Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:33Z : No. of bitstreams: 1 Publico-00485.pdf: 1220859 bytes, checksum: d532c34d39def0e6de0c6c30bfa9f9e5 (MD5) / Popularmente conhecido pelas suas propriedades sedativas e calmantes, 0 Passiflora edulis Sims f. flavicarpa e pertencente da familia Passifloraceae e originário das regiões tropicais das. Américas. Com base em um caso de incogulabilidade associado ao consumo excessivo do suco do maracuja (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa) em paciente anticoagulado com varfarina, foi proposto investigar a presença de inibidores da coagulação in vitro no extrato de Passiflora edulis Sims f. flavicarpa. Os estudos iniciais mostraram a presença de dois compostos de massas moleculares e ação inibitória distintas, a de prolongar a coagulação e a de inibir tripsina. o isolamento das atividades consistiu de extração, precipitação com acetona 1:5 (v/v) e cromatografia de exclusão molecular em Sephadex G-25, permitindo a separação dos compostos ativos.O inibidor de tripsina, após cromatografia de afinidade em tripsina-Sepharose e fase reversa (HPLC) em coluna /l-Bondapack C18, teve a região N-terminal sequenciada. A busca de similaridade no banco de dados de proteínas mostrou identidade com inibidores da família Bowman-Birk, grupo II, sendo nomeado de PeTI-112. Esse inibidor de aproximadamente 14.000 Da, age sobre a tripsina com constante de inibição de 0,2 nM . 0 PeTI-J12 e muito específico, pois não inibe outras serino proteinases como a calicreína plasmática humana, 0 fator Xa e a elastase. Em relação ao composto ativo sobre a coagulação, além do TTPa, observa-se também o prolongamento do TP e a não alteração do TT, indicando que o composto interfere na atividade dos fatores das vias intrínseca e extrínseca da coagulação e não sobre a atividade da trombina. 0 prolongamento do TTPa em plasma deficiente de fator VIII indica que o mecanismo pelo qual o princípio ativo presente no maracujá não envolve a inibição deste fator. A atividade inibitória não foi observada quando o extrato foi dialisado extensivamente, sugerindo ser um inibidor de baixa massa molecular, resistente ao aquecimento a 100°C por 10 minutos, mas termolábil após este período. 0 perfil de eluição do composto por HPLC mostra a característica• hidrofóbica do material e por,análise espectrométrica apresenta massa molecular na faixa de 600-700 Da. Este trabalho fornece evidências preliminares do efeito do extrato do Passiflora edulis Sims f. flavicarpa nos parâmetros da coagulação sanguínea, o que pode ser importante no tratamento e acompanhamento de pacientes anticoagulados ou com doenças hemorrágicas, podendo também abrir perspectivas para o desenvolvimento de compostos, sobretudo inibidores, para use em aplicações biotecnológicas ou terapêuticas. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Nutrição, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:44:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329033.pdf: 1273241 bytes, checksum: 2cc5f33262ae6b2b314b46c01ea34dd7 (MD5) Previous issue date: 2014 / A dexametasona (Dex) é um glicocorticoide sintético usado como potente anti-inflamatório na prática clínica. Quando administrada em excesso, a Dex pode promover alterações no perfil glicêmico e lipídico. Os ácidos graxos polinsaturados ômega n-3 (AGPIs n-3) presentes no óleo de peixe (OPe) podem ser usados como potentes moduladores do metabolismo da glicose e dos lipídios. Com isso, nós investigamos os efeitos da suplementação com OPe sobre alterações no metabolismo da glicose e dos lipídios ocasionadas por 15 dias de tratamento com Dex. Foram utilizados ratos machos adultos divididos em 4 grupos: CTL, salina 1 ml/kg p.c. e óleo mineral 1 g/kg p.c., DEX, dexametasona 0,5 mg/kg p.c. e óleo mineral 1 g/kg p.c., OP, óleo de peixe 1g/kg p.c. e salina 1 ml/kg p.c e DOP, óleo de peixe 1g/kg p.c. e dexametasona 0,5 mg/kg p.c, tratados por 15 dias. A Dex e salina foram administradas via intraperitoneal e o óleo de peixe e óleo mineral, via gavagem. Foram analisados a massa corpórea, glicose sanguínea, componentes plasmáticos (triacilglicerol-TAG, colesterol total-CT, HDL-c), conteúdo de glicogênio e gordura hepática, tolerância à glicose, à insulina e ao piruvato. Também foi avaliado o conteúdo das proteínas substrato receptor de insulina 1 (IRS-1), proteína cinase B (Akt), receptores ativados por proliferadores de peroxissomos-gama (PPAR?) e coativador 1 do receptor ativado por proliferadores de peroxissomos-alfa (PGC-1a) e a incorporação dos ácidos graxos eicosapentaenoico (EPA) e docosahexaenoico (DHA) no fígado. Os dados foram submetidos a análise de variância (ANOVA), seguido de post hoc de Tukey, com nível de significância de 95%. Os dados mostram que a suplementação com OPe resultou em maior incorporação de EPA (DEX: 0,3±0,0; DOP: 1,3±0,1) e DHA (DEX: 5,6±0,7; DOP: 10,5±0,8) no fígado e reduziu as concentrações plasmáticas de TAG, CT e fração não HDL-c nos ratos tratados com Dex. Estas modificações ocorreram sem alteração no conteúdo hepático das proteínas IRS-1, Akt, PGC-1a e PPAR?. A ingestão de OPe não atenuou a perda de peso, o aumento da glicemia em jejum e a intolerância à glicose (no oitavo dia de tratamento) nos ratos tradados com Dex. No fim do tratamento (16 dias) não foi observada intolerância à glicose nos ratos tradados com Dex, independente da suplementação. Diante disso, o presente estudo mostra que a suplementação com óleo de peixe, na dose e tempo utilizados, atenua as alterações dos lipídios plasmáticos provocadas pelo tratamento comDex, mas não exerce nenhum efeito sobre os parâmetros da homeostase glicêmica em ratos.<br> / Abstract : Dexamethasone (Dex) is a synthetic glucocorticoid clinically applied as anti-inflammatory. However, in excess or after prolonged exposition, Dex may also alter the glucose and lipid homeostasis. The omega-3 fatty acids, present in fish oil (FOi), can be used as potential modulators of intermediary glucose and lipids? metabolism. Herein, we evaluate the effects of FOi supplementation on the glucose and lipid? metabolism in rats treated with Dex during 15 days. Adult male Wistar rats were divided in four groups: CTL received saline 1 ml/kg per body weight (b.w) and mineral oil 1 g/kg b.w; DEX received dexamethasone 0.5 mg/kg b.w and mineral oil 1 g/kg b.w; FO received fish oil 1g/kg and saline 1 ml/kg b.w; and DFO received fish oil 1 g.kg b.w and dexamethasone 1 mg/kg b.w for 15 days. Dex and saline were administered intraperitoneally and fish oil and mineral oil by gavage. Were evaluated the body weight, blood glycaemia, plasmatic parameters (triacylglycerol ? TAG, total cholesterol ?TC and HDL-c), glycogen content, hepatic fat and glucose, insulin and pyruvate tolerance. In addition, were evaluated the expression of the insulin receptor substrate 1 (IRS-1), protein kinase B (PKB), peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR?), peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1a) and the incorporation of fatty acids eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic (DHA) in liver. Data were analyzed by ANOVA and post hoc test at a significance level of p<0.05. The results showed that FOi supplementation increased DHA (DEX: 5.6±0.7; DFO: 10.5±0.8) and EPA (DEX: 0.3±0.0; DFO: 1.3±0.1) hepatic content and attenuate the modifications of the plasmatic concentrations of TAG, TC and non-HDL-c fraction in the DFO rats compared with DEX. These effects occurred without modifications on the hepatic expression of IRS-1, Akt, PGC-1 and PPAR? proteins. The FOi supplementation does not attenuate the loss of body weight, the increase of fasting glycaemia and the glucose intolerance (on the eighth day of treatment) in the rats treated with Dex. At the end of treatment (16 days), we observed that the DEX groups were not glucose intolerant, independent of the FOi supplementation. Therefore, the present study showed that the FOi supplementation, in the dose and time tested, attenuated the lipid metabolism alterations induced by Dex treatment.

A exposição da gestante a diversos fatores ambientais pode interferir drasticamente na programação metabólica do feto, podendo aumentar o risco de desenvolvimento de doenças na vida adulta, em casos como da exposição ao estresse ou restrição calórica. Por outro lado, pode resultar em uma modulação positiva, gerando uma criança mais preparada contra os possíveis insultos sofridos durante a vida, como ocorre através da prática de exercício físico durante a gestação. Considerando que a suplementação com antioxidantes tem demonstrado impedir a sinalização celular e o estabelecimento de adaptações metabólicas quando aliado ao exercício físico, nesse estudo nós avaliamos parâmetros de metabolismo energético e homeostase redox no encéfalo da prole submetida ao exercício físico materno, aliado ou não à suplementação com naringenina. Ratas Wistar adultas foram divididas em quatro grupos: (1) sedentário, (2) sedentário suplementado com naringenina, (3) exercício de natação, e (4) exercício de natação suplementado com naringenina. Os grupos 3 e 4 praticaram natação 30 minutos ao dia, 5 dias por semana, durante 4 semanas (incluindo uma semana de adaptação antes do acasalamento), enquanto os grupos 1 e 2 foram apenas submersos na água. A suplementação com naringenina foi realizada uma vez ao dia, na dose de 50 mg/kg, durante toda a prenhez, imediatamente antes do exercício físico. A prole foi eutanasiada aos 7 dias de vida, quando cerebelo, córtex parietal e hipocampo foram dissecados para as análises bioquímicas. Nossos resultados demonstraram que tanto a suplementação com naringenina quanto a prática de exercício materno causaram um aumento nas defesas antioxidantes da prole, e também um aumento na atividade da cadeia transportadora de elétrons, uma indicação de biogênese mitocondrial. A suplementação com naringenina inibiu a atividade das desidrogenases do ciclo do ácido cítrico, provavelmente interferindo no sítio de ligação do NAD+. Quando os tratamentos foram aliados, demonstrou-se a abolição dos efeitos isolados em vários parâmetros, avaliados no encéfalo dos filhotes. Também verificamos que a estrutura cerebral mais suscetível aos efeitos da naringenina e do exercício materno é o cerebelo. Concluímos que as intervenções utilizadas, suplementação com naringenina e exercício gestacional, causaram relevantes modulações metabólicas no encéfalo da prole, sugerindo cautela nas intervenções durante a gestação. / Pregnant woman's exposure to various environmental factors dramatically interferes in the fetus metabolic programming, increasing the risk for diseases in adulthood, in cases such as exposure to stress or calorie restriction. On the other hand, a positive modulation also is possible, able to prevent future insults, as occurs through physical exercise during pregnancy. Whereas antioxidant supplementation has been shown to prevent the adaptive signaling pathways when combined with exercise, in this study we evaluated some parameters of energy metabolism and redox homeostasis in the brain of the offspring submitted to maternal exercise, ally or not to naringenin supplementation. Female adult Wistar rats were divided into four groups: (1) sedentary, (2) sedentary supplemented with naringenin, (3) swimming exercise, and (4) swimming exercise supplemented with naringenin. Groups 3 and 4 practiced swimming for 30 minutes a day, 5 days a week for 4 weeks (including one week of adaptation prior to mating); while groups 1 and 2 were just submerged in the water. Supplementation with naringenin was performed daily immediately before exercise, at a dose of 50 mg/kg, throughout pregnancy. The offspring was euthanized at 7 days of life when cerebellum, hippocampus, and parietal cortex were dissected for biochemical analysis. Our results demonstrated that both strategies, naringenin supplementation and maternal exercise training, increased the antioxidant defenses in offspring’s brain, as well as the electron transport chain activity, an indication of mitochondrial biogenesis. Naringenin supplementation inhibited the activity of citric acid cycle’s dehydrogenases, probably by interfering with the NAD+ binding site. When the treatments were allies, it proved to abolish the separate effects on various parameters evaluated in puppies. It was also found that the brain structure more susceptible to the effects of naringenin and maternal exercise is the cerebellum. We concluded that the interventions used, naringenin supplementation and gestational exercise, bring substantial metabolic modulations in the offspring’s brain, suggesting caution in interventions during pregnancy.

A sulfito oxidase (SO) é uma enzima que catalisa a última reação na rota de degradação de aminoácidos sulfurados, a oxidação de sulfito a sulfato. A deficiência da SO é um erro inato do metabolismo que pode ser causado tanto pela deficiência isolada da enzima como por defeitos na síntese do seu cofator molibdênio, cuja principal característica bioquímica é o acúmulo tecidual e a excreção urinária aumentada de sulfito, tiossulfato e S-sulfocisteína. Os pacientes acometidos pela doença têm sintomatologia predominantemente neurológica, e exames de imagem evidenciam encefalomalácia cística, atrofia cerebral e edema, perda neuronal e astrogliose, os quais se concentram na região cortical. Pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos nos danos encontrados na deficiência da SO, porém dados apontam para uma ação tóxica dos metabólitos acumulados. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi o de investigar os efeitos in vitro do sulfito e do tiossulfato sobre a neurotransmissão glutamatérgica e parâmetros de estresse oxidativo em fatias de córtex cerebral de ratos. As fatias foram expostas ao sulfito ou tiossulfato (10 – 500 μM) durante 1 ou 3 h para a realização dos experimentos, nos quais medimos a captação de glutamato dependente de sódio, a atividade da enzima glutamina sintetase, os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), o conteúdo de glutationa (GSH) e de sulfidrilas, a formação de carbonilas e as atividades das enzimas antioxidantes glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GR), glutationa S-transferase (GST) e glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH). Também avaliamos a viabilidade celular através dos testes liberação da lactato desidrogenase e a redução do MTT. Foi observado que o sulfito diminui a captação de glutamato e que o tiossulfato diminui a atividade da glutamina sintetase. Uma tendência quase significativa de que o sulfito diminui a atividade da glutamina sintetase também foi verificada. Quanto à homeostase redox, verificamos que o sulfito, na concentração de 10 μM, aumentou os níveis de TBA-RS e diminuiu as concentrações de GSH, sem alterar a formação de carbonilas. Já o tiossulfato não teve nenhum efeito significativo sobre esses parâmetros. Ainda verificamos que 500 μM de sulfito aumentaram o conteúdo de grupamentos sulfidril em córtex cerebral de ratos e o conteúdo de GSH em um meio sem amostra biológica, o que pode ser explicado pela capacidade do sulfito em reduzir pontes dissulfeto a grupos sulfidril. Ao medir as atividades das enzimas antioxidantes GPx, GR, GST e G6PDH, não houve diferença com qualquer dos metabólitos durante 1 h de incubação, porém, ao realizarmos os mesmos experimentos com amostras incubadas por 3 h com sulfito, observamos inibição das atividades da GPx, da GST e da G6PDH. Finalmente, observamos que o sulfito não alterou a redução do MTT e a liberação de lactato desidrogenase, indicando que os resultados encontrados não são devidos à morte celular. Pode ser concluído que um prejuízo na neurotransmissão glutamatérgica e estresse oxidativo causados pelos metabólitos acumulados na deficiência da SO estão envolvidos, pelo menos parcialmente, na disfunção neurológica observada nessa doença. / Sulfite oxidase (SO) is the enzyme that catalyzes the oxidation of sulfite to sulfate, which is the last step in the pathway of degradation of sulfur-containing amino acids. SO deficiency is an inborn error of metabolism caused either by isolated deficiency in this enzyme, or by defects in the synthesis of its molybdenum cofactor. The main biochemical characteristic of this disorder is the tissue accumulation and high urinary excretion of sulfite, thiosulfate and cysteine-S-sulfate. Patients present predominantly neurological symptoms and brain abnormalities, such as cystic encephalomalacia, brain atrophy and swelling and neuronal loss, which prevail in the cortical region. Although available data point towards a toxic mechanism of the accumulating metabolites, little is known about the exact pathomechanisms exerted by these compounds. Therefore, our objective in this study was to investigate the in vitro effects of sulfite and thiosulfate on glutamatergic neurotransmission and oxidative stress parameters in rat cerebral cortex slices, a system with preserved integrity. Slices were exposed to sulfite or thiosulfate (10 – 500 μM) for 1 or 3 h. After the incubation, we measured sodium-dependent glutamate uptake, glutamine synthetase activity, thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS) levels, glutathione (GSH) and sulfhydryl content, carbonyl formation and the activities of the antioxidant enzymes glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), glutathione S-transferase (GST) and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH). Lactate dehydrogenase and MTT reduction were also evaluated. We verified that sulfite reduced the glutamate uptake and that thiosulfate inhibited glutamine synthetase activity. A pronounced trend toward glutamine synthetase inhibition caused by sulfite was also seen. Regarding redox homeostasis, 10 μM sulfite increased TBA-RS levels and decreased GSH concentrations, without altering protein carbonyl formation. Moreover, thiosulfate had no effect on these parameters. Five hundred micromolar sulfite also increased sulfhydryl content in rat cerebral cortex slices and increased GSH content in a medium devoid of biological samples, which can be explained by the fact that sulfite is able to directly reduce disulfide bonds to thiol groups. We further verified that sulfite did not alter the activities of the enzymes GPx, GR, GST and G6PDH when cortical slices were incubated in the presence of sulfite during 1 h. However, after an incubation of 3 h, sulfite decreased the activities of GPx, GST and G6PDH. Finally, sulfite did not change MTT reduction and lactate dehydrogenase release, suggesting that the effects observed were not due to cell death. Therefore, it is concluded that glutamatergic neurotransmission impairment and oxidative stress induced by the accumulating metabolites in SO deficiency may contribute to the neurological dysfunction observed in this disorder.

Para as bactérias, ass1m como a ma1ona dos organismos v1vos, o ferro é um elemento essencial em muitos processos celulares. Embora o ferro seja abundante na crosta terrestre, ele não está prontamente disponível para os organismos. Para garantir a demanda e evitar a toxidez, os organismos desenvolveram vários mecanismos fisiológicos para lidar com mudanças na disponibilidade de ferro. Essa regulação fisiológica refinada é alcançada, principalmente, por mudanças na expressão de genes relacionados ao transporte e metabolismo do ferro. Apesar da sua importância, o metabolismo do ferro ainda é pouco compreendido em bactérias, especialmente em bactérias Gram-positivas. O gênero Paenibacillus contém mais de 30 espécies anaeróbicas facultativas, formadoras de endósporos, neutrofílicas, periflageladas heterotróficas, com baixo teor de C+G e Gram-positivas. A linhagem SBR5 de P. riograndensis foi isolada da rizosfera de Triticum aestivum (trigo), cultivado no Rio Grande do Sul, Brasil. Fixa nitrogênio e produz ácido-3- indol-acético, duas características importantes para bactérias promotoras do crescimento vegetal. Neste trabalho, culturas de P. riograndensis foram submetidas a condições de suficiência e deficiência de ferro. Surpreendentemente, P. riograndensis mostrou-se muito resistente à deficiência de ferro. O sequenciamento de RNA (RNA-seq) foi a metodologia utilizada para elucidar os mecanismos globais envolvidos na resistência de SBR5 à deficiência de ferro. Por esse método observou-se que a deficiência de ferro causou diversas mudanças na expressão gênica. Dos 150 genes diferencialmente expressos, 71tiveram a sua expressão induzida e 79 foram reprimidos. Oito genes cuja expressão foi pelo menos duas vezes maior ou menor na condição limitante, quando comparada à suficiência de ferro, foram escolhidos para análise por RT-qPCR, para validar os dados obtidos com RNA-seq. Em geral, a maioria dos genes apresentou o mesmo padrão de expressão após 24 h. Os resultados sugerem que, durante a deficiência de ferro, as bactérias expressam vários genes relacionados à absorção de nutrientes, a fim de obter todas as moléculas necessárias para manter os principais processos celulares. Porém, quando o ferro se torna altamente limitante e não existem mais condições adequadas para o crescimento exponencial, a bactéria começa a expressar, de forma antecipada, genes relacionados à formação de esporos, a fim de resistir a essa adversidade. Outro resultado importante foi que a metodologia escolhida se mostrou adequada para a descoberta de novos genes e a técnica de RT-qPCR foi eficiente na validação dos dados obtidos por RNA-seq e pode ser utilizada como alternativa para organismos em que não existem microarranjos disponíveis. / For bacteria, as most living organisms, iron is an essential micronutrient to many cellular processes. Although iron is abundant in crustal, it is not readily bioavailable for organisms. To ensure demand and avoid toxicity, organisms have developed several physiological mechanisms to address changes in iron availability. This tight physiological regulation is achieved mainly through the differential expression of genes related to iron uptake and metabolism. Despite its importance, iron metabolism is still poorly understood in microorganisms, especially in Gram-positive bacteria. The genus Paenibacillus contains more than 30 species of facultative anaerobic, endospore-forming, neutrophilic, periflagellated heterotrophic, and low C+G Gram-positive bacilli. The Paenibacillus riograndensis SBR5 strain was isolated from Triticum aestivum (wheat) rhizospheres in Rio Grande do Sul, Brazil. lt fixes nitrogen and produces indol-3-acetic-acid, two important plant growth promoting factors. In this work we submitted P. riograndensis cultures to iron sufficiency and deficiency conditions. Surprisingly, P. riograndensis was very resistant to iron starvation. RNA-sequencing (RNA-seq) was the technology used to elucidate the global mechanisms involved in SBR5 iron-starvation resistance. Through this methodology we observed that iron deficiency caused several changes in gene expression. From 150 differentially expressed genes, 71 were up- and 79 were down-regulated. Eight genes for which expression was at least twice as high (induced) or twice as low (repressed) in the iron-limited conditions compared with iron-sufficient conditions were chosen for RT-qPCR analysis to validate the RNA-seq data. In general, most genes exhibited the same pattern of expression after 24 h. Our results suggest that during iron deficiency, the bacteria express several genes related to nutrient uptake to obtain ali of the molecules necessary to maintain major cellular processes. However, once iron becomes highly limiting and is no longer able to sustain exponential growth, the bacteria start to express genes related to the sporulation process in the anticipation of spore formation as a way to resist this stress. Another important result was that RNA-seq methodology was suitable to the discovery of new genes and RT-qPCR is a good technique to validate RNA-seq data, especially for organisms for which microarrays are not available.

A acidemia glutárica tipo I (AG I) causada pela deficiência severa da enzima glutaril-CoA desidrogenase, que catalisa a degradação de lisina (Lis), resulta no acúmulo predominante dos ácidos glutárico (AG) e 3-hidroxiglutárico (3HG). Visto que os mecanismos responsáveis pelos danos cortical e estriatal observados nos pacientes ainda não estão totalmente esclarecidos, avaliamos a homeostase redox em diferentes regiões cerebrais (córtex cerebral, estriado e hipocampo) e tecidos periféricos (fígado e coração) de camundongos selvagens (Gcdh+/+) e nocaute para a enzima glutaril-CoA desidrogenase (Gcdh-/-, modelo genético da AG I) com 15, 30 e 60 dias de vida. Os animais foram submetidos a uma sobrecarga de Lis através de uma injeção intraperitoneal (8 μmol/g) ou de uma dieta enriquecida com esse aminoácido (2,8 % ou 4,7% de Lis) por 60 horas ou 40 dias (2,8% de Lis). Determinamos as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), conteúdo de grupamentos sulfidrilas e formação de grupamentos carbonila, nitratos e nitritos e oxidação da 2’,7’- diclorofluoresceína (DCFH), concentrações de glutationa reduzida (GSH), bem como as atividades das enzimas antioxidantes glutationa peroxidase, glutationa redutase, superóxido dismutase, catalase e glicose-6-fosfato desidrogenase. Inicialmente verificamos que os grupamentos sulfidrilas estavam reduzidas em cérebro e as concentrações de GSH estavam diminuidas em fígado de animais Gcdh-/- de 15 dias, quando comparados aos animais Gcdh+/+ alimentados com uma dieta padrão. A injeção aguda de Lis, além de diminuir os níveis de GSH e os grupamentos tióis em animais Gcdh-/-, aumentou a formação de carbonilas e a oxidação de DCFH, bem como alterou as atividades das enzimas antioxidantes em cérebro e fígado, quando comparados aos animais Gcdh+/+ que também receberam Lis. Por outro lado, os parâmetros avaliados em camundongos de 30 dias de vida não diferiram no cérebro e tecidos periféricos dos animais Gcdh-/- em relação aos camundongos selvagens alimentados com uma dieta padrão. A injeção aguda de Lis em animais Gcdh- /- de 30 dias de vida provocou um aumento das concentrações cerebrais de AG e 3HG, sendo aproximadamente 40% mais altas no estriado quando comparadas com as observadas em córtex cerebral. A injeção aguda de Lis e a administração da dieta enriquecida com Lis em animais Gcdh-/- de 30 dias provocaram dano oxidativo lipídico e proteico e alteraram as defesas antioxidantes em estriado e córtex cerebral, mas não nos outros tecidos desses camundongos com relação aos animais Gcdh+/+. Além disso, animais Gcdh-/- de 60 dias de vida tratados com dieta padrão ou dieta enriquecida com Lis (2,8%) por 40 dias, a partir do 21º dia de vida, mostraram apenas um aumento nos níveis de TBA-RS em córtex cerebral e estriado, enquanto que outros parâmetros avaliados não foram significativamente alterados. Finalmente, através de coloração com hematoxilina e eosina, observou-se a presença de vacúolos no estriado de animais Gcdh-/- de 60 dias de vida após 40 dias de dieta rica em Lis (2,8%). Já em córtex cerebral se encontraram vacúolos nos animais Gcdh-/- com dieta padrão, o que não foi acentuado pela sobrecarga de Lis. Concluindo, presumimos que uma alteração da homeostase redox celular causada por sobrecarga de Lis, principalmente nos estágios iniciais do desenvolvimento, possa contribuir para a patogênese do dano cerebral particularmente estriatal na AG I. / Glutaric acidemia type I (GA I) is an organic acidemia caused by the severe deficiency of glutaryl-CoA dehydrogenase, that catalyzes the degradation of lysine (Lys), biochemically characterized by the predominant accumulation of glutaric (GA) and 3-hydroxyglutaric (3HG) acids in tissues and biological fluids of patients. Considering that the mechanisms underlying the cortical and striatal damage observed in affected individuals remain unclear, we assessed parameters of redox homeostasis in different brain regions (cerebral cortex, striatum and hippocampus) and peripheral tissues (liver and heart) of wildtype (Gcdh+/+) and knockout mice for the enzyme glutaryl-CoA dehydrogenase (Gcdh-/-, a genetic model of GA I) with 15, 30 and 60 days old. The animals were submitted to an overload of Lys through a single intraperitoneal injection (8 umol / g) or to an enriched diet with this amino acid (2.8% or 4.7 % Lys) for 60 hours or 40 days (2.8% Lys). We determined the levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBA-RS), concentrations of sulfhydryl and carbonyl groups, nitrates and nitrites and oxidation of 2’,7’- dichlorofluorescein (DCFH), concentrations of reduced glutathione (GSH) as well as the activities of the antioxidant enzymes glutathione peroxidase, glutathione reductase, superoxide dismutase, catalase and glucose-6- phosphate dehydrogenase. We initially found that the sulfhydryl groups were reduced in the brain and GSH concentrations were decreased in the liver of 15-day-old Gcdh-/- animals, compared to Gcdh+/+ animals. Besides decreasing the concentrations of GSH and thiol groups in Gcdh-/- mice, Lys acute injection also increased carbonyl formation and DCFH oxidation, and altered the profile of antioxidant enzyme activities in brain and liver, when compared to Gcdh+/+ mice receiving Lys. The parameters measured in 30-day-old Gcdh- /- mice did not differ in brain and peripheral tissues, as compared to wild type mice treated with normal diet. However, an acute injection of Lys caused an increase of GA and 3HG concentrations in the brain, approximately 40 % higher in the striatum, when compared to the cerebral cortex levels. The Lys acute injection and the enriched Lys diet caused protein oxidative damage and altered both enzymatic and non-enzymatic antioxidant defenses in striatum and cerebral cortex of Gcdh-/- mice, but not in other tissues of these mice, when compared to the wild type mice. Furthermore, 60-day-old Gcdh-/- mice treated with a standard or a Lys enriched diet (2.8 %) for 40 days (from the 21th day of life) showed only an increase of TBA-RS levels in cerebral cortex and striatum, whereas the other parameters analyzed were not altered. Finally, histological brain sections of 60-day-old mice, stained with hematoxilin and eosin, showed the presence of vacuoles in striatum of Gcdh-/- animals 40 days after the diet supplemented with Lys (2.8%). In the cerebral cortex, vacuoles were observed in Gcdh-/- animals with standard diet, but this was not accentuated by Lys overload. In conclusion, it may be presumed that alterations in the cellular redox homeostasis caused by Lys overload, especially in the early stages of development, contribute to the pathogenesis of brain damage observed in GA I, particularly in striatum.

A estrutura plástica do cérebro tem a capacidade de se adaptar a diversas condições e estímulos. No entanto, isso também pode facilitar a emergência de instabilidades, o que acarreta na necessidade de mecanismos de homeostase que previnam que a dinâmica da rede neural chegue a estados patológicos. A plasticidade associativa é considerada a principal base para o desenvolvimento de funções como memória e aprendizado, a realimentação positiva potencialmente leva à saturação de sinapses e instabilidades de atividade, especialmente em arquiteturas om conectividades recorrentes tais como em microcircuitos cerebrais. Neste trabalho investigamos a difícil interação entre a codificação de informação e o controle da atividade através da plasticidade Hebbiana e do escalonamento sináptico homeostático. O objetivo é a determinação de propriedades, como por exemplo a inibição e a conectividade, que proporcionam o desenvolvimento de codificação de informação de uma maneira confiável e fisiologicamente relevante através de plasticidade sináptica, prevenindo comportamento patológico. Após uma breve revisão bibliográfica de tópicos básicos da neurofisiologia e da modelagem de redes neurais, a primeira parte dos resultados apresenta uma rede que, sob uma forma específica de esc alonamento sináptico, desenvolve associatividade de padrões de disparo espaço-temporais e discute a afetação da capacidade de separação e confiabilidade de acordo om escalas de tempo de plasticidade, limitações sobre a eficácia sináptica e a dinâmica das interações inibitórias. A segunda parte define condições para manter o escalonamento sináptico homeostático sem instabilidades dinâmicas, om foco em fenômenos pouco explorados, como o escalonamento de sinapses inibitórias e o alcance efetivo da plasticidade. Em direção a outros mecanismos que podem influenciar esse balanço, a última parte descreve os efeitos do local de expressão da plasticidade de longa duração sobre a dinâmica de aprendizado, o que é demonstrado diferir de acordo om a codificação do estímulo.

O ácido quinolínico (QUIN) é um metabólito implicado na patologia de diversas doenças neurodegenerativas, sendo que a injeção intraestriatal com QUIN é um modelo bastante utilizado para o estudo da doença de Huntington (DH). A DH envolve manifestações cognitivas, motoras e neuropsiquiátricas, sendo que a forma juvenil da doença (DHJ) tem uma progressão dos sintomas muito mais rápida e é bem menos estudada que a forma adulta. No presente trabalho desenvolvemos um modelo animal da DHJ, além de utilizarmos abordagens ex vivo e estudos in vitro com o objetivo de avaliar os efeitos do QUIN sobre a homeostase do citoesqueleto, as vias de sinalização direcionadas ao equilíbrio de fosforilação/desfosforilação dos filamentos intermediários (FI) de astrócitos e neurônios e a participação do citoesqueleto das células neurais sobre o dano celular no estriado, cortex cerebral e hipocampo de ratos jovens. Também foram avaliados parâmetros comportamentais no estudo in vivo. Para o estudo in vivo, os ratos foram submetidos a uma injeção intraestriatal de QUIN (150 nmol) ou solução salina (controles) e os parâmetros bioquímicos e comportamentais foram avaliados 1, 7, 14 e 21 dias após a injeção. Para o estudo ex vivo, foram utilizadas fatias de estriado tratadas com QUIN (100 μM) ou tampão fisiológico (controles) durante 50 min e ferramentas farmacológicas foram utilizadas para estudar as vias de sinalização envolvidas nos efeitos causados pela neurotoxina no citoesqueleto. Os estudos in vitro foram desenvolvidos utilizando astrócitos e neurônios estriatais em cultura primária, onde as células foram tratadas com QUIN (10-500 μM) ou apenas com veículo (controles) por 24 h. Os resultados mostraram que os ratos injetados com QUIN apresentaram uma diminuição da captação de glutamato e um aumento na captação de Ca2+ logo após a infusão. Estes efeitos causaram alteração na fosforilação dos FI, propagaram-se do estriado para o córtex cerebral e hipocampo e foram acompanhados de gliose reativa e neurodegeneração no estriado e córtex, mas não no hipocampo. Além disso, os animais apresentaram déficit cognitivo que precedeu as alterações motoras, o que é uma característica da DHJ. O estudo ex vivo mostrou que o QUIN causou hiperfosforilação das subunidades dos neurofilamentos (NF) e da proteína glial fibrilar ácida (GFAP), FI de neurônios e astrócitos, respectivamente. Esses efeitos foram dependentes da ativação de receptores glutamatérgicos ionotrópicos e metabotrópicos, do influxo de Ca2+ através de canais de Ca2+ dependentes de voltagem (VDCC) e da ativação de cinases dependentes e independentes de segundos mensageiros. Além disso, o estudo in vitro mostrou que a alteração da fosforilação dos FI neurais é acompanhada de reorganização do citoesqueleto neuronal e astroglial por mecanismos envolvendo Ca2+. Os efeitos sobre o citoesqueleto neuronal foram totalmente revertidos pelo meio condicionado de astrócitos tratados com QUIN. Ainda, o estudo em co-cultura astrócito/neurônio mostrou que há uma proteção recíproca contra os efeitos do QUIN. O conjunto dos nossos dados evidencia que o dano excitotóxico causado pelo QUIN, através do aumento do influxo de Ca2+ para o citoplasma, pode ser um dos principais responsáveis pela desregulação das cascatas de sinalização intracelulares direcionadas para o citoesqueleto, sendo então o citoesqueleto neural um importante alvo para as ações do QUIN no cérebro de ratos jovens. A formação de um quadro de excitotoxicidade, o rompimento da homeostase do citoesqueleto e a alteração tecidual e celular parecem ser etapas iniciais no dano causado pelo QUIN e podem estar relacionados com os déficits comportamentais observados nos animais. Acreditamos que esses resultados são relevantes para a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na neurotoxicidade causada pelo QUIN em animais jovens e esperamos que a continuidade desse estudo possa contribuir ainda mais para o estudo das bases moleculares da DHJ. / Quinolinic acid (QUIN) is a neuroactive metabolite considered to be involved in neurodegenerative disorders, and the intrastriatal injection of QUIN is a commonly used model for the study of HD. The disease involves cognitive, motor and neuropsychiatric manifestations, and the juvenile form of the disease (JHD) has a more rapid progression of symptoms and is much less studied. In the present work we developed an animal model of JHD and ex vivo and in vitro approaches to evaluate the effects of QUIN on the homeostasis of the cytoskeleton, signaling pathways targeting the phosphorylation/dephosphorylation equilibrium of astrocyte and neuron intermediate filaments (IF) and the involvement of the cytoskeleton of neural cells on cell damage in the striatum, cerebral cortex and hippocampus of young rats. Behavioral parameters were also evaluated on in vivo study. For the in vivo study, rats were subjected to an instrastriatal injection of QUIN (150 nmol) or saline (controls) and the biochemical and behavioral parameters were evaluated 1, 7, 14 and 21 days after injection. For ex vivo study, striatal slices treated with QUIN (100 μM) or buffer (control) for 50 min and pharmacological approaches were used to study the signaling pathways involved in the effects caused by the neurotoxin on cytoskeleton. In vitro studies were developed using striatal neurons and astrocytes in primary culture, where cells were treated with QUIN (10-500 mM) or vehicle only (controls) for 24 h. The results showed that rats injected with QUIN showed a decrease in uptake of glutamate and increased uptake of Ca2 + after infusion. These effects caused alterations in the phosphorylation of IFs that propagated from striatum to cerebral cortex and hippocampus and were accompanied by reactive gliosis and neurodegeneration in cortex and striatum but not in hippocampus. Furthermore, the animals showed cognitive deficits that preceded motor changes, which is a characteristic of JHD. Ex vivo studies showed that QUIN caused hyperphosphorylation of neurofilament subunits (NF) and glial fibrillary acidic protein (GFAP), IF of neurons and astrocytes, respectively. These effects were dependent on the activation of ionotropic and metabotropic glutamate receptors, Ca2 + influx through voltage-dependent Ca2 + (VDCC) and the kinase-dependent and independent of activation of second messengers. Moreover, in vitro studies showed that the change in phosphorylation of neural IFs is accompanied by reorganization of the neuronal and astroglial cytoskeleton by mechanisms involving Ca2 +. The effects on the neuronal cytoskeleton were completely reversed by the conditioned medium of astrocytes treated with QUIN. Also, the study with co-cultured astrocyte-neuron showed that there is a mutual protection against the effects of QUIN. The set of our data shows that the excitotoxic damage caused by QUIN by increasing the influx of Ca2 + into the cytoplasm can be a major contributor to the misregulation of cascades of intracellular signaling directed to the cytoskeleton, making the cytoskeleton an important target for the actions of QUIN in brain of young rats. The formation of excitotoxicity, the disruption of cytoskeletal homeostasis and changes in cell tissue appear to be steps in the initial damage caused by QUIN and may be associated with behavioral deficits observed in the animals. We believe that these findings have contributed to a better understanding of the molecular mechanisms involved in the neurotoxicity caused by QUIN in young rats and we expect that the continuation of this study can contribute to the better understanding of the molecular basis of JHD.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:45:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309548.pdf: 4712083 bytes, checksum: 1e0a3781fbbeb47dd57377a6e8ce818b (MD5) / A insulina é o principal hormônio anabólico responsável pelo controle da captação, utilização e armazenamento dos nutrientes celulares como carboidratos, proteínas e lipídios, sendo essencial para a manutenção da homeostasia da glicose, o crescimento e diferenciação celular. Defeitos na ação e/ou na secreção de insulina podem levar à hiperglicemia, característica da diabetes melito. A diabetes melito é uma patologia complexa e multifatorial de elevada morbidade e mortalidade e, por esse motivo, é considerada uma epidemia, caracterizando um problema de saúde pública mundial. Muitas plantas são conhecidas na medicina popular de diferentes culturas pelas propriedades hipoglicemiantes e tem um uso crescente no tratamento da diabetes. Os compostos fenólicos derivados de plantas, especialmente os flavonóides, apresentam diversas propriedades e tem um potencial terapêutico muito investigado. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o efeito de extratos e frações de Bacharis articulata (carqueja) e de Musa x paradisiaca (banana), assim como do flavonóide rutina, na homeostasia da glicose em modelos experimentais in vivo e in vitro. As duas espécies foram avaliadas quanto às atividades anti-hiperglicêmica e/ou hipoglicemiante na curva de tolerância à glicose e em modelos de diabetes induzidos experimentalmente, como a secreção de insulina, o conteúdo de glicogênio hepático e muscular, a inibição das enzimas ?-glicosidases e a propriedade anti-glicação, assim como o conteúdo de flavonóides. Além disso, foi estudado o mecanismo de ação da rutina na captação de glicose e de cálcio em músculo sóleo, e também a secreção de insulina in vivo e o mecanismo de ação da rutina na captação de cálcio em ilhotas pancreáticas isoladas. Para tanto, foram utilizados ratos Wistar machos entre 50-55 dias de idade. Para a realização da curva de tolerância à glicose as coletas de sangue, para determinação da glicose e insulina sérica, foram realizadas nos tempos zero, 15, 30, 60, 120 e 180 minutos. Nos ensaios para a determinação do conteúdo de glicogênio os tecidos foram retirados dos animais 3 h após os tratamentos. As atividades das dissacaridases intestinais e a propriedade anti-glicação foram realizadas in vitro. A captação de 14C-glicose e de 45-cálcio (45Ca2+) foi estudada após a incubação do músculo sóleo com a rutina. As ilhotas pancreáticas foram isoladas e incubadas com 45Ca2+ e rutina, na presença ou não de diferentes inibidores e ativadores. Os extratos brutos, as frações n-butanol e residual aquosa de B. articulata e de M. x paradisiaca reduziram significativamente a glicemia de ratos normais hiperglicêmicos e potencializaram a secreção de insulina induzida por glicose. Além disso, observou-se um aumento no conteúdo de glicogênio no músculo sóleo e fígado após os tratamentos, principalmente com as frações n-butanol das duas espécies vegetais. Os extratos e as frações reduziram a atividade da maltase e preveniram a glicação. A rutina estimulou a captação de glicose e cálcio no músculo, estimulando a captação de glicose através da ativação de uma via insulinomimética e uma via independente da sinalização clássica da insulina. Além disso, a rutina estimulou a secreção de insulina in vivo e a captação de cálcio em ilhotas pancreática isoladas, atuando como um potencial agente secretagogo de insulina. Desta forma, apoiado nos resultados obtidos neste trabalho, propõe-se que as espécies vegetais, Baccharis articulata e Musa x paradisiaca, e o flavonóide rutina aqui estudados possam regular a homeostasia da glicose. Os mecanismos envolvem a inibição da enzima que permite a absorção intestinal da glicose, a inibição da glicação, o estímulo da secreção de insulina e o aumento na utilização de glicose pelos tecidos periféricos, evidenciando que estas duas espécies e a rutina podem atuar por múltiplos mecanismos de ação para regular a homeostasia da glicose e colaborar na prevenção das complicações da diabetes. / Insulin is the main anabolic hormone responsible for controlling the uptake, use and storage of cellular nutrients such as carbohydrates, proteins and lipids. It is essential for the maintenance of glucose homeostasis, growth and cellular differentiation. Defects in action and / or secretion of insulin may lead to hyperglycemia, which characterizes diabetes mellitus. Diabetes mellitus is a complex and multifactorial disease with high morbidity and mortality, therefore is considered epidemic causing a public health problem worldwide. Many plants are known in folk medicine of different cultures for their hypoglycemic properties showing an increasing use in the treatment of diabetes. The plant-derived phenolic compounds, especially flavonoids, have several properties and their therapeutic potential has been investigated. The aim of this study was to characterize the effect of extracts and fractions of Baccharis articulata ("carqueja") and Musa x paradisiaca ("banana"), as well as the flavonoid rutin, in glucose homeostasis using in vivo and in vitro experimental models. Antihyperglycemic and / or hypoglycemic activity in the curve of glucose tolerance and in models of experimentally induced diabetes, insulin secretion, the hepatic glycogen content and muscle, inhibition of the enzymes á-glucosidases and anti-glycation property were investigated, as well as the content of flavonoids. In addition, was also studied the mechanism of action of rutin in glucose and calcium uptake in soleus muscle, and also the in vivo insulin secretion and the mechanism of action of rutin on calcium uptake in rat isolated pancreatic islets. For in vivo experiments, Wistar male rats with 50-55 days of age were used. To glycemia and serum insulin determination blood samples were collected at zero, 15, 30, 60, 120 and 180 min in glucose tolerance curve. Tissues were removed from animals 3 h after oral administration of treatments to determine glycogen contents. The intestinal disaccharidases activities and anti-glycation property were performed in vitro. The glucose and calcium uptake was studied after incubation of the soleus muscle with rutin, in the presence or not of different inhibitors and of 14C-glucose or calcium (45Ca2+). The pancreatic islets were isolated and incubated with 45Ca2+ and rutin in the presence or absence of various inhibitors or activators. The crude extracts and n-butanol and residual aqueous fractions of B. articulata and of M. x paradisiaca showed potential anti-hyperglycemic activity in hyperglycemic normal rats and potentiated glucose-induced insulin secretion. Additionaly, it was observed an increase on glycogen content in muscle and liver after treatments, mainly with the n-butanol fractions of two species. The extracts and fractions reduced the activity of maltase and prevented glycation. Also, rutin stimulated glucose and calcium uptake in soleus muscle, stimulating glucose uptake via activation of an insulin-mimetic and an insulin-independent signaling pathways. Additionally, rutin stimulated insulin secretion in vivo and calcium uptake in isolated pancreatic islets, as a potential insulin secretagogue agent. Thus, these results suggest that Baccharis articulata, M. x paradisiaca and rutin are able to regulate glucose homeostasis. The mechanisms involve the inhibition of the enzyme that allows the intestinal absorption of glucose, the inhibition of glycation, the stimulation of insulin secretion and increase in glucose utilization by peripheral tissues showed that these plant species and rutin may act by multiple mechanisms of action to regulate glucose homeostasis, thereby contributing to the prevention of diabetes-related complications.

Orientador : Drª. Lucélia Donatti - UFPR / Coorientador : Lars Tomanek, PhD. California Polytechnic State University, EUA / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 27/08/2015 / Inclui referências : f. 132-159 / Área de concentração : Biologia celular e molecular / Resumo: O impacto de metais sobre os organismos vivos pode ser evidenciado em diferentes níveis de organização biológica a partir de moléculas e células, chegando a comunidades e aos ecossistemas. A lapa Nacella conccina e encontradas na região litorânea e zona de infralitoral da Antártida onde na Baia do Almirantado se localiza a Estação Antártica Brasileira Comandante Ferraz (EACF), local deste estudo. Durante os experimentos N. concinna (N=6/metal/concentracao/tempo) foram expostos a duas concentrações de chumbo (0,9 PgL-1 e 3,0 PgL-1) e cobre (0,12 PgL-1 e 0,25 PgL-1) nos tempos de 12, 24, 48 horas para ambos os metais e 168 horas somente para o chumbo. A temperatura de 0°C e a salinidade de 34% foram mantidas constantes. As brânquias foram congeladas em nitrogênio liquido e analisadas através de técnicas de proteomica. Foram quantificadas as mudanças na abundancia de proteinas a partir de géis gerados por eletroforese 2D. As proteinas foram identificadas por espectrometria de massa tandem. Para as brânquias de N. concinna expostas ao chumbo e ao cobre um grupo semelhante de proteinas alteradas foi observado. Foram identificadas proteínas antioxidantes, incluindo a Mn-superoxido dismutase e a Ferri tina indicando maior produção de especies reativas de oxigênio. As chaperonas envolvidas na maturação de proteínas presentes no reticulo endoplasmático apresentaram alterações possivelmente devido a uma mudança no estado redox deste compartimento celular. A maior abundancia de subunidades do proteassoma pode evidenciar maiores taxas de desnaturação de proteínas pelo proteassoma. Os metais também levaram a alterações na anidrase carbonica, provavelmente decorrente de alterações no equilíbrio acida-base das células branquiais. Proteínas metabólicas, como a arginina quinase, a triose fosfato isomerase glicolitica e a enolase, bem como a piruvato desidrogenase, tiveram seu volume alterado, o que pode estar relacionado a uma maior taxa de renovação de ATP. Finalmente, observamos a alteração na abundancia de uma isoforma da Cdc42, uma proteína de sinalização com função de modificar componentes do citoesqueleto. Possíveis efeitos em cascata da alteração da Cdc42 incluem mudanças da miosina e paramiosina. Nós supomos que, a substituição de metais ligados a proteínas pelo chumbo ou cobre causou um aumento de ROS e um desafio acida-base em brânquias, provocando uma inibição de maturação de proteínas no reticulo endoplasmatico, um aumento no tamponamento de ATP por arginina quinase e proteínas glicoliticas, bem como mudanças na abundancia de Cdc42 que afetaram filamentos do citoesqueleto. Estes fatos colaboram na elucidacao das ligações entre o metabolismo, balanço energético e tolerância ao estresse em organismos antárticos, neste caso, a lapa antartica N. concinna. Palavras-chave: Antártica, anidrase carbonica, Cdc42, chaperoninas, metabolismo energético, metal, estresse oxidativo, homeostase proteica. / Abstract: The impact of metals on living organisms may be evidenced at different levels of biological organization from molecules and cells, reaching communities and ecosystems. The limpet Nacella conccina is found in the coastal region and subtidal zone of Antarctic, including the South Shetlands archipelago islands and the King George Island where is the Brazilian Antarctic Station Comandante Ferraz (EACF), local of this study. Samples of N. concinna were collected in Admiralty Bay at Punta Plaza (62 ° 04'14,5 "S, 58 ° 24'11,9" W) and Botany Point (62 ° 06'15 7 "S, 58 ° 21'14,0" W) during 2011 and 2012 austral summer. During the experiments specimens (n = 6 / metal / concentration / time) were exposed to two concentrations of lead (0.9 ?gL -1 and 3.0 ?gL-1) and copper (0.12 ?gL-1 and 0.25 ?gL-1) during 12, 24, 48 hours for both metls and 168 hours for lead. The temperature was 0 ° C and salinity was maintained constant at 34%. The gills were frozen in liquid nitrogen and analyzed by proteomic techniques. Changes in abundance of proteins were quantified in 2D gels generated by electrophoresis. Proteins were identified by tandem mass spectrometry. Gills exposed to lead and copper had a similar changed proteins. Antioxidant proteins were identified, including Mn-superoxide dismutase and ferritin indicating increased production of reactive oxygen species. The chaperone involved in the maturation of proteins in the endoplasmic reticulum showed significant differences possibly due to a change in redox state of this cellular compartment. The greater abundance of proteasome subunits may indicate higher rates of denaturation of proteins by the proteasome. Metals also led to a change in carbonic anhydrase, which may be due to changes in acidbase balance of gill cells. Metabolic proteins, such as arginine kinase, triose phosphate isomerase and glycolytic enolase and pyruvate dehydrogenase, had changed their volumes in gels, which can be related to a higher rate of ATP renewal. Finally, we note the change in the abundance of an isoform of cdc42, a signaling protein related to modify cytoskeletal structures. Possible downstream effects of cdc42 included possible shifts in myosin and paramyosin. We assume that the substitution of metals bound to proteins by lead or copper caused an increase of ROS and a challenge in acid based on gills, causing inhibition of the protein maturation in the endoplasmic reticulum, an increase in buffering ATP and the glycolytic protein arginine kinase, as well as changes in the abundance of cdc42 affecting cytoskeletal filaments. Facts those who collaborate in the elucidation of links between metabolism, energy balance and stress tolerance. Keywords: Antarctic, carbonic anhydrase, Cdc42, chaperonins, energy metabolism, ferritin, gills, heavy metal, oxidative stress, protein homeostasis.