Metabolômica é a técnica que analisa quantitativamente metabólitos endógenos e exógenos de baixa massa molecular encontrados em biofluidos e tecidos. Estas pequenas moléculas representativas encontradas em um sistema biológico abrangem carboidratos, ácidos graxos, nucleotídeos, aminoácidos entre outras classes de compostos. Alguns estudos têm mostrado a importância da manutenção da saúde bucal para pacientes com doença renal crônica (DRC). DRC, um problema mundial de saúde pública, pode ser definida em função da presença de danos renais ou de uma taxa de filtração glomerular < 60 mL/min por 1.73m2 por 3 meses, independente da causa. Desta forma, o objetivo deste estudo foi identificar e interpretar a função de metabólitos salivares e de urina de pacientes com DRC e sua possível associação com a doença periodontal (DP). Trinta adolescentes e adultos jovens, 12-18 anos, diagnóstico médico definitivo de DRC, cadastrados no CAPE (Centro de atendimento a pacientes especiais) da Faculdade de Odontologia e no Instituto da Criança da Faculdade de Medicina - Universidade de São Paulo (USP), fizeram parte deste estudo. O grupo controle também foi composto por 30 indivíduos, porém, clinicamente saudáveis. Todos os participantes receberam informações prévias à coleta de urina e saliva. As amostras de saliva e a primeira urina da manhã foram coletadas e armazenadas a -80°C até a realização da análise. A análise periodontal foi realizada por meio do índice de higiene oral simplificado (OHI-S), sangramento à sondagem e profundidade de sondagem. Todas as amostras foram avaliadas no departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da USP por meio de análise de cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massa (GC-MS). As análises estatísticas foram realizadas por meio da análise de componentes principais (PCA), testes de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis. A quantificação relativa de cada metabólito mostrou maiores concentrações estatisticamente significativas entre pacientes com DRC sem DP e com DRC e com DP, de alanina (p<0.0001), glicina (p<0.0001), tirosina (p=0.021), serina (p<0.0001), prolina (p<0.0002), leucina (p<0.0003), citrulina (p<0.0001) e arginina (p<0.0002). Os valores médios da concentração de p-Cresol também mostraram-se alterados para os mesmos grupos citados acima. Grupos com DRC mostraram concentrações alteradas de ácidos carboxílicos como ácido butírico e de dimetilarginina. Concluímos, portanto, que ambas as patologias estimulam o processo oxidativo sintetizando metabólitos como ácido butírico, L-prolina, dentre outros, os quais podem potencializar a severidade da DRC. Verificamos também que, apesar do perfil metabólico ser diferente, alguns metabólitos como uréia, creatinina, ácido octadecanóico, ciclohexano, são compartilhados por todos os grupos. / Metabolomics is a quantitative analysis of biofluids and tissue for low molecular mass organic endogenous / exogenous metabolites. These representative small molecules found within a system cover a broad range of small molecules, such as carbohydrates, fatty acids, nucleotides, amino acids among many other classes of compounds. A few studies have been published focusing on the oral health of chronic kidney disease (CKD) patients. CKD, a public health problem worldwide, can be defined based on the presence of kidney damage or glomerular filtration rate (GFR) < 60 mL/min per 1.73m2 for 3 months, regardless of cause. On account of that, the aim of this study was to identify and interpret the role of saliva and urine metabolites of CKD individuals and their possible association with periodontitis (PD). Thirty adolescents and young adults, aged 12-18 years, with definite medical diagnosis of CKD and attending the CAPE (Center of Attendance for Special Needs Patients) of the Dental School and the Children Institute of the Medical School - University of São Paulo (USP), comprised the study. The control group was comprised of 30 clinically healthy individuals. Participants were asked to refrain from oral activities for 2 h prior to saliva collection. The first morning urine was also collected and both specimens were frozen at -80°C until assay. Periodontal evaluation was carried out by means of the simplified oral hygiene index (OHI-S), bleeding on probing and probing depth. All samples were analyzed in the Chemical Engineering Department of the Polytechnics School of USP, by means of the Gas-chromatography - mass spectrometry (GC-MS) technique. Statistical analyses were performed by means of the principal component analysis (PCA), Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests. The relative quantification showed higher levels of alanine (p<0.0001), glycine (p<0.0001), tyrosine (p=0.021), serine (p<0.0001), proline (p<0.0002) ,leucine (p<0.0003), citrulline (p<0.0001) and arginine (p<0.0002) for groups II and IV. The mean concentration of p-Cresol was also greater and statically significant when comparing groups II and IV. Groups with CKD displayed higher concentrations of carboxylic acids such as butyric acid, and also of dimetilarginine. In conclusion, it could be verified that both pathologies stimulate oxidative stress which synthetises metabolites such as butyric acid and L-proline which can potentialise the severity of CKD. Additionally, despite being possible to distinguish the metabolic profile of patients with PD, PD and CKD and only CKD from clinically healthy individuals, some of these metabolites such as acetic acid, urea, creatinine, octadecanoic acid and cyclohexane were shared among all groups.

A RMN &eacute; uma das principais t&eacute;cnicas usadas no estudo de perfis metab&oacute;licos pois &eacute; uma t&eacute;cnica quantitativa, altamente reprodut&iacute;vel e n&atilde;o-seletiva. Desta forma, o objetivo desta tese foi a aplica&ccedil;&atilde;o da RMN no estudo metab&oacute;lico em diferentes processos biol&oacute;gicos. A primeira aplica&ccedil;&atilde;o foi na an&aacute;lise do perfil metabol&ocirc;mico e metabon&ocirc;mico dos agentes causadores da leishmaniose. Para tal, foram analisados extratos celulares das esp&eacute;cies Leishmania major e Leishmania donovani e extratos destas esp&eacute;cies crescidas com os f&aacute;rmacos miltefosina e paromomicina. Os espectros de RMN de 1H foram analisados pelo programa ChenoMX e os espectros de RMN 2D pelo software TopSpin e as bases de dados HMDB e BMRB. Cerca de 50 metab&oacute;litos foram identificados, como a adenina, arginina, glutamina, glutamato, manose, isoleucina, leucina e tirosina. T&eacute;cnicas quimiom&eacute;tricas como PCA, PLS-DA e heatmaps foram utilizadas para investigar os metab&oacute;litos respons&aacute;veis pela diferencia&ccedil;&atilde;o das duas esp&eacute;cies bem como entre as culturas com e sem f&aacute;rmacos. O segundo estudo foi com o composto metilglioxal. A presen&ccedil;a de metilglioxal em queijos contribui com o escurecimento e deteriora&ccedil;&atilde;o do sabor, mesmo em baixas temperaturas. Por esta raz&atilde;o, foram estudados os produtos da adi&ccedil;&atilde;o de metilglioxal em extrato de queijo parmes&atilde;o e o comportamento de diferentes esp&eacute;cies de lactobacilos na presen&ccedil;a e na aus&ecirc;ncia de metilglioxal em extrato de queijo parmes&atilde;o. Os resultados permitiram um entendimento maior das rea&ccedil;&otilde;es envolvidas entre esta mol&eacute;cula e os componentes do queijo, o que ajudar&aacute; encontrar alternativas para a resolu&ccedil;&atilde;o do problema e aumentar o tempo de prateleira do queijo. O terceiro estudo realizado foi sobre a produ&ccedil;&atilde;o de etanol a partir de biomassa lignocelul&oacute;sica. O objetivo deste estudo foi modificar geneticamente uma esp&eacute;cie de lactobacilo para a produ&ccedil;&atilde;o de etanol e analisar a vinha&ccedil;a de planta de etanol p&oacute;s-fermenta&ccedil;&atilde;o com levedura. Os espectros de RMN de 1H e 1H-13C mostraram que as bact&eacute;rias modificadas s&atilde;o eficientes na produ&ccedil;&atilde;o de etanol e que dois a&ccedil;ucares foram erroneamente identificados por cromatografia como maltose e maltotriose quando na verdade eram trealose e arabinose.&nbsp; Por meio destes destes estudos mostrou-se parte das in&uacute;meras aplica&ccedil;&otilde;es que a RMN tem na metabol&ocirc;mica e que existem diversas ferramentas estat&iacute;sticas dispon&iacute;veis para auxiliar no estudo metabol&ocirc;mico. / NMR is one of the main techniques used in metabolic profile studies because it is a quantitative, highly reproducible and non-selective technique. Thus, the aim of this thesis was the application of NMR in metabolic studies of different biological processes. The first application was the analysis of the metabolomic and metabonomic profile of the causative agents of leishmaniasis. Cell extracts of the species Leishmania major and Leishmania donovani and extracts of these species grown with miltefosine and paromomycin drugs were analyzed. 1H spectra were analyzed by ChenoMX software and 2D spectra by TopSpin software and HMDB and BMRB databases. About 50 metabolites were identified, such as adenine, arginine, glutamine, glutamate, mannose, isoleucine, leucine and tyrosine. Chemometric techniques were used to investigate the metabolites responsible for the differentiation of the two species and between cultures with and without drugs. The second study was with methylglyoxal molecule. The presence of methylglyoxal in cheese contributes to browning and deterioration of flavor, even at low temperatures. For this reason, products of the addition of methylglyoxal in Parmesan cheese extract and the behavior of different species of lactobacilli in the presence and absence of methylglyoxal in Parmesan cheese extract were studied. The results allowed a better understanding of the reactions involved between this molecule and the components of the cheese, which will help find alternatives to solve the problem and increase the shelf life of the cheese. The third study was about the production of ethanol from lignocellulosic biomass. The objective of this study was to genetically modify a lactobacillus species to produce ethanol and analyze the post-fermentation thin stillage. NMR spectra showed that the modified bacteria are efficient in production of ethanol and that two sugars were erroneously being identified by chromatography as maltose and maltotriose when they actually were trehalose and arabinose. These studies showed part of the numerous applications that NMR has in metabolomics and that there are several statistical tools available to assist in metabolomic studies.

A subtribo Lychnophorinae ocorre na região do Cerrado do Brasil e contém cerca de 120 espécies. Recentemente, a filogenia da subtribo Lychnophorinae, baseada em sequências de DNA e dados morfológicos foi capaz de fornecer novas informações sobre a subtribo e seus gêneros. Além disso, o Cerrado brasileiro possivelmente abriga uma parcela considerável da entomofauna neotropical. Os objetivos gerais deste projeto de pesquisa são obter perfis metabólicos de plantas da subtribo Lychnophorinae e utilizá-los como ferramenta quimiotaxonômica para auxiliar na resolução da classificação taxonômica dessa subtribo e ainda, obter perfis metabólicos de insetos que se alimentem dessas plantas, visando a identificação de possíveis interações inseto-planta. Foram analisadas 78 espécies de plantas por GC-MS e UHPLC-UV(DAD)-MS(ESI-Orbitrap) nos modos positivo e negativo de ionização. As coletas de insetos foram feitas em intervalos trimestrais e, em seguida, esses insetos foram analisados utilizando a mesma metodologia analítica das plantas. As \"impressões digitais\" metabólicas das plantas e dos insetos foram precessadas no MetAlignTM e no MSClust, e as matrizes geradas foram submetidas a análises multivariadas no SIMCA. As plantas foram submetidas a análise de componentes principais (PCA), análise de cluster hierárquico (HCA) e análise discriminante ortogonal por mínimos quadrados parciais (OPLS-DA), entretanto os insetos, juntamente com suas plantas hospedeiras, foram analisados por PCA com o intuito de determinar a correlação entre seus metabólitos secundários. Os resultados das análises metabolômicas apresentaram proximidade com a filogenia principalmente para os dois maiors gêneros, Eremanthus e Lychnophora, analisados separadamente. Portanto, os resultados sugerem que os dados gerados a partir das análises metabolômicas podem ser utilizados em estudos quimiotaxonômicos da subtribo Lychnophorinae, sobretudo como dados primários para a reconstrução filogenética de gêneros. No que diz respeito às análises de possíveis interações inseto-planta, foi possível observar que alguns espécimens apresentaram correlação significativa com as plantas hospedeiras, evidenciando que a abordagem metabolômica pode ser utilizada como ferramenta na investigação de interações inseto-planta. Nestas amostras, pôde-se observar a presença de triterpenos, flavonoides e lactonas sesquiterpênicas adquiridas nas plantas por meio da herbivoria. / The subtribe Lychnophorinae occurs in the Cerrado domain of the Brazilian Central Plateau. The relationships among its recognized genera, as well as the relationships between Lychnophorinae and other subtribes belonging in tribe Vernonieae have been recently investigated upon a phylogeny based on molecular and morphological data. In addition, a preliminar overview of insect diversity in Brazilian Cerrado suggests that it may harbor a considerable fraction of the neotropical. We here report the use of a comprehensive untargeted metabolomics approach, combining LC-MS and GC-MS data together, followed by multivariate analyses aiming to assess the congruence between metabolomics data and the phylogenetic hypothesis, as well as its potential as a chemotaxonomic tool. Also we report the use of untargeted metabolomics approach aiming to assess insect-plant interactions. We analyzed 78 species by GC-MS and LC-MS in both positive and negative ionization modes. The metabolic profiles obtained for these species were treated in MetAlign and in MSClust and the matrices generated were combined and used in SIMCA for hierarchical cluster analyses (HCA), principal component analyses (PCA) and orthogonal partial least square discriminant analysis (OPLS-DA). The insects were collected quarterly and analyzed by the same analytical methods as plants. Results show that metabolomics analyses are mostly congruent with the phylogenetic hypothesis especially at lower taxonomic levels. Therefore, our results suggest that data generated by metabolomics approaches provide valuable evidence for chemotaxonomical studies of Lychnophorinae subtribe, in particular as primary data for phylogenetic reconstruction of lineages as genera. Regarding to insects, it was possible to observe significative correlations between some insects and their host plants. In these samples, were able to identify triterpenes, flavonoids and sesquiterpene lactones.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-07Bitstream added on 2014-06-13T19:19:44Z : No. of bitstreams: 1 saidemberg_dm_dr_rcla.pdf: 1615145 bytes, checksum: 92ac7814050532bc681c040810a6efc1 (MD5) / Consideráveis esforços estão sendo feitos no sentido de isolar e identificar compostos neuroativos presentes em secreções de Artrópodes, resultando na descoberta de muitos peptídeos e moléculas pequenas com ação bloqueadora de receptores de glutamato e/ou canais de cálcio. Tendo isso em vista, a secreção de muitos desses animais tornaram-se ferramentas úteis para os estudos fisiológicos de diversas funções neurais, e muitos dos compostos neurotóxicos produzidos por suas secreções agressivas/defensivas podem se tornar modelos estruturais e funcionais para o desenvolvimento racional de agentes neuroprotetores para diversas desordens neurológicas. Assim, os venenos das vespas Agelaia pallipes pallipes, Agelaia vicina e Polybia paulista foram fracionados em HPLC, e as frações puras, mais abundantes, foram investigadas por espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear para elucidação estrutural das mesmas; e posteriormente, estas frações foram submetidas a diversos ensaios para a determinação de suas atividades biológicas, principalmente daquelas atividades relacionadas à neurotoxicidade/ neuroproteção, tanto em artrópodes como em mamíferos. Através desta abordagem foi possível identificar alguns dos compostos de baixas massas moleculares mais abundantes nos venenos das vespas sociais citadas acima, como a Histamina, a Serotonina, que são comuns a todos estes venenos e possuem como principal função, a potencialização da dor e inflamação, além de outros efeitos no SNC de vertebrados. Também foi isolado um novo tripeptídeo de sequência Gly-Leu-Leu-OH a partir do veneno da vespa A. vicina, cuja função ainda não é conhecida e a síntese e ensaios biológicos do mesmo serão realizados em algumas ramificações dessa tese. A partir do veneno da vespa P. paulista foi isolada 2-feniletilamina, um composto... / Considerable research efforts have been mounted to isolate and identify neuroactive compounds in Arthropods secretions, resulting in the discovery of many peptides and small molecules which block glutamate receptors and/or calcium channels. Thus, the secretion of many of these animals proved to be useful tools for physiological studies of neuronal function, and several of the neurotoxic compounds produced by their defensive/aggressive secretions may become structural and functional models for the rational development of neuroprotective agents for different neurological disorders. Thus, the venoms of Agelaia pallipes pallipes, Agelaia vicina e Polybia paulista were fractionated in a HPLC system, and the most abundant and pure fractions were investigated by Mass Spectrometry and Nuclear Magnetic Resonance for structural elucidation, and then, these compounds were assayed for biological activity determination, focusing the neuronal activities for these compounds, both in Arthropods and mammals. Considering this approach, it was possible to identify some of the most low molecular mass compounds in the venoms of the social wasps cited above, such as: Histamine and Serotonin, which were common to all of these species, presenting as main function to increase the pain and inflammation, in addition to other effects in the CNS of vertebrates. It was also isolated from the venom of the wasp A. vicina a new tripetide which had its sequence determined as Gly-Leu-Leu- OH, and whose function has not been determined. From the venom of the wasp P. paulista it was isolated 2-phenylethylamine, an amphetamine-like compound, whose occurrence is uncommon in animal venoms, and which has stimulatory effects on the CNS primarily related to dopaminergic neurotransmission. It caused effects of paralysis on Africanized bees, probably by hyper-excitability in the CNS of this organism. We have also observed locomotor... (Complete abstract click electronic access below)

A síndrome dos ovários policísticos (SOP) é um distúrbio endócrino complexo, associado a resistência insulínica, hiperinsulinemia, obesidade, acúmulo de gordura visceral e dislipidemia. Essas alterações podem levar a aumento de risco de doenças como \"diabetes mellitus\", doenças cardiovasculares, esteatose hepática ou até mesmo esteato-hepatite. Em ratas, o excesso de androgênios ou estrogênios no período neonatal induz a alterações metabólicas e reprodutivas similares às observadas na SOP em humanos. O objetivo deste estudo é analisar os efeitos da exposição neonatal à testosterona e ao estrogênio no fígado de ratas adultas. Para isso foram utilizadas 30 ratas, divididas em três grupos de 10 animais cada. Foi administrada por via subcutânea, entre 1 e 3 dias de vida, uma única dose dos seguintes compostos: 0,1 mL de óleo de oliva (veículo) - grupo Controle (n=10); propionato de testosterona (1,25 mg/0,1mL de veículo) - grupo Testosterona (n=10); benzoato de estradiol (0,5 mg/0,1mL de veículo) - grupo Estradiol (n=10), de acordo com o grupo a que pertenciam. Após cerca de 90 dias, os animais foram sacrificados, sendo retirados fragmentos do fígado que foram preparados para análise da metabolômica e da histomorfologia. Histologicamente, o fígado dos animais do grupo testosterona apresentaram maior infiltração gordurosa e infiltrado inflamatório; e do grupo estradiol apresentou hepatócitos binucleados, além do aumento do volume nuclear. Houve, no grupo testosterona modificações no perfil metabolômico ligadas a maior resistência à insulia e maior risco para diabete. O grupo exposto ao estrogênio apresentou alterações relacionadas ao metabolismo e síntese de lipídeos. Nossos resultados sugerem que os riscos metabólicos associados à SOP podem ter origem e mecanismos diferentes / Polycystic ovary syndrome (PCOS) is a complex endocrine disorder associated with insulin resistance, hyperinsulinemia, central obesity, accumulation of visceral fat and dyslipidemia. Those changes can lead to increased risk of diseases such as diabetes mellitus, cardiovascular disease, nonalcoholic fat liver disease or even nonalcoholic steatohepatitis. In rats, the excess of androgens or estrogens in the neonatal period leads to metabolic and reproductive alterations similar to those observed in SOP in humans. The objective of this study is to analyze the effects of exposure to neonatal testosterone and estrogen in the liver of adult rats. For this we used 30 female rats, sorted into three groups of 10 animals each. It was administered subcutaneously between 1 and 3 days of age a single dose of the following compounds: 0.1 mL olive oil (vehicle) - Control Group (n = 10); testosterone propionate (1.25 mg / 0.1 mL vehicle) - Testosterone (n = 10); estradiol benzoate (0.5 mg / 0.1 mL vehicle) - Estradiol group (n = 10). After 90 days, the animals were sacrificed, and the liver removed fragments were prepared for analysis of metabolomics and histomorphometry. Histologically, the testosterone group displayed greater fat deposition and higher degree of inflammatory infiltration. The estradiol group had binucleate hepatocytes and increased nuclear volume. Testosterone group showed changes in the metabolomic profile linked to increased insulin resistance and increased risk for diabetes mellitus. The group exposed to estrogen showed changes related to metabolism and synthesis of lipids. Our results indicate that the metabolic risks associated with PCOS may have origin and different mechanisms

Metabolômica é a técnica que analisa quantitativamente metabólitos endógenos e exógenos de baixa massa molecular encontrados em biofluidos e tecidos. Estas pequenas moléculas representativas encontradas em um sistema biológico abrangem carboidratos, ácidos graxos, nucleotídeos, aminoácidos entre outras classes de compostos. Alguns estudos têm mostrado a importância da manutenção da saúde bucal para pacientes com doença renal crônica (DRC). DRC, um problema mundial de saúde pública, pode ser definida em função da presença de danos renais ou de uma taxa de filtração glomerular < 60 mL/min por 1.73m2 por 3 meses, independente da causa. Desta forma, o objetivo deste estudo foi identificar e interpretar a função de metabólitos salivares e de urina de pacientes com DRC e sua possível associação com a doença periodontal (DP). Trinta adolescentes e adultos jovens, 12-18 anos, diagnóstico médico definitivo de DRC, cadastrados no CAPE (Centro de atendimento a pacientes especiais) da Faculdade de Odontologia e no Instituto da Criança da Faculdade de Medicina - Universidade de São Paulo (USP), fizeram parte deste estudo. O grupo controle também foi composto por 30 indivíduos, porém, clinicamente saudáveis. Todos os participantes receberam informações prévias à coleta de urina e saliva. As amostras de saliva e a primeira urina da manhã foram coletadas e armazenadas a -80°C até a realização da análise. A análise periodontal foi realizada por meio do índice de higiene oral simplificado (OHI-S), sangramento à sondagem e profundidade de sondagem. Todas as amostras foram avaliadas no departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da USP por meio de análise de cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massa (GC-MS). As análises estatísticas foram realizadas por meio da análise de componentes principais (PCA), testes de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis. A quantificação relativa de cada metabólito mostrou maiores concentrações estatisticamente significativas entre pacientes com DRC sem DP e com DRC e com DP, de alanina (p<0.0001), glicina (p<0.0001), tirosina (p=0.021), serina (p<0.0001), prolina (p<0.0002), leucina (p<0.0003), citrulina (p<0.0001) e arginina (p<0.0002). Os valores médios da concentração de p-Cresol também mostraram-se alterados para os mesmos grupos citados acima. Grupos com DRC mostraram concentrações alteradas de ácidos carboxílicos como ácido butírico e de dimetilarginina. Concluímos, portanto, que ambas as patologias estimulam o processo oxidativo sintetizando metabólitos como ácido butírico, L-prolina, dentre outros, os quais podem potencializar a severidade da DRC. Verificamos também que, apesar do perfil metabólico ser diferente, alguns metabólitos como uréia, creatinina, ácido octadecanóico, ciclohexano, são compartilhados por todos os grupos. / Metabolomics is a quantitative analysis of biofluids and tissue for low molecular mass organic endogenous / exogenous metabolites. These representative small molecules found within a system cover a broad range of small molecules, such as carbohydrates, fatty acids, nucleotides, amino acids among many other classes of compounds. A few studies have been published focusing on the oral health of chronic kidney disease (CKD) patients. CKD, a public health problem worldwide, can be defined based on the presence of kidney damage or glomerular filtration rate (GFR) < 60 mL/min per 1.73m2 for 3 months, regardless of cause. On account of that, the aim of this study was to identify and interpret the role of saliva and urine metabolites of CKD individuals and their possible association with periodontitis (PD). Thirty adolescents and young adults, aged 12-18 years, with definite medical diagnosis of CKD and attending the CAPE (Center of Attendance for Special Needs Patients) of the Dental School and the Children Institute of the Medical School - University of São Paulo (USP), comprised the study. The control group was comprised of 30 clinically healthy individuals. Participants were asked to refrain from oral activities for 2 h prior to saliva collection. The first morning urine was also collected and both specimens were frozen at -80°C until assay. Periodontal evaluation was carried out by means of the simplified oral hygiene index (OHI-S), bleeding on probing and probing depth. All samples were analyzed in the Chemical Engineering Department of the Polytechnics School of USP, by means of the Gas-chromatography - mass spectrometry (GC-MS) technique. Statistical analyses were performed by means of the principal component analysis (PCA), Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests. The relative quantification showed higher levels of alanine (p<0.0001), glycine (p<0.0001), tyrosine (p=0.021), serine (p<0.0001), proline (p<0.0002) ,leucine (p<0.0003), citrulline (p<0.0001) and arginine (p<0.0002) for groups II and IV. The mean concentration of p-Cresol was also greater and statically significant when comparing groups II and IV. Groups with CKD displayed higher concentrations of carboxylic acids such as butyric acid, and also of dimetilarginine. In conclusion, it could be verified that both pathologies stimulate oxidative stress which synthetises metabolites such as butyric acid and L-proline which can potentialise the severity of CKD. Additionally, despite being possible to distinguish the metabolic profile of patients with PD, PD and CKD and only CKD from clinically healthy individuals, some of these metabolites such as acetic acid, urea, creatinine, octadecanoic acid and cyclohexane were shared among all groups.

A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública em todo mundo. A cirurgia Bariátrica é um dos tratamentos mais efetivos para obesidade grave e suas comorbidades. Entre as técnicas de cirurgia bariátrica, a derivação gástrica em y-de-Roux (DGYR) é a mais utilizada. Esse tipo de cirurgia é caracterizada por importantes modificações anatômicas no trato gastrointestinal, como a exclusão de parte do estômago e duodeno, que promovem perda de peso, resolução de comorbidades, como o DM2, e redução de gastos com a saúde. Por outro lado, casos de câncer têm sido observados no estômago excluso de pacientes submetidos à DGYR. Considerando a evidência de câncer de coto gástrico após gastrectomia de Billroth II para úlcera péptica, as mudanças anatômicas após a cirurgia bariátrica podem aumentar o risco carcinogênico. No presente estudo, utilizamos multiplataformas integradas de análises transcriptômicas e metabolômicas combinadas com análises endoscópicas e histológicas para avaliar mudanças precoces no estômago excluso após DGYR. Três meses após a cirurgia, a combinação das diferentes técnicas nos permitiram identificar: refluxo biliar, alterações na mucosa gástrica com a presença de atrofia, inflamação crônica e metaplasia intestinal, que em conjunto promoveram reprogramação gênica e metabólica local, aumentando a expressão de genes associados com o câncer. Pela primeira vez, os dados iniciais revelados pelo presente estudo encorajam pesquisas mais robustas e sugerem o exame endoscópico periódico após a DGYR / Obesity is one of the most important public health conditions worldwide. Bariatric surgery, such as Roux-en-Y gastric by-pass (RYGB), is an effective treatment for severe obesity that results in the improvement and remission of many obesity-related comorbidities as well as providing sustained weight loss, improvement in the quality of life and reduces health spending. On the other hand, cases of cancer have been observed in the excluded stomach, in patients submitted to RYGB. Using the evidence of gastric stump cancer after Billroth II gastrectomy for peptic ulcer, anatomic changes after bariatric surgery may increase carcinogenic risk. We used an integrated transcriptomic and untarget metabolomics multiplataform combined with endoscopic and histological analysis to evaluate early changes in the excluded stomach after RYGB. Three months after surgery, the combination of the different analysis tools allowed us to identify: biliary reflux, mucosal changes with atrophy, chronic inflammation and intestinal metaplasia, which promoted local gene and metabolic reprogramming increasing gene expression associated with cancer. For the first time the initial data revealed by our work encourages more robust research and suggests periodic endoscopic surveillance after RYGB

Base teórica: Artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune que afeta as articulações e progride de maneira simétrica e erosiva. Além dos achados articulares, pode ocorrer de perda muscular e síndrome da caquexia. Atualmente, não existe um marcador que sirva de preditor da síndrome de caquexia reumatoide. Estudos metabolômicos em pacientes com AR demonstram uma complexidade em encontrar um biomarcador para caquexia. Ademais, não há modelo experimental de caquexia descrito na literatura, mas o modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) possui potencial de ser modelo de caquexia reumatoide. A partir deste modelo, pode-se fazer a busca por biomarcadores de caquexia reumatoide via metabolômica. Objetivo: Avaliar o modelo de CIA como modelo experimental de caquexia reumatoide. Avaliar o perfil metabólico da urina no modelo de CIA e correlacionar com parâmetros clínicos de caquexia reumatoide em busca de possíveis biomarcadores. Métodos: Camundongos machos DBA/1J foram induzidos (CIA; n=13) no dia zero e receberam reforço 18 dias após, e grupo mantidos saudáveis sem indução (CO; n=11). Nos dias 0, 18, 25, 35, 45, 55 e 65 após a indução, foram realizados: coleta de urinas; teste de desempenho físico; teste de locomoção espontânea; teste de força; medida do volume do edema da pata traseira; avaliação do escore clínico; pesagem; e avaliação da ingestão alimentar. Após os 65 dias, os animais foram eutanasiados e tecidos musculares (gastrocnêmio – GA; e tibial anterior – TA) foram dissecados para pesagem e realização da razão sarcoplasmática. Os dados foram analisados por ANOVA de duas vias, seguido de Bonferroni, ou teste t de Pearson, com significância a partir de um p<0,05. A urina coletada foi submetida à ressonância nuclear magnética (1D e 2D J-res). Os metabolitos foram identificados via Chenomx (1D) e pelo Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Utilizou-se a o modelo estatístico de PCA, PLSDA e PLSR para criar ranqueamento de metabolitos (significância a partir de um p<0,05). Analizou-se as rotas metabólicas via Metaboanalyst a partir do ranqueamento de metabólitos obtidos. Os metabólitos obtidos foram filtrados para rotas metabólicas que ocorrem no músculo para identificação de potenciais biomarcadores de perda muscular. Resultados: O grupo CIA apresentou redução de até 24% na locomoção espontânea, de até 66% na força e de até 24% no teste de desempenho físico após 35 dias da indução, bem como redução no peso do GA (24%) e TA (25%), e relação sarcoplasmática (22 e 23%, respectivamente) em relação ao grupo CO. Os modelos estatísticos de PCA, PLSDA e PLSR, e o filtro pelas rotas metabólicas relacionadas com o músculo geraram uma lista de 28 metabólitos e relacionados com o desenvolvimento da doença, sendo eles: 3-metilhistidina, 4-aminobutirato, acetilcolina, arginina, aspartato, carnosina, creatina, creatinina, glutamina, histamina, histidina, isoleucina, leucina, metionina, lisina, mio-inositol, dimetilglicina, acetilalanina, acetilmetionina, pantotenato, fenilalanina, fosfocolina, fosfocreatina, piridoxina, sarcosina, succinilacetona, tiamina, e urocanato. Conclusão: Em concordância com os resultados de redução nos parâmetros de: massa muscular, locomoção espontânea, força e desempenho físico, somando-se a ausência de anorexia bem como mudança no peso, o modelo animal de CIA representa um modelo experimental próprio para caquexia reumatoide. A análise do perfil metabólico deste modelo permite sugerir 28 metabólitos relacionados ao processo de perda muscular, que podem vir a ser biomarcadores de caquexia reumatoide, objetivando prognóstico, diagnóstico e acompanhamento da síndrome. Destes metabólitos, os principais são pertencentes ao metabolismo de: histidina; arginina e prolina; glicina, serina e treonina; fosfocreatina, bem como outros aminoácidos e vitaminas do complexo B. / Background: Rheumatoid Arthritis (RA) is an autoimmune disease that affects the joints and has a symmetric development and it is erosive. Besides joint damage, it can develop muscle loss progress into cachexia syndrome. Currently, there is no marker that can predict it development in rheumatoid patients. Metabolomics in RA have shown to be complex to find out a biomarker for this syndrome. Also, there is no experimental model of cachexia described in literature yet; however the collageninduced arthritis (CIA) animal model seems to be a feasible model for rheumatoid cachexia. With this model, the research for a biomarker of rheumatoid cachexia can be done by metabolomics. Objectives: It will be evaluated if the CIA animal model can be also an animal model of rheumatoid cachexia. Afterwards, it will be evaluated a metabolic profile from urine of this animal model and correlate with clinical signs of rheumatoid cachexia to find out plausible biomarkers of it. Methods: Male DBA/1J mice were submitted to CIA (n=13), immunization occurred at day zero and a booster was performed 18 days after, and a healthy group with no induction (CO; n=11). At the 0,18, 25, 35, 45, 55 and 65 days after the first injection, it was done: urine collection; physical performance test; free exploratory locomotion test; strength test; hindpaw edema volume measurement; follow up disease development; weighted; and food intake. After the 65 days, animals were euthanized and muscle (gastrocnemious – GA; and tibial anterior – TA) were dissected, and weighted for sarcoplasmic ratio. Data were analyzed by two-way ANOVA followed by Bonferroni post hoc, and t-test of Pearson, and statistical critical limit was set for p<0.05. The collected urine was used for nuclear magnetic resonance (1D and 2D J-res). Metabolites were identified by Chenomx (1D) and by the Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Statistical model were performed using PCA, PLSDA and PLSR to create a ranking list of the metabolites (statistical critical limit was set for p<0.05). It was analyzed the metabolic pathway by Metaboanalyst from the data of metabolite ranking list. Then, the metabolite list was filtered by the metabolic pathways that take place in muscle tissue, in order to identify plausible biomarkers of muscle loss. Results: CIA group has shown reduction in up to 24% of free locomotion fatigue, up to 66% of strength and up to 24% of endurance physical performance after 35 days of the induction, as well as a decrease in GA (24%) and TA (25%) weight, and sarcoplasmic ratio also reduced (22 and 23%, respectivamente) related to CO group. The PCA, PLSDA and PLSR statistical models, and the filter by metabolic pathways related to muscle provided a list of 28 metabolites related to disease development, as can be listed: 3-methylhistidine, 4-aminobutyrate, acetylcholine, arginine, aspartate, carnosine, creatine, creatinine, glutamine, histamine, histidine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, myo-inositol, dimethylglycine, acetylalanine, acetylmethionine, pantothenate, phenylalanine, phosphocholine, phosphocreatine, pyridoxine, sarcosine, succinylacetone, thiamine, and urocanate. Conclusions: Accordingly with the data with reduction of: muscle mass, spontaneous locomotion, strength and physical performance, added with absence of anorexia as well as weight change, CIA animal model is a feasible experimental model for rheumatoid cachexia. Concerning the metabolic profile from this model, it can be suggested 28 metabolites related to muscle loss in which can be tested for biomarker of rheumatoid cachexia, targeting prognosis, diagnosis, and syndrome follow up. From those metabolites, the main ones are engaged to metabolism of: histidine; arginine and proline; glycine, serine and threionine; phosphorcreatine, as well as other amino acids and vitamins from B complex.

In the current agriculture is essential to adopt management strategies, low environmental impact. In this context, the environment comprising plant roots is of utmost importance, since they are in constant contact with microorganisms such as growth promoting rhizobacteria (RPCPs), known to affect the metabolism and resistance of plants, may help them dealing with biotic and abiotic stresses via promotion of growth, induced resistance, production of phytohormones compounds, volatile organic compounds (VOCs) and ability to fix nitrogen. Studies of associative rhizobacteria led to discovery of Azospirillum genus isolated in grasses and cereals grown in several countries of tropical and temperate. Regarding endophytic microorganisms G. diazotrophicus is a Gram-negative bacteria, obligatory aerobic and non-spore forming isolated initially from sugar cane in Brazil. This study was based on the assumption that the RPCPs can change the resistance of plants to insect herbivores, and to evaluate the influence of the joint action of two strains of RPCPs (Gluconacetobacter diazotrophicus and Azospirillum sp) in metabolome of plant cane -Sugar variety SP 79-1011 but also in plant defense mechanism herbivory by Diatraea saccharalis. The metabolites present in higher concentration both in inoculated plants as on control plants were identified by analysis metaolomica by the NMR technique. Compounds identified in higher concentration in inoculated plants were carbohydrates, aromatic compounds, amino acids and organic acids. In control plants and amino compounds were inetrmediarios Krebs cycle. Changes in the volatile organic compounds VOCs profile were identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry. Qualitative and quantitative changes have occurred in the overall volatile profile emitted by plants inoculated as compared to the profile of volatile issued by the control plants, which could be contributing to preference Diatraea saccharalis the control plants from the plants inoculated in bioassay chance choice. VOCs present changes in the profile of infested plants with Diatraea saccharalis. Bioassay no choice there was no significant difference in saccharalis Diatraea weight gain fed control or inoculated plants. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na agricultura atual é essencial a adoção de estratégias de manejo, de baixo impacto ambiental. Nesse contexto o ambiente que engloba as raízes das plantas é de extrema importância, uma vez que ela está em constante contato com microrganismos tais como rizobactérias promotoras do crescimento (RPCPs), conhecidos por afetar o metabolismo e a resistência das plantas, podendo ajuda-las a lidar com estresses bióticos e abióticos via promoção de crescimento, resistência induzida, produção de compostos fitohormonios, compostos orgânicos voláteis (COVs) e capacidade de fixar nitrogênio. Estudos com as rizobactérias associativas levaram a descoberta do gênero Azospirillum, isolado em gramíneas forrageiras e cereais cultivados em diversos países de clima tropical e temperado. Em relação aos microrganismos endofíticos G. diazotrophicus é uma bactéria Gram-negativa, aeróbica obrigatória e não-formadora de esporos isolada inicialmente a partir de cana-de-açúcar no Brasil. O presente estudo foi embasado na hipótese de que as RPCPs podem alterar a resistência de plantas a insetos herbívoros, tendo como objetivo avaliar a influencia da ação conjunta de duas estirpes de RPCPs (Gluconacetobacter diazotrophicus e Azospirillum sp) no metaboloma de plantas de cana-de-açúcar da variedade SP 79-1011 como também nos mecanismo de defesa da planta a herbivoria por Diatraea saccharalis. Os metabólitos presentes em maior concentração tanto em plantas inoculadas quanto em plantas do controle foram identificados por análise metaolômica pela técnica de RMN. Os compostos identificados em maior concentração nas plantas inoculadas foram carboidratos, compostos aromáticos, aminoácidos e ácidos orgânicos. Nas plantas do controle os compostos foram aminoácido e inetrmediários do ciclo de Krebs. Alterações no perfil de compostos orgânicos voláteis COVs foram identificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas. Alterações qualitativas e quantitativas ocorreram no perfil geral de voláteis emitidos pelas plantas inoculadas quando comparado ao perfil de voláteis emitido pelas plantas do controle, fato que poderia estar contribuindo para preferência de Diatraea saccharalis pelas plantas do controle em relação as plantas inoculadas no bioensaio com chance de escolha. Ocorreu alteração no perfil de COVs de plantas infestadas com Diatraea saccharalis. No bioensaio sem chance de escolha não se observou diferença significativa no ganho de peso de Diatraea saccharalis alimentadas com plantas do controle ou inoculadas.

Base teórica: Artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune que afeta as articulações e progride de maneira simétrica e erosiva. Além dos achados articulares, pode ocorrer de perda muscular e síndrome da caquexia. Atualmente, não existe um marcador que sirva de preditor da síndrome de caquexia reumatoide. Estudos metabolômicos em pacientes com AR demonstram uma complexidade em encontrar um biomarcador para caquexia. Ademais, não há modelo experimental de caquexia descrito na literatura, mas o modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) possui potencial de ser modelo de caquexia reumatoide. A partir deste modelo, pode-se fazer a busca por biomarcadores de caquexia reumatoide via metabolômica. Objetivo: Avaliar o modelo de CIA como modelo experimental de caquexia reumatoide. Avaliar o perfil metabólico da urina no modelo de CIA e correlacionar com parâmetros clínicos de caquexia reumatoide em busca de possíveis biomarcadores. Métodos: Camundongos machos DBA/1J foram induzidos (CIA; n=13) no dia zero e receberam reforço 18 dias após, e grupo mantidos saudáveis sem indução (CO; n=11). Nos dias 0, 18, 25, 35, 45, 55 e 65 após a indução, foram realizados: coleta de urinas; teste de desempenho físico; teste de locomoção espontânea; teste de força; medida do volume do edema da pata traseira; avaliação do escore clínico; pesagem; e avaliação da ingestão alimentar. Após os 65 dias, os animais foram eutanasiados e tecidos musculares (gastrocnêmio – GA; e tibial anterior – TA) foram dissecados para pesagem e realização da razão sarcoplasmática. Os dados foram analisados por ANOVA de duas vias, seguido de Bonferroni, ou teste t de Pearson, com significância a partir de um p<0,05. A urina coletada foi submetida à ressonância nuclear magnética (1D e 2D J-res). Os metabolitos foram identificados via Chenomx (1D) e pelo Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Utilizou-se a o modelo estatístico de PCA, PLSDA e PLSR para criar ranqueamento de metabolitos (significância a partir de um p<0,05). Analizou-se as rotas metabólicas via Metaboanalyst a partir do ranqueamento de metabólitos obtidos. Os metabólitos obtidos foram filtrados para rotas metabólicas que ocorrem no músculo para identificação de potenciais biomarcadores de perda muscular. Resultados: O grupo CIA apresentou redução de até 24% na locomoção espontânea, de até 66% na força e de até 24% no teste de desempenho físico após 35 dias da indução, bem como redução no peso do GA (24%) e TA (25%), e relação sarcoplasmática (22 e 23%, respectivamente) em relação ao grupo CO. Os modelos estatísticos de PCA, PLSDA e PLSR, e o filtro pelas rotas metabólicas relacionadas com o músculo geraram uma lista de 28 metabólitos e relacionados com o desenvolvimento da doença, sendo eles: 3-metilhistidina, 4-aminobutirato, acetilcolina, arginina, aspartato, carnosina, creatina, creatinina, glutamina, histamina, histidina, isoleucina, leucina, metionina, lisina, mio-inositol, dimetilglicina, acetilalanina, acetilmetionina, pantotenato, fenilalanina, fosfocolina, fosfocreatina, piridoxina, sarcosina, succinilacetona, tiamina, e urocanato. Conclusão: Em concordância com os resultados de redução nos parâmetros de: massa muscular, locomoção espontânea, força e desempenho físico, somando-se a ausência de anorexia bem como mudança no peso, o modelo animal de CIA representa um modelo experimental próprio para caquexia reumatoide. A análise do perfil metabólico deste modelo permite sugerir 28 metabólitos relacionados ao processo de perda muscular, que podem vir a ser biomarcadores de caquexia reumatoide, objetivando prognóstico, diagnóstico e acompanhamento da síndrome. Destes metabólitos, os principais são pertencentes ao metabolismo de: histidina; arginina e prolina; glicina, serina e treonina; fosfocreatina, bem como outros aminoácidos e vitaminas do complexo B. / Background: Rheumatoid Arthritis (RA) is an autoimmune disease that affects the joints and has a symmetric development and it is erosive. Besides joint damage, it can develop muscle loss progress into cachexia syndrome. Currently, there is no marker that can predict it development in rheumatoid patients. Metabolomics in RA have shown to be complex to find out a biomarker for this syndrome. Also, there is no experimental model of cachexia described in literature yet; however the collageninduced arthritis (CIA) animal model seems to be a feasible model for rheumatoid cachexia. With this model, the research for a biomarker of rheumatoid cachexia can be done by metabolomics. Objectives: It will be evaluated if the CIA animal model can be also an animal model of rheumatoid cachexia. Afterwards, it will be evaluated a metabolic profile from urine of this animal model and correlate with clinical signs of rheumatoid cachexia to find out plausible biomarkers of it. Methods: Male DBA/1J mice were submitted to CIA (n=13), immunization occurred at day zero and a booster was performed 18 days after, and a healthy group with no induction (CO; n=11). At the 0,18, 25, 35, 45, 55 and 65 days after the first injection, it was done: urine collection; physical performance test; free exploratory locomotion test; strength test; hindpaw edema volume measurement; follow up disease development; weighted; and food intake. After the 65 days, animals were euthanized and muscle (gastrocnemious – GA; and tibial anterior – TA) were dissected, and weighted for sarcoplasmic ratio. Data were analyzed by two-way ANOVA followed by Bonferroni post hoc, and t-test of Pearson, and statistical critical limit was set for p<0.05. The collected urine was used for nuclear magnetic resonance (1D and 2D J-res). Metabolites were identified by Chenomx (1D) and by the Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Statistical model were performed using PCA, PLSDA and PLSR to create a ranking list of the metabolites (statistical critical limit was set for p<0.05). It was analyzed the metabolic pathway by Metaboanalyst from the data of metabolite ranking list. Then, the metabolite list was filtered by the metabolic pathways that take place in muscle tissue, in order to identify plausible biomarkers of muscle loss. Results: CIA group has shown reduction in up to 24% of free locomotion fatigue, up to 66% of strength and up to 24% of endurance physical performance after 35 days of the induction, as well as a decrease in GA (24%) and TA (25%) weight, and sarcoplasmic ratio also reduced (22 and 23%, respectivamente) related to CO group. The PCA, PLSDA and PLSR statistical models, and the filter by metabolic pathways related to muscle provided a list of 28 metabolites related to disease development, as can be listed: 3-methylhistidine, 4-aminobutyrate, acetylcholine, arginine, aspartate, carnosine, creatine, creatinine, glutamine, histamine, histidine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, myo-inositol, dimethylglycine, acetylalanine, acetylmethionine, pantothenate, phenylalanine, phosphocholine, phosphocreatine, pyridoxine, sarcosine, succinylacetone, thiamine, and urocanate. Conclusions: Accordingly with the data with reduction of: muscle mass, spontaneous locomotion, strength and physical performance, added with absence of anorexia as well as weight change, CIA animal model is a feasible experimental model for rheumatoid cachexia. Concerning the metabolic profile from this model, it can be suggested 28 metabolites related to muscle loss in which can be tested for biomarker of rheumatoid cachexia, targeting prognosis, diagnosis, and syndrome follow up. From those metabolites, the main ones are engaged to metabolism of: histidine; arginine and proline; glycine, serine and threionine; phosphorcreatine, as well as other amino acids and vitamins from B complex.