Os agentes antineoplásicos são considerados drogas de risco, ou seja, aquelas que podem ocasionar efeitos como genotoxicidade, carcinogenicidade , teratogenicidade ou alteração na fertilidade e a exposição dos profissionais de saúde constitui-se em grande preocupação do ponto de vista de saúde ocupacional. Precedendo o seu emprego na terapia oncológica, estes medicamentos devem ser submetidos a análises físicas, químicas e biológicas para avaliação da qualidade, sendo que estes testes geram considerável volume de resíduos que também requerem tratamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia de diferentes métodos de inativação para as moléculas de cisplatina, doxorrubicina e paclitaxel em solução injetável, utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (avaliação química) e teste de citotoxicidade in vitro (avaliação biológica). Foram avaliados os inativantes Asepto 75® (solução a 0,5%), hipoclorito de sódio (solução a 10%) e tiossulfato de sódio (solução a 10%). Os ativos ficaram expostos aos inativantes por períodos que variaram de 0 a 6 horas. Os resultados demonstraram que o asepto 75 é eficiente para a inativação química e biológica dos três ativos, sendo o tempo de exposição fator determinante para a degradação química da cisplatina. Os graus de citotoxicidade variaram de nenhum a leve (IZ= 0 a 1). O hipoclorito de sódio possui um grau de citotoxicidade por si só, porém foi eficaz na inativação química dos três ativos. Já o inativante tiossulfato de sódio se mostrou eficaz na in ativação química da cisplatina, não tendo efeito sobre a doxorrubicina ou sobre o paclitaxel. Os resultados da avaliação in vitro mostraram-se compatíveis com os da avaliação química. Conclui-se que a inativação dos princípios ativos previamente ao descarte é eficaz para reduzir os riscos ocupacionais e ambientais das drogas citotóxicas. / The anti-neoplastic agents are considered risk drugs, that is, the ones that can cause effects, such as genotoxicity, carcinogenicity, teratogenicity or change in fertility. Because of these factors, the exposure of the health care professionals are a great concern of occupational health. Before the use of the oncological therapy, these drugs should be undergone to the physical, chemical and biological tests for the quality evaluation, considering that these test also produce a considerable amount of waste which also demand treatment. The aim of this work is to evaluate the efficacy oh the different methods of inactivation for the cisplatine molecules, doxorubicine and paclitaxel in injection solutions. Using high performance liquid chromatography (chemical evalution) and in vitro citotoxity test (biological evaluation). It has been evaluated Asepto 75 degradant (aqueous solution at 0,5%), sodium hypochlorite (aqueous solution at 10%) and sodium thyosulfate (aqueous solution at 10%). The drugs were exposed to the degradants in periods that ranged from 0 to 6 hours. The results have been demonstrated that asepto 75 is efficient for the chemical and biological inativation of the drugs, and the time of exposition is determinant for the chemical degradation of cisplatin. The citotoxicity grades have ranged from \"none\" to \"slight\". The sodium hypochlorite has a toxicity grade for itself, although it was effective in the chemical degradation of the three drugs. Yet the sodium thiosulfate degradant has demonstrated to be effective in the chemical inativation of cisplatin, not having effects over doxorubicin or paclitaxel. The results of in vitro evaluation have been compatible with the chemical evaluation. It concludes that the inactivation of the drugs before the waste is effective to reduce the occupational and environmental risks of citotoxic drugs.

Considerando a necessidade da pasteurização da água de coco verde, após a abertura do fruto, devido à ação de microrganismos e das enzimas presentes, peroxidase (POD) e polifenoloxidase (PFD), o presente trabalho tem como objetivo estudar o comportamento da atividade dessas enzimas, através de processo térmico contínuo. Na primeira parte foi estudada a cinética de inativação térmica das enzimas em processo de pasteurização da água de coco, realizado em trocador de calor a placas (TCP) de laboratório, ARMFIELD FT 43–A, a temperatura de 90°C em diferentes tempos de retenção. Amostras da água de coco não processada e processada foram congeladas a – 30ºC para as análises enzimáticas. Na segunda parte, com base nos resultados obtidos de cinética, foram realizados processos a 90 ºC com tempos de retenção de 120, 180 e 200 s para o estudo do comportamento dessas enzimas durante o armazenamento. Análises de pH, acidez, turbidez e atividade enzimática também foram realizadas durante o tempo de armazenamento de amostras da água de coco processada e não processada em temperatura ambiente, refrigerada (10ºC) e congelada (- 20ºC). Cada lote de água de coco foi caracterizado pela densidade, teores de sólidos totais e solúveis, cinzas, pH, acidez e turbidez. Nos processos térmicos contínuos realizados a 90ºC a POD e PFD presentes na água de coco apresentaram pelo menos duas isoenzimas com estabilidades diferentes e a PFD mostrou-se mais termorresistente que a POD. A POD presente na água de coco processada, durante o armazenamento a – 30ºC, apresentou-se mais estável que a PFD. A água de coco processada que apresentou maior estabilidade físico-química e enzimática foi a armazenada congelada. / Considering the need for green coconut water pasteurization after opening the fruit due to microbial and enzymatic (peroxidase (POD) and polyphenol oxidase (PFD)) action, the objective of this work is to study the behavior of the activity of these enzymes during continuous thermal processing. The first stage of the work was the study of the enzymes thermal inactivation kinetics during continuous pasteurization of coconut water, performed in a laboratory plate heat exchanger, Armfield 43 – A, at a temperature of 90°C with different holding times. Samples of unprocessed and processed coconut water were frozen at - 30°C for enzymatic analyses. In the second stage, based on the results obtained, processing was performed at 90°C with holding times of 80, 120, 180 and 200 s for studying the behavior of these enzymes during storage. Analyses of the pH, titratable acidity, turbidity and enzymatic activity were conducted during storage in processed and unprocessed samples kept at ambient temperature, refrigerated (10°C) and frozen (- 20°C). Each coconut water batch was characterized by density, total and soluble solids, ashes, pH, titratable acidity and turbidity. For the continuous thermal processes carried out at 90°C both POD and PFD presented at least two isozymes with different thermal stability, and PFD was more thermally resistant than POD. During storage at - 30°C POD in processed coconut water was more stable than PFD. The highest physicochemical and enzymatic stability was achieved for processed coconut water under frozen storage.

A resistência térmica dos microrganismos sofre influência, entre outros fatores, das características do agente e das características do substrato, como o teor de gordura. Um dos objetivos da pasteurização do creme é a eliminação dos patógenos eventualmente presentes no leite. Entretanto, não há padrão de tempo e temperatura de pasteurização para este produto na legislação. O Mycobacterium bovis é considerado o patógeno não formador de esporo de maior resistência térmica que pode normalmente ser transmitido pelo leite. Assim, este trabalho se propõe a avaliar a inativação de Mycobacterium bovis (espoligotipo BR024) em creme de leite fresco submetido a alguns parâmetros comerciais de pasteurização. Creme de leite foi contaminado e pasteurizado em Banho-Maria a 75°C, 80°C, 85°C e 90°C, por 5 e 15 segundos. O agente foi quantificado por semeadura em duplicata das diversas diluições em meio Stonebrink, após incubação a 36°C/45 dias. A redução na população variou de 3,9 log UFC/mL até a 6,8 log UFC/mL o que mostra que, nas condições do estudo, todos os binômios estudados mostraram-se capazes de reduzir a carga contaminante para níveis tão baixos ou menores que 0,1 log UFC/mL, considerando a máxima contaminação inicial natural do leite por M. bovis (4 log UFC/mL), segundo Ball (1943) / The thermal resistance of microorganisms is influenced by the agent in question, the initial microbial load and the characteristics of the substrate that can exert a protective effect on the cell, for example, the fat content. The pasteurization of whipping cream aims to eliminate pathogen microorganisms that may occasionally be present in milk. However, there is no standard in the law of time and temperature for this product, making it necessary more detailed study to consider the specific feature of thermal resistance of microorganisms at different temperatures for pasteurization, especially considering the high fat product. Mycobacterium spp is considered the pathogen spore-non-forming of higher heat resistance that can be transmitted by milk, among species, M.bovis is the most pathogenic. Therefore, this study aims to evaluate the inactivation of Mycobacterium bovis (spoligotype BR024) in fresh whipping cream subjected to some parameters of commercial pasteurization. Whipping cream was contaminated and pasteurized in a water bath at 75°C, 80°C, 85°C and 90°C for 5 and 15 seconds. The agent was measured in duplicate in the middle Stonebrink after incubation at 36°C/45 days. The reduction in the population ranged from 3.9 log CFU / mL up to 6.8 log CFU/ mL which shows that under the conditions of the study, all binomials studied were able to reduce the contaminant load to such low levels or lower than 0.1 log CFU / ml, the maximum initial natural contamination of milk by M. bovis (4 log CFU / mL), according to Ball (1943)

A água de coco, como comercializada atualmente, é esterilizada e adicionada de conservante químico ou antioxidante, o que ocasiona a redução de suas qualidades sensorial e nutricional. Para evitar esses efeitos indesejados tem se estudado o aquecimento da água de coco através da radiação por micro-ondas, o que possibilitaria uma bebida de melhor qualidade sensorial e sem adição de conservante ou com menor quantidade dessa substância. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a viabilidade da pasteurização da água de coco por micro-ondas, utilizando esporos de B. coagulans como indicador biológico do processo. Esporos de B. coagulans CCGB (LFB-FIOCRUZ) 1433 foram inoculados em amostras de água de coco, obtida diretamente de frutos verdes (Cocos nucífera L.) e previamente acidificada (ácido ascórbico e cítrico), seguida de pasteurização em micro-ondas com frequência de 2450 MHz. Os ensaios, provenientes de um Delineamento Central Composto Rotacional, com 4 variáveis (temperatura, quantidade e composição dos ácidos e potência do aparelho de micro-ondas) foram realizados aleatoriamente, com tempo de processo de até 20 minutos. Os testes foram conduzidos com 3 repetições do ponto central. Também foi realizado o processo em manta de aquecimento a fim de comparar os dois métodos. Os resultados da inativação foram expressos em log número de esporos/mL de água de coco. A temperatura é o fator preponderante para o processo de pasteurização da água de coco através da análise dos resultados obtidos pela DCCR. Também foi possível observar que, nas seguintes condições: a) potência de 120 W; b) 76 mg de ácidos adicionados à bebida e c) composição dos ácidos de 22% ascórbico e 78% cítrico, houve uma separação dos resultados em dois grupos. Um grupo à temperatura de 86 °C, em que, a redução da população de esporos foi menor (entre 0,5 log e 3,7 log número de esporos/mL de água de coco), e outro à temperatura de 92 °C, que apresentou maiores reduções logarítimicas do micro-organismo (entre 3,4 log e 7,0 log número de esporos/mL de água de coco). Realizado o teste ANOVA, ficou comprovado que o aumento predito foi significativo. Houve diferença estatisticamente significativa na comparação entre o aquecimento por micro-ondas e o convencional. Porém, essa diferença não foi considerada uma vez que microbiologicamente pode ser desprezada. Quanto ao tempo de processo, são necessários, em média, 10 a 15 minutos de retenção na temperatura desejada para atingir o maior nível de inativação de esporos nas condições do ponto central (89 °C, 125 W, 75 mg de ácidos adicionados à água de coco e a composição desses ácidos de 75% cítrico e 25% ascórbico). A pasteurização da água de coco por micro-ondas mostrou-se viável, mas outros estudos são necessários para otimizar o processamento. / Coconut water, as currently marketed, is sterilized and added with chemical preservative or antioxidant, which reduces its sensory and nutritional qualities. In order to avoid these undesired effects, the heating of coconut water through microwaves radiation has been studied, which would allow a drink of better sensorial quality and without addition of preservatives or with reduced amount of these substances. The objective of this study was to evaluate the viability of the pasteurization of coconut water by microwave, using spores of B. coagulans as biological indicator of the process. Spores of B. coagulans CCGB (LFB-FIOCRUZ) 1433 were inoculated in samples of coconut water, obtained directly from green fruits (Cocos nucífera L.) and previously acidified (ascorbic and citric acid), followed by pasteurisation using microwaves with frequency of 2450 MHz. The tests, from a Rotational Composite Central Design, with 4 variables (temperature, quantity and composition of the acids and power of the microwave apparatus) were carried out randomly, with a process time of up to 20 minutes. The tests were conducted with 3 replicates of the central point. The conventional heating process was also carried out in order to compare the two methods. Inactivation results were expressed as log of spores /mL of coconut water. Temperature is the preponderant factor for the process of pasteurization of coconut water through the analysis of the DCCR. It was also possible to observe that, under the following conditions: a) power of 120W; b) 76 mg of acids added to the beverage and c) composition of acids of 22% ascorbic and 78% citric acid, the results were separated into two groups: one group at a temperature of 86 °C, where the reduction of the spore population was lower (between 0,5 log and 3,7 log of spores/mL of coconut water), and another one at a temperature of 92 °C, which presented higher logarithmic reductions of the microorganism (between 3,4 log and 7,0 log of spores/mL of coconut water). Once the ANOVA test was performed, it was verified that the predicted increase was significant. There was a difference statistically significant between conventional and microwave heating. However, this difference was not taken into account because microbiologically it could be neglected. As for processing time, an average of 10 to 15 minutes of retention at the desired temperature is required to achieve the highest level of inactivation of spores at the center point conditions (89 °C, 125 W, 75 mg of acids added to the cocnut water and the composition of acids of 75% cítrico e 25% ascórbico). The pasteurisation of coconut water by microwave has proved to be feasible, but other studies are needed to optimize processing.

Esta pesquisa teve como objetivo estudar a hidrodinâmica, a transferência de massa e a inativação de microrganismos indicadores durante o processo de ozonização de esgoto sanitário tratado previamente em reator UASB. A pesquisa foi dividida em três grupos de ensaios, experimentos I, II e III, nos quais foram medidas as concentrações de bolhas de ozônio, os campos de velocidades instantâneos e médios, os diâmetros das bolhas de ozônio e realizados ensaios de desinfecção com ozônio para inativação de microrganismos indicadores - E. coli, colifagos e Clostridium perfringens - e remoção de DQO. Estes ensaios foram realizados tanto em batelada (experimento I e II) quanto em fluxo contínuo (experimento III), e as dosagens de ozônio aplicado foram de 10 e 20 mg/L e os tempos de contato de 5, 10, 15 e 20 minutos. As concentrações, velocidades e diâmetros das bolhas de ozônio foram proporcionais às vazões de ozônio aplicadas e variaram, respectivamente, de 0,23 a 5,26%, de 6,84 a 10,81 cm/s e de 0,260 a 1,781 mm. A quantidade de ozônio consumido variou entre 50,5% e 99,3%, em relação à dose de ozônio aplicado, e seu valor foi decrescente com o aumento da vazão de ozônio. Quanto à inativação dos microrganismos indicadores, C. perfringens apresentou-se como o mais resistente à ação bactericida do ozônio seguido por E. coli e colifagos. Foram inativados 1,7 log de C. perfringens (Ct = 80 mg.min/L); 6,1 log de E. coli (Ct = 133 mg.min/L); e 100% de colifagos (Ct = 38 mg.min/L). O controle das características de ensaios - dose e vazão aplicadas e tempo de contato -, bem como das características hidrodinâmicas das bolhas de ozônio podem otimizar o processo de ozonização de esgoto sanitário tornando-o atrativo técnica e economicamente. / This research had as objective study hydrodynamics, mass transfer and indicating microrganisms inativation during the ozonization process of sanitary sewer treated previously in UASB reactor. The research was divided in three groups of assays, experiment I, II e III, in which had been measured the concentrations, velocity and diameter of bubbles and carried through assays of disinfection with ozone for indicating microrganisms inativation - E. coli, coliphages and C. perfringens - and COD removal. These assays had been carried through in batch (experiment I and II) how much in continuous flow (experiment III), and the dosages of applied ozone had been of 10 and 20 mg/L and the times of contact of 5, 10, 15 and 20 minutes. The concentrations, velocity and diameters of ozone bubbles had been proportional to the applied ozone outflows and had varied, respectively, of 0,23 to 5,26%, of 6,84 to 10,81 cm/s and 0,26 to 1,781 mm. The amount of consumed ozone varied between 50,5 and 99,3%, in relation to the dosage of applied ozone, and its value was decreasing with the increase of the ozone outflow. For the indicating microorganisms inativation, C. perfringens was presented as most resistant to the bactericidal action of ozone followed for E. coli and coliphages. Had been inactivated 1,7 log of C. perfringens (Ct = 80 mg.min/L); 6,1 log of E coli (Ct = 133 mg.min/L); and 100% of colifphages (Ct = 38 mg.min/L). The control of the characteristics of assays - dosage and outflow applied and time of contact -, as well as of the hydrodynamic characteristics of the ozone bubbles they can optimize the ozonization process of sanitary sewer becoming it attractive technique and economically.

Em fêmeas de mamíferos, um dos cromossomos X é inativado proporcionando compensação de dose entre os produtos gênicos de machos e fêmeas. A inativação do cromossomo X (ICX) ocorre no embrião em desenvolvimento, e se caracteriza pela aquisição de marcas heterocromáticas no cromossomo X inativado (Xi), que são mantidas nas células somáticas ao longo das divisões celulares. O melhor modelo para estudo do início da ICX são as células-tronco embrionárias femininas. Provenientes da massa celular interna de blastocistos, elas representam um embrião em desenvolvimento e possuem os dois X ativos; a diferenciação das células promove a ICX in vitro, o que permite a identificação dos fatores e mecanismos moleculares envolvidos. A derivação de linhagens de célulastronco embrionárias humanas (human embryonic stem cells - hESCs) em 1998 permitiu novas possibilidades de estudo da ICX, pois a maioria dos trabalhos procurou esclarecer o mecanismo da ICX no modelo murino. Tradicionalmente, a manutenção da ICX em humanos tem sido investigada em células somáticas híbridas ou transformadas; porém, sabe-se que estas não representam um contexto celular natural. Assim, o presente trabalho teve como objetivos principais explorar a potencialidade de hESCs no estudo do início da ICX, e ainda investigar a função de três fatores na manutenção da ICX em células humanas imortalizadas: DNMT1 (enzima responsável pela manutenção da metilação do DNA), SMCHD1 (proteína da família de coesinas/condensinas), e XIST (um RNA não-codificador que inicia o processo de heterocromatinização do futuro Xi) foram selecionados para este estudo, uma vez que todos participam da manutenção da ICX em camundongos. Até o momento foram derivadas em nosso laboratório quatro linhagens de hESCs, as primeiras da América Latina. A caracterização das linhagens mostrou que, apesar de se manterem indiferenciadas, as hESCs femininas encontram-se em estágio pós-ICX, pois mesmo indiferenciadas já apresentam um dos X inativado. Nossos dados indicam que, submetidas às atuais condições de cultivo, as hESCs não são bons modelos para o estudo do início da ICX, e é possível que a inativação de um cromossomo X durante o cultivo confira alguma vantagem seletiva às células. A estratégia utilizada no estudo da manutenção da ICX foi o silenciamento dos três genes por interferência de RNA (RNAi). Não foi possível diminuir significativamente a expressão dos genes XIST e SMCHD1. Porém, o silenciamento de DNMT1 foi expressivo, e em resposta foi observada reativação do gene MAOA, localizado no cromossomo X e submetido à inativação. Apesar de nossas análises mostrarem que os efeitos da diminuição de DNMT1 foram restritos ao gene MAOA, estes resultados sugerem a existência de diferentes hierarquias de controle epigenético dos genes submetidos à ICX em células humanas / In female mammals, one of the X chromosomes is inactivated to achieve dosage compensation between males and females. The X chromosome inactivation (XCI) occurs early during embryogenesis and is characterized by the acquisition of heterochromatic features on the inactive X (Xi), which are maintained during all the subsequent cell divisions. Embryonic stem cells are the most suitable cells to study the establishment of XCI. They are obtained from the inner cell mass (ICM) of blastocysts, and can represent a developing female embryo, possessing two active X-chromosomes; when differentiated, these cells recapitulate XCI in vitro, and thus one can identify XCI regulators and factors involved. The derivation of human embryonic stem cells (hESCs) in 1998 offered new possibilities to study XCI, since most of the mechanistic studies of XCI have so far been investigated in the mouse model system. Traditionally, maintenance of XCI in humans has been addressed in somatic cell hybrids or transformed cells; however, they do not represent a natural cellular context. The main goals of the present work were to verify the potential of hESCs as models of XCI, and also to study the function of three important factors in XCI maintenance in immortalized human cells. DNMT1 (DNA-methyltransferase 1), SMCHD1 (a cohesin/condensin protein family member) and the XIST gene (a non-coding RNA which triggers XCI and promotes X heterochromatin formation on the future Xi) were selected, as they are key factors in XCI maintenance in the mouse. Until now four hESCs lines were derived in our lab. Their characterization showed that, in spite of been undifferentiated, the female hESCs have already undergone XCI. Our data suggest that, under the actual culture conditions, hESCs are not good models to study XCI, and it is also possible that X inactivation confers selective advantage to hESCs. Knockdown by RNA interference was used to study the roles of three genes in XCI maintenance. We could not efficiently knockdown XIST or SMCHD1. However, the DNMT1 silencing was substantial, and led to the reactivation of MAOA, an X-linked gene subjected to XCI. Although the effect of DNMT1 silencing was restricted to MAOA, our data suggest that there are different epigenetic hierarchies to control the expression of the genes subjected to XCI in human cells.

Este trabalho teve o objetivo de estimar a frequência de deficiência mental causada por mutações no cromossomo X entre pacientes do sexo masculino, que constituem casos isolados de deficiência mental. A estratégia adotada foi a determinação do padrão de inativação do cromossomo X nas mães dos afetados, com base (a) nas indicações de que desvios extremos do padrão casual de inativação do cromossomo X têm alta probabilidade de estar relacionados à presença de mutações do cromossomo X e (b) na observação de que a frequência desses desvios está significantemente aumentada em mulheres certamente portadoras de mutações que causam deficiência mental de herança ligada ao X. A vantagem seletiva das células que possuem o alelo não mutado no cromossomo X ativo é uma explicação para tais desvios extremos da inativação do cromossomo X, raramente encontrados na população geral. Selecionamos 115 meninos portadores de deficiência mental moderada a grave associada a outros sinais clínicos, não característicos de síndrome conhecida e que tinham cariótipos normais e teste negativo para a síndrome do cromossomo X frágil; suas genitoras concordaram com a participação no estudo. Esses pacientes foram encaminhados ao Serviço de Aconselhamento Genético do Laboratório de Genética Humana, Departamento de Genética e Biologia Evolutiva, por diferentes serviços médicos, para diagnóstico e orientação quanto a riscos de recorrência na família. O padrão de inativação do cromossomo X nas mães dos afetados foi investigado, com base na metilação diferencial dos alelos do gene AR (Androgen Receptor gene) , no cromossomo X ativo e inativo. As mães de 100 desses meninos se revelaram heterozigóticas quanto à repetição polimórfica CAG do gene AR, requisito do teste para determinar o padrão de inativação do cromossomo X. Onze mulheres (11%) apresentaram desvios extremos do padrão de inativação do X (≥ 98:2), frequência significativamente maior (P = 0.0001; teste exato de Fisher) do que aquela que a literatura registra, em estudo utilizando o mesmo ensaio, entre mulheres adultas da população geral (0,017; IC 95% = 0,007 0,034). A raridade de desvios tão extremos na população geral permite admitir que as mães dos afetados que apresentam tais desvios sejam portadoras de mutação no cromossomo X, que causa a deficiência mental em seus filhos. Sendo assim, estimamos em 11% a frequência de deficiência mental em nossa amostra de 100 meninos casos isolados de deficiência mental (IC 95% = 0,056 0,188), sem incluir a síndrome do X frágil, responsável por 2,5% a 3% da deficiência mental no sexo masculino. Essa nossa estimativa para a proporção de deficiência mental moderada grave ligada ao X entre indivíduos do sexo masculino com DM é da mesma ordem de grandeza daquelas relatadas na literatura, baseadas (a) na frequência da síndrome do X frágil em coortes de homens com deficiência mental e entre famílias com deficiência mental de herança ligada ao X ou (b) nas inferências da prevalência de deficiência mental e de deficiência mental causada por mutações no cromossomo X na população geral masculina. Entretanto, a frequência por nós determinada deve ser uma subestimativa, considerando que os desvios extremos do padrão de inativação ocorrem em apenas um terço das portadoras obrigatórias de mutações que causam deficiência mental com herança ligada ao X. Com base nos resultados deste estudo, consideramos indicada a avaliação do padrão de inativação do cromossomo X em mães de indivíduos do sexo masculino, casos isolados de deficiência mental. A detecção de desvio extremo da inativação deve ser considerada indicativa de deficiência mental de herança ligada ao X, constituindo subsídio para o aconselhamento genético da família e podendo levar á identificação da mutação causadora da deficiência mental. / Nearly a third of obligate carriers of mutations causative of X-linked mental retardation (XLMR) have been reported to have extreme X-inactivation skewing in peripheral blood cells, compared to their non-carrier relatives. Selective advantage of cells with the non-mutated allele on the active X chromosome would explain this skewing. Based on these findings, we used the pattern of X-inactivation in mothers of mentally retarded boys, as a parameter to evaluate the frequency of XLMR among non-familial cases. To determine the X-inactivation pattern in these women, we investigated the methylation status of the AR (Androgen Receptor) alleles in blood cells. We selected 115 boys with moderate to severe mental retardation of unknown cause, who had normal karyotypes and tested negative for fragile X syndrome; the mothers of 100 of these boys were found to be heterozygous for the polymorphic CAG repeat of the AR gene, a requisite of the X-inactivation assay. Eleven women (11%) had extremely skewed X-inactivation (≥ 98:2), a frequency significantly higher (P = 0.0001; Fisher exact test) than the frequency reported for adult women from the general population (1.7%; 95% CI = 0.007 0,034). Assuming that every mother with extremely skewed X-inactivation is a carrier of an X-chromosome mutation that causes mental retardation in her son, the frequency of XLMR in our sample of 100 boys is 11% (95% CI = 0,056 0,188), the fragile X syndrome being excluded. Although these figures are quite in agreement with previous estimations of the frequency of XLMR among mentally retarded men, they might be an underestimation, when it is taken into account that only about a third of obligate carriers of XLMR mutations have highly skewed X inactivation.

Devido à grande preocupação com a geração de novas tecnologias mais ágeis, eficientes e de baixo custo, as reações fotodinâmicas (RF) têm ganhado destaque. Estas envolvem a ativação de um fármaco fotossensível (fotossensibilizador (FS)), pela iluminação em uma faixa específica de comprimentos de onda, gerando assim espécies reativas altamente citotóxicas levando as células à morte. As RF são divididas em duas categorias: terapia fotodinâmica (TFD) e inativação fotodinâmica (IFD). A primeira é utilizada para tratamentos oncológicos, dermatológicos, entre outros. A segunda é utilizada para descontaminação de micro-organismos em infecções localizadas. Atualmente a IFD tem sido alvo de muitos estudos pois tem diversas vantagens quando comparadas com as técnicas de descontaminação atuais. Duas das mais importantes são: a seletividade e a não geração de micro-organismos resistentes aos FSs. Apesar desta técnica ser utilizada com sucesso em diversos campos, ela ainda apresenta baixa eficiência quando comparada às técnicas tradicionais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi criar um novo protocolo de aplicação da IFD visando o aumento de eficiência, bem como um estudo profundo das interações dos FSs com as células, e o monitoramento da dinâmica do FS nestas. O presente estudo utiliza-se de células da levedura Candida albicans e demonstra a interação destas células com dois FSs: Photogem® e Curcumina. Foi proposto um novo protocolo que promove o aumento da internalização de FS pelas células baseado na pré-iluminação de baixa dose durante o tempo de incubação. Foi possível demonstrar através da medida dos espectros de absorção do sobrenadante de uma solução com células e Photogem®, que as amostras que tiveram pré-iluminação internalizaram mais FS do meio do que as células mantidas no escuro. Além disso, a partir de ensaios de viabilidade com a levedura e o Photogem® foi demonstrado que as amostras que tiveram pré-iluminação apresentaram diminuição de até seis ordens de grandeza nas unidades formadoras de colônia quando comparadas com as amostras tratadas pelo protocolo tradicional de IFD. Através das técnicas de microscopia confocal de fluorescência e de imagem de tempo de vida de fluorescência foi possível compreender a interação entre os FSs e as células, bem como estudar a ligação deste FS em diferentes regiões da célula. Além disso, foi estudada ainda a mobilidade destas moléculas dentro das células sob condições com e sem iluminação de baixa dose. Através deste estudo pôde-se inferir que as moléculas de curcumina tem tempos característicos de entrada nas células mais lentos que os tempos característicos do Photogem®. Ainda foi possível tomar vantagem da fluorescência do Photogem® para monitorar a entrada deste nas células de levedura, bem como monitorar a formação do seu fotoproduto, determinando assim que 7,5 minutos é o tempo médio de iluminação durante a incubação com FS necessário para que pelo menos 80% das células tivessem o FS internalizado, sem significante formação de fotoprodutos. Conclui-se ainda que este novo protocolo de incubação com iluminação leva a maior eficiência e seletividade da IFD, abrindo caminho para uma nova linha de pesquisa nas RF em geral, possivelmente podendo este protocolo ser aplicado em diversos tipos de células. / In the last years, due to the increasing need of generation of novel faster and cheaper technologies, the photodynamic reactions (PR) have been highlighted. These reactions involves the activation of a photosensitive drug, named photosensitizer (PS), by light in proper spectral window and generation of highly cytotoxic reactive species, leading cells to death. The photodynamic reactions may be divided in two categories: photodynamic therapy (PDT) and photodynamic inactivation (PDI). The first one is performed in order to treat oncologic, dermatologic and other diseases, whereas the second one is employed in the decontamination of microorganisms in localized infections. When compared with existing decontamination techniques, PDI has several advantages, among which two of the most important are its selectivity of the PS that acts only at the delivered site, as well as not inducing antibiotic resistance, for such reasons are subjected of many current studies. Althought this technique has been performed with great success in many fields, it still has a lack of efficiency. In this context, the purpose of this study was create a new application protocol of this technique in order to increase the efficiency, as well as understand the interactions of the PS with the cells and monitoring the drug dynamic in cells. In this study, Candida albicans cells were utilized and the interaction of two PSs (Photogem® and Curcumin) were demonstrated. A new protocol which promotes an increase of the PS cells uptake was proposed, this protocol is based on the low dose illumination during the incubation time. By measuring absorption spectra of the supernatant of two solutions with cells and Photogem®, in which in one of them were applied a low dose light, was demonstrated that the illuminated cells had an uptake increased when compared with the sample kept in the dark. Moreover, viability assays with the Photogem® and the cells proved that the cells that receive low dose light in the incubation stage had more damage in the PDI, showing a decrease of six orders of magnitude when compared with the traditional PDI. Through confocal and lifetime fluorescence microscopy techniques it was possible not only to comprehend the interaction between the PS and cells, as well as to study the binding of this molecules in different regions of the cells. Furthermore, the mobility of the PS molecules inside the cells was studied in conditions of illumination and dark, it could be inferred that the curcumin molecules has higher characteristic time than Photogem® molecules. Monitoring the cell Photogem® uptake, and the photoproduct formation was possible by take advantage of the PS fluorescence. Thus it was possible to determine the average illumination time (7.5 minutes) during the incubation time so at least 80% of the cells had the PS internalized, without much generation of photoproducts. It follows also that this new incubation protocol with low dose illumination leads to greater efficiency of PDI, so this study leads a new field of research in overall photodynamic reaction.

O imprinting genômico, processo regulado epigeneticamente segundo o qual os genes se expressam de acordo com sua origem parental (paterna ou materna), está envolvido no desenvolvimento placentário. Na região cromossômica 11p15.5 encontram-se vários genes importantes para o desenvolvimento fetal e da placenta, os quais são regulados por duas principais regiões controladoras de imprinting (ICR1 e 2) onde se encontram as regiões diferencialmente metiladas H19DMR e KvDMR1, respectivamente. O imprinting genômico e a inativação aleatória do cromossomo X são processos epigenéticos presentes em mamíferos placentários. O presente trabalho teve como objetivo principal verificar a presença de mosaicismo do perfil epigenético entre tecidos extraembrionários de estágios precoces da gravidez (primeiro trimestre), e em vilosidade coriônica de placentas a termo (terceiro trimestre). Foram coletadas amostras de 10 gestações de primeiro trimestre (vilosidade coriônica, âmion, membrana de cordão umbilical e tecido embrionário) e 14 de terceiro trimestre (vilosidade coriônica), das quais 10 foram consideradas como controles e quatro utilizadas para estudo de mosaicismo restrito à vilosidade coriônica (coleta de amostras de todos os cotilédones). Após extração do DNA, foi utilizado o Método de Digestão Enzimática Sensível à Metilação Associada à PCR em Tempo Real para o estudo do padrão de metilação da KvDMR1 e da H19DMR em diferentes tecidos do primeiro trimestre gestacional e em tecido placentário do terceiro trimestre. O padrão de inativação do cromossomo X foi avaliado em todos os cotilédones de duas placentas a termo, de fetos do sexo feminino, por meio do ensaio do receptor de andrógeno humano (HUMARA assay), utilizando eletroforese capilar, e com acréscimo de um novo marcador de inativação do cromossomo X (ICX1). Na análise estatística foram utilizados o teste t não pareado, teste de Turkey e teste t pareado. A média de metilação da KvDMR1 das amostras de vilosidade coriônica do primeiro trimestre gestacional foi estatisticamente diferente da média de metilação do terceiro trimestre. Enquanto que a metilação da H19DMR não apresentou diferença estatística entre amostras de vilosidade coriônica do primeiro e do terceiro trimestre gestacionais. Com relação ao mosaicismo, a KvDMR1 não apresentou variação com relação ao tamanho ou a posição dos cotilédones, enquanto que a H19DMR apresentou diferença estatisticamente significativa na média de metilação com relação ao tamanho dos cotilédones e ao posicionamento nos quadrantes; em consequência da hipometilação em cotilédones pertencentes a uma das placentas estudadas. Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas na média de metilação da KvDMR1 e da H19DMR entre diferentes tecidos das amostras do primeiro trimestre gestacional. No entanto, a comparação entre tecidos pareados de um mesmo indivíduo mostrou que a metilação não é correspondente entre os tecidos. Os dados obtidos mostram que o imprinting genômico provavelmente é um processo dinâmico, que evolui ao longo da gestação, estando relacionado a formação e ao amadurecimento da placenta. No presente estudo foi possível verificar que cotilédones de uma mesma placenta apresentam diferentes padrões de inativação do cromossomo X. Diferenças que podem ser explicadas pela expansão clonal das células trofoblásticas progenitoras com o cromossomo X paterno ou o cromossomo X materno inativo. Devido à variabilidade epigenética, exames em tecidos placentários devem considerar as diferenças intra-placentárias e as diferenças entre tecidos embrionários e extraembrionários. / Genomic imprinting, a mechanism of allele-specific expression depending on parental origin, is an epigenetic process that regulates the expression of many genes involved in placental development. Several important genes for fetal and placental growth are located on the human chromosome region 11p15.5, which are regulated by two imprinting control regions (ICR1 e 2), which have the differentially methylated regions H19DMR and KvDMR1, respectively. Genomic imprinting and random inactivation of X chromosome are two epigenetic processes present in placental mammals. The present study aimed to verify the presence of epigenetic mosaicism between extra-embryonic and embryonic tissues from early stages of pregnancy (first trimester), and in chorionic villi of term placentas (third trimester). Samples were collected from 10 pregnancies in the first trimester (chorionic villous, amnion, umbilical cord membrane, and embryonic tissue) and 14 from third trimester (chorionic villus sampling), of which 10 were considered as controls and four used to study mosaicism restricted to chorionic villi (sampling of all cotyledons). After DNA extraction, we used real time PCR associated to enzymatic restriction with a methylation sensitive enzyme to study the methylation pattern of KvDMR1 and H19DMR in different tissues from first trimester and placental third trimester tissue. The pattern of X chromosome inactivation was evaluated in all cotyledons from two term placentas of female fetuses, using the human androgen receptor (HUMARA) assay, capillary electrophoresis, and adding a new X chromosome inactivation (ICX1) marker. Unpaired and paired t and Turkey tests were used in statistical analysis. The average methylation of KvDMR1 of chorionic villi samples in first trimester was statistically different from average methylation of the third trimester. While the methylation of H19DMR showed no statistically significant difference between chorionic villi samples in the first and third trimester of pregnancy. In relation to the mosaicism, the KvDMR1 methylation did not vary in respect to the size or position of the cotyledons, while H19DMR showed statistically significant difference in average methylation relative to the size of the cotyledons, to the position in quadrants, due to the hypomethylation in cotyledons from one studied placenta. There were no statistically significant differences in the mean methylation KvDMR1 and H19DMR among different tissues from the first trimester of pregnancy, however, the comparison between paired tissues from the same individual showed that the methylation is different between tissues. The data from this study showed that genomic imprinting is probably a dynamic process and evolved across human pregnancy. This process is probable connected to placenta formation and maturation. We observed different patterns of X chromosome inactivation in cotyledons from the same placenta. This difference could be explained by clonal expansion of a limited number of trophoblastic progenitor cells with either an inactive maternal or paternal X chromosome. Due to the epigenetic variability, placental tissue examinations must consider the differences intra-placental and differences between embryonic and extra-embryonic tissues.

Em mamíferos a inativação do cromossomo X (ICX) consiste no silenciamento gênico de um dos dois X presentes nas células somáticas normais das fêmeas, garantindo a compensação de dose transcricional em relação aos machos. Existem duas formas de ICX: aleatória, na qual a escolha do cromossomo X inativado se dá ao acaso (X paterno ou materno); e de maneira completamente desviada, na qual a atividade do cromossomo X dependerá de sua origem parental. Nas fêmeas marsupiais a inativação ocorre de forma completamente desviada, sendo o X paterno preferencialmente inativado em todas as células, já nas células embrionárias de eutérios, o que se observa é a ICX aleatória. Entretanto, naquelas células que darão origem aos tecidos extra-embrionários, de camundongos e bovinos, a ICX se dá de forma equivalente à dos marsupiais, ou seja, o X paterno é preferencialmente inativado. Há mais de 30 anos o padrão de ICX em tecidos extra-embrionários humanos tem sido alvo de intenso debate. A crítica que se faz aqui é que tais estudos foram realizados com base na expressão de apenas um ou dois genes ligados ao X com amostras de tecidos extra-embrionários em diferentes idades gestacionais e, por vezes, em poucas amostras, o que deve ter levado às contradições entre as conclusões. O diferencial deste trabalho foi a utilização de técnicas de genotipagem de SNPs presentes em regiões codificadoras, para analisar o padrão de atividade alelo-específica de um grande número de genes presentes ao longo de todo o cromossomo X, gerando um panorama mais representativo da ICX em placenta humana. Neste estudo é comprovado o padrão aleatório de ICX em placenta humana a termo e demonstrado que este órgão se apresenta como um 65 mosaico em relação à escolha do X inativo. A análise global da atividade gênica no cromossomo X indicou ainda que a manutenção do estado epigenético do X inativo parece ser heterogêneo. Em conjunto, os dados gerados são capazes de explicar as incongruências entre as conclusões previamente publicadas. Este trabalho também ilustra as diferenças nos mecanismos de ICX entre humanos e camundongos e reforça a importância de se avaliar esse tema em outras espécies de mamíferos eutérios na tentativa de se elucidar os processos evolutivos envolvidos na compensação de dose em mamíferos / Imprinted inactivation of the paternal X chromosome in marsupials is the primordial mechanism of dosage compensation for X-linked genes between females and males in Therians. In Eutherian mammals, X chromosome inactivation (XCI) evolved into a random process in cells from the embryo proper, where either the maternal or paternal X can be inactivated. However, species like mouse and bovine maintained imprinted XCI exclusively in extraembryonic tissues. The existence of imprinted XCI in humans remains controversial, with studies based on the analyses of only one or two X-linked genes in different extraembryonic tissues. Here we readdress this issue in human term placenta by performing a robust analysis of allele-specific expression of 23 X-linked genes, including XIST, using 28 SNPs in transcribed regions. We show that XCI is random in human placenta, and that this organ is arranged in relatively large patches of cells with either maternal or paternal inactive X. In addition, this chromosome-wide analysis indicated heterogeneous maintenance of the epigenetic state along the inactive X, which combined with the extensive mosaicism found in placenta, can explain the lack of agreement among previous studies. Our results illustrate the differences of XCI mechanism between humans and mice, and highlight the importance of addressing the issue of imprinted XCI in other species in order to understand the evolution of dosage compensation in placental mammals