Submitted by Gilvan Almeida (gilvan.almeida@icict.fiocruz.br) on 2017-02-21T17:19:38Z No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) / Approved for entry into archive by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2017-03-28T11:52:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T11:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / O transplante de mioblastos tem sido usado para o tratamento de doenças neuromusculares, como a Distrofia Muscular de Duchenne. Entretanto, resultados dos ensaios clínicos não tiveram sucesso, e a morte dos mioblastos injetados é descrita como um dos principais problemas dessa estratégia. O estudo de componentes do microambiente muscular onde os mioblastos são transplantados é central para o entendimento do processo de regeneração. Aqui, destacamos a laminina (LM), uma glicoproteína heterotrimérica composta pelas cadeias \03B1, \03B2 e \F067, que combinam para formar diferentes isoformas, com a isoforma LM211 (formada pelas cadeias \03B12\03B21\F0671) sendo o principal componente da membrana basal que envolve a fibra muscular. Nesse contexto, vários estudos mostram que a isoforma LM111 estimula a proliferação, a migração e a sobrevivência de mioblastos in vitro e in vivo, auxiliando no processo regenerativo muscular em modelos experimentais de distrofia muscular. De forma a abordar a problemática da morte celular na terapia de regeneração muscular com mioblastos, o presente estudo teve como objetivo avaliar como diferentes isoformas de LM podem modular a morte de mioblastos humanos (com o emprego da linhagem denominada CHQ) in vitro. Após verificar a existência de diferentes cadeias de LM durante a proliferação (\03B11) e diferenciação (\03B11, \03B12, \03B14 e \03B15) das células CHQ, caracterizamos a morte induzida por estaurosporina (STS) nessas células Estudando CHQ em proliferação, verificamos que o tratamento com STS resulta em aumento da deposição da cadeia \03B11 de LM e da expressão da cadeia \03B16 integrina, componente de um dos receptores de LM (\03B16\03B21). Posteriormente, verificamos que a isoforma LM111 protege os mioblastos da morte por apoptose e que as isoformas 111, 411 e 511 aumentam o percentual de células vivas após tratamento com STS. Observamos também que a LM111 leva a um aumento da expressão de Bcl-2 e diminuição da expressão de Bax, e que as isoformas LM111 e LM511 promovem maior expressão da cadeia \03B17 integrina e, paralelamente, aceleram a adesão da CHQ. Em conjunto, esses dados sugerem que as isoformas de LM, particularmente LM111, 511 e 411, regulam o processo de apoptose e as propriedades adesivas de células CHQs induzidas à morte por STS in vitro. Além disso, esses estudos contribuem para a noção de que as isoformas de LM são potenciais alvos terapêuticos na regeneração muscular com mioblastos humanos Abstract: The myoblasts transplantation has been used for the treatment of neuromuscular diseases such as Duchenne Muscular Dystrophy. However, results of clinical trials were unsuccessful, and the death of the injected myoblasts is described as one of the main problems of this strategy. The study of components present in the muscle microenvironment where myoblasts are transplanted is central to the understanding of the regeneration process. Here, we highlight the laminin (LM), a heterotrimeric glycoprotein, composed by \03B1, \03B2 and \03B3 chains (which combine to form different isoforms), with the isoform LM211 (composed by \03B12\03B21\F0671 chains) as the main component of the basement membrane that surrounds the muscle fiber. In this context, several studies show that the LM111 isoform stimulates the proliferation, migration and survival of myoblasts in vitro and in vivo, supporting the muscle regenerative process in experimental models of muscular dystrophy. In order to address the problem of cell death in therapy for regeneration using myoblasts, the present study aimed to evaluate how different LM isoforms can modulate the death of human myoblasts (by employing the cell line called CHQ) in vitro. After verifying the existence of different LM chains during proliferation (\03B11) and differentiation (\03B11, \03B12, \03B14 and \03B15) of CHQ cells, we characterize the death induced by staurosporin (STS) in these cells Studying proliferating CHQ cells, we noted that STS treatment resulted in increased deposition of the LM \03B11 chain of and also the expression of integrin \03B16 chain, a component of the LM receptor (\03B16\03B21). Later, we showed that the LM111 protected the myoblasts from the death by apoptosis, and the 411, 511 and 111 isoforms increased the percentage of living cells after treatment with STS. We also noted that the LM111 leads to an increase of Bcl-2 expression and reduction of Bax expression, and that the isoforms LM111 and LM511 promoted enhanced expression of Integrin \03B17 chain and accelerated the adhesion of CHQ. Together, these data suggest that LM isoforms, particularly LM111, 411, and 511, might regulate the apoptosis process and the adhesive properties of CHQ cells induced by in vitro STS treatment. In addition, these studies contribute to the notion that LM isoforms of are potential therapeutic targets in muscle regeneration using human myoblast

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-09-06T11:28:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2396350 bytes, checksum: d4a4b3c74df2af6f3609cee963d570e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T11:28:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2396350 bytes, checksum: d4a4b3c74df2af6f3609cee963d570e2 (MD5) Previous issue date: 2018-07-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A via de sinalização de morte celular mediada por proteínas NRP/DCDs foi primeiramente descrita em soja como uma via integrativa de resposta a múltiplos estresses. A falta de ferramentas moleculares adequadas à caracterização dessa via em soja levou ao estudo de sua conservação em espécies modelo. Em Arabidopsis, os membros da via foram descritos, no entanto não foi definido o ortólogo do gene GmNAC30. Neste trabalho, foi conduzida uma análise in silico da subfamília SNAC-A (ATAF), à qual pertence GmNAC30, demonstrando ser ela amplamente distribuída no reino vegetal. Em comparação com Arabidopsis, foi verificada uma expansão dessa subfamília em soja, o que pode estar relacionado à pressão seletiva que espécies cultiváveis sofrem a favor da manutenção de genes capazes de conferir tolerância a estresses. Consistente com essa ideia, a análise da expressão de alguns membros desse subgrupo em soja demonstrou que todos eles respondem a múltiplos estresses. Os genes duplicados da subfamília SNAC-A em soja exibiram padrão e cinética de indução por polietilenoglicol (PEG) e Tunicamicina (TUN) similares; porém, os pares apresentaram diferenças sutis de indução por AS, indicando que devem possuir funções parcialmente sobrepostas, mas não absolutamente idênticas. A fim de verificar a hipótese difundida de ser ATAF1 o ortólogo de GmNAC30 foram realizados ensaios de interação de ATAF1 com ANAC036 (ortólogo de GmNAC081) pelo sistema de duplo-híbrido de leveduras e análises de expressão gênica de ATAF1 em resposta a estresses osmótico e no retículo endoplasmático (RE). Os resultados obtidos, no entanto, indicaram não ser ATAF1 o ortólogo de GmNAC30, uma vez que não interagiu com ANAC036 pelo sistema de duplo- híbrido, e ao contrário de GmNAC030, não foi induzido por tunicamicina (TUN), embora, assim como GmNAC030, ATAF1 tenha exibido atividade transcricional pelo sistema de mono-híbrido de leveduras. Uma possível interação do gene ATAF1 com a via de morte celular induzida por estresses no RE e osmótico foi avaliada por genética reversa no mutante ataf1-2 que exibiu 75% de redução na expressão de ATAF1. Tanto a expressão basal quanto a expressão induzida por PEG e TUN dos genes NRP-1 e ANAC036, componentes da via de morte celular, foi superior no mutante ataf1-2 do que em Col-0, implicando ATAF1 como possível regulador negativo da via de morte celular mediada por NRPs. Sendo ATAF2 um outro membro do subgrupo SNAC-A que está filogeneticamente muito próximo a GmNAC30, foi avaliada a sua resposta a tratamentos com PEG e tunicamicina em plântulas das linhagens Col-0 e ataf1-2. Foi observada a indução de ATAF2 em resposta a ambos os estresses, sendo que a indução é aumentada no mutante ataf1-2, consistente com o perfil de expressão gênica de integrantes da via de morte celular mediada por NRPs. Coletivamente, estes resultados substanciam o argumento de que ATAF2 possa ser ortólogo de GmNAC030. No entanto, experimentos complementares são necessários para a confirmação dessa hipótese. / The NRP/DCDs- mediated cell death signaling was first described in soybean as an integrative pathway for multiple stresses. The lack of adequate molecular tools for characterization of this pathway in soybean led to the demonstration of its conservation in plant model systems. In Arabidopsis, several members of this family have been described, but the GmNAC30 ortholog remains to be identified. In this investigation, an in silico analysis of the SNAC-A (ATAF) subfamily of GmNAC30 was conducted and demonstrated that SNAC-A is largely distributed in the plant kingdom. As compared to Arabidopsis, the SNAC-A subfamily was expanded in soybean, more likely due to the selective pressure undergone by economically relevant crops towards the maintenance and duplication of stress related genes. Accordingly, an expression analysis of some soybean genes of this subfamily demonstrated that they respond to multiple stresses. The duplicated genes from the soybean SNAC-A subfamily displayed similar profile and induction kinetics by PEG and tunicamycin (TUN). Nevertheless, the pairs exhibited slightly differences in salicylic acid (SA) induction, indicating that they may display partially overlapping, but not absolutely identical functions. To confirm that ATAF1 is a GmNAC030 ortholog, yeast two-hybrid assays for ATAF1-ANAC036 (GmNAC081 otrholog) interaction and analysis of ATAF1 gene expression in response to osmotic and endoplasmic reticulum (ER) stresses were conducted. However, the results indicated that ATAF1 is not likely a GmNAC30 ortholog, as ATAF1 did not interact with ANAC036 in yeast and, opposing to the GmNAC030 expression profile, it was not induced by TUN, although like GmNAC030, ATAF1 was transcriptionally active by the yeast mono-hybrid assay. A possible interaction of ATAF1 with the ER stress- and osmotic stress-induced cell death signaling was monitored by reverse genetic in ataf1-2 mutant, which displayed a 75% reduction in the accumulation of ATAF1 transcripts. Both basal and stress-induced expressions of NRP-1 and ANAC036, components of the cell death pathway, were higher in ataf1-2 than in Col-0, implicating ATAF1 as a possible negative regulator of the NRPs- mediated cell death signaling. Because ATAF2 is another member of the SNAC-A subfamily, which is phylogenetically close related to GmNAC30, its response to PEG and TUN was monitored in Col-0 and ataf1-2 seedlings. ATAF2 was induced by both treatments and the transcript accumulation was further increased in ataf1-2, which was consistent with the expression profile of components of the NRPs-mediated cell death signaling. Collectively, these results substantiate the argument that ATAF2 may be a GmNAC030 ortholog. However, complementary experiments are necessary to confirm this hypothesis.

Orientador: Paulo Pinto Joazeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T05:28:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veridiano_AdrianoMora_M.pdf: 13328877 bytes, checksum: 8cdd5c8e051145c4210f83e267962da1 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Uma dramática mudança na sínfise púbica de camundongos é observada no final da prenhez. Recentemente demonstramos que estas mudanças na sínfise púbica durante a prenhez, parto e pós-parto estão diretamente associadas com componentes da matriz extracelular principalmente colágeno, fibras do sistema elástico, proteoglicanos e glicosaminoglicanos. A remodelação tecidual envolve um equilíbrio dinâmico entre proliferação celular e morte celular programada assim como as alterações nos componentes estruturais da matriz extracelular. Deste modo, é importante considerar estes dois comportamentos celulares quando investigamos os mecanismos que regulam a remodelação do tecido interpúbico; durante o seu crescimento ao final da prenhez, parto e subseqüente involução no período pós-parto. A proliferação e a morte celular programada foram identificadas por detecção imunohistoquímica, PCNA e TUNEL respectivamente os índices de proliferação e morte celular foram determinados por analises morfométricas. Os nossos resultados demonstraram que a proliferação celular foi intensa durante o período de formação do ligamento, entre os 015 e 018 de prenhez. Entretanto, no 019, dia do parto, ocorre uma queda abrupta dos índices de o 5dpp. As análises quantitativas de morte celular, mostraram resultados opostos quando comparados com os índices de proliferação celular. Por exemplo, no 019, inicia-se um declínio nos índices de proliferação celular. Realmente, neste dia são encontrados os mais altos índices de morte celular. Quando nós observamos simultaneamente proliferação e morte celular durante o início da prenhez a renovação do ciclo celular é claramente proliferativo, produzindo hiperplasia para no final da prenhez o ciclo ser dirigido para morte celular programada. Interessantemente, embora altos níveis de morte celular durante a involução pós-parto pode ser mostrada pelas células TUNEL positivas, não fomos capazes de observar núcleos picnóticos. Núcleos picnóticos com uma razoável freqüência deveriam ser observados nesta situação, aonde morte celular programada ocorre em altos níveis. O processo de autofagia, uma variação da morte celular programada denominada apoptose foi discutida como um mecanismo alternativo de eliminação celular na involução do ligamento interpúbico no período pós-parto / Abstract: Marked changes in mice pubic symphysis occurs by the end of pregnancy. Recently, we demonstrated that these changes in the pubic symphysis during the period under study are directly associated with extracellular matrix components remodeling mainly collagen, elastic fibers system, proteoglycans and glycosaminoglycans. Tissue remodeling involves a dynamic balance between cell proliferation and programmed cell death as well as changes in the extracellular matrix components. Therefore, it is important to consider these both cellular behaviors when investigating the mechanism that regulates the interpubic tissue remodeling; growth during Iate pregnancy and partum ensuring involution during the postpartum period. Proliferating and programmed death cells were identified by immunohistochemistry, PCNA and TUNEL detection, respectively, and the rates at which these processes occurred were determined by morphometric analysis. Our results demonstrated that cellular proliferation was intense during the period of ligament formation, from 015 to 018, thereafter abruptly declining on 019. From parturition (019) onwards, an ever increasing decline in the cellular proliferation levels could be observed. The quantitative analyses of cellular death, showed opposite results when compared to cellular proliferation. For example, on 019, has initiated the decrease on the proliferative index. Likewise, on this day that occur one of the highest levei of cellular death. When we observed simultaneously proliferation and cellular death, during the early pregnancy the cycle of cellular renovation is clearly proliferative, producing hyperplasia for in the later pregnancy the cycle be directing by programmed cellular death. Interestingly, although the high levels of the cellular death during postpartum involution could be show by the TUNEL positive cells, we were unable to observed picnotic nucleus. We would expect to find picnotic nucleus with reasonable frequency in this situation, where programmed cellular death occurs in a great extension. The process of autophagy, a variation of classical apoptotic cellular death was discussed as an alternative mechanism of the cell elimination in the postpartum Iigament involution / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Anibal Eugenio Vercesi, Mariana Pinheiro Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T13:38:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_RuteAlvesPereirae_M.pdf: 1931770 bytes, checksum: c11c3126a7042737485a72a01e8020a7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Estatinas são fármacos amplamente utilizadas no tratamento das hipercolesterolemias. Elas são inibidores competitivos da 3-hidroxi 3-metilglutaril coenzima A (HMG-CoA) redutase impedindo, dessa forma, a síntese do colesterol. L-carnitina é sintetizada a partir dos aminoácidos essenciais lisina e metionina no fígado e no rim. Desempenha função importante na célula onde está envolvida na oxidação dos ácidos graxos agindo como um cofator no transporte de grupos acil através da membrana mitocondrial interna. Piracetam é uma droga nootropica cuja função é melhorar o desempenho cognitivo, e as funções envolvidas nos processos de aprendizagem, memória, atenção e consciência. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação protetora da Lcarnitina ou piracetam contra a morte por necrose de células PC-3 induzida por sinvastatina 60 µM ou tert-butyl-hidroperóxido (t-BOOH) 500 µM. Tanto a sinvastatina quanto o t-BOOH causam transição de permeabilidade mitocondrial (TPM), seguida de morte celular por necrose. L-carnitina e piracetam protegeram contra a morte celular induzida por sinvastatina ou t-BOOH por meio de um mecanismo dose-dependente (1- 12 µM). Na avaliação da disfunção mitocondrial causada por sinvastatina ou t-BOOH, tanto a L-carnitina quanto o piracetam protegeram contra a perda de potencial de membrana mitocondrial de forma semelhante à ciclosporina A. As quedas nas velocidades de respiração de estado III e estado IV, (fosforilação e repouso), também foram prevenidas por L-carnitina, piracetam e ciclosporina A. Quando linhagens de células não tumorais (GN16-P6 e HaCaT) foram analisadas, observou-se que tanto Lcarnitina quanto o piracetam também protegeram contra a morte celular induzida por sinvastatina. Podemos concluir que nas células PC-3, estes compostos protegem contra necrose celular através da inibição da TPM e que em linhagens não tumorais estes compostos apresentam efeitos semelhantes. / Abstract: Statins are drugs widely used in the treatment of hypercholesterolemia. They are competitive inhibitors of 3-hydroxy 3-methylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) reductase preventing in this way, the synthesis of cholesterol. L-carnitine is synthesized from the essential aminoacids lysine and methionine in liver and kidney and plays na important role in the cell, where it is involved in fatty acid oxidation by acting as a cofactor in the transport of acyl groups across the inner mitochondrial membrane. Piracetam is a nootropic drug which function is to improve cognitive performance, and the functions involved in the processes of learning, memory, attention and consciousness. This study aimed to evaluate the protective action of L-carnitine or piracetam against necrosis in PC-3 cells induced by 60 µM simvastatin or 500 µM tertbutyl- hydroperoxide (t-BOOH). Both simvastatin and t-BOOH causes mitochondrial permeability transition (MPT) followed by necrosis. L-carnitine and piracetam protected against cell death induced by simvastatin or t-BOOH by a dose-dependent mechanism (1-12 µM). In the assessment of mitochondrial dysfunction caused by simvastatin or t- BOOH, L-carnitine or piracetam similarly to cyclosporin A protected against the loss of mitochondrial membrane potential. The decrease in state III or state IV respiration rates, were also prevented. When non-tumor cell lines (GN16-P6 and HaCaT) were analyzed, it was observed that both L-carnitine and piracetam also protected against cell death induced by simvastatin. We can conclude that these compounds protected against cell necrosis by inhibiting MPT in both tumor or non tumor cell lines. / Mestrado / Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento / Mestre em Fisiopatologia Médica

Orientadores: Michel Georges Albert Vincentz, Gonçalo Amarante Guimarães Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Bologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T17:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alvim_FatimaCerqueira_D.pdf: 16832247 bytes, checksum: aa55ec0b542b8e84b76a0875bf6604df (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O fungo basidiomiceto hemibiotrófico Moniliophthora perniciosa, agente causal da doença vassoura-de-bruxa (VB) em Theobroma cacao, é o principal patógeno da lavoura cacaueira nas Américas e no Caribe. O presente trabalho apresentou como objetivo primordial identificar proteínas relacionadas com a patogenicidade deste fungo. No primeiro capítulo desta tese foi demonstrado o efeito de diferentes fontes de carbono sobre a morfologia e fisiologia do M, perniciosa. O fungo foi crescido em fontes de carbono fermentáveis e/ou não-fermentáveís. Foram observadas diferenças significativas na morfologia do micélio que se correlacionaram com a fonte de carbono utilizada. Foram observadas também diferenças qualitativas e quantitativas marcantes para as proteínas secretadas (secretoma) pelo micélio. O ensaio biológico efetuado em folhas de Nicotiana tabacum revelou que a capacidade do secretoma em induzir necrose nos tecidos vegetais também diferia em função da fonte de carbono utilizada pelo fungo durante o seu crescimento. O glicerol, como fonte única de carbono, foi identificado como o composto que mais induziu a atividade necrótica do secretoma do patógeno. O nível do chaperone molecular BiP (Binding Protein) em meristema de cacau aumentou em resposta à infiltração do secretoma de M. perniciosa, indicando uma resposta fisiológica do hospedeiro às proteínas secretadas in vitro pelo patógeno. Foi sugerido então que o metabolismo energético de M. perniciosa, dependendo das fontes de carbono aplicadas, resulta em alterações fisiológicas na expressão e secreção de proteínas e que esses efeitos atuam, não apenas afetando o crescimento do fungo, mas também, na capacidade de expressar proteínas de patogenicidade. No segundo capítulo investigamos mais detalhadamente as modificações induzidas por glicerol em M. perniciosa. Inicialmente demonstramos que glicerol induz a secreção de proteínas relacionadas com indução de morte celular especificamente no M. perniciosa dicariótico, tipo celular característico da fase necrotrófica do patógeno. O secretoma induzido por glicerol foi o único capaz de induzir necrose em meristemas de cacau do genótipo resistente a M. perniciosa. Simultaneamente, o glicerol induziu alterações na composição/estrutura da parede celular do micélio tomando-a mais resistente a agentes indutores de estresse em parede celular, como o SDS e vermelho congo. Adicionalmente, o micélio apresentou maior nível de transcritos de catalases, indicando uma maior resistência a estresse oxidativo. Análises em géis bi-dimensionais e fracionamento das amostras em HPLC de alta capacidade, ligados a espectrometria de massas, resultaram na identificação de proteínas secretadas que acumularam especificamente em resposta ao glicerol. Proteases e lipases, enzimas hidrolíticas relacionadas com a patogenicidade em outros fungos hemibiotrdfícos, também apresentaram aumento de atividade em resposta a glicerol. Essas alterações correlacionaram com um aumento no nível de transcritos do gene Rholp-gef, um elemento chave da rota RHOlp GTPase, a qual sabidamente está relacionada a virulência de fungos fitopatogênicos. Análises conduzidas com isolados de M. perniciosa, que apresentaram diferentes graus de patogenicidade em ensaios conduzidos em casa de vegetação, demonstraram que a sensibilidade a glicerol é maior nos genótipos mais patogênicos. Esse estudo ressalta a importância do glicerol como uma molécula chave na interação cacau: M. perniciosa. tipo celular característico da fase necrotrófica do patógeno. O secretoma induzido por glicerol foi o único capaz de induzir necrose em meristemas de cacau do genótipo resistente aM perniciosa. Simultaneamente, o glicerol induziu alterações na composição/estrutura da parede celular do micélio tomando-a mais resistente a agentes indutores de estresse em parede celular, como o SDS e vermelho congo. Adicionalmente, o micélio apresentou maior nível de transcritos de catalases, indicando uma maior resistência a estresse oxidativo. Análises em géis bi-dimensionais e fracionamento das amostras em HPLC de alta capacidade, ligados a espectrometria de massas, resultaram na identificação de proteínas secretadas que acumularam especificamente em resposta ao glicerol. Proteases e lipases, enzimas hidrolíticas relacionadas com a patogenicidade em outros fungos hemibiotróficos, também apresentaram aumento de atividade em resposta a glicerol. Essas alterações correlacionaram com um aumento no nível de transcritos do gene Rholp-gef, um elemento chave da rota RHOlp GTPase, a qual sabidamente está relacionada a virulência de fungos fltopatogênicos. Análises conduzidas com isolados de M. perniciosa, que apresentaram diferentes graus de patogenicidade em ensaios conduzidos em casa de vegetação, demonstraram que a sensibilidade a glicerol é maior nos genótipos mais patogênicos. Esse estudo ressalta a importância do glicerol como uma molécula chave na interação cacau: M. perniciosa / Abstract: The basidiomycete hemibiotrophic fungus Moniliophthora perniciosa, the causal agent of witches' broom disease in Theobroma cacao, is the major cacao disease pathogen present in the Americas and the Caribbean. A compatible interaction of this fungus with its host comprehends a series of concerted biochemical and molecular events. In the first chapter of the thesis, we performed analyses where quantitative and qualitative relationships were found between secreted proteins and their activity, and the hyphal morphology of Moniliophthora perniciosa. This fungus was grown on fermentable and non-fermentable carbon sources; significant differences in mycelial morphology were observed and correlated with the carbon source. A biological assay performed with Nicotiana tabacum leaves revealed that the necrosis-related activity of extracellular fungal proteins also differed with carbon source. There were clear differences in the type and quantity of the secreted proteins. In addition, the expression of the cacao molecular chaperone BiP (HSP 70) increased after treatment with secreted proteins, suggesting a physiological response to the fungus secretome. We suggest that the carbon source-dependent energy metabolism of M. perniciosa results in physiological alterations in protein expression and secretion; these may affect not only M. perniciosa growth, but also its ability to express pathogenicity proteins. In the second chapter, we showed that glycerol efficiently triggers the production of secreted pathogenicity proteins by M. perniciosa, as revealed by the increased ability of the secreted proteins (secretome) in promoting cell death on Nicotiana benthamiana cell suspensions, N. tabacum leaves and meristems of a resistant cacao genotype, when compared to other carbon sources such as glucose. Simultaneously, glycerol induces cell wall modifications turning hyphae more resistant to inducers of cell wall stress and increasing the resistance of the fungus to oxidative stress. These modifications correlated with the up-regulation of RhoJp-gef, a key element of the RHOlp GTPase pathway that is known to be related to fungal virulence in plants. Two-dimensional gel electrophoresis and high throughput HPLC coupled with mass spectrometry resulted in the identification of secreted proteins that specifically accumulated in response to glycerol. This study highlights the importance of glycerol as a key molecule modulating the fungus-induced pathogenicity / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-23T21:19:32Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Wanessa Carvalho Pires - 2014.pdf: 2557007 bytes, checksum: e5dedf168f3f361061e50ee3f6c2466e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-23T21:20:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Wanessa Carvalho Pires - 2014.pdf: 2557007 bytes, checksum: e5dedf168f3f361061e50ee3f6c2466e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-23T21:20:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Wanessa Carvalho Pires - 2014.pdf: 2557007 bytes, checksum: e5dedf168f3f361061e50ee3f6c2466e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / It is estimated that 27 million new cancer cases will occur in the world until 2030. Due to this high number of cases, researches for new chemotherapeutic agents that are efficient for the malignant neoplastic disease treatment have intensified. Ruthenium complexes have been highlighted from those metal complexes that are being contemplated for the cancer treatment, because they exhibit the characteristics of selectivity for tumor cells and thus be less toxic to normal cells. Consequently, we evaluated the cytotoxic potential of six new complexes of ruthenium (II) and two of those with promising activity were selected to assess the genotoxic potential, the mechanism of death and interference on cell cycle dynamics. The cytotoxicity of these complexes was evaluated by MTT assay showing that for all six ruthenium complexes there was a reduction of viability of the tumor cells K562 and S-180 at low concentrations and cytotoxicity at higher concentrations to normal cells L-929 and lymphocyte. The ruthenium II complexes Ru 05 and Ru 08 got the best resolutions in the MTT assay and were selected for testing genotoxicity and mechanism of death. Data indicate that the Ru 05 and 08 induced changes in cell cycle through test performed by flow cytometry, increasing the number of cells in G0/G1 phase and decreasing into the synthesis phase at 24 and 48 hours of exposure. For the complex Ru 05 there was an increase in the number of cells in sub-G1 phase, which is indicative of apoptosis and cell damage, yet, neither the complex Ru 05 nor the Ru 08 showed significant DNA damage in the Comet assay during 24 and 48 hours. Both complexes increased the number of positive cells for Annexin-V, however the complex Ru 05 had induced changes in mitochondrial membrane potential, increased expression of the gene Bax, Tp53 and Caspase 9 and decreased the amount of active anti-apoptotic Bcl2 protein in the S-180 cells, leading to a reasonable supposes that this complex may cause the triggering of the cell death by apoptosis through intrinsic caspase-dependent manner. On the other hand, the complex Ru 08 did not statistically alter the mitochondrial membrane potential. Ru 08 increased the gene expression of Caspase 3, 8, 9 and Tp53 and the amount of active Caspase-3 protein in the S-180 treated cells, and decreased the amount of anti-apoptotic Bcl2 protein, which allows inferring that this complex may be acting by the extrinsic pathway. Despite the new ruthenium complexes studied have shown a promising future as chemotherapy for cancer treatment, other specific markers are needed to understand the cascade of events which the extrinsic apoptosis pathway is being triggered, elucidating the mechanism of action in S-180 cell line. / Até 2030 estima-se que ocorrerão 27 milhões de novos casos de câncer no mundo. Em decorrência deste alto número de casos, estudos em busca de novos quimioterápicos que sejam eficientes para o tratamento do câncer têm se intensificado. Os complexos de rutênio têm-se destacado dentre os complexos de metais que têm sido estudados para o tratamento do câncer por demonstrarem características de seletividade para as células tumorais e, consequentemente, serem menos tóxicos para as células normais. Diante disso foi avaliado o potencial citotóxico de seis novos complexos de rutênio (II) e dois desses com atividade promissora foram selecionados para avaliar o potencial genotóxico, o mecanismo de morte e a interferência na cinética do ciclo celular. A citotoxicidade foi avaliada pelo teste do MTT que mostrou que todos os complexos testados apresentaram inibição da viabilidade nas células tumorais de S-180 e K562 em concentrações baixas e uma citotoxicidade em concentrações maiores para células normais de L-929 e linfócitos humanos. Os complexos de rutênio denominados Ru 05 e Ru 08 obtiveram os melhores resultados no teste de MTT e foram selecionados para os testes de mecanismo de morte celular e de genotoxicidade. Os dados indicaram que os Ru 05 e Ru 08 induziram mudanças no ciclo celular através do teste realizado por citometria de fluxo, aumentando a quantidade de células na fase G0/G1 e diminuindo na fase de síntese em 24 e 48 horas de tratamento. Para o Ru 05 houve um aumento na quantidade de células na fase Sub-G1, levando ao indicativo de morte celular por apoptose e dano celular, entretanto, nem o Ru 05 quanto o Ru 08 apresentaram dano significativo ao DNA no teste Cometa em 24 e 48 horas. Ambos os complexos induziram o aumento da quantidade de células positivas para Anexina-V pelo teste de citometria de fluxo, sugestivo de morte celular por necrose ou apoptose, no entanto, o Ru 05 induziu alteração no potencial de membrana mitocondrial, aumentou a expressão dos genes Bax, Caspase 9 e Tp53 realizado por PCR em tempo real e diminuiu a quantidade da proteína anti-apoptótica Bcl2 ativa nas células de S-180, levando a inferir que o complexo pode estar desencadeando morte celular por apoptose via intrínseca dependente de caspase. Já o Ru 08 não alterou estatisticamente o potencial de membrana mitocondrial celular, aumentou a expressão dos genes de Caspase 3, 8, 9 e Tp53, reduziu a quantidade de proteína anti-apoptótica Bcl2 ativa e aumentou a quantidade da proteína Caspase 3 ativa nas células de S-180 tratadas, permitindo inferir que esse complexo pode estar atuando pela via extrínseca. Porém, outros marcadores específicos são necessários para compreender qual a cascata de eventos da apoptose via extrínseca que está sendo necessária para efetivar esse processo de morte celular, elucidando o mecanismo de ação nas células de S-180 desses novos complexos de rutênio estudados, que se mostraram promissores quimioterápicos no tratamento do câncer.

A transição materno-embrionária é um fenômeno complexo caracterizado pela iniciação da transcrição no embrião e a substituição do mRNA materno pelo mRNA embrionário. O mRNA e as proteínas estocadas no oócito são utilizados nas primeiras clivagens e, posteriormente, o embrião deve iniciar a transcrição dos genes necessários ao seu desenvolvimento, que ocorre no estádio de oito células em embriões bovinos. Nesta etapa, podem ser observados embriões competentes a continuar o desenvolvimento, enquanto embriões incompetentes sofrem bloqueio. Pelo fato do bloqueio ocorrer na fase de ativação do genoma embrionário, formulou-se a hipótese de que o bloqueio estaria associado a genes transcritos neste momento, contrariamente à hipótese mais aceita de bloqueio passivo. O objetivo deste trabalho foi de identificar, categorizar e avaliar transcritos diferencialmente expressos entre embriões bovinos de desenvolvimento rápido e lento, além de elucidar possíveis vias de sinalização de morte ou sobrevivência celular. Para isso, foi feita uma hibridação em membrana de macro arranjo contendo genes humanos relacionados a ciclo celular, hibridada com aRNA marcado radioativamente oriundo de embriões bovinos produzidos in vitro de acordo com sua velocidade de desenvolvimento, seguido por RT-PCR e análise de vias de sinalização para validação da hibridação. A média de similaridade entre estes genes humanos e bovinos de 89,3%. Pelas membranas de macro arranjos foram identificados 120 genes com modulação diferencial entre embriões lentos e rápidos, sendo 100 genes com regulação superior nos embriões lentos. Entre os genes com modulação positiva nos embriões rápidos, 40% foram primariamente identificados como ligantes a proteínas e 25% têm atividade catalítica, com resultados similares no grupo de genes com modulação positiva nos embriões lentos. Por um lado, as diferenças de transcrição entre embriões de desenvolvimento rápido e lento não foram confirmadas pelo RTPCR. Mas os genes diferencialmente modulados estão associados e constitutivamente presentes em algumas vias de sinalização para morte celular. Os resultados sugerem que a ativação do genoma embrionário é necessária para a sinalização de vias de sobrevivência ou morte celular programada. Assim, o bloqueio do desenvolvimento não é um processo passivo, mas sim um processo ativo de transcrição de genes, ativando tanto a cascata de sobrevivência quanto a cascata de morte em embriões com baixo potencial de desenvolvimento. / Maternal-zygotic transition is a complex phenomenon characterized by the initiation of transcription in the embryo and the transition of maternal mRNA with embryonic mRNA. It is believed that the mRNAs and proteins synthethized by the oocyte during its growth and final maturation allow the zygote to develop during the early stages of embryo development up to the 8 cell-stage, the moment when the bovine embryo acquires transcriptional competence. Competent embryos are able to develop until blastocyst, while incompetent embryos block. Since the blockage occurs during embryo genome activation, we developed the hypothesis that gene transcription in incompetent embryos is associated with the blockage, instead of passive blockage. The aim of this work was to identify, categorize and analyze gene expression differences between fast cleavage and slow cleavage embryos, and discover possible signaling pathways to cell death or cell survival. We used a macroarray membrane spotted with human genes related to cell cycle and hybridizated with a radioactive labeled aRNA from fast or slow in vitro produced embryos. Real-time PCR and signaling pathways analysis were designed for further validation of the array. The mean similarity between human and bovine genes was 89,3%. According to the array membranes, it was possible to identify 120 genes differentially expressed between slow and fast cleavage embryos. Hence, the majority of the genes were more expressed in slow embryos (100 genes versus 20 genes in fast group). Among genes more expressed at fast embryos, 40% were identified as protein binding and 25% have catalytic activity, with similar results in slow embryos. In one hand, differences between fast and slow embryos transcripts were not confirmed by real-time PCR analysis. But on the other hand, the differentially expressed genes are somehow related to and constitutively present in some recognized death pathways. Together, these results presented herein suggest that embryonic genome activation is necessary for survival or cell death signaling. Moreover, developmental block is not a passive pathway, but rather a very active transcriptional pathway, leading to activation of cell survival genes prior to genes related to death in slow-developing embryos.

Diversos tipos celulares nas mais variadas condições têm sido usados como doadores de núcleo para a TN. Ainda não está claro se o estado fisiológico destas células afeta o posterior desenvolvimento dos embriões. Neste trabalho, testou-se a hipóese que fibroblastos bovinos em processo de MCP podem ser reprogramados na transferência nuclear. Fibroblastos foram cultivados até atingirem 60% de confluência, sincronizados por restrição de soro durante 24h e em seguida a MCP foi analisada por citometria de fluxo com a ténica da Anexina V/Iodeto de propídeo. Células Anexina positivas (MCP) e Anexinanegativas (Vivas) foram separadas por citometria de fluxo e utilizadas para a TNS. Céulas não coradas e não separadas no citômetro serviram como controle (Controle). Os embriões reconstruídos foram avaliados quanto à fusão, clivagem (2º dia de cultivo), blastocisto (7º dia) e prenhez (D30, D60 e nascimento). O índice de MCP dos blastocistos obtidos foi determinado. Os resultados foram analisados pela ANOVA ou teste de X2 com nível de significância de 5%. Não houve efeito nas taxas de fusão (p>0,05). Embriões reconstruídos com células MCP tiveram menor taxa de clivagem e formação de blastocistos (72,7% e 18,8%, respectivamente) em comparação ao grupo reconstruído com células Vivas (83,4% e 34,7%, respectivamente; p<0,05), não diferindo dos embriões Controle (77,3% e 27,3%, respectivamente; p>0,05). O índice de MCP do grupo de embriões MCP foi similar aos índices dos embriões clonados a partir de células Vivas e Controle (p>0,05). Após a transferência para receptoras, os grupos MCP, Vivas e Controle não diferiram com relação à taxa de prenhez aos 30d (18,1%, 13,3% e 27,5%, respectivamente; p>0,05). Entretanto aos 60d, a perda gestacional no grupo MCP (25%) foi inferior a do grupo Vivas (100%) e Controle (62,5%). Somente um nascimento, do grupo MCP (4,5% dos embriões transferidos), foi obtido no experimento. Conclui-se que células em processo de MCP, podem ser reprogramadas quando utilizadas como doadoras de núcleo na técnica de transferência nuclear, podendo estabelecer gestações e nascimentos, entretanto houve um efeito prejudicial nas taxas de desenvolvimento embrionário até o estádio de blastocisto assim como houve aumento do índice de MCP nos embriões reconstruídos. / It is not clear if the physiological status of the cells can affect further embryonic development in NT. We hypothesized that adult bovine fibroblasts in PCD can be reprogrammed when used as nuclear donors for cloning. Fibroblasts were cultivated until 60% confluency, synchronized by serum starvation for 24 h and stained with Annexin V and Propidium iodide (PI) by flow citometry. Annexin positive cells (PCD cells) and Annexin negative cells (Live cells) were sorted and used for NT. Unsorted, unstained cells were used as control (Control cells). After reconstruction, fusion, cleavage (day 2 of culture), blastocyst (day 7) and pregnancy rates (day 30, 60 and birth) were recorded. Apoptotic index of the embryos was determined by TUNEL. Data were analyzed with ANOVA and Chi-square test with 5% of significance level. There was no effect on fusion rates (p>0.05). Embryos reconstructed with PCD cells had lower cleavage and blastocyst rates (72.7 and 18.8%, respectively) compared with embryos reconstructed with Live cells (83.4 and 34.7%, respectively; p<0.05). Apoptotic index in embryos produced from cells in PCD was similar compared to embryos produced from Live and Control cells (p>0.05). Pregnancy rates were similar between cloned groups on day 30 after embryo transfer (p>0.05). However it was observed a reduced pregnancy loss in PCD group on day 60 (25%) compared with Control (62.5%) and Live (100%) groups. Only one calf, from PCD cells (4.5% of the transferred embryos), has been obtained in this experiment. In conclusion, it was showed that cells in PCD process can be reprogrammed when used as nuclear donors after NT producing even live animals. However, a negative effect on embryonic development and an increase in the apoptotic index of these embryos was observed.

As fosfolipases são bastante estudadas e podem ser encontradas de forma abundante nas peçonhas. Algumas fosfolipases que sofrem modificação no resíduo 49 com a substituição do aminoácido Asp por Lys, o que provoca perda do seu sítio catalítico, são classificadas como miotoxinas. A miotoxina BthTX-I foi isolada da peçonha de Bothrops jararacussu, possui 121 resíduos de aminoácidos, pI 8,2 e massa molecular de 13kDa. O objetivo do presente projeto foi avaliar a ação da BthTX-I, quanto à sua ação citotóxica, indutora de morte celular, interferência na cinética celular e expressão de genes responsáveis pela morte celular em quatro linhagens tumorais, HL-60 (leucemia promielocítica), HepG-2 (hepatocarcinoma humano), PC-12 (feocromacitoma murino) e B16F10 (melanoma murino). Também foi analisada a indução de citocinas inflamatórias IL-8 e TNF-? em linhagens humanas HL-60 e HepG2. A citotoxicidade, avaliada pela metodologia do MTT, apresentou valores citotóxicos em torno de 62, 53, 53 e 63%, respectivamente para HepG2, HL-60, PC12 e B16F10. A toxina mostrou ação moduladora do ciclo celular na fase S em células HepG2; na fase G2/M em células HL-60. Nas linhagens B16F10 e PC-12 a toxina provocou atraso na fase G0/G1 e redução de células na fase S e G2/M. O perfil eletroforético em gel de agarose a 1,5% mostrou fragmentação do conteúdo do DNA, indicando possível apoptose, que foi confirmada pelo ensaio de morte celular por citometria de fluxo. O ensaio revelou que a linhagem B16F10 tem maior índice apoptótico (~40%), seguido da HepG2 (~35%), PC-12 (~25%) e HL-60 (~4%). A indução de citocinas pela metodologia de ELISA apresentou valores elevados de IL-8 para linhagem HL-60 (~400 pg/mL) e HepG2 (~400 pg/mL), sugerindo uma possível quimiotaxia/migração de células de defesa. TNF- ? também apresentou alteração em seus níveis representando cerca de 150 pg/mL na linhagem HepG2. A expressão dos genes Bax, Bcl-2 e p53 demonstrou que o gene p53 se altera somente na linhagem HepG2, todavia a expressão dos genes Bax e Bcl-2 mostrou ser diferente para cada linhagem. Em células B16F10 a toxina aumentou os níveis de Bax e diminuiu os níveis de Bcl-2 enquanto que, as células PC-12 exibiram aumento nos níveis de ambos. Em HepG2 houve redução da expressão do gene antiapoptótico Bcl-2 e valor inalterado de Bax, ao passo que a linhagem HL-60 apresentou resultado contrário ao de células HepG2, com aumento na expressão de Bax e valores inalterados de Bcl-2. Assim a toxina mostra diferente ação na expressão dos genes responsáveis pela apoptose em diferentes linhagens celulares, mostrando que a BthTX-I influencia a expressão desses genes, ou promove apenas a alteração de dessses, levando assim à apoptose celular das linhagens tratadas com a miotoxina. Diante dos dados obtidos ficou evidenciado o potencial antitumoral da BThTX-I levando a busca de outros mecanismos de atuação da toxina, abrindo perspectivas de sua aplicação biotecnológica para a produção de novo fármaco antitumoral e tornando-se uma terapia alternativa a essa enfermidade. / Phospholipases are widely studied and can be found in abundance in several animal venoms. Some phospholipases, classified as myotoxins, present a modification at residue 49, with replacement of the amino acid Asp by Lys, causing loss of their catalytic site. BthTX-I was isolated from the venom of Bothrops jararacussu and is a myotoxin with 121 amino acid residues, pI 8.2 and a molecular mass of 13kDa. The aim of this study was to evaluate BthTX-I regarding its cytotoxic action, induction of cell death, interference with cell kinetics and expression of genes responsible for cell death in four tumor cell lines: HL-60 (promyelocytic leukemia), HepG2 (human hepatocellular carcinoma), PC-12 (murine pheochromocytoma) and B16F10 (murine melanoma). The induction of inflammatory cytokines (IL-8 and TNF-?) in the human cell lines HepG2 and HL-60 was also analyzed. Cytotoxicity, as assessed by the MTT methodology, showed values around 62, 53, 53 and 63% for HepG2, HL-60, PC12 and B16F10, respectively. The toxin showed modulating action of the cell cycle in the S phase in HepG2 cells, in the G2/M phase in HL-60 cells and delay in the G0/G1 phase. The toxin also caused a delay in the G0/G1 phase and reduced the number of cells in the S and G2/M phases in B16F10 and PC-12 cell lines. The electrophoretic profile on 1,5% agarose gel showed fragmentation of DNA content, possibly indicating apoptosis, which was confirmed by flow cytometry cell death assays. This assay revealed that B16F10 cells presented a higher apoptotic rate (~40%), followed by HepG2 (~35%), PC-12 (~25%) and HL-60 (~4%) cells. Induction of cytokines analyzed by ELISA showed high levels of IL-8 in HL-60 (~400 pg/mL) and HepG2 (~400 pg/mL) cells, suggesting a possible chemotaxis and migration of immune cells. The levels of TNF-? also showed changes, representing about 150 pg/mL in HepG2 cells and 14 pg/mL in HL-60 cells. Gene expression of Bax, Bcl-2 and p53 showed that the p53 gene did not change only in HepG2 cells, with the gene expression of Bax and Bcl-2 being different for each cell line. The toxin increased the levels of Bax and decreased the levels of Bcl-2 in B16F10 cells, while PC-12 cells showed increased levels of both genes. Regarding HepG2 cells, a decrease in the expression of the antiapoptotic gene Bcl-2 was observed, with unchanged values for Bax, while opposite results were observed for HL-60 cells, with increased expression of Bax and unchanged values of Bcl-2. Thus, the toxin showed different actions on the expression of genes responsible for apoptosis in different cell lines, showing that BthTX-I influences the expression of both genes, promoting changes in one or another apoptotic gene, thus leading the tumor cell lines treated with this myotoxin to apoptosis. The obtained data evidenced the antitumor potential of BthTX-I, leading to the search for other mechanisms of action of this toxin and opening prospects for its biotechnological applications for the production of new anti-cancer drugs.

A luz solar apresenta ondas eletromagnéticas em ampla faixa espectral, incluindo as regiões do ultravioleta (UV-C, UV-B, UV-A), visível e infravermelho. Cada região interage com a pele de forma dependente da fotofísica e da fotoquímica dos seus respectivos compostos absorvedores. A luz UV-A causa a geração de espécies reativas de oxigênio e de nitrogênio (EROs e ERNs) através da fotossensibilização de moléculas endógenas (co-enzimas de flavina, porfirinas, melaninas). Quando fotossensibilizadores produzem quantidades de EROs e ERNs maiores do que a capacidade celular de supressão destas espécies, caracteriza-se um quadro de desbalanço redox, que causa lesão em biomoléculas como os ácidos nucleicos, lipídeos e as proteínas. Essas lesões podem levar à morte celular ou a outras transformações fenotípicas e genotípicas e também estimulam a liberação de citocinas pró-inflamatórias. Com a finalidade de melhor compreender a dinâmica dos mecanismos de resposta celular após exposição ao UV-A e ao visível, nós caracterizamos inicialmente as propriedades fotofísicas da melanina e detectamos a produção de oxigênio singlete (1O2) pela fotossensibilização no visível e a supressão desta espécie excitada pela reação do oxigênio singlete com a dupla ligação reativa dos grupos indóis presentes na melanina. Estes processos também foram observados no cabelo e levaram-nos a propor um modelo que explica o efeito da luz visível na estrutura e cor dos cabelos. Demonstramos também que a feomelanina produz mais (30%) 1O2 do que a eumelanina, que sofre maior modificação na sua estrutura por fotodegradação. O efeito destes processos na pele foi estudado a nível celular. Demonstramos que células epiteliais com maior teor de melanina apresentaram maior geração de 1O2 que causa lesão no DNA e morte necro-apoptótica após irradiação com luz visível. A foto-oxidação da melanina pela luz visível nos motivou a estudar um pigmento que fosse foto-protetor não somente contra luz UV-B mas também contra luz visível. A pigmentação com Acetil-Tirosina se mostrou atóxica e protetora contra luz UV-B e visível ao contrário do pigmento com tirosina, que se mostrou protetor do UV-B mas tóxico no visível. Este efeito foi relacionado com a localização celular do polímero e não com a estrutura do mesmo. A luz UV-A, por sua vez, promove o acúmulo de lipofuscina dentro dos vacúolos autofágicos de queratinócitos da pele e que também ativa a fototoxicidade pela luz visível. A lipofuscina dentro dos vacúolos autofágicos é foto-oxidada pela luz visível, causando lesão no DNA e morte celular programada tipo II. Doses UV-A que desencadeiam a liberação de citocinas também foram caracterizados. / Sunlight presents electromagnetic radiation over a wide spectral range, including the regions of ultraviolet (UV-C, UV-B, UV-A), visible and infrared. Each region interacts with skin dependending on the photophysics and photochemistry of the respective absorbing compounds. UV-A light causes the generation of reactive oxygen and nitrogen species (ROS and RNS) by photosensitization of endogenous molecules (flavin coenzymes, porphyrins, melanins). When photosensitizers produce amounts of ROS and RNS larger than the cell capacity to suppress these species, a set of redox imbalance, which damages biomolecules such as nucleic acids, lipids and proteins. This damage cause cell death and to other phenotypic and genotypic changes and also stimulates the release of proinflammatory cytokines. In order to better understand the dynamics of the mechanisms of cellular responses after exposure to UV-A and visible light, we initially characterized the photophysical properties of melanin and detected the production of singlet oxygen (1O2) by photosensitization in the visible, as well as the suppression of these excited species by reaction of singlet oxygen with the double bonds of the reactive groups presented in the melanin indols. These processes were also observed in hair and led us to propose a model that explains the effects of visible light on the structure and color of hair. We also demonstrated that pheomelanin produces more (30%) 1O2 than eumelanin, which undergoes a quick change on its structure by photodegradation. The effect of these processes in the skin was studied at the cellular level. We demonstrated that epithelial cells with larger melanin content have stronger generation of 1O2, which causes DNA damage and necro-apoptotic death after irradiation with visible light. The photo-oxidation of melanin by visible light has motivated us to study a pigment that was not only able to protect against UV-B but also against visible. Pigmentation with Acetyl-Tyrosine proved nontoxic and protective against UV-B and visible light instead of pigmentation with Tyrosine, which shielded against UV-B but showed toxicity in the visible. This effect was associated with the polymer, cell location and not with its structure. UV-A light, in turn, promotes the accumulation of lipofuscin, within autophagic vacuoles of keratinocytes also enabling phototoxicity in the visible light. The lipofuscin within the autophagic vacuoles is fotooxidized by visible light, causing DNA damage and programmed cell death type II. Linear dose of UV-A that trigger the release of cytokines were also characterized.