Objetivo: O presente estudo avaliou, clinica e histomorfometricamente, a matriz dérmica acelular (MDA) como barreira física na regeneração óssea guiada. Materiais e Métodos: Inicialmente foram extraídos, em seis cães, os quatro prémolares mandibulares bilateralmente. Após um período de seis semanas, foram analisadas a quantidade e qualidade de mucosa ceratinizada (Exame Clínico 1). Duas semanas depois, os animais foram submetidos a um segundo procedimento cirúrgico (Confecção do defeito e Regeneração Óssea Guiada ROG), no qual foi criado um defeito ósseo padronizado em cada lado da mandíbula. Sobre o defeito de um hemiarco, escolhido aleatoriamente, foi posicionada e fixada a membrana absorvível de copolímeros de ácido polilático e poliglicólico e carbonato trimetileno (Grupo Controle - GC) e no defeito do hemiarco oposto, a matriz dérmica acelular - MDA (Grupo Teste - GT). Imediatamente após a sutura, foram feitas tomadas radiográficas padronizadas através de raio-X digital, as quais foram novamente realizadas 8 e 16 semanas após a cirurgia de colocação das membranas. Após quatorze semanas de cicatrização, a quantidade e qualidade da mucosa ceratinizada foram novamente avaliadas (Exame Clínico 2). Dezesseis semanas depois da ROG os animais foram sacrificados e foi então realizado o preparo histológico das peças. A análise histomorfométrica, em microscopia óptica, avaliou a quantidade e qualidade de osso neoformado. A neoformação óssea também foi quantificada através das imagens radiográficas. Resultados: Em relação aos parâmetros clínicos, o GT e o GC apresentaram aumento na EMQ e redução na AMQ. Na análise radiográfica, após o período de 16 semanas, as radiografias de subtração apresentaram ganho médio de área radiopaca em relação ao defeito inicial de 83,38 % para o GT e de 83,68% para o GC. Houve um aumento progressivo da densidade radiográfica para ambos os grupos, sem diferenças estatisticamente significantes. Histologicamente, após 16 semanas o tecido ósseo apresentou características de um osso predominantemente maduro. Histomorfometricamente, a ANO correspondeu a 58,99% da ANT no GT e a 61 % da ANT no GC. A altura óssea máxima no GT foi de 7,21 ± 0,80 mm e no GC de 7,70 ± 1,21 mm. A porcentagem de osso cortical na ANO foi de 42,47 % no GT e 38,08 % no GC. Não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos para nenhum destes parâmetros. Conclusão: A MDA atuou como barreira mecânica na ROG com resultados clínicos, radiográficos e histomorfométricos similares aos obtidos com a membrana absorvível. / Objective: The purpose of this study was to evaluate the acellular dermal matrix (ADM) as membrane for guided bone regeneration (GBR), comparing it to a bioabsorbable membrane. Material and Methods: In six dogs, the mandibular premolars were extracted. After 8 weeks, bone defects were surgically created bilaterally and the GBR was performed. Each side was randomly assigned to the control group (CG: bioabsorbable membrane made of glycolide and lactide copolymer) or test group (TG: ADM as a membrane). Immediately following GBR, standardized digital X-Ray radiographs were taken, and were repeated at 8 and 16 weeks post-operatively. Previously to the GBR and to euthanasia, clinical measurements of the width and thickness of the keratinized tissue (WKT and TKT, respectively) were performed. The dogs were sacrificed 16 weeks following GBR, and histomorphometric analysis was made. Area measurements of new tissue and new bone, and linear measurements of bone height were performed. Results: There were no statistically significant differences between groups for any histomorphometric measurement. Clinically, both groups showed an increase in the TKT and reduction program in the WKT. Radiographically, it could be observed an image suggestive of new bone formation in both groups 8 and 16 weeks following GBR. Conclusion: ADM acted as a mechanical barrier in GBR, with clinical, radiographic and histomorphometric results similar to those obtained with the bioabsorbable membrane.

A maior parte dos insetos possui uma estrutura anatômica em forma de filme (membrana peritrófica, MP) composta de quitina e proteínas (peritrofinas), que separa o alimento do epitélio do intestino médio. A MP protege o epitélio de microorganismos e da abrasão, e possui outras funções baseadas no fato de que a MP promove a compartimentalização de enzimas, que incluem: aumento da eficiência digestiva através da diminuição da taxa de excreção das enzimas e de outros mecanismos postulados que são testados nesta tese. A síntese das peritrofinas é mais conhecida do que a da quitina componente da MP, tornando desejável um esforço no detalhamento dessa última. Foram realizadas a caracterização e expressão de genes de S. frugiperda que codificam uma peritrofina e enzimas responsáveis pela síntese e degradação de quitina (quitina sintases 1 (SfCHS1) e 2 (SfCHS2), e quitinase (SfCHI), respectivamente). As sequências dos cDNAs correspondentes foram determinadas através da amplificação de fragmentos de PCR que se sobrepõem. Os padrões de expressão dos genes envolvidos no metabolismo da quitina da MP foram analisados durante o desenvolvimento do inseto por RT-PCR. SfCHS2 é expresso no intestino médio durante os estágios de alimentação da larva, enquanto que SfCHI é expresso durante as fases de pós-alimentação, pré-pupa, e pupa. Ambos os genes são predominantemente expressos na região anterior no intestino médio com um gradiente decrescente de expressão ao longo do tubo digestivo. A citolocalização da quitina revelou que o polissacarídeo está presente somente quando SfCHS2 é expresso e não há quitina no intestino médio quando SfCHI é expresso. Esses resultados levaram a formulação da hipótese de que SfCHS2 é responsável pela síntese da quitina da MP durante o estágio larval e SfCHI degrada a quitina da MP durante a muda larva-pupa, sugerindo padrões inversos de expressão desses genes. Em Spodoptera frugiperda, Tenebrio molitor e Musca domestica é possível prever o sítio de secreção das enzimas digestivas (ventrículo anterior, médio ou posterior) a partir da distribuição antero-posterior das enzimas no espaço endoperitrófico. Também foi possível mostrar, usando vários modelos experimentais, que a separação de compartimentos luminais pela MP: a) impede a inibição de despolimerazes por remover oligômeros do espaço endoperitrófico; b) evita a inibição de oligômero hidrolases restringindo-as ao espaço ectoperitrófico e impedindo que entrem em contato com o alimento e c) anula a inibição de enzimas envolvidas na digestão terminal presentes na superfície do epitélio, impedindo que o alimento entre em contato com elas. / Most insects have a film-like anatomical structure (peritrophic membrane, PM) composed of chitin and proteins (peritrophins), which separates food from midgut tissue. It protects the epithelium against food abrasion and microrganisms and has other functions based on compartmentalization of enzymes, which include: increasing digestive efficiency by decreasing enzyme excretion and by other mechanisms that were tested in this thesis. The peritrophin synthesis is less known than PM chitin synthesis, which needs to be better understood. The characterization and expression of S. frugiperda genes encoding a peritrophin and enzymes responsible for the synthesis and degradation of chitin, chitin synthases 1(SfCHS1) and 2 (SfCHS2), and chitinase (SfCHI), respectively, were analysed. Sequences of corresponding cDNAs were determined by amplification of overlapping PCR fragments and the expression patterns of chitin metabolism genes were analyzed during insect development by RT-PCR. SfCHS2 is expressed in the midgut during the feeding stages, whereas SfCHI is expressed during the wandering and pupal stages. Both genes are predominantly expressed in the anterior portion of the midgut with a decreasing gradient of transcript levels in the medial and posterior portions. Chitin staining revealed that the polysaccharide is present in the PM only when SfCHS2 is expressed. There is little or no chitin in the midgut when SfCHI is expressed. These results support the hypothesis that SfCHS2 is responsible for PM chitin synthesis during the larval stage and SfCHI for PM chitin degradation during larval-pupal molting, suggesting inverse patterns of expression of these genes. The secretion site (anterior, middle or posterior midgut) of digestive enzymes can be predicted in Spodoptera frugiperda, Tenebrio molitor and Musca domestica based on enzyme activity distribution along the endoperitrophic space. We also have shown, using several experimental models, that the luminal compartment separation by PM: a) avoid the polimer hidrolases inhibition by removing oligomer from endoperitrophic space; b) decrease the oligomer hidrolases inhibition by restricting them to the ectoperitrophic space (by avoiding their contact with food); and c) block the inhibition of enzymes located at the cell surface involved in terminal digestion by avoiding their contact with food.

A Doença de Alzheimer (DA) é a mais comum desordem neurodegenerativa e a principal causa de demência re lacionada a idade. Os números em crescimento de pessoas afetadas pela DA estão diretamente ligados ao aumento na expectativa de vida da população mundial. A DA, por se tratar de uma doença multifatorial, envolve fatores genéticos, moleculares e ambientais.As principais alterações fisiopatológicas, hoje alvos de estudos, são os emaranhados neurofibrilares, constituídos pela proteína tau hiperfosforilada e as placas senis, compostas pelo peptídeo beta-amilóide (Aβ). O peptídeo Aβ tem sido considerado o principal responsável pelos processos de disfunção sináptica, morte neuronal e consequente declínio cognitivo dos pacientes com DA. Diversos processos estão envolvidos na formação deste peptídeo, que uma vez formado desencadeia uma cascata de eventos que envolvem alterações na sinalização celular, ativação da neuroinflamação e geração de um desbalanço na produção de espécies reativas de oxigênio nas organelas presentes nos neurônios culminando na disfunção sináptica e morte celular. Apesar do intenso estudo sobre a fisiopatologia da DA observado nas últimas décadas, ainda não existe o conhecimento completo sobre as causas e sobre o mecanismo que levam a progressão da doença. Os receptores nicotínicos estão presentes no sistema nervoso e, de uma forma geral, são responsáveis pela liberação de neurotransmissores importantes para uma diversidade de processos cognitivos. O estresse oxidativo e a disfunção mitocondrial estão correlacionados a um ciclo vicioso de desequilíbrio que desempenha um importante papel na patogênese da DA. Por isto, neste trabalho procuramos avaliar o efeito da nicotina em um modelo in vitro de toxicidade do peptideo Aß em cultura organotípica de hipocampo de ratos, bem como avaliar os efeitos desta droga sobre as proteínas relacionadas com a neurodegeneração, AKT e GSK-3ß . Além disso, avaliamos as alterações mitocondriais que a nicotina ocasionou em culturas organotipicas. Para isso, as culturas foram expostas ao peptideo Aß e á nicotina concomitantemente por um período de 48h. A morte celular foi aval iada a partir da incorporação do iodeto de propídeo, um marcador de morte de células principalmente em processo de necrose. As cul turas expostas ao peptídeo Aß quando tratadas com nicotina não apresentaram prevenção da morte celular. A nicotina não teve efeito sobre a fosforilação das proteínas AKT e GS K-3ß. através da análise obtida por Western blotting. Entretanto, na análise real izada por citometria de fluxo, utilizando as sondas mitocondriais MitoTracker® e MitoSOX®, observamos um aumento na produção do ânion superóxido, bem como uma diferença na massa mitocondrial nas culturas expostas ao peptideo com nicotina. / Alzheimer's Disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder and the leading cause of age-related dementia. The growing numbers of people affected by AD are directly linked to the increase in life expectancy of the world population. The AD, because it is a multifactorial disease, involving genetic, molecular and environmental factors. The main pathophysiological changes, today object of studies, are the neurofibrillary tangles formed by the hyperphosphorylated tau protein and the senile plaques, composed of the betaamyloid peptide (Aß). The Aß peptide has been considered the main responsible for synaptic dysfunction processes, neuronal death and consequent cognitive decline in AD patients. Several processes are involved in the formation of this peptide, which once formed triggers a cascade of events that involve alterations in cell signaling, activation of neuroinflammation and generate an imbalance in the production of reactive oxygen species in the organelles present in neurons culminating in synaptic dysfunction and cell death. Despite the intense study of the pathophysiology of AD observed in recent decades, there is still no complete knowledge about the causes and the mechanisms that lead to disease progression. Nicotinic receptors are present in the nervous system and, in general, are responsible for the release of neurotransmitters important for a variety of cognitive processes. Oxidative stress and mitochondrial dysfunction is correlated to a vicious circle of imbalance plays an important role in the pathogenesis of AD. Therefore, in this study we evaluated the effect of nicotine on a model in vitro toxicity of Aß peptide in organotypic culture in rat hippocampus, and to evaluate the effects of this drug on proteins related to neurodegeneration, Akt and GSK-3β. In addition, we evaluated the mitochondrial alterations that nicotine caused in organotypic cultures. For this, the cultures were exposed to the Aß-peptide and nicotine concomitantly for a period of 48h. Cell death was evaluated from the incorporation of propidium iodide, a marker of cell death mainly in necrosis process. Cultures exposed to Aß peptide when treated with nicotine did not show any preventing cell death. Nicotine had no effect on the phosphorylation of Akt and GSK-3β protein, obtained through the analysis by Western blotting. However, the analysis performed by flow cytometry using the mitochondrial probe MitoTracker® and MitoSOX®, an increase in the production of superoxide anion as well as a difference in mitochondrial mass in peptide cultures exposed to nicotine.

Orientador: Rosangela Zacarias Machado / Banca: Marcos Rogério André / Banca: Alessandro de Mello Varani / Banca: Itabajara da Silva Vaz Junior / Banca: Mucio Flavio Barbosa Ribeiro / Resumo: Anaplasma marginale é o mais prevalente patógeno transmitido por carrapatos em bovinos nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. A Proteína Principal de Superfície 1 alpha (MSP1a) do A. marginale contém um número variável de sequências repetidas na região animo-terminal e tem sido utilizada para a caracterização da diversidade genética desse patógeno. Nós realizamos um estudo longitudinal para averiguar a diversidade genética do A. marginale em um rebanho bovino leiteiro de Seropédica no estado do Rio de Janeiro e Taiaçu no estado de São Paulo, Brasil. Vinte bezerras foram avaliadas a cada três meses durante o primeiro ano de vida por esfregaço sanguíneo, Ensaio de Imunoadsorção Enzimático Indireto (ELISA), Reação de Imunofluorescência Indireta (RIFI) e Reação em Cadeia da Polimerase (nPCR/qPCR). Adicionalmente, as amostras positivas para o gene msp1a usando nPCR foram sequenciadas. A frequência do A. marginale variou de 10 - 90% no esfregaço sanguíneo, 20 - 80% no ELISA/RIFI e 15 - 100% na qPCR. O número de copias da msp1a por mL de sangue variou de 1,04 x 101 a 6.76 x 1012 (Seropédica RJ) e 1.20 x 101 a 5.17 x 106 (Taiaçu SP). Os resultados mostraram que a diversidade genética do A. marginale, em um grupo de bezerras até 1 ano de idade em Taiaçu (SP) foi baixa, com apenas três diferentes estirpes identificadas, mostrando o genótipo E. No entanto, os resultados mostraram que o diversidade genética do A. marginale, em um grupo de bezerras até 1 ano de idade em Seropédica (RJ) foi elevada, com dezenove diferentes estirpes identificadas, mostrando o genótipo E e G. As estirpes 4-63-27 (27.4%) e α-β3-Γ (77.8%) foram as mais comumente observadas em bezerras do estado do Rio de Janeiro e São Paulo, respectivamente. O novo conjunto de repetição da MSP1a 190 foi descrito em bezerras de Taiaçu e vinte e uma repetições em tandem da MSP1a resultou em novas sequências com alterações de... / Abstract: Anaplasma marginale is the most prevalent tick-borne pathogen in cattle in tropical and subtropical regions of the world. The A. marginale major surface protein 1 alpha (MSP1a) contains a variable number of tandem repeats in the amino terminal region and has been used for the characterization of pathogen genetic diversity. We conducted a longitudinal study to ascertain the genetic diversity of A. marginale in in a dairy cattle herd in Seropédica state of Rio de Janeiro and Taiaçu state of São Paulo, Brazil. Twenty calves were evaluated every three months during the first year of life by blood smear, Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA), Indirect Fluorescent Antibody Test (IFAT) and Polymerase Chain Reaction (nPCR/qPCR). Additionally, samples positive for the msp1a gene using nPCR were sequenced. The prevalence of A. marginale ranged from 10 to 90% according to blood smears, 20-80% using ELISA/IFAT and 15-100% using qPCR. The number of msp1a copies per mL of blood ranged from 1,04x101 to 6.76x1012 (Seropédica RJ) and 1.20 x 101 to 5.17 x 106 (Taiaçu SP). The results showed that the genetic diversity of A. marginale in a group of calves up to 1 year of age from Taiaçu (SP) was low, with only three different strains identified, showing the microsatellite genotype E. However, the results showed that the genetic diversity of A. marginale in a group of calves up to 1 year of age from Seropédica (RJ) was high, with nineteen different strains identified, showing the microsatellite genotype E and G. The strains 4-63-27 (27.4%) and α-β3-Γ (77.8%) were the most commonly observed in calves of Seropédica RJ and Taiaçu SP, respectively. The new MSP1a tandem repeat 190 was described in calves from Taiaçu and twenty-two MSP1a tandem repeats resulted in new sequences with amino acid changes, which were labeled as 165-186 in calves from Seropédica. In Seropedica, three animals were born infected, with strains 4-63-27, 78-242-25-31 and ... / Doutor

A Ceratoconjuntivite Seca (KCS Keratoconjunctivitis Sicca) é uma desordem imunomediada e resulta de alterações do componente aquoso do filme lacrimal e da deficiência dos componentes lipídicos e mucoso.Seu diagnóstico é baseado no Teste Lacrimal de Schirmer (TLS) e no Teste de Ruptura do Filme Lacrimal (TRFL) e tem como sinais clínicos: secreção mucopurulenta, hiperemia conjuntival, blefaroespasmos, fotofobia, incômodo, dor, vascularização, opacidade corneana e pigmentação, além de cegueira em casos avançados. O tratamento convencional consiste em aplicações diárias de Ciclosporina 0,2% ou Tacrolimus 0,03% (pomada ou colírio oftálmicos), que apesar de controlar a doença, são custosos, não curativos e exigem alto comprometimento da interação paciente-proprietário. A terapia celular usando células-tronco (CT) traz uma nova esperança para doenças sem tratamento efetivo. Neste trabalho utilizamos CT mesenquimais (CTM) obtidas a partir de membrana amniótica (CTMA) de cães obtidas a partir do descarte destes tecidos em campanhas de castrações em diferentes tempos gestacionais, sem formação tumoral quando submetidas ao teste tumorigênico durante 60 dias. Dois animais com KCS crônica foram tratados com duas injeções de CTMA com intervalo de 30 dias, sendo a primeira de 0,5x106 células e a segunda de 1x106 células em cada glândula. Na segunda semana após a terapia foi observado aumento da TLS sugerindo um benéficio da terapia que foi diminuindo com o passar das semanas. O TRFL oscilou durante os testes e não apresentou diferenças significativas. A terapia celular utilizando CTMA de cães melhorou a condição ocular nos dois casos em momentos e parâmetros variados, com repercussão na melhoria da superfície, mas não houve regressão do quadro clínico. Investigações futuras em estágios menos avançados da doença podem ajudar a elucidar os mecanismos pelos quais esse efeito foi obtido / Keratoconjunctivitis Sicca (KCS) is an immune-mediated disorder and results from changes in the aqueous component of the tear film and also from the impairment of lipid and mucous components. Diagnosis is based on Lacrimal Schirmer Test (LST) and Tear Film Break Test (TFBT) and its clinical signs: purulent discharge, conjunctival hyperemia, blefaroespasmos, photophobia, discomfort, pain, vascularization, corneal opacity and pigmentation, addition of blindness in advanced cases. The standard treatment consists of daily applications of 0.2% cyclosporin or tacrolimus 0.03% (ophthalmic ointment or drops), that in spite of controlling the disease are expensive, require the patient does not curative and and require greater involvement of the patient-owner interaction. Cell therapy using stem cells (SC) brings new hope for diseases without effective treatment. In this work we used CT mesenchymal cells (MSCs) obtained from dogs amniotic membrane (AMSC) in the capanhas of castration at different times gestacionai without tumor formation tumorigenic when subjected to the test during 60 days. Two animals with chronic KCS were treated with two injections of CTMA with 30-day intervals, the first of which 0,5x106 cells and the second of 1x106 cells in each gland. In the second week after therapy was an increase in LST that has been decreasing over the weeks. The BTTF fluctuated during testing and no significant differences. Cell therapy using AMSC dogs improved the eye condition in both cases at times and different parameters, with consequent improvement in ocular surface but there was no regression of the clinical picture. Future research in less advanced stages of the disease may help to elucidate the mechanisms by which this effect was obtained

Filmes de Langmuir são usados como modelos simplificados de membranas celulares, cujas propriedades podem ser correlacionadas com efeitos fisiológicos de moléculas de interesse biológico, como os peptídeos antimicrobianos (PAMs). Nesta dissertação investigamos a interação do peptídeo Aureína 1.2, na forma de monômero (AU), dímero ((AU)2K) e com variações na porção N-terminal (KAU e DAU), com filmes de Langmuir obtidos do extrato lipídico da bactéria Escherichia coli. Todos os peptídeos injetados em concentrações de 20 a 200nM se incorporaram ao filme de Langmuir, causando expansão nas isotermas de pressão superficial, que foi significativamente maior para o dímero. O módulo de compressibilidade do filme de E. coli à pressão superficial correspondente à de uma membrana real praticamente dobrou, de cerca de 40mN/m para 80nM/m para o dímero, ao passo que para os outros peptídeos a alteração não foi significativa. Dos espectros de reflexão e absorção no infravermelho com modulação de polarização (PM-IRRAS), observou-se que todos os peptídeos interagiram tanto com as caudas quanto com as cabeças polares das moléculas do extrato de E. coli no filme de Langmuir. Diferentemente dos resultados de pressão e compressibilidade, não há tendência de um peptídeo ter interação mais relevante do que os outros. O maior efeito do dímero na expansão e compressibilidade do filme de Langmuir não se refletiu numa maior atividade bactericida contra E. coli, pois sabe-se da literatura que a atividade é maior para a Aureína 1.2 (AU). Provavelmente porque essa atividade deve depender da camada externa de lipopolissacarídeos de uma bactéria Gram-negativa. / Langmuir films are used as simplified cell membrane models whose properties can be correlated with physiological effects of molecules of biological interest, such as antimicrobial peptides (AMPs). In this dissertation we report on the interaction of Aurein 1.2 peptide as monomer (AU), dimer ((AU)2K) and modified peptide in the N-terminal portion (KAU and SAD), with Langmuir films obtained from a lipid extract of Escherichia coli. All peptides injected at concentrations from 20 to 200nM were incorporated into the Langmuir film, causing the surface pressure isotherm to expand, particularly for the dimer. The compressibility modulus of the E. coli Langmuir film at the surface pressure corresponding to an actual membrane nearly doubled, from about 40mN/m to 80nM/m for the dimer, whereas for the other peptides the change was not significant. From the polarization-modulated infrared reflection - absorption spectra (PM-IRRAS), we observed that all peptides interacted with both tails and polar heads of the molecules of E. coli extract in the Langmuir film. Unlike the results of pressure and compressibility, there was no tendency of a peptide having more relevant interaction than the others. The larger effect of the dimer in the expansion and compressibility of the Langmuir film was not reflected in a higher bactericidal activity against E. coli, since it is known from literature that the activity is higher for Aurein 1.2 (AU). Probably because this activity should depend on the outer layer of lipopolysaccharides of Gram-negative bacteria.

As quitosanas são polissacarídeos usados em medicina, farmácia, odontologia e na inibição do crescimento de microrganismos, como agente bactericida. Nessas aplicações sua ação deve depender da interação com membranas celulares, o que é difícil de verificar uma vez que não se isola uma membrana facilmente. Uma alternativa é investigar a interação com modelos de membrana, como um filme de Langmuir de fosfolipídios, a partir do qual é possível obter informações no nível molecular. Nesta dissertação, é avaliada a influência do conteúdo médio de unidades N-acetilglucosamina (GlcNAc) de quitosanas e da massa molecular na interação com filmes de Langmuir do ácido fosfatídico de dipalmitoíla (DMPA). Quitosanas com diferentes graus médios de acetilação e de baixa massa molecular foram produzidas com auxílio de ultrassom de alta intensidade. As quitosanas afetam as isotermas de pressão e potencial de superfície em grandes áreas por molécula, em virtude de interações eletrostáticas e hidrofóbicas com o DMPA. Nos filmes condensados, localizam-se na subsuperfície, com pouco efeito nas isotermas. A quitosana com menos grupos GlcNAc induziu alterações maiores nas isotermas de pressão de superfície e na elasticidade dos filmes, provavelmente devido à maior interação eletrostática com um número maior de grupos amina na quitosana interagindo com as cabeças polares do DMPA. A quitosana com baixa massa molecular foi a mais eficaz para alterar as propriedades dos filmes de DMPA, o que pode ser atribuído à facilidade na adsorção. Um tamanho mínimo de cadeia parece ser essencial, entretanto, pois misturas das unidades repetitivas N-acetilglucosamina (GlcNAc) e glucosamina (GlcN) praticamente não alteraram as isotermas de pressão e a elasticidade dos filmes de DMPA, pela ausência de interações hidrofóbicas. Concluímos que quitosanas com grau de acetilação e massa molecular baixos têm efeitos maiores sobre um modelo de membrana e devem ser mais adequadas em aplicações biológicas que dependam dessa interação. / Chitosans are polysaccharides used in medicine, pharmacy, dentistry and in the inhibition of microorganisms growth (eg. as bactericidal agent). In these applications their action should depend on the interaction with cell membranes, which is difficult to verify because isolating a membrane is not easy. An alternative is to investigate the interaction with membrane models, such as a Langmuir film of phospholipids, from which information on the molecular level can be obtained. This dissertation evaluates the influence of the average content of N-acetylglucosamine units (GlcNAc) of chitosan and molecular interaction with Langmuir films of dipalmitoyl phosphatidic acid (DMPA). Chitosans with different average degrees of acetylation and low molecular weight were produced with the high-intensity ultrasound procedure. Chitosans affect the surface pressure and surface potential isotherms at large areas per molecule due to electrostatic and hydrophobic interactions with DMPA. In condensed films, they are located in the subsurface with little effect on the isotherms. The chitosan with fewer GLcNAc groups induced larger changes in the isotherms and in the film elasticity, probably due to stronger electrostatic interaction owing to a larger number of amine groups in chitosan interacting with the polar heads of DMPA. The most effective sample to induce changes in the DMPA monolayers was the low molecular weight chitosan, which can be attributed to the ease of adsorption. A minimum size chain seems essential, however, for mixtures of repeating units N-acetylglucosamine (GlcNAc) and glucosamine (GlcN) did not change the surface pressure isotherms and the elasticity of the DMPA films, owing to the absence of hydrophobic interactions. We conclude that the chitosan with better prospects for biological applications relying on the cell membrane interaction should have a low degree of acetylation and low molecular weight.

Propõe-se neste trabalho a determinação dos padrões de corte em estruturas de membrana por meio de linhas geodésicas, sendo as membranas obrigatoriamente discretizadas em facetas triangulares (elementos finitos de membrana triangulares). Com base em procedimentos geometricamente simples, formulou-se o caminhamento das linhas geodésicas sobre malhas de facetas triangulares, indicando-se um vértice inicial, uma direção inicial de busca e um vértice final (vértice que se quer alcançar). Contudo, na grande maioria dos casos, o vértice de busca não é alcançado em uma primeira tentativa, tendo-se que introduzir correções para a direção inicial. Depois de alcançado o vértice de busca, tem-se uma malha composta por novas facetas triangulares e outras quadrangulares que devem ser reformuladas, a fim de se ter uma malha formada apenas por triângulos. Por conseqüência das linhas geodésicas traçadas na malha, deve-se proceder da planificação das faixas encontradas; desta forma, necessita-se transferir/transformar as tensões das facetas originais para as facetas resultantes do corte por linhas geodésicas. Em seguida, faz-se a planificação das faixas determinadas, onde se podem comparar faixas cortadas a partir das arestas das facetas com aquelas resultantes do traçado das linhas geodésicas. / This work proposes the determination of the cutting patterns in membrane structures with geodesic lines, being the membranes obligatorily divided in triangular facets (triangular finite elements of membrane). For this, basing on procedures geometrically simple, the progress of the geodesic lines was formulated in meshes of triangular facets, being indicated an initial vertex, an initial direction of search and a final vertex (vertex that one want to reach). However, in the great majority of the cases the search vertex is not reached in a first attempt, so we need to introduce corrections for the initial direction. After having reached the search vertex, a mesh is had composed by new triangular facets and other square ones that should be reformulated, with the purpose to have a mesh just formed by triangle. For consequence of the geodesic lines drawn in the mesh, it should be come from the planning of the found strips, for this it is needed to transfer (to transform) the stresses of the original facets for the resulting facets of the cut for geodesic lines. Soon afterwards is done to the planning of the certain strips, to compare cut strips on the edges of the facets with resulting strips of the geodesic lines

Processos que envolvem sensibilização são extremamente importantes para diversas áreas do conhecimento, incluindo a biologia, a química e a medicina. A aplicação de sensibilização em medicina tem se destacado, especialmente, em face de uma modalidade alternativa de tratamento de câncer denominada terapia fotodinâmica (TFD). Uma das linhas de pesquisas fundamentais para a evolução da terapia fotodinâmica é o desenvolvimento de novos fotossensibilizadores (Fs) com composição definida, que absorvam na janela terapêutica (600- 800nm) e que apresentem maior eficiência na indução de apoptose. Os Fs que apresentam cargas positivas e que são relativamente lipofílicos, permeiam membranas e são atraídos pelo potencial negativo das mitocôndrias, que tem papel central no controle da vida e da morte celular. Neste trabalho foi realizado um estudo da influência dos grupos funcionais na atividade dos Fs, através da funcionalização da protoporfirina IX (Pp IX). Foram estudadas três diferentes rotas sintéticas. Na rota I (esquema 14), utilizou-se como composto de partida a Hematoporfina IX (Hp IX), a qual foi funcionalizada com grupos aminas e amidas, respectivamente, nas hidroxilas e nas carboxilas. Esta rota forneceu baixo rendimento global (20%), e compostos de difícil purificação, no entanto obteve-se 1 composto puro. Na rota II (esquema 15), utilizou-se como composto de partida a Pp IX, a qual foi funcionalizada nos grupos vinílicos com grupos aminas. Obteve-se 4 compostos, com rendimento global de reação superior a 50%, mas observou-se que ocorre uma reação de eliminação que impede a quartenarização das aminas localizadas nas posições α ao anel porfirínico. Na rota III (esquema 16), os grupos carboxílicos de Pp IX foram transformados em cloreto de ácido, que foram substituídos por compostos bifuncionais, amina primária e um segundo grupo. Esta rota possibilitou a obtenção de 7 compostos, inclusive compostos quaternários com rendimento global de reação superior a 70%. Dois derivados da clorofilina, que apresentam a banda QIV com um ε elevado em 650nm, foram também sintetizados. Todos os compostos, foram caracterizados estruturalmente de forma inequívoca através do espectro eletrônico (UV-vis e fluorescência), vibracional no infravermelho, RMN de 1H e 13C (1D e 2D) e espectrometria de massa. A série de compostos obtidos permitiu um estudo da relação entre a estrutura química do Fs com a sua fotoatividade. As propriedades fotofísicas foram caracterizadas por espectro de absorção e de emissão, fotólise de relâmpago a laser, eficiência quântica de fluorescência e de geração de oxigênio singlete. Estas determinações indicaram que as propriedades fotofísicas dos Fs não foram consideravelmente alteradas no processo sintético. Foi determinada a formação de agregados em solução aquosa e o equilíbrio monômero agregado foi deslocado no sentido da formação do monômero na presença de micelas de CTAB e SDS e de soro fetal. Observou-se, que a contribuição para desagregação é mais eficiente quando a carga da micela é oposta à do Fs. Foi determinado o coeficiente de partição octanol/água (logPo/a) em função do pH e constatou-se que os compostos que têm carga líquida apresentam valores de logPo/a entre -1 e 1 na faixa de pH entre 3 e 10. A incorporação destes compostos em lipossomos, seguiu perfil esperado considerando a carga, o logPo/a e a característica anfifílica dos compostos sintetizadas. Genericamente a eficiência de morte celular fotoinduzida seguiu o perfil de incorporação das drogas em células HeLa. Os estudos comparativos da citolocalização foram realizados por co-encubação das porfirinas sintetizadas com rodamina 123 (Rd), que se concentra em mitocôndrias. A localização em organelas citoplasmáticas foi determinada através de imagens obtidas por microscopia de fluorescência confocal. A sobreposição da emissão da Rd foi de 80% e 31% com o composto catiônico PpNpNI e aniônico PpNetPO3, respectivamente, comprovando a localização mitocondrial do composto positivo. / Processes that involve sensitization are extremely important for several areas of knowledge, including biology, chemistry and medicine. The application of sensitization in medicine is especially important, in face of an alternative modality of cancer treatment called Photodynamic Therapy (PDT). One of the lines of basic research important for the evolution of PDT is the development of new photosensitizers (PS) with defined composition, that absorb in the therapeutical window (600-800nm) and that present greater efficiency in the induction of apoptosis. Positively charged PS with the proper lipophilic/hidrophilic balance permeate membranes and are attracted by the negative potential of mitochondria, which is an organelle that has central roles in the control of cell life and death. In this work the influence of the functional groups in the activity of PS was carried out, through the functionalization of protoporphyrin IX (Pp IX). Three different synthetic routes were used. In route I (scheme 14), Hematoporphyrin IX (Hp IX), was used as departure compound and it was modified with amino and amide groups in hydroxyls and carboxyls, respectively. We found low yield in the synthetic (20%) and purification steps. However 1 pure PS was obtained. In route II (scheme 15), Pp IX was used as departure compound, which was modified in the vinilic groups with amino groups. We obtained 4 compounds, with global yield superior than 50%, but it was observed that an elimination reaction occurs that hinders the quarternization of the amino groups located in position α to the porphyrin ring. Into route III (scheme 16), the carboxilic groups of Pp IX had been transformed into chloride acid, which was substituted by bi- functional groups, primary amine in one side and another group in the other. This route made it possible to obtain 7 compounds, including quaternary ammonium compounds with global yield superior than 70%. Two derivatives of chlorophyllin, that present QIV band with large extinction coefficient in 650nm, also were synthesized. All compounds were characterized structurally through the electronic and vibrational spectra (UV-vis and fluorescence, IR), RMN of 1H and 13C (1D and 2D) and mass spectrometry. This series of compounds allowed us to study the relation between the chemical structure of the Fs with its photoactivity. The photophysical properties were characterized by emission and absorption spectra, laser flash photolysis, fluorescence emission in the visible and NIR regions (generation of singlet oxygen). These determinations indicated that the photophysical properties of the PS were not modified in the synthetic process. The formation of aggregates were characterized in aqueous solution and the balance between aggregate and monomer species was dislocated in the direction of the formation of monomers in the presence of CTAB, SDS micelles and fetal serum. It was observed, that the disaggregating efficient is larger with micelles that have the opposite charges to that of the PS. The Octanol water partition coefficient (logPo/a), was determined as a function of pH. logPo/a values between -1 and 1 were observed for charged PS in the pH range of 3-10. The incorporation of these compounds in liposomes, followed the expected profile considering the charge, logPo/a and the amphifilic nature. Generically, the photoinduced cell death efficiency followed the profile of incorporation of the PS in HeLa cells. Comparative studies of cytolocalization were carried out by co-incubation of the cells with porphyrins and Rhodamine 123 (Rd), which localizes in mitochondria. The localization in cytoplasmic organelles was determined through fluorescence confocal microscopy images. The overlapping emission of the Rd was of 80% and 31% with the cationic PpNpNI and the anionic PpNetPO3 compounds, respectively, proving the mitochondrial localization of the positive PS.

O objetivo deste trabalho foi investigar o desempenho de uma membrana comercial na remoção de um metal pesado (níquel) de efluentes sintéticos, por osmose inversa. Na primeira etapa foi realizada uma comparação com os resultados obtidos com soluções de alimentação contendo sais, como NaCl, NaNO3 e Ni(NO3)2.6 H2O, nas concentrações de 50, 100 e 200 ppm, e nas pressões de 10, 20 e 26 bar. Os resultados mostraram que a influência da concentração e da pressão aplicada ao sistema não afetaram as rejeições de forma significativa. Na segunda etapa, como os parâmetros não influíram significativamente na rejeição dos sais, optou-se, pela aplicação de uma pressão de operação de 10 bar, para avaliar a eficiência de remoção de níquel. A membrana utilizada, constituída de poliamida, modelo HR98PP e fornecida pela DOW/Filmtec, apresentou uma boa permeabilidade hidráulica. Os resultados mostraram que para todas as concentrações testadas, as rejeições de níquel ultrapassaram 96%, comprovando a boa seletividade deste tipo de membrana na rejeição do referido metal, com fluxos de permeado variando entre 4,78 e 5,55 L/h.m2 , sob pressão de operação de 10 bar. Para estudar o efeito do tamanho iônico na rejeição da membrana, o níquel foi complexado pela adição de um agente quelante na solução de alimentação. O agente escolhido foi o Na2EDTA, devido à formação de um complexo estável com o níquel e por ser um agente não prejudicial à saúde humana. Os resultados com adição de EDTA indicaram um aumento na rejeição de níquel, atingindo o índice máximo de 98,22 %, partindo-se de uma solução com 40,39 ppm de Ni2+, e confirmam que o processo de osmose inversa com a membrana HR98PP é altamente adequado para o tratamento de efluentes contendo níquel / The present work aim to investigate the performance of commercial membrane (HR98PP) at reverse osmosis process for nickel removal from synthetic effluents. The results was obtained by using salt solution of NaCl, NaNO3 and Ni(NO3)2.6 H2O at different feed concentration (50, 100 and 200 mg/L) and pressure (10, 20 and 26 bar), as drive-force of process. The membrane performance showed a good hydraulic permeability (Lp) and nickel removal at 10 bar. This condition was used to investigate the influence of EDTA, as chelate agent, on nickel rejection when a feed solution with lower Ni2+ concentration (≈ 40 mg/L) was prepared. The EDTA was chosen due to the stable complex formations and because this agent in not a prejucial element to human health and to environment. In this case, the HR98PP membrane was showed a high nickel rejection (≈ 98%), using feed solution containing 40,39 mg/L Ni2+. However, it is suitable for the wastewater nickel treatment