O diagnóstico precoce dos Segundos Tumores Primários (STP) em pacientes já tratados por um carcinoma de cabeça e pescoço deve ser realizado, pois possibilita um tratamento resolutivo com baixa morbidade. O objetivo deste trabalho é avaliar se a cromoscopia com Lugol permite uma melhora na identificação de lesões malignas ou pré malignas em fases iniciais na boca e orofaringe, bem como se a imunoexpressão do p53 e da Metalotioneína no tumor índice predizem o aparecimento de um STP. Foi realizado um estudo prospectivo onde dois grupos comparáveis de portadores de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço foram formados (um com 106 pacientes e outro com 105 pacientes). Foram acompanhados durante um período médio de 25 meses aproximadamente. No primeiro grupo (grupo A) não foram utilizados corantes, já no segundo (grupo B) utilizou-se o Lugol. Foi observado um número de diagnósticos 200% maior no grupo em que foi utilizada a coloração de Lugol (grupo B) em relação ao grupo A. A imunoexpressão aumentada do p53 no tumor índice foi estatisticamente significante quando o paciente desenvolveu um segundo tumor primário diagnosticado pelo Lugol, não visível sem o corante, o que não ocorreu com a metalotioneína. / The early diagnosis of seconds primary tumors (STP) in patients already treated for carcinoma of the head and neck should be done, because enables a resolutive treatment with low morbidity. The objective of this paper is to evaluate whether chromoscopia using Lugols solution allows an improvement in the identification of malignant or pre malignant lesions in early stages in the mouth and oropharynx, and whether the expression of P53 and metallothionein in tumor index predict the emergence of a STP. A prospective study was conducted, where two groups statistically similar of patients with head and neck squamous cell carcinoma (one with 106 patients and another with 105 patients) were followed-up for a median period of 25 months, approximately. In the first group dyes were not used, and in the second Lugols solution was employed. It was observed a number of diagnoses 100%i higher in the group that Lugols solution was used. The increasing of P53 expression in tumor index was statistically significant when the patient developed a second primary tumor diagnosed by Lugol, not visible without dye, which has not occurred with metallothionein.

Orientador: Márcia Cristina Bisinoti / Coorientador: Eduardo Alves de Almeida / Banca: Gisela de Aragão Umbuzeiro / Banca: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Resumo: As substâncias húmicas aquáticas possuem grande importância ambiental por terem a capacidade de complexar íons metálicos presentes no ambiente influenciando a disponibilidade dos mesmos, tornando-os geralmente menos tóxicos para a biota. As Metalotioneínas (MT) apresentam a característica de regular metais nos organismos aquáticos, sendo induzidas na presença de metais e outros compostos e, portanto utilizadas como biomarcador ambiental. O benzo[a]pireno é oriundo de fontes biogênicas, pirogênicas e petrogênicas e seu efeito na indução de MT em tilápias é desconhecido. Neste contexto, foi avaliada a indução de MT em peixes expostos a metais tóxicos individualmente e na mistura, na ausência e presença de substâncias húmicas aquáticas (SHA), bem como na presença de benzo[a]pireno. Neste trabalho foram feitas a otimização e padronização do método para quantificação de metalotioneínas em fígado e brânquias de peixes empregando a técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detector de Fluorescência (HPLC-FD). Também foi avaliada a influência do tempo de duração dos ensaios na indução de metalotioneínas em peixes expostos a metais de interesse ambiental durante 3, 7 e 14 dias. Tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) foram alocadas em aquários individuais e submetidas à exposição a concentrações regulamentadas pela resolução Conama 357/2005 para rios Classe 2, Classe 3 e 5 vezes Classe 3 de Cádmio, Cobre, Chumbo, Ferro e Benzo[a]pireno isoladamente, bem como a mistura dos metais na presença e ausência de SHA. A concentração de metal "livre" foi acompanhada durante os experimentos de exposição empregando o Sistema de Ultrafiltração com Fluxo Tangencial. Em todas as amostras de água dos experimentos de exposição e no tecido muscular dos peixes utilizados foram realizadas a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aquatic humic substances have great environmental importance to have the ability to complex metal ions present in the environment influencing their availability, making them generally less toxic to biota. Metallothioneins (MT) have the characteristic of regular metals on aquatic organisms being induced in the presence of metals and other compounds and therefore used as a biomarker environment. Benzo[a]pyrene is formed by biogenic sources, pyrogenic and petrogenic and its effect on the induction of MT in tilapia is unknown. In this context, we evaluated the induction of MT in fish exposed to toxic metals (Fe, Cu, Cd and Pb) individually and all these metal combined in the absence and presence of humic substances (SHA), as well as in the presence of benzo[a]pyrene. In this work we made the optimization and standardization of the method for quantification of metallothionein in liver and gills of fish employing the technique of High Performance Liquid Chromatography with Fluorescence Detector (HPLC-FD). We also evaluated the influence of the duration of the tests in the induction of metallothionein in fishes exposed to metals of environmental interest for 3, 7 and 14 days. Nile tilapia (Oreochromis niloticus) were placed in individual aquaria and subjected to exposure to concentrations regulated by CONAMA 357/2005 Resolution for rivers Class 2, Class 3 and 3 fold the concentrations to Class 3 for Cadmium, Copper, Lead, Iron and Benzo[a]pyrene separately, and all these metals combined in the presence and absence of SHA. The concentration of free metal was monitored during the exposure experiments using a Tangential Flow Ultrafiltration System (TFUS). In all samples of water exposure experiments and in the muscle tissue of fishes were quantified total metal employing a Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometer... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O diagnóstico precoce dos Segundos Tumores Primários (STP) em pacientes já tratados por um carcinoma de cabeça e pescoço deve ser realizado, pois possibilita um tratamento resolutivo com baixa morbidade. O objetivo deste trabalho é avaliar se a cromoscopia com Lugol permite uma melhora na identificação de lesões malignas ou pré malignas em fases iniciais na boca e orofaringe, bem como se a imunoexpressão do p53 e da Metalotioneína no tumor índice predizem o aparecimento de um STP. Foi realizado um estudo prospectivo onde dois grupos comparáveis de portadores de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço foram formados (um com 106 pacientes e outro com 105 pacientes). Foram acompanhados durante um período médio de 25 meses aproximadamente. No primeiro grupo (grupo A) não foram utilizados corantes, já no segundo (grupo B) utilizou-se o Lugol. Foi observado um número de diagnósticos 200% maior no grupo em que foi utilizada a coloração de Lugol (grupo B) em relação ao grupo A. A imunoexpressão aumentada do p53 no tumor índice foi estatisticamente significante quando o paciente desenvolveu um segundo tumor primário diagnosticado pelo Lugol, não visível sem o corante, o que não ocorreu com a metalotioneína. / The early diagnosis of seconds primary tumors (STP) in patients already treated for carcinoma of the head and neck should be done, because enables a resolutive treatment with low morbidity. The objective of this paper is to evaluate whether chromoscopia using Lugols solution allows an improvement in the identification of malignant or pre malignant lesions in early stages in the mouth and oropharynx, and whether the expression of P53 and metallothionein in tumor index predict the emergence of a STP. A prospective study was conducted, where two groups statistically similar of patients with head and neck squamous cell carcinoma (one with 106 patients and another with 105 patients) were followed-up for a median period of 25 months, approximately. In the first group dyes were not used, and in the second Lugols solution was employed. It was observed a number of diagnoses 100%i higher in the group that Lugols solution was used. The increasing of P53 expression in tumor index was statistically significant when the patient developed a second primary tumor diagnosed by Lugol, not visible without dye, which has not occurred with metallothionein.

En aquest treball es caracteriza per primera vegada la capacitat de coordinació metàl·lica d'una metal·lotineïna (MT) de planta i es proposa un model de plegament per a les MTs de planta en general. Els resultat mostren que aquestes proteïnes poden tenir un paper molt important en la regulació de l'estat redox de les cèl·lules, probablement a través de la coordinació a Cu.Les MTs de planta són proteïnes molt desconegudes. Es postula que participen en l'homeòstasi del Cu i en la protecció contra l'estrès oxidatiu, però es desconeix la capacitat de coordinació metàl·lica i el plegament. En aquest treball s'han estudiat una metal·lotioneïna d'alzina surera, QsMT, aïllada d'una llibreria de cDNA de fel·lema. Els objectius concrets han estat: (1) estudiar l'expressió de QsMT i la resposta a l'estrès oxidatiu; (2) determinar la capacitat de coordinació metàl·lica i la funcionalitat in vivo; (3) fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. L'expressió del gen s'ha estudiat mitjançant hibridació in situ en plàntules i en embrions d'alzina surera. QsMT s'expressa majoritàriament en cèl·lules amb fort estrès oxidatiu, associat a la síntesi de polifenols (suberització i lignificació) i a la senescència. També s'expressa en cèl·lules meristemàtiques, cèl·lules en divisió molt activa on la funció de les MTs podria estar relacionada amb el manteniment de l'estat redox. L'aplicació d'estrès oxidatiu exogen (H2O2 i paraquat) incrementa fortament l'expressió de QsMT en teixits amb expressió constitutiva, confirmant la regulació de l'expressió del gen per estrès oxidatiu.Per l'estudi de les propietats de coordinació metàl·lica es va expressar QsMT en cèl·lules d'E. coli en medi de cultiu suplementat amb Cu, Zn o Cd. Es van aïllar els agregats metàl·lics corresponents i es van analitzar mitjançant tècniques espectroscòpiques i espectromètriques (ICP-OES, ESI-MS i CD). Els resultats mostren que QsMT coordina de forma estable Cu (8 ions metàl·lics/molècula), Zn (4 ions de Zn/molècula) i Cd (6 ions de Cd/molècula), i adopta una estructura especialment quiral en coordinació a Cu. L'elevada capacitat quelant de la proteïna i la quiralitat de l'estructura indiquen que QsMT possiblement té preferència metàl·lica pel Cu i per tant una funció relacionada amb aquest metall in vivo. Estudis de complementació en llevat demostren que QsMT coordina Cu de forma funcional in vivo. En coordinació a Cd QsMT presenta una peculiaritat no observada fins ara en altres MTs: la participació d'ions sulfur en la formació de l'agregat metàl·lic incrementant la capacitat de coordinació metàl·lica (6 ions metàl·lics divalents de Cd enlloc de 4 ions de Zn). A més QsMT coordina Cd de forma funcional en llevat, i per tant la seva funció també podria estar relacionada amb la destoxicació de Cd en la planta.QsMT s'ha utilitzat com a model per fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. Amb aquest objectiu vam dissenyar tres pèptids mutants derivats de QsMT: N25 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició amino-terminal, C18 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició carboxil-terminal, i N25-C18 corresponent a les dues zones riques en cisteïna enllaçades per 4 glicines substituint la zona central de 39 aminoàcids. Es van expressar i estudiar aquests pèptids per les mateixes tècniques utilitzades en l'estudi de QsMT. Els resultats indiquen que QsMT es plega formant un sol agregat metàl·lic per la interacció de les dues zones riques en cisteïna. En aquest model la zona central d'enllaç, típica de les MTs de planta, no participa en la coordinació metàl·lica però és imprescindible per a la funció de la proteïna. El paper de la zona central podria variar en funció del metall que coordina, participant en el plegament i estructura de la proteïna quan coordina Zn i Cd i en la seva regulació i estabilització quan coordina Cu. / In this work we characterize for the first time the metal coordination capacity of a plant metallothionein (MT), and propose a model for the protein folding of plant MTs in general. Results show that these proteins can play a very important role in the regulation of the cellular redox, probably through its copper-coordination ability.Plant MTs are largely unknown proteins. It is postulated that they play a role in copper homeostasis and protection against oxidative stress, but precise function of these proteins, as well as its metal coordination capacity remain unknown.In this work we have studied a cork oak metallothionein, QsMT, isolated from phellem cDNA library. Our main objectives were: (1) to study the QsMT gene expression and its response to oxidative stress; (2) to determine the protein metal coordination properties and the functionality in vivo; (3) to estimate a type of folding for plant MTs.The sudy of the gene expression has been carried out by in situ hybridization in cork oak plants and embryos. QsMT is mainly expressed in cells with high oxidative stress associated to both polyphenol synthesis (suberization and lignification) and senescence. QsMT is also expressed in meristematic cells, where its function could be related to the redox regulation. The oxidative treatment (H202 and paraquat) highly increases gene expression in tissues with constitutive expression, confirming its regulation by oxidative stress.To characterize the protein metal coordination properties we expressed QsMT in E. coli cells in culture medium supplemented with Cu, Zn or Cd. We isolated the corresponding metal aggregates and analyzed them using spectroscopic and spectrometric techniques (ICP-OES, ESI-MS, CD). Results show that QsMT effectively binds Cu (8 ions/molecule), Zn (4 ions/molecule) and Cd (6 ions/molecule), and presents highest chirality when folds with copper. The high binding capacity and chirality of the protein in the presence of copper suggest that QsMT may play a function related to this metal in vivo. Functional complementation studies confirm that QsMT functionally binds copper in vivo. When coordinating Cd QsMT presents a peculiarity not seen in other MTs: the participation of sulfur ions in the formation of the metal aggregate, this increasing the coordination capacity (6 Cd/molecule in contrast to 4 Zn/molecule). Moreover, QsMT functionaly binds Cd in yeast, suggesting that the protein function could also be realted to a Cd detoxification role in plant.We have also used QsMT as a model for the study of the folding of plant MTs. With this aim we designed three mutant peptides derived from QsMT: N25 corresponding to the amino Cys-rich domain; C18 corresponding to the carboxy Cys-rich domain; and N25-C18 corresponding to the two Cys-rich domains linked by 4 glycines in substitution to the central 39 amino acid region. Peptides were expressed and studied using same techniques used for the study of QsMT. Results point to a protein folding in one metal cluster formed by the interaction of the two Cys-rich domains. In this model the central region, typical from plant MTs, does not participate in metal coordination but is indispensable for the protein function. The role of the central region could depend on the metal it coordinates, playing a role in the protein folding and structure when it binds Zn or Cd and a role in protein regulation and stability when it binds Cu.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-10Bitstream added on 2014-06-13T19:17:19Z : No. of bitstreams: 1 martins_fcs_me_sjrp.pdf: 1282007 bytes, checksum: ba950494bfbca268de280c8ca01cef0c (MD5) / As substâncias húmicas aquáticas possuem grande importância ambiental por terem a capacidade de complexar íons metálicos presentes no ambiente influenciando a disponibilidade dos mesmos, tornando-os geralmente menos tóxicos para a biota. As Metalotioneínas (MT) apresentam a característica de regular metais nos organismos aquáticos, sendo induzidas na presença de metais e outros compostos e, portanto utilizadas como biomarcador ambiental. O benzo[a]pireno é oriundo de fontes biogênicas, pirogênicas e petrogênicas e seu efeito na indução de MT em tilápias é desconhecido. Neste contexto, foi avaliada a indução de MT em peixes expostos a metais tóxicos individualmente e na mistura, na ausência e presença de substâncias húmicas aquáticas (SHA), bem como na presença de benzo[a]pireno. Neste trabalho foram feitas a otimização e padronização do método para quantificação de metalotioneínas em fígado e brânquias de peixes empregando a técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detector de Fluorescência (HPLC-FD). Também foi avaliada a influência do tempo de duração dos ensaios na indução de metalotioneínas em peixes expostos a metais de interesse ambiental durante 3, 7 e 14 dias. Tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) foram alocadas em aquários individuais e submetidas à exposição a concentrações regulamentadas pela resolução Conama 357/2005 para rios Classe 2, Classe 3 e 5 vezes Classe 3 de Cádmio, Cobre, Chumbo, Ferro e Benzo[a]pireno isoladamente, bem como a mistura dos metais na presença e ausência de SHA. A concentração de metal “livre” foi acompanhada durante os experimentos de exposição empregando o Sistema de Ultrafiltração com Fluxo Tangencial. Em todas as amostras de água dos experimentos de exposição e no tecido muscular dos peixes utilizados foram realizadas a... / The aquatic humic substances have great environmental importance to have the ability to complex metal ions present in the environment influencing their availability, making them generally less toxic to biota. Metallothioneins (MT) have the characteristic of regular metals on aquatic organisms being induced in the presence of metals and other compounds and therefore used as a biomarker environment. Benzo[a]pyrene is formed by biogenic sources, pyrogenic and petrogenic and its effect on the induction of MT in tilapia is unknown. In this context, we evaluated the induction of MT in fish exposed to toxic metals (Fe, Cu, Cd and Pb) individually and all these metal combined in the absence and presence of humic substances (SHA), as well as in the presence of benzo[a]pyrene. In this work we made the optimization and standardization of the method for quantification of metallothionein in liver and gills of fish employing the technique of High Performance Liquid Chromatography with Fluorescence Detector (HPLC-FD). We also evaluated the influence of the duration of the tests in the induction of metallothionein in fishes exposed to metals of environmental interest for 3, 7 and 14 days. Nile tilapia (Oreochromis niloticus) were placed in individual aquaria and subjected to exposure to concentrations regulated by CONAMA 357/2005 Resolution for rivers Class 2, Class 3 and 3 fold the concentrations to Class 3 for Cadmium, Copper, Lead, Iron and Benzo[a]pyrene separately, and all these metals combined in the presence and absence of SHA. The concentration of free metal was monitored during the exposure experiments using a Tangential Flow Ultrafiltration System (TFUS). In all samples of water exposure experiments and in the muscle tissue of fishes were quantified total metal employing a Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometer... (Complete abstract click electronic access below)