imobilização da enzima glicose oxidase (GOx) e de facilitadores do transporte de elétrons. Os polímeros foram caracterizados por infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia UV-visível, voltametria cíclica e pelo método padrão de 4 pontas. Para a produção dos biossensores, parâmetros como a quantidade de polímero a ser aplicada sobre os eletrodos, a concentração da GOx, o pH do eletrólito de realização dos ensaios eletroquímicos e a quantidade de mediador no eletrólito, foram avaliadas previamente por voltametria cíclica, a fim de encontrar a máxima resposta eletroquímica do biossensor. Além dos ensaios de voltametria cíclica, os biossensores foram caracterizados por espectroscopia de impedância eletroquímica e por cronoamperometria. Através dos ensaios de cronoamperometria foi verificado que o biossensor de PAni-PEO detecta glicose em uma faixa de concentrações de 1 a 10 mM, com sensibilidade de 16,04 μA mM-1 cm-2, e o de PAni-PEO-NPAu, na faixa de 0,1 a 5,5 mM, com sensibilidade de 5,5 e 0,76 μA mM-1 cm-2, nas faixas de concentração de 0,1 a 0,5 e de 1,5 a 5,5 mM, respectivamente. Além disso, ambos os biossensores apresentaram seletividade a interferentes como ácido ascórbico e ácido úrico, confirmando que o sinal gerado nos ensaios eletroquímicos refere-se efetivamente à detecção da glicose. / Research in the area of glucose biosensors has grown tremendously in recent years due to their great importance in continuous glucose monitoring in patients with diabetes. The study of the use of new materials in these devices, such as conductive polymers and gold nanoparticles, has been the subject of extensive research. In this work, polyaniline (PAni), one of the most studied conductive polymers, was chemically synthesized in the presence of polyethylene oxide (PEO) and also in the presence of PEO and chloroauric acid (HAuCl4) for the formation of gold nanoparticles (AuNP). These nanocomposites were used in the manufacture of an efficient glucose biosensor, serving as support for the immobilization of the enzyme glucose oxidase (GOx) and as electron transport facilitators. The polymers were characterized by Fourier transform infrared (FT-IR), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), UV-visible spectroscopy, cyclic voltammetry and standard 4-point pobe method. For the production of the biosensors, parameters such as the amount of polymer to be applied on the electrodes, the concentration of GOx, the electrolyte’s pH of the electrochemical tests and the amount of mediator in the electrolyte were previously evaluated by cyclic voltammetry to find the maximum electrochemical response of the biosensor. In addition to the cyclic voltammetry tests, the biosensors were characterized by electrochemical impedance spectroscopy and chronoamperometry. Through the chronoamperometry assays, it was verified that PAni-PEO biosensor detected glucose in a range of 1 to 10 mM, with a sensitivity of 16,04 μA mM-1 cm-2 and PAni-PEO-NPAu biosensor, in the range of 0,1 to 5,5 mM, with sensitivity of 5,5 and 0,76 μA mM-1 cm-2 in the 0,1 to 0,5 and 1,5 to 5,5 mM ranges, respectively. In addition, both biosensors presented selectivity to interferents such as ascorbic acid and uric acid, confirming that the signal generated in the electrochemical tests effectively refers to the detection of glucose.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia. / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Chalconas são compostos precursores da via de biossíntese dos flavonóides e são de grande interesse químico e farmacológico, por apresentarem diversas atividades biológicas. Vários estudos demonstram que chalconas isoladas de plantas, bem como, chalconas sintéticas, influenciam o metabolismo de carboidratos, especialmente o metabolismo da glicose. Estudos anteriores demonstraram que chalconas derivadas do 3,4-metilenodioxi-benzaldeído e derivadas do 2-naftaldeído, diminuíram a glicemia de ratos normais hiperglicêmicos na curva de tolerância à glicose (CTG), e que a atividade biológica é devido à presença e a posição de substituintes no anel A. O presente trabalho teve como objetivo estudar a influência de fatores estruturais para a atividade biológica de chalconas, bem como estudar o efeito de chalconas na glicemia, secreção de insulina e captação de glicose. Para tanto, foram utilizados ratos Wistar machos adultos entre 5055 dias, com jejum de 16 h antes do tratamento. Nos experimentos para determinação dos níveis glicêmicos e insulina sérica, chalconas foram administradas em ratos normais hiperglicêmicos (CTG), e as dosagens foram realizadas nos tempos de 0, 15, 30, 60 e 180 min. A glicemia de ratos diabéticos foi determinada nos tempos 0, 1, 2 e 3 h após tratamento. A captação de glicose foi estudada em músculo sóleo na ausência (controle) ou presença de chalconas e/ou insulina (tratado). O padrão de substituição nos anéis foi fundamental para conferir atividade biológica às chalconas. Chalconas foram efetivas em estimular a secreção de insulina e este efeito foi, em parte, uma conseqüência para a redução da glicemia na curva de tolerância à glicose. Chalconas não foram efetivas em estimular a captação de glicose no músculo sóleo de ratos normais e não alteraram a glicemia de ratos diabéticos, ao menos no modelo experimental estudado. A partir dos resultados obtidos, podese concluir que as chalconas estudadas no presente trabalho são potenciais agentes antihiperglicêmicos, uma vez que mostraram efetiva ação na secreção de insulina.

As Staniocalcinas (STC1 e STC2) são hormônios glicoproteicos identificados primeiramente em peixes teleósteos e possuem a função de diminuir os níveis plasmáticos de Ca+2sendo também chamados de hipocalcinas. Em vertebrados superiores, esses hormônios estão expressos em uma variedade de tecidos. As STC parecem ter, nesses organismos, uma função autócrina/parácrina ao contrário da ação endócrina clássica observada nos peixes. Observouse, dentre outras funções metabólicas, efeitos importantes desses hormônios na função mitocondrial e na via gliconeogênica. Esse estudo se propôs a avaliar a influência dos hormônios STC1 e STC2 no metabolismo da glicose no músculo e fígado de ratos com o objetivo de conhecer os efeitos no metabolismo intermediário dessas moléculas. No presente estudo nenhuma das STCs alterou a captação de glicose no músculo e no fígado. No tecido hepático, os hormônios STC1 e STC2 mostraram uma ação inibitória sobre a oxidação de glicose.A STC1 estimulou a síntese de lipídios e aumentou a razão ADP/ATP e não teve influência na atividade da enzima piruvato cinase e síntese de glicogênio. A STC2 aumentou a atividade da enzima piruvato cinase e a razão ADP/ATP, porém não mostrou influência na síntese de lipídios e de glicogênio. No tecido muscular a STC1 e a STC2 aumentaram a síntese de glicogênio. A STC1 diminuiu a atividade da piruvato cinase e aumentou a síntese de lipídios. Esse hormônio não alterou a oxidação de glicose e a razão ADP/ATP. A STC2 diminui a oxidação de glicose e estimulou a atividade da piruvato cinase e diminuiu a oxidação da glicose. A STC2 não mostrou efeito na síntese de lipídios e na razão ADP/ATP. Esse trabalho demonstra que as STCs possuem um importante papel na regulação do metabolismo intermediário.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-17T03:11:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336047.pdf: 2532161 bytes, checksum: eb3193d707e6ab5dead059b772dd0565 (MD5) Previous issue date: 2015 / Saccharomyces cerevisiae é o principal micro-organismo produtor de etanol, empregado no Brasil. Devido a alta capacidade de adaptação a processos contínuos de produção, esse fungo possui caracterização genética muito bem definida, viabilizando otimizações de isoenzimas. Uma vez que alta concentração de glicose no meio reacional inibe-o, modificações genéticas foram realizadas a fim de que a sacarose fosse incorporada e submetida à hidrólise enzimática intracelular, obtendo glicose e frutose, evitando também contaminações e reduzindo a produção de células. Quantificou-se tais modificações pela Análise de Controle Metabólico (MCA). As entradas de glicose, via difusão facilitada (HXT) ou pelo simporte de sacarose (ATPase) e posterior hidrólise desta, foram avaliadas pelos coeficientes de controle dessas respectivas enzimas. Através das elasticidades de glicose intracelular, frutose-6- fosfato, quantificou-se localmente a influência de NAD e ATP em enzimas reguladoras e produtoras de compostos de interesse. Logo, a preferência entre rotas metabólicas foi identificada pela relação entre tais influências globais e locais, através dos coeficientes de resposta particionado, revelando quantitativamente a contribuição da permease no saldo energético e seu efeito consequente na rede metabólica. A interdisciplinaridade realizada entre MCA e Análise Dinâmica revelou o ganho de processo como uma elasticidade dimensional discreta. Dessa forma, perturbações em degrau na glicose extracelular revelaram as contribuições locais do substrato em cada reação do modelo estruturado, provando que esse recurso in silico deve ser usado paralelamente a análises cinéticas microbianas, para orientar a pesquisa e descrever a lógica metabólica pela técnica da MCA.<br> / Abstract : Saccharomyces cerevisiae is the most useful microorganism in Brazilian ethanol production. Because of its great ability in adaptation to continuous process, this fungus has a complete genetic characterization, allowing optimization of isoenzymes. Once high glucose concentration on reaction media inhibits it, genetic modifications were done in order to embody sucrose and hydrolyze it, freeing glucose and fructose, also avoiding contamination and reducing cell production. Such modifications were quantified by Metabolic Control Analysis (MCA). Glucose incomings, through facilitated diffusion (HXT) or sucrose symport (ATPase) and then its hydrolysis, were evaluated by their respective control coefficients. Through elasticities of intracellular glucose, fructose 6-phosphate, local influences of NAD and ATP over regulatory enzymes and high-value metabolite production were quantified. Therefore, the preference among metabolic routes was identified by the partitioned response coefficients, which are relations between local and global influences, uncovering quantitatively the permease contribution to energetic balance and then its effect at metabolic web. The interdisciplinarity between MCA and Dynamic Analysis defines the static gain as a dimensional and discrete elasticity. In order that, degree perturbations at extracelllular glucose reveal the substrate local contributions at each reaction defined on the estructured model, proving that in silico source must be used with microbian kinetic analysis, guiding the research and unveil the metabolic logic through MCA principles.