A hiporreatividade das células T observada na resposta imune a antígenos de P. brasiliensis de pacientes com paracoccidioidomicose ativa deve contribuir para o não controle da doença, levando à disseminação do fungo. É, na maioria das vezes, reversível com tratamento antifúngico. Os mecanismos que levam a esta hiporreatividade não são bem conhecidos. No entanto, foram demonstrados em resultados prévios em nosso laboratório que células mononucleares de pacientes frente a gp43 apresentam níveis elevados de apoptose. Para tentarmos explicar esse mecanismo, nossa primeira hipótese foi de avaliar se a ativação celular desses pacientes estavam sendo prejudicada por uma ativação inadequada induzida pela expressão alterada de moléculas co-estimulatórias como CD80, CD86, CD28, CD152, ICOS e PD-1. A expressão dessas moléculas foi avaliada em células T e monócitos de pacientes com doença ativa (n = 7...) e controles curados (n = 2...) de um episódio prévio de PCM, mantidas em cultura com antígeno metabólico de Candida albicans (CMA), gp43 ou sem estímulo após 4 dias em cultura. Os resultados obtidos demonstraram que a expressão do CD28 foi comparável entre doentes e controles, e que a expressão de CD152, PD-1 e ICOS, que preferencialmente exercem um papel negativo na sinalização celular, foi maior em células T de pacientes, estimuladas ou não, quando comparadas com células de indivíduos controles. Em paralelo, foram realizados experimentos com a adição dos respectivos anticorpos bloqueadores, que, no entanto, não restabeleceu a proliferação celular dos pacientes. A expressão das moléculas CD80 e CD86 na superfície dos monócitos foi similar em pacientes e controles. Já a expressão dessas moléculas na superfície de linfócitos foi maior nos pacientes tanto em células estimuladas como não estimuladas. O bloqueio com os respectivos anticorpos no dia 0 inibiu a resposta tanto com gp43 como com CMA, porém de forma diferenciada. Nos pacientes e controles a inibição da molécula CD86 diminuiu a resposta tanto para gp43 como para CMA e a inibição da molécula CD80 diminuiu a resposta proliferativa apenas para gp43, e somente no grupo controle, sugerindo que os diferentes antígenos exigem diferentes moléculas durante o processo de apresentação antigênica. A adição desses anticorpos no 4o dia da cultura não modificou a resposta linfoproliferantiva dos pacientes e controles. Nossos dados favorecem a hipótese, derivada de outros modelos de exposição crônica a antígenos exógenos, de que a exposição repetida a antígenos de P. brasiliensis por um longo período in vivo, verificada nos pacientes com paracoccidioidomicose, levam as células T a um estado de tolerância adaptativa, que dificilmente é revertida in vitro. A partir desses resultados analisamos a participação da apoptose de células T nesse provável estado de tolerância nas células dos pacientes. Observamos que a expressão da molécula anti-apoptótica Bcl-2 está diminuída nas células T de pacientes previamente estimuladas comparadas com as células dos controles, e mesmo após o reestímulo in vitro a diminuição da expressão dessa molécula persiste. Desta forma, a diminuição da expressão da molécula Bcl-2 ex vivo nas células T de pacientes sugere fortemente que essas células estão vulneráveis a apoptose. Para corroborar esta hipótese, analisamos a expressão das caspases 8 e 9 na forma ativa. Inicialmente, analisamos a expressão destas moléculas em células mononucleares de pacientes e controles mantidas em cultura por 4 dias com e sem estímulo de CMA e gp43 e observamos que as células dos controles expressam maiores níveis de ambas moléculas em relação as células dos pacientes. Esses resultados foram surpreendentes uma vez que o aumento da expressão de moléculas que estariam direcionando as células para apoptose era esperado em células de pacientes e não de controles. Para explicar este resultado sugerimos a possibilidade (hipótese já apareceu várias vezes) de que as células dos pacientes poderiam estar entrando em apoptose num estágio mais inicial, antes do quarto dia. Por isso realizamos experimentos adicionais em que analisamos a expressão dessas caspases ex vivo. Com essa análise observamos que células TCD3+ de pacientes expressam altos níveis tanto de caspase 8 como caspase 9 comparadas às células de controles. Esses resultados podem ajudar a explicar porque nos ensaios para a análise da resposta proliferativa de pacientes com acréscimo de anticorpos bloqueadores de moléculas coestimulatórias, não houve reconstituição da resposta especifica a gp43: essas células estariam pré-ativadas e pré-programadas para entrarem apoptose, e, portanto, refratárias a tratamentos in vitro, como já descrito em células em estado de tolerância adaptativa. / The T-cell hypoproliferative reactivity observed in the immune response to P. brasiliensis antigens of patients with active paracoccidioidomycosis probably contributes to the failure of the host in controlling the infection, leading to a disseminated disease. It is, however, largely reversible with treatment in most patients. The mechanisms leading to this hyporresponsiveness are not well known. We have previously demonstrated that patients\' mononuclear cells in presence of gp43 exhibit enhanced apoptotic levels. I an attempt to explain such findings, we hypothethized that these cells were inadequately activated due to altered costimulatory molecules expression, such as CD80, CD86, CD28, CD152, ICOS e PD-1. Expression of these molecules were evaluated on T-cells and monocytes of the peripheral blood of patients with active, disseminated PCM (n = 7...), and healthy individuals with a past history of treated and cured PCM (n = 2...). These cells were cultured in presence of a Candida albicans metabolic antigen (CMA), gp43, or kept without exogenous stimuli for 4 days. Our results show tgat the expression of CD28 was comparable between patients an controls\' cells, and that CD152, PD-1 e ICOS, all of which known to deliver negative costimulatory signaling and to arrest cell cycle entry, were overexpressed in patients\' T-cells. In parallel, we performed additional experiments where the respective costimulatory signalings were blocked by addition of blocking antibodies specific to each of these molecules. Whatever the blocking antibody used, there was no reversal of the hypoproliferative state of patients\' T-cells. However, while the expression of the CD80 and CD86 molecules on monocytes was similar between controls and patients, their expression on T-cells was significantly higher in patients. Adding the respective blocking antibodies at day zero of the culture, we could observe that both the gp43 and the CMA responses were inhibited, but differentially according to the antibody employed. In both patients and controls the blocking CD86 signaling decreased the response to gp43 and CMA of patients and controls, while blocking of CD80 signaling decreased only the response to gp43, and only in the control group. These data suggest that different antigens may have different costimulatory requirements for antigen presentation. Addition of the antibodies at the ay 4 of culture did not restore the lymphoproliferative response or modified the response of the controls. Our results suggest that the hypothesis, raised from other models of prolonged foreign antigen exposure, that repetitive and persistent in vivo exposure to fungal antigens, which is described in patients with PCM, lead the T-cells to a adaptive tolerant state, which is hardly reverted in vitro. We then investigated the fate of such putatively tolerized patients\' cells, by analyzing the role that apoptosis may have in this tolerant state. We observed that expression of the antiapoptotic molecule Bcl-2 was lower in patients\' cells, even when the cells were in vitro reestimulated with CMA and gp43, suggesting that the cells are more susceptible to undergo apoptosis. When then analyzed the expression of the active form of the caspase 8 and 9 molecules. We first analyzed their expression on cells kept in cultures for 4 days with or without stimuli. Unexpectedly, we observed that controls\' cells, and not patients\' cells, exhibited higher levels of expression of both molecules. To explore further these data, we tested the hypothesis that the patients\' cells were already undergoing apoptosis at an earlier than 4 days stage. Caspases expression were therefore analyzed ex vivo. In fact, we observed that TCD3+ cells exhibited markedly enhanced caspase 8 and expression as compared to controls\' cells. These findings may help to explain why we failed to redress the proliferative responses to gp43 in the experiments where blocking antibodies were added: these cells would be committed to apoptotic death, thus refractory to in vitro manipulations, as described for adaptively tolerant T-cells.

A hiporreatividade das células T observada na resposta imune a antígenos de P. brasiliensis de pacientes com paracoccidioidomicose ativa deve contribuir para o não controle da doença, levando à disseminação do fungo. É, na maioria das vezes, reversível com tratamento antifúngico. Os mecanismos que levam a esta hiporreatividade não são bem conhecidos. No entanto, foram demonstrados em resultados prévios em nosso laboratório que células mononucleares de pacientes frente a gp43 apresentam níveis elevados de apoptose. Para tentarmos explicar esse mecanismo, nossa primeira hipótese foi de avaliar se a ativação celular desses pacientes estavam sendo prejudicada por uma ativação inadequada induzida pela expressão alterada de moléculas co-estimulatórias como CD80, CD86, CD28, CD152, ICOS e PD-1. A expressão dessas moléculas foi avaliada em células T e monócitos de pacientes com doença ativa (n = 7...) e controles curados (n = 2...) de um episódio prévio de PCM, mantidas em cultura com antígeno metabólico de Candida albicans (CMA), gp43 ou sem estímulo após 4 dias em cultura. Os resultados obtidos demonstraram que a expressão do CD28 foi comparável entre doentes e controles, e que a expressão de CD152, PD-1 e ICOS, que preferencialmente exercem um papel negativo na sinalização celular, foi maior em células T de pacientes, estimuladas ou não, quando comparadas com células de indivíduos controles. Em paralelo, foram realizados experimentos com a adição dos respectivos anticorpos bloqueadores, que, no entanto, não restabeleceu a proliferação celular dos pacientes. A expressão das moléculas CD80 e CD86 na superfície dos monócitos foi similar em pacientes e controles. Já a expressão dessas moléculas na superfície de linfócitos foi maior nos pacientes tanto em células estimuladas como não estimuladas. O bloqueio com os respectivos anticorpos no dia 0 inibiu a resposta tanto com gp43 como com CMA, porém de forma diferenciada. Nos pacientes e controles a inibição da molécula CD86 diminuiu a resposta tanto para gp43 como para CMA e a inibição da molécula CD80 diminuiu a resposta proliferativa apenas para gp43, e somente no grupo controle, sugerindo que os diferentes antígenos exigem diferentes moléculas durante o processo de apresentação antigênica. A adição desses anticorpos no 4o dia da cultura não modificou a resposta linfoproliferantiva dos pacientes e controles. Nossos dados favorecem a hipótese, derivada de outros modelos de exposição crônica a antígenos exógenos, de que a exposição repetida a antígenos de P. brasiliensis por um longo período in vivo, verificada nos pacientes com paracoccidioidomicose, levam as células T a um estado de tolerância adaptativa, que dificilmente é revertida in vitro. A partir desses resultados analisamos a participação da apoptose de células T nesse provável estado de tolerância nas células dos pacientes. Observamos que a expressão da molécula anti-apoptótica Bcl-2 está diminuída nas células T de pacientes previamente estimuladas comparadas com as células dos controles, e mesmo após o reestímulo in vitro a diminuição da expressão dessa molécula persiste. Desta forma, a diminuição da expressão da molécula Bcl-2 ex vivo nas células T de pacientes sugere fortemente que essas células estão vulneráveis a apoptose. Para corroborar esta hipótese, analisamos a expressão das caspases 8 e 9 na forma ativa. Inicialmente, analisamos a expressão destas moléculas em células mononucleares de pacientes e controles mantidas em cultura por 4 dias com e sem estímulo de CMA e gp43 e observamos que as células dos controles expressam maiores níveis de ambas moléculas em relação as células dos pacientes. Esses resultados foram surpreendentes uma vez que o aumento da expressão de moléculas que estariam direcionando as células para apoptose era esperado em células de pacientes e não de controles. Para explicar este resultado sugerimos a possibilidade (hipótese já apareceu várias vezes) de que as células dos pacientes poderiam estar entrando em apoptose num estágio mais inicial, antes do quarto dia. Por isso realizamos experimentos adicionais em que analisamos a expressão dessas caspases ex vivo. Com essa análise observamos que células TCD3+ de pacientes expressam altos níveis tanto de caspase 8 como caspase 9 comparadas às células de controles. Esses resultados podem ajudar a explicar porque nos ensaios para a análise da resposta proliferativa de pacientes com acréscimo de anticorpos bloqueadores de moléculas coestimulatórias, não houve reconstituição da resposta especifica a gp43: essas células estariam pré-ativadas e pré-programadas para entrarem apoptose, e, portanto, refratárias a tratamentos in vitro, como já descrito em células em estado de tolerância adaptativa. / The T-cell hypoproliferative reactivity observed in the immune response to P. brasiliensis antigens of patients with active paracoccidioidomycosis probably contributes to the failure of the host in controlling the infection, leading to a disseminated disease. It is, however, largely reversible with treatment in most patients. The mechanisms leading to this hyporresponsiveness are not well known. We have previously demonstrated that patients\' mononuclear cells in presence of gp43 exhibit enhanced apoptotic levels. I an attempt to explain such findings, we hypothethized that these cells were inadequately activated due to altered costimulatory molecules expression, such as CD80, CD86, CD28, CD152, ICOS e PD-1. Expression of these molecules were evaluated on T-cells and monocytes of the peripheral blood of patients with active, disseminated PCM (n = 7...), and healthy individuals with a past history of treated and cured PCM (n = 2...). These cells were cultured in presence of a Candida albicans metabolic antigen (CMA), gp43, or kept without exogenous stimuli for 4 days. Our results show tgat the expression of CD28 was comparable between patients an controls\' cells, and that CD152, PD-1 e ICOS, all of which known to deliver negative costimulatory signaling and to arrest cell cycle entry, were overexpressed in patients\' T-cells. In parallel, we performed additional experiments where the respective costimulatory signalings were blocked by addition of blocking antibodies specific to each of these molecules. Whatever the blocking antibody used, there was no reversal of the hypoproliferative state of patients\' T-cells. However, while the expression of the CD80 and CD86 molecules on monocytes was similar between controls and patients, their expression on T-cells was significantly higher in patients. Adding the respective blocking antibodies at day zero of the culture, we could observe that both the gp43 and the CMA responses were inhibited, but differentially according to the antibody employed. In both patients and controls the blocking CD86 signaling decreased the response to gp43 and CMA of patients and controls, while blocking of CD80 signaling decreased only the response to gp43, and only in the control group. These data suggest that different antigens may have different costimulatory requirements for antigen presentation. Addition of the antibodies at the ay 4 of culture did not restore the lymphoproliferative response or modified the response of the controls. Our results suggest that the hypothesis, raised from other models of prolonged foreign antigen exposure, that repetitive and persistent in vivo exposure to fungal antigens, which is described in patients with PCM, lead the T-cells to a adaptive tolerant state, which is hardly reverted in vitro. We then investigated the fate of such putatively tolerized patients\' cells, by analyzing the role that apoptosis may have in this tolerant state. We observed that expression of the antiapoptotic molecule Bcl-2 was lower in patients\' cells, even when the cells were in vitro reestimulated with CMA and gp43, suggesting that the cells are more susceptible to undergo apoptosis. When then analyzed the expression of the active form of the caspase 8 and 9 molecules. We first analyzed their expression on cells kept in cultures for 4 days with or without stimuli. Unexpectedly, we observed that controls\' cells, and not patients\' cells, exhibited higher levels of expression of both molecules. To explore further these data, we tested the hypothesis that the patients\' cells were already undergoing apoptosis at an earlier than 4 days stage. Caspases expression were therefore analyzed ex vivo. In fact, we observed that TCD3+ cells exhibited markedly enhanced caspase 8 and expression as compared to controls\' cells. These findings may help to explain why we failed to redress the proliferative responses to gp43 in the experiments where blocking antibodies were added: these cells would be committed to apoptotic death, thus refractory to in vitro manipulations, as described for adaptively tolerant T-cells.

A análise química do extrato bruto de esponja marinha é um método clássico de descoberta de novas drogas. Metabólitos secundários e peptídeos são geralmente os resultados neste tipo de pesquisa, utilizando diferentes e consecutivos protocolos de purificação. Neste estudo de uma amostra de extrato aquoso esponja separada numa coluna Sephadex®-G25 foi purificado por HPLC, numa tentativa de isolar uma única molécula. Com uma base de dados de RNA e a análise in silico espera-se que o RNAm pode ser relacionado com a molécula precursora do composto bioativo ou mesmo o seu gene. A dissociação de células a partir da matriz da esponja é um método importante para a extração de RNA optimizado em quantidade e qualidade. Frações extrato bruto do organismo e dados de RNAm a partir de células isoladas da esponja podem ser comparados por uma abordagem de comparação dos dados. Ensaios de MTS foram utilizados para analisar a bioatividade e microscopia confocal foi a principal ferramenta para examinar os danos em células tumorais (T47D). / The chemical analysis of sea sponge crude extract is a classic method in drug discovery. Secondary metabolites and peptides are usually the results in this type of research using different and consecutives purification protocols. In this study a sample of sponge aqueous extract separated in a sephadex-G25 column was purified by HPLC in an attempt to isolate a single molecule. With a RNA databank and in silico analysis is expected that the mRNA may be related with the precursor molecule of the bioactive compound or even its gene. The dissociation of cells from the sponge matrix was an important method to the optimized RNA extraction in quantity and quality. Crude extract fractions of the organism and mRNA data from sponge-isolated cells were obtained to a next step cross-data approach. MTS assays were used to analyze the bioactivity and confocal microscopy was the main tool to scan the damage in tumor cells (T47D).

Venenos de aranhas podem ser boas fontes de moléculas com potencial terapêutico e biotecnológico. Sendo assim, esse estudo teve como objetivo analisar moléculas bioativas do veneno de Avicularia juruensis, com foco em PAMs e enzimas. O veneno foi extraído por estimulação elétrica e, através de CLAE-FR, ensaio de inibição do crescimento microbiano e LC-MS/MS, foram identificados e caracterizados 7 PAMs. Todos possuem o motivo nó de cistina do tipo ICK e têm similaridade com neurotoxinas de venenos de outras aranhas. O perfil eletroforético do veneno de A. juruensis indicou que ele possui moléculas com massa entre 130 e abaixo de 10 kDa. Utilizando LC-MS/MS e análise transcriptômica foi possível identificar 6 metaloproteinases. Elas possuem domínios conservados de proteínas do tipo ADAMs, MMPs e metalopeptidases astacina-like. A presença destas enzimas é, provavelmente, importante para a digestão extracorpórea, visto que esta aranha geralmente consome pequenas aves. O estudo de venenos de aranhas terafosídeas é essencial, visto que este é um grupo pouco estudado. / Spider venoms can be good sources of molecules with therapeutic and biotechnological potential. Thus, this study aimed to analyze bioactive molecules from venom of Avicularia juruensis, focusing on AMPs and enzymes. The venom was extracted by electrical stimulation. By RP-HPLC, liquid growth inhibition assay and LC-MS/MS, seven AMPs were identified and characterized. All these peptides have inhibitory cystine knot motif and they showed similarity with venom neurotoxins from others spiders. The electrophoretic profile of A. juruensis venom shows that it has molecules with molecular masses between 130 kDa and below 10 kDa. By LC-MS/MS and transcriptomic analysis yielded the identification of six metalloproteinases, which possess typical conserved domains from ADAMs, MMPs and astacin-like metallopeptidases. These metalloproteinases may be involved in a key role during preoral digestion. The study of Theraphosidae spider venom is essential, since this group is poorly studied.

Carcinoma da mama com apresentação bilateral é uma doença pouco avaliada na literatura, com raros trabalhos científicos que comparam os aspectos moleculares de ambos os tumores. No presente estudo, analisamos os tumores de 45 pacientes portadoras de carcinoma ductal invasivo bilateral em relação às expressões de claudinas-4 e 7, de E-caderina e de -catenina por meio de imunoistoquímica em TMA. Além desses marcadores, analisamos o estado dos receptores de estrógeno e de progesterona, bem como diversas características histopatológicas (grau histológico, nuclear, mitose, infiltrado, desmoplasia e necrose). A amostra foi caracterizado por média de idade de 52,4 anos e os tumores foram divididos em mama primário (MP) e mama secundário (MS). Não houve diferenças entre os dois grupos (MP e MS) nos marcadores testados, sendo que a expressão foi coincidente nas seguintes proporções: claudina-4 (83,8%, p=0,61), claudina-7 (82,2%, p=0,29), E-caderina (81%, p=0,48), -catenina (89,7%, p=0,48), receptor de estrogeno (66%, p=0.75) e receptor de progesterona (55%, p=0.99). Em relação aos aspectos morfológicos, grau histológico (SBR) II, infiltrado inflamatório discreto, necrose, desmoplasia moderada e índice mitótico (<10fm/10cga) foram coincidentes em 57,8%, 60%, 55,6%, 63,6% e 55,6%, respectivamente. Os presentes resultados nos permitem inferir que os tumores de apresentação bilateral são, em sua maioria, similares do ponto de vista morfológico e da expressão dos marcadores testados / Forty-five patients with invasive ductal carcinoma were evaluated for the expression of claudin-4, claudin-7, E-cadherin, and -catenin through tissue microarray (TMA) and immunohistochemistry (IHC) analysis. Besides these markers, estrogen (ER) and progesterone receptor (PR) status was analyzed, in addition to histopathologic characteristics, i.e., histologic grade, nuclear, mitoses, infiltrate, desmoplasia, and necrosis. Tumors were divided into primary breast (PB) and secondary breast (SB). The expression of claudin-4 and -7 was coincident in PB and SB in 83.78% and 82.22% respectively. The expression of -catenin and E-cadherin in PB and SB was coincident in 89.74% and 80.95% respectively. Estrogen receptor status was (+) in both breasts in 66%, while progesterone receptor status (+) was in 55%. The histological grade using the Nottingham-modified Scarff-Bloom-Richardson grading system (MSBR) showed mild infiltrate, necrosis (+), moderate desmoplasia and mitotic index (<10) was coincident in 57.77%, 60.00%, 55.55%, 63.63% and 55.55% respectively. The degree of agreement showed claudin-4 (p=0.61), claudin-7 (p=0.29), E-cadherin (p=0.48), and -catenin (p=0.48). The expression of claudin-4 and -7, E-cadherin and -catenin present a strong agreement between tumors, showing that bilateral tumors are not different. Histopathologic characteristics showed a lesser agreement between tumors

Neste trabalho apresentamos a construção de um novo sistema experimental para aprisionamento de átomos e moléculas. Trata-se de uma armadilha de dipolo cruzada totalmente óptica, formada por um laser de fibra com 40 W de potência com comprimento de onda em 1064 nm. Nesse sistema foi demonstrado o aprisionamento de átomos Rb e K e moléculas Rb2. Realizamos dois experimentos distintos neste se novo sistema: No primeiro, estudamos a evolução temporal de amostras dos isótopos 85Rb e 87Rb na armadilha de dipolo cruzada. Pudemos medir pela primeira vez o processo de mudança de estrutura hiperfina em átomos sem a presença de luz ressonante, e observamos a fotoassociação dos átomos pelo laser da armadilha de dipolo. E no segundo, desenvolvemos uma técnica que permite o estudo rápido e direto do decaimento no número de moléculas de Rb2 na armadilha. Com essa técnica, observamos também o comportamento dessas moléculas na presença de átomos preparados em um determinado estado hiperfino do estado fundamental. Estes resultados juntamente com um desenvolvimento teórico, nos sugerem novas perspectivas rumo a produção de um sistema que possa produzir e aprisionar moléculas KRb no estado fundamental 1&Sigma;+ (v = 0). / In this work, we present the construction of a new experimental system for trapping atoms and molecules. It is an all optical crossed dipole trap, formed by a fiber laser with 40 W of power at 1064 nm. In this system, we have trapped K and Rb atoms as well as Rb2 molecules. We have carried out two experiments in this new system. In the first, we studied the temporal evolution of atomic samples of different isotopes, 85Rb and 87Rb, in the crossed trap dipole. We were able to measure for the first time the hyperfine-changing collisions of atoms in the absence of resonant light, and we have observed photoassociation of atoms by the dipole trap laser beam. In the other experiment, we have developed a technique that allows us to study the trapped molecule population decay in the trap. It was also observed the molecule population decay in the presence of atoms prepared in a given hyperfine state of the ground state. These results together with a theoretical development may suggest us new perspectives towards the production of a system that can produce and trap KRb molecules in the ground state 1&Sigma;+ (v = 0).

Comportamento oscilatório manifesta-se em diversas escalas da experiência humana estando presente desde sistemas vivos, como no caso dos ritmos biológicos, até estruturas artificiais como a evolução de preços na bolsa de valores. Em eletroquímica e, em particular, na área de eletrocatálise, oscilações de potencial do eletrodo ou corrente que flui através deste são facilmente observáveis, requerendo apenas condições simples de controle experimental como a aplicação de uma corrente constante ou a utilização de uma resistência externa. Diversos trabalhos na literatura exploram as especificidades do comportamento oscilatório durante a oxidação de moléculas orgânicas importantes para a tecnologia de células a combustível, como metanol, ácido fórmico, etanol, entre outros, algumas vezes fazendo uso de simulações com modelos específicos. Por outro lado, é interessante o uso de modelos gerais para que se possa entender como propriedades comuns a todos os sistemas oscilatórios como frequência oscilatória e amplitude estão relacionadas, por exemplo, com o envenenamento do eletrodo e a recuperação autocatalítica de sítios livres. O presente trabalho foi desenvolvido tanto no âmbito experimental investigando as propriedades da oxidação oscilatória de metanol e etanol, quanto com o uso de simulações utilizando modelos generalistas e avaliando o resultado da introdução de efeitos específicos como o bloqueio da superfície por um veneno catalítico e respectiva liberação através da oxidação da espécie. Determinou-se, especificamente para o estudo de simulação, que o aumento das constantes de bloqueio e oxidação relativas ao veneno produziu duplicação no número de bifurcações encontradas em regime potenciostático, e levou ao aumento da frequência e diminuição da amplitude oscilatórias em regime galvanostático. Ferramentas numéricas foram propostas e validadas para avaliar a velocidade de envenenamento e o grau de harmonicidade das séries temporais. Os experimentos oscilatórios com metanol e etanol revelaram que a primeira molécula apresenta oscilações de maior frequência e menor amplitude. Esse comportamento foi explicado pela maior velocidade de envenenamento observada para a reação de metanol e os resultados demonstraram experimentalmente os achados de simulação numérica. Finalmente, o efeito do bloqueio da superfície por ânions foi estudado através de análise numérica. Determinou-se que a diminuição do tempo total oscilatório quando da adição da espécie é função da maior velocidade de variação do potencial médio e uma expressão relacionando concentração do ânion e tal velocidade foi encontrada. / Oscillatory behavior can be seen at several levels of the human experience stemming from living systems, in the case of biological rhythms, to artificial structures such as the evolution of prices at the market stock. In electrochemistry and, particularly, in the field of electrocatalysis, oscillations of the electrode potential or current can be easily observed and requires only simple experimental control conditions such as applying a fixed value of current or through the use of an external resistance. Several studies found in the literature explore the specificities of oscillatory behavior found during the oxidation of organic molecules that are important for the development of the technology of fuel cells, such as methanol, formic acid, ethanol, among several others, some of those studies even making use of numerical simulations for specific models. On the other hand, it is interesting to explore general models that can embrace oscillatory properties that are common to several systems such as how frequency and amplitude relate to the dynamics of surface poisoning and the autocatalytic recovery of free sites. The work presented in this thesis was developed on an experimental basis with the investigation of oscillatory properties for the reactions of methanol and ethanol, as well as theoretical one, with the proposal and use of general models and the evaluation of specific effects such as surface blockage by a catalytic poison and surface recovery through its oxidation. The simulation study determined specifically that increasing the rates of surface blockage and poison oxidation would duplicate the amount of oscillatory regions found in the bifurcation diagrams for potentiostatic conditions. For the galvanostatic one, it was found that the increase in the rate of those velocities would increase the frequency of oscillations and decrease their amplitudes. Numerical tools were proposed and validated to evaluate the velocity of poisoning and the degree of harmonicity of the time series. Oscillatory experiments employing methanol and ethanol revealed that the first molecule display oscillations with higher frequency and lower amplitude than for ethanol. This behavior was explained by the greater degree of self-poisoning observed for the methanol reaction and the results were comparable to those found in the numerical study. Finally, the effect of a surface blocking anion was studied with the use of numerical analysis. It was determined that the decrease in total oscillatory duration when the anion was added was the result of a greater rate of change of the average potential. An expression relating both quantities was devised.

Listeria monocytogenes é um micro-organismo Gram-positivo que está comumente associado a doenças de origem alimentar. Possui a capacidade de sobreviver a condições adversas e de formar biofilme em diferentes superfícies abióticas, tornando-se um problema constante para a indústria de alimentos, pois pode comprometer a sanitização e aumentar o risco de contaminação pós-processamento. A formação de biofilme pode ser regulada por um mecanismo denominado quorum sensing, no qual ocorre intensa comunicação célula-célula, mediada por moléculas químicas, chamadas de autoindutoras. Pouco se sabe sobre a ocorrência de interação entre bactérias Gram- positivas e negativas na formação de biofilmes, sendo mais frequentes estudos entre bactérias do mesmo grupo. A fim de avaliar a ocorrência de interação entre Escherichia coli e L. monocytogenes (Lm), desenvolveu-se esta pesquisa com os seguintes objetivos: i) verificar a capacidade de Lm sorotipo 1/2a selvagem e sua mutante isogênica (&#916;prfA &#916;sigB) formar biofilme em presença de Escherichia coli, avaliando-se a importância dos reguladores de virulência, prfA e sigB, no processo; e ii) verificar a produção e interferência de moléculas autoindutoras de E. coli E2348/69 na formação de biofilme por Lm. Os ensaios de formação de biofilme foram realizados utilizando-se lâminas de aço-inoxidável AISI 304 #4 imersas em caldo infusão de cérebro e coração (BHI) e em meio pré-condicionado (MPC) por E. coli, com incubação a 25 ºC. Foram testadas duas concentrações iniciais de Lm (102 e 106 UFC.mL-1) e amostragens em diferentes tempos de incubação. Utilizou-se um método de quantificação indireto com coloração do biofilme por cristal violeta e posterior leitura da absorbância. Observou-se que Lm 1/2a selvagem e sua mutante isogênica (&#916;prfA &#916;sigB) são capaz de formar biofilme na presença de Escherichia coli e que uma maior quantidade de biofilme foi formada por Lm selvagem quando comparada à sua mutante, em meio não pré-condicionado (controle), indicando que prfA e sigB estão envolvidos no processo de formação de biofilme. Quando em MPC, o biofilme formado pela cepa selvagem foi menor que no meio controle (BHI), indicando que E. coli E2348/69, utilizada no pré-condicionamento do meio, produz moléculas capazes de interferir no processo de formação e na quantidade de biofilme formado por Lm; e para o biofilme formado pela cepa mutante, houve uma maior quantificação em MPC em comparação ao meio controle, o que sugere que os genes deletados possam estar envolvidos no reconhecimento das moléculas autoindutoras. Assim, os dados obtidos permitem concluir que há interação e interferência por parte de E. coli na formação de biofilme por Lm mediante produção de moléculas autoindutoras. / Listeria monocytogenes (Lm) is a Gram-positive microorganism commonly associated with foodborne diseases. Due to its ability to survive under adverse environmental conditions and to form biofilm in different abiotic surfaces, this bacterium is a concern for the food industry, since it can compromise sanitation procedures and increase the risk of post-processing contamination. Biofilm formation can be regulated by a quorum sensing mechanism, in which there is intense cell-cell communication mediated by chemical molecules, called autoinducers. Little is known about the occurrence of interaction between Gram-positive and Gram-negative bacteria on biofilm formation. Thus, in order to evaluate the occurrence of interaction between Escherichia coli and Lm, this study was developed including the following objectives: i) to evaluate the ability of Lm 1/2a and its isogenic mutant strain (&#916;prfA&#916;sigB) to form biofilm on the presence of Escherichia coli, assessing the importance of virulence regulators, prfA and sigB, in this process; and ii) to verify the production and interference autoinducers of E. coli E2348/69 on biofilm formation by Lm. Biofilm formation assays were conducted using stainless steel AISI 304 #4 immersed into broth brain heart infusion (BHI) and into preconditioned medium (MPC) by E. coli, following incubation at 25 °C. Lm at two initial concentrations (102 and 106 CFU.mL-1) and under different incubation time was tested. An indirect method for quantification of cells was applied, using crystal violet to color the biofilm, followed by optical density measurement. It was observed that Lm 1/2a and its isogenic mutant (&#916;prfA &#916;sigB) are able to form biofilm in the presence of Escherichia coli and a larger amount of biofilm was formed by wild strain Lm compared to its mutant, in a non-preconditioned medium (control), indicating that prfA and sigB are involved in biofilm formation. For MPC, the biofilm formation by the wild strain was lower than in the control (BHI), indicating that E. coli E2348/69, used in the preconditioned medium, produces molecules that can affect the formation process and the amount of biofilm formed by Lm; and in the biofilm formed by the mutant strain, there was a higher quantification of MPC compared to the control, suggesting that the deleted genes may be involved in recognition the of autoinducers. These results suggest that there is an interaction and interference of E. coli on biofilm formation by Lm due the production of autoinducers.

A crescente demanda por fontes de energia limpas e sustentáveis tem impulsionado a busca por matérias-primas alternativas para a produção de biocombustíveis. Dentre as fontes vegetais não utilizadas para a alimentação, a mamona, o pinhão-manso e o caroço de algodão apresentam elevados teores de óleo para produção de biodiesel e potencial para utilização dos resíduos na alimentação de ruminantes. Entretanto, para que esses \"resíduos\" adquiram status de coprodutos, é necessário avaliar sua toxicidade, para administrá-los em níveis seguros ou realizar sua destoxificação. Este estudo teve por objetivo mensurar o teor das moléculas biotivas gossipol, ricina e ésteres de forbol em tortas de caroço de algodão, mamona e pinhão-manso, respectivamente, a fim de avaliar o potencial de utilização desses subprodutos na alimentação de ruminantes, considerando a ação dessas biomoléculas na fermentação ruminal in vitro em diferentes níveis de substituição ao farelo de soja do concentrado. O delineamento experimental foi totalmente casualizado, utilizando três níveis de adição de biomoléculas extraídas das tortas, simulando a substituição da soja do concentrado em 33,3 66,6 e 100% e adicionadas sobre uma dieta base (controle), e um nível de torta em substituição a 22,2% ao farelo de soja do concentrado da mesma dieta base dos demais tratamentos, a fim de avaliar possíveis diferenças de ação da biomolécula in natura na torta ou extraída. Os dados foram analisados por regressão linear e quadrática, ANOVA e teste de Dunnett para comparação das médias dos tratamentos em relação ao controle. As metodologias em CLAE (HPLC) para quantificação das biomoléculas foram adaptadas e validadas. As concentrações das biomoléculas nas tortas analisadas estiveram dentro da faixa citada pela literatura, sendo que o gossipol e a ricina poderiam ser adicionados na alimentação de ruminantes nos teores propostos neste estudo, proporcionando níveis de ingestão inferiores aos citados como tóxicos pela literatura. Da mesma forma, a produção de gases na fermentação ruminal in vitro não demonstrou ocorrência de efeitos destas biomoléculas sobre a microbiota ruminal. Os níveis de adição de pinhão-manso propostos poderiam ocasionar toxicidade pela ingestão de ésteres de forbol. No bioensaio com pinhão-manso, foram observados efeitos com 22,2% de adição de torta sobre a taxa de eficiência de conversão do metano, sugerindo que os ésteres de forbol estejam bioativos apenas na torta in natura ou ainda que a presença de outro composto tóxico, sozinho ou sinergia com os ésteres de forbol, possa ter interferido na microbiota ruminal. A viabilidade da inclusão das tortas de caroço de algodão e mamona in natura não foi negada por este estudo, entretanto, é necessário considerar a concentração de suas biomoléculas e o manejo animal correto. Para a utilização de pinhão-manso in natura em qualquer nível de adição, ainda são necessários novos estudos sobre a toxicidade dos ésteres de forbol nas tortas e sua possível sinergia com outros compostos tóxicos. A identificação e quantificação dos ésteres de forbol antes e após o tratamento de destoxificação constituem os principais entraves para que a utilização da torta de pinhão-manso se torne um coproduto da alimentação animal / The growing demand for sustainable and clean energy sources has increased the search of alternative raw materials for the production of biofuels. Castor-oil plant, jatropha and cotton seeds are among the plant resources that are not used for food although they have high level of oil for biodiesel production and might have considerable potential to use their residues to feed ruminants. However, for these \"residues\" to achieve status of co-products it is necessary to evaluate its toxicity before using them at safe levels or to perform its detoxification. This study aimed to measure the content of gossypol, ricin and phorbol esters bioactives molecules in cottonseed, castor and jatropha meals respectively in order to evaluate the potential of the use of these co-products to feed ruminants, considering the action of these biomolecules in ruminal fermentation in vitro into different substitution levels of soybean meal in the concentrate. The experimental design was completely randomized; one level of a meal by replacing 22,2% of soy in its concentrate and three levels by adding biomolecules extracted from meals simulating the replacement of 33,3, 66,6 and 100% of soy in its concentrate in the same diet base (control) of others treatment in order to evaluate differences of effects of biomolecules in natura both in a meal or extracted. The results were analyzed by linear and quadratic regression, ANOVA and Dunnett´s test for comparison of averages of treatments compared to control. The HPLC methodologies to quantify the biomolecules were adapted and validated. The biomolecules\' concentrations were within the values were quoted in the literature and both the gossypol as ricin could be added in the feeding of ruminants at the levels proposed in this report, providing intake levels below those quoted as toxic in literature. Likewise, the gas production in rumen fermentation in vitro showed no effects of biomocules on rumen microbial. According to the literature, the jatropha levels proposed could cause toxicity by the content of phorbol esters ingested. In the bioassay with jatropha, effects on methane efficiency rate were observed when 22,2% of meal were added, suggesting that phorbol esters are bioactives only in meal in natura or even the presence of other toxic compound, alone or in synergy with phorbol esters, might have affected the ruminal microflora. The viability of cottonseed and castor meal in natura inclusion was not denied by this report, however, it is extremely necessary to consider their concentration of biomolecules and correct animal handling. For the use of jatropha in natura at any level of addition further studies are still needed on the toxicity of phorbol esters in meal in natura and its possible synergy with other toxic compounds. The identification and quantification of phorbol esters before and after detoxification treatment has still being a main barrier to jatropha meal becomes a co-product of animal nutrition

No Capítulo 1, os fundamentos da cristalografia de raios X estão sucintamente descritos. No Capítulo 2, seis estruturas de pequenas moléculas contendo átomos pesados em sua constituição foram determinadas. As quais são resumidas a seguir: 1)[Ru2Cl5(CO)(PPh3)3], Mr = 1194,21, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/c com a =14,618(4)&#197, b=18,043(7)&#197, c=20,31(3)&#197; &#946=99,81(5)&#176; V=5277(8)&#1973; Z=4; Dcalç =1,503g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,954 mm-1; F(000) = 2404; R=0,538 para 9281 reflexões independentes e 487 parâmetros refinados. Os átomos de Ru estão ligados em ponte através de três ânions Cl. Um átomo de Ru é coordenado a dois outros átomos de Cl e a um ligante PPh3, o outro átomo de Ru está coordenado a dois ligantes PPh3 e a uma molécula de CO. 2)[RuCl3(dppb)H2O], Mr = 651,88, cristaliza-se no sistema ortorrômbico, grupo espacial Pbca; com a=14,932(1) &#197, b=18,133 (3)&#197, c=20,59(3)&#197; V=5576,0(1)&#1973; Z=8; Dcalc =1,553g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,985 mm-1; F(000)=2648; R=0,0461 para 4892 reflexões independentes e 316 parâmetros refinados. O complexo é hexacoordenado. Os átomos P encontram-se em posição cis, um em relação ao outro, formando um complexo próximo de uma estrutura octaédrica. Esta estrutura apresentou interação intermolecular Cl...H. A distância entre o H de uma molécula e o Cl é de 2,48(2)&#197. 3) FeC19H1919N19S19], Mr=377,28, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/n; com a=11,715(2)&#197, b=7,830(2)&#197, c=18,728(3)&#197; &#946=91,570(1)&#176; V=1717,1(6)&#1973; Z=4; Dcalc =1,459g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 1,004 mm-1; F(000)=784; R=0,0453 para 3018 reflexões independentes e 218 parâmetros refinados. O complexo é formado por um átomo de ferro decacoordenado em uma extremidade e na outra existe um anel aromático, indicando que os radicais genéricos mostrados na Seção (2.5) são R\'=C\'H IND. 3\', X=S1 e R\"=fenil. 4)[pyH][RuCl4(dmso)(py)].(CH2Cl2)1/2, Mr=562,11 cristaliza-se no sistema triclínico, grupo espacial P1; com a= 7,7608(1)&#197, b=85451(1)&#197, c=15,095(5)&#197; &#945=88,27(2)&#186; &#946=79,33(2)&#186; &#947,=88,77(1)&#186; V=983,2(4)&#1973; Z=2; Dcalc=1,899gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=15,001 mm-1; F(000)=556; R=0,0886 para 2909 reflexões independentes e 204 parâmetros refinados. O Ru está octaedricamente coordenado a quatro átomos Cl coplanares, a um N do anel de uma piridina e ao dmso, em posição trans entre si. Um outro grupo piridina protonado, que forma o cátion da estrutura, completa a estrutura. 5)[RuCl2(CO)2(AsPh3)2, Mr =840,43, cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/n; com a=710,520(4)&#197, b=25,823(5)&#197, c=12,780(2)&#197; &#946=100,7401(1)&#176; V=3411,0(1)&#1973; Z=4; Dcalc =1,637gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=7,576 mm-1; F(000)=1672; R=0,0739 para 4284 reflexões independentes e 406 parâmetros refinados. O átomo de Ru está ligado a dois átomos de Cl e a duas moléculas CO, que formam aproximadamente um plano entre si. Os CO\'s estão em posição trans em relação aos Cl\'s. O átomo de Ru também apresenta coordenação com duas PPh3. 6)[Ru2ClBr4(CO)(AsPh3).CH2Cl2)<, Mr=154,88 cristaliza-se no sistema monoclínico, grupo espacial P21/c; com a=14,766(2)&#197, b=18,519(2)&#197, c=20,730(4)&#197; &#946=100,085(1)&#176; V=5581,2(1)&#1973; Dcalc =1,839gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=10,947mm-1; F (000)=3004; R=0,0955 para 5738 reflexões independentes e 493 parâmetros refinados. O complexo é formado por dois átomos de Ru em ponte através de três ânions Br. Um átomo de Ru é também coordenado a um átomo Br, a um Cl e a um ligante trifenilfosfina. O outro átomo de Ru está ligado a duas trifenilarsinas e a uma molécula de monóxido de carbono. No capítulo 3, apresentam-se as conclusões e planos futuros / In Chapter 1, the basic principles of X-ray crystallography that have been used in this work are briefly described. In Chapter 2, six small molecule structures with heavy atoms are presented. They are summarized as follows: 1)[Ru2Cl5(CO)(PPh3)3], Mr = 1194,21, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c com a =14,618(4)&#197, b=18,043(7)&#197, c=20,31(3)&#197; &#946=99,81(5)&#176; V=5277(8)&#1973; Z=4; Dcalc =1,503g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,954 mm-1; F(000) = 2404; R=0,538 for 9281 independent reflections and 487 refined parameters. This triply chloro-bridged binuclear complex is formed by two Ru atoms bridged through three chloride anions. One Ru atom is further coordinated to two non-bridging Cl atoms and a triphenylphosphine ligand, whereas the other is bonded to two PPh3 ligands and to a carbon monoxide molecule. 2) 3(dppb)H2O], Mr = 651,88, crystallizes in the orthorhombic system, space group Pbca; a=14,932(1) &#197, b=18,133 (3)&#197, c=20,59(3)&#197; V=5576,0(1)&#1973; Z=8; Dcalc =1,553g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 0,985 mm-1; F(000)=2648; R=0,0461 for 4892 independent reflections and 316 refined parameters. The complex is hexacoordinated. The P atoms are in cis position to each other, forming a octhaedrical structure. This structure shows an intermolecular interaction between one Cl atom from one complex and a water hydrogen of a neighboring complex in the lattice, with Cl...H distance of 2,48(2)A. 3)[FeC19H1919N19S19], Mr=377,28, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/n; a=11,715(2)&#197, b=7,830(2)&#197, c=18,728(3)&#197; &#946=91,570(1)&#176; V=1717,1(6)&#1973; Z=4; Dcalc =1,459g/cm-3; &#955(MoK&#945) = 0,71073&#197; &#956 = 1,004 mm-1; F(000)=784; R=0,0453 for 3018 indepen dent reflections and 218 refined parameters. This complex shows a decacoordinated Fe atom in one end of the molecule and an aromatic ring in the other, showing that the gereric radicals in Section (2.5) are R\'= CH3, X=Sl and R\" =phenyl. 4)[pyH][RuCl4(dmso)(py)].(CH2Cl2)1/2, Mr=562,11, crystallizes in the triclinic system, space group P1; a= 7,7608(1)&#197, b=85451(1)&#197, c=15,095(5)&#197; &#945=88,27(2)&#186; &#946=79,33(2)&#186; &#947,=88,77(1)&#186; V=983,2(4)&#1973; Z=2; Dcalç=1,899gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=15,001 mm-1; F(000)=556; R=0,0886 for 2909 independent reflections and 204 refined parameters. The Ru ion is octahedrally coordinated to four co-planar chloride atoms and to the nitrogen of the pyridine ring, which are trans to each other. Another protonated pyridine group, which forms the counter-cation complete the crystal struet ure. 5)[RuCl2(CO)2(AsPh3)2, Mr =840,43, crystalizes in the monoclinic system, space group P21/n; a=710,520(4)&#197, b=25,823(5)&#197, c=12,780(2)&#197; &#946=100,7401(1)&#176; V=3411,0(1)&#1973; Z=4; Dcalc =1,637gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=7,576 mm-1; F(000)=1672; R=0,0739 for 4284 independent reflections and 406 refined parameters. This complex shows a Ru atom bonded to two Cl atoms and to two CO molecules, which aproximatelly form a plane between then. The CO\'s are trans to the chlorides and the Ru further presents a coordination to two PPh3. 6) [Ru2ClBr4(CO)(AsPh3).CH2Cl2)<, Mr=154,88, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c; com a=14,766(2)&#197, b=18,519(2)&#197, c=20,730(4)&#197; &#946=100,085(1)&#176; V=5581,2(1)&#1973; Dcalc =1,839gcm-3; &#955(CuK&#945)=1,54184 &#197; &#956=10,947mm-1; F (000)=3004; R=0,0955 for 5738 independent reflections and 493 refined parameters. This complex is formed by two Ru atoms bridged by three Br anions. One Ru atom is further coordenated to a Br atom, to a CI atom and to a triphenylphosphine ligand, whereas the other is bonded to two AsPh3 and to a carbon monoxide molecule. In chapter 3, conclusions and future plans are given.