No presente trabalho, descrevemos na saliva do mosquito Aedes aegypti uma atividade de indução de morte de linfócitos caracterizada pela rápida exposição de fosfatidilserina na superfície celular, incorporação de iodeto de propídio, diminuição do tamanho celular, perda da expressão de CD62L e seletividade para linfócitos naïve. A molécula responsável por essa atividade foi identificada pelo fracionamento do extrato da glândula salivar (EGS) do mosquito por HPLC e espectrometria de massas. O RNA mensageiro que codifica essa molécula está presente abundantemente em fêmeas de A. aegypti mas não em machos, sugerindo sua participação no repasto sanguíneo. RNA de interferência foi utilizado para silenciar o gene responsável por essa atividade em fêmeas de A. aegypti e o EGS desses mosquitos perdeu a capacidade de induzir a morte de linfócitos, confirmando ser essa a molécula responsável pela atividade. Em conclusão, o presente trabalho identifica uma nova molécula presente na saliva de A. aegypti com atividade rápida, potente e seletiva sobre linfócitos. / In the present work, we described in the saliva of Aedes aegypti mosquito an activity of cell death induction for lymphocytes characterized by fast phosphatidylserine exposure in cell surface, incorporation of propidium iodide, cell shrinkage, loss of CD62L expression, and selectivity for naïve lymphocytes. The molecule responsible for this activity was identified by fractionation of mosquito salivary gland extract (SGE) by HPLC and mass spectrometry. The messenger RNA that codifies this molecule is abundantly present in A. aegypti females but not in males, suggesting its role in blood-feeding. RNA interference was employed to silence the gene responsible for this activity in A. aegypti females and the SGE of these mosquitoes lost the ability to induce lymphocyte death, confirming that this is the molecule responsible for the activity. In conclusion, this work identifies a new molecule from A. aegypti saliva with a fast, potent and selective activity on lymphocytes.

Mitocôndrias desempenham um papel central na homeostase celular. Estas organelas se diferem das demais não só por suas múltiplas funções, mas por terem seu próprio genoma, distinto do genoma nuclear. Estas organelas também participam de mecanismos de morte celular de forma central nos três mecanismos mais conhecidos: apoptose, necrose e autofagia. O mtDNA está localizado na face interna da membrana mitocondrial, onde são geradas grandes quantidades de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). Em consequência, o mtDNA acumula modificações oxidativas, mesmo em condições normais de metabolismo. Entretanto as respostas celulares ao acúmulo de lesões no mtDNA ainda não são claras. Para investigarmos se lesões oxidativas no mtDNA causam morte celular, propomos um modelo no qual oxigênio singlete é gerado especificamente na mitocôndria, pela ação de fotossensibilizadores com diferentes localizações celulares (azul de metileno, AM, e cristal violeta, CV, citosólicos; Ro 19-8022, Ro, citosólico e nuclear). Mostramos, por microscopia confocal, que os corantes tem a localização esperada em células HeLa. Além disso, observamos que o AM gera oxigênio singlete proporcionalmente a concentração do corante e dose de fotoativação. Mostramos que células tratadas com os corantes diminuem a velocidade de duplicação 24 h após o tratamento, que resulta em morte celular. Para AM e Ro, estes efeitos foram proporcionais à concentração de corante e da dose de fotoativação. Por outro lado, CV apresentou uma alta toxicidade mesmo no escuro. Mostramos que as células tratadas com AM não apresentam fragmentação internucleossômica de DNA, típica de apoptose após 24 h e não apresentam quebras de fita e formação de sítios abásicos logo após o tratamento. Finalmente mostramos que células com depleção do número de cópias de mtDNA são menos sensíveis ao tratamento com AM e igualmente sensíveis ao tratamento com Ro que células HeLa normais, indicando que lesões oxidativas ao mtDNA determinam a sensibilidade celular ao AM. / Mitochondria play a central role in cell homeostasis. They differ from other subcellular structures not only due to their many functions but also because they have their own genome. Moreover, mitochondria also play a central role in cell death, in apoptosis, necrosis as well as autophagy. The mitochondrial DNA sits at the inner side of the inner mitochondrial membrane, where most of reactive oxygen species are generated, and in fact, mtDNA accumulates oxidative damage under normal physiological conditions. However, cellular responses to mtDNA damage are not clearly understood. In order to ascertain whether mtDNA damage induces cell death, we established a cellular model in which oxidative stress is induced exclusively in mitochondria, by using two photosensitizers that localize in the cytosol (methylene blue, MB and crystal violet, CV) and comparing to another one with diffuse distribution (Ro 19-8022, Ro). These molecules generate singlet oxygen locally upon photoactivation. Using confocal fluorescence microscopy we confirmed the cellular localization of the dyes, and found that. MB generates singlet oxygen in cells in a dose- and light-dependent fashion. Treatment with the dyes induced dose-dependent cell proliferation inhibition and cell death. The cytotoxic effects of MB and Ro were completely dependent on light-activation whereas CV induced cell death in the dark. We found that under these conditions, MB treatment did not induce internucleosomal DNA fragmentation or non-nucleosomic fragmentation, as we did not observe comet formation. These results indicate absence of nuclear DNA damage. On the other hand, cells depleted of mtDNA showed decreased sensitivity to MB but not to RO, indicating that mtDNA damage plays a key role in inducing cell death under these experimental conditions.

Orientador: Tereza Cristina Cardoso da Silva / Banca: Roberto Gameiro de Carvalho / Banca: Luiz Eduardo Corrêa Fonseca / Banca: Andrea Fontes Garcia / Banca: Lídia Luciana Ravagnani / Resumo: O Brasil possui um dos maiores rebanhos de bovinos mundialmente. Estes animais estão expostos constantemente a agentes virais causadores de patologias. Dentre estes, o herpesvírus bovino 1 (BHV1) e 5 (BHV5) apresentam grande importância epidemiológica. O BHV1 causa infecções respiratórias e genitais, enquanto que o BHV5 meningoencefalite. As proteínas de membrana presentes nos herpesvírus os tornam capazes de infectar as células do hospedeiro. Com afinidade a distintas células, desenvolvem sua capacidade de infecção, apresentam mecanismos de sobrevivência à morte celular programada e a resposta imunológica. As interações vírus-hospedeiro são fundamentais no entendimento de aspectos relacionados a transmissão viral, capacidade de infecção e progressão da doença. Para este fim, se faz necessário compreender elementos fundamentais, como a modulação da função mitocondrial e a replicação do BHV, bem como os níveis de apoptose nas células do hospedeiro. De igual importância, é indispensável entender o comportamento de genes apoptóticos que estão relacionados à infecção por BHV5 e seus envolvimentos na viabilidade celular. Estes achados contribuem para o entendimento da imunopatogenia do BHV, auxiliam a evitar a disseminação destes agentes e são de grande valia para o desenvolvimento de vacinas / Abstract: Brazil has one of the largest cattle hers worldwide. These animals are constantly exposed to pathological viral agents. Bovine herpesvirus 1 (BHV1) and BHV5 have great epidemiological importance. BHV1 is causative agent of respiratory and genital infections, while BHV5 causes meningoencephalitis. Herpesvirus membrane proteins allow them to infect the host cells. They present affinity to different types of cells, develop mechanisms to survive programmed cell death, and immune response. Virus-host interactions are essential to understand aspects related to viral transmission, capacity of infection and disease progression. To this end, it is necessary to understand the fundamental elements related to the modulation of mitochondrial function and replication of BHV, as well as apoptosis levels in the host cells. It is crucial to understand the behavior of apoptotic genes related to BHV5 infection and cell viability. These findings contribute to understanding the BHV immunopathogenesis, help to prevent the spread of these agents, and are of great value to the development of vaccines / Doutor

O Melanoma é um tipo de neoplasia que se origina de melanócitos normalmente presentes na epiderme. Uma das características do melanoma é a capacidade de adquirir resistência a terapias. As células de melanoma podem aumentar a liberação de vesículas extracelulares (VEs) em resposta ao tratamento com quimioterápicos. A cisplatina (CDDP) e a temozolomida (TMZ) são drogas utilizadas para o tratamento de tumores. Ambas as drogas formam adutos no DNA, mas as vias de sinalização que deflagram a morte celular são distintas. O objetivo desse estudo é investigar a morte celular da linhagem B16-F10 na presença de VEs oriundas de células B16-F10 tratadas com cisplatina CDDP ou TMZ. Inicialmente as VEs oriundas de células de melanoma murino, B16-F10, tratadas com CDDP ou TMZ e seus controles, foram isoladas por ultracentrifugações sucessivas. Para os experimentos in vitro, as células foram tratadas com as drogas em combinação com as respectivas VEs. As amostras foram realizados avaliações de ciclo celular e de morte e ensaio clonogênico. Para os experimentos in vivo, as células B16-F10 foram pré-tratadas com VEs, e posteriormente, as células foram inoculadas via subcutânea em camundongos C57BL/6 e os tumores foram mensurados diariamente. Em nosso estudo concluimos que a metodologia do isolamento de VEs é eficiente. Além disso, observamos que o tratamento com CDDP ou TMZ aumenta a liberação de VEs por células tumorais. Apesar do resultado contraditorio, as VEs liberadas por células tumorais tratadas com quimioterápicos aumentam a capacidade de sobrevivência das células de melanoma in vitro. VEs oriundas de células de melanoma não participam inicialmente da sensibilização à morte de células tumorais causada pelas mesmas drogas, mas a longo prazo, as VEs oriundas de células tratadas com a TMZ podem conferir uma resposta celular de sobrevivência às células tumorais in vitro. In vivo, o resultado é inconclusivo, uma vez que para confirmar se as VEs fazem parte da adaptação tumoral conferindo fenômenos de sobrevivência celular in vivo, é necessário avaliar em outros modelos celulares e animais / Melanoma is a neoplasm derived from melanocytes normally present in the skin specifically in the epidermis. One of the malignancies of melanoma is the ability to acquire chemoresistance. Cisplatin (CDDP) and temozolomide (TMZ) are drugs used for the treatment of tumors. Both drugs can form alkylating adducts in DNA, however, the pathways that trigger cell death are distinct. Tumor cells, including melanoma, may increase the release of extracellular vesicles (EVs) in response to chemotherapeutic treatment. The aim of this study is to investigate the cell death phenomenon in B16-F10 cell line in presence of EVs derived from chemotherapeutic-treated B16-F10 cells. For in vitro experiments, the cells were treated with CDDP or TMZ in combination with EVs from chemotherapictreated samples. For in vivo experiments, B16-F10 cells were exposed to EVs and inoculated subcutaneously in C57BL/6 mice. The growth was measured daily. In this work, we established and characterized VEs released by melanoma cells treated with chemotherapics and we established chemotherapics treatments to isolate EVs for next EVs isolation. Our results showed that CDDP or TMZ treatment increase the release of EVs by tumor cells. The EVs released by melanoma cells after CDDP or TMZ treatment seem to increase the survival capacity of melanoma cells. Thus, we concluded that EVs derived from melanoma cells do not participate in the cell death sensitization induced by CDDP or TMZ. However, EVs derived from TMZ treated cells may offer a survival effect to tumor cells in vitro a long term. In vivo, The result is inconclusive since to confirm how VEs are part of the tumor adaptation conferring cellular survival phenomena in vivo, it is necessary to evaluate in other cellular and animal models

A desregulação da apoptose, principalmente da via mitocondrial, exerce papel na progressão tumoral, resistência à quimioterapia, além de favorecer a formação de metástases por permitir a sobrevivência de células tumorais na circulação e outros microambientes teciduais. No presente estudo, foram avaliados 58 mastocitomas cutâneos caninos, provenientes de 50 animais submetidos à cirurgia excisional como única forma de tratamento. Os tumores foram graduados de acordo com o sistemas de estabelecidos por Patnaik, Ehler e MacEwen (1984) e Kiupel et al. (2011). As expressões das proteínas relacionadas à via intrínseca da apoptose, BCL2, BAX, APAF1, Caspase 9 e Caspase 3, foram caracterizadas por meio de imuno-histoquímica. Os resultados obtidos das imunomarcações foram comparados às graduações histopatológicas, bem como à mortalidade em função do tumor e ao tempo de sobrevida pós-cirúrgico. Observamos maior expressão de BAX em mastocitomas de grau III, bem como menor expressão de BCL2 em tumores de alto grau. A detecção imuno-histoquímica de BAX foi considerada um indicador prognóstico para sobrevida e mortalidade em função da doença, enquanto que as de APAF1 e BCL2 adicionaram valor prognóstico às graduações histopatológicas melhorando a previsão da sobrevida pós-cirurgia / Deregulation of apoptosis, especially in the mitochondrial pathway, plays a role in tumor progression, resistance to chemotherapy, and favor the formation of metastases by allowing the survival of tumor cells in the blood stream and other tissue microenvironments. In the present study, we evaluated 58 canine cutaneous mast cell tumors, from 50 dogs, which were submitted to excisional surgery alone. The tumors were graded according to the systems proposed by Patnaik, Ehler and MacEwen (1984) and Kiupel et al. (2011). The expression of the apoptosis-related proteins BCL2, BAX, APAF1, caspase 9 and caspase 3 was characterized by immunohistochemistry. Immunohistochemical results were compared with the histopathological grades, mortality due to the tumor and post-surgical survival time. We observed increased expression of BAX in grade III mast cell tumors and lower expression of BCL2 in high-grade tumors. Immunohistochemical detection of BAX was considered an independent indicator of prognosis for survival and mortality due to the disease, whereas APAF1 and BCL2 added prognostic value to the histopathological grading systems improving the prediction of survival post surgery

O consumo mundial de cocaína vem crescendo e no Brasil já são estimados mais de 2 milhões de usuários, destes 370 mil usam regularmente o crack. A cocaína, em suas diversas formas, é um psicoestimulante com alto potencial de abuso e a forma fumada causa à seus usuários mais complicações de saúde do que as demais formas. Muitas dessas complicações estão relacionadas às funções cognitivas, como comprometimento da atenção e memória. O usuário de crack, no ato de fumar, está sujeito tanto à ação da cocaína volatilizada quanto a dos seus produtos de pirólise, principalmente da anidroecgnonina metil éster (AEME). Considerando que pouco se conhece a respeito da AEME, ou de sua associação com cocaína, que os distúrbios cognitivos podem estar relacionados à morte neuronal e que o hipocampo é uma das principais estruturas encefálicas relacionada com cognição e memória, este trabalho visou investigar as vias de ativação de morte celular decorrente das exposições à 1 mM de AEME, 2 mM de cocaína, bem como da associação de ambas (C + A), por 3, 6 e 12 h. Para tanto, utilizamos neurônios hipocampais de embriões de rato no 18º dia embrionário (E18) que foram mantidos em cultura por até 7 dias (DIV7), quando foram feitas as exposições. Nossos resultados mostraram que em 3 h a cocaína e a AEME promoveram aumento de atividade enzimática (pelo teste de MTT) que se reverteu ao longo de 12 h. Além disso, AEME aumentou na permeabilidade da membrana plasmática em 6 h que se manteve em 12 h. Embora essas alterações tenham ocorrido em 3 h e 6 h, caspase-8 se ativou apenas em 12 h, ativando também a sinalização apoptótica com a externalização de FS. A cocaína ativou o processo autofágico a partir de 3 h aumentando a quantificação de LC3 II, mas apresentou redução de células com vesículas ácidas em 6 h e 12 h, sugerindo que esta promova morte neuronal por causar falha no fluxo autofágico. A AEME apresentou somente aumento de células com vesículas ácidas em 3 h, revertendo-se já em 6 h, indicando que o processo autofágico só se fez presente no primeiro horário, dando vez à programação de apoptose celular, por ativação da via extrínseca. A associação dessas substâncias apresentou-se mais neurotóxica do que as substâncias isoladas, com redução de células íntegras a partir de 3 h de exposição, ativação de caspase-8 e externalização de FS em 6 h, sem envolver o sistema autofágico. Além disso, as características morfológicas observadas em 6 h, como o aumento do tamanho do núcleo e do corpo celular que se tornaram picnóticos em 12 h, podem sugerir que a neurotoxicidade induzida por C + A seja por necroptose, onde a ativação de caspases resulta em um processo tipo necrótico. Assim, concluímos que, embora a literatura mostre morte neuronal por apoptose a partir de 24 h de exposição para cocaína e para AEME, as respostas celulares que levam à este fim iniciam-se já em 12 h, por ativação da via extrínseca e a associação destas substâncias é ainda mais neurotóxica, iniciando a sinalização de morte já em 6 h e induzindo uma morfologia tipo necrótica. / Cocaine market is increasing all around the world. In Brazil it is estimated that almost 2 million people make usage of this substance which 370 thousand people use the crack form. Cocaine is a psychostimulant with large potential for abuse and the smokable form produces more health problems than the other routes of use, mainly in the cognitive field related to compromising attention, memory and decision take. The crack users are exposed to both volatized cocaine and their pyrolysis products, which the main product is the anhydroecgonine methyl ester (AEME). Considering that the cognitive disturbs could be related to neurons death, the memory functions are also related to the hippocampal functions, and little is known about the AEME neurotoxicity or even the combination of cocaine and AEME in cell fate, our study aims to characterize the time and pathways related to the hippocampal neurotoxicity induced by 2 mM of cocaine, 1 mM of AEME and the association (C + A) of both substances during 3 h, 6 h and 12 h of exposure. Our results showed that cocaine and AEME increased enzymatic activity (MTT test) in 3 h but it reversed during 12 h of exposure. Moreover, AEME increased cell permeability in 6 h keeping it until 12 h. Although theses early alterations, both substances activated caspase -8 after 12 h when early apoptosis was also observed by the FS externalization. Cocaine activated the autophagic process at 3 h increasing the LC3 II quantification, but decreased the number of cell with acid vesicle at 6 h and 12 h, suggesting neuronal death due to failure in the autophagic flux. AEME showed increased in cell number with acid vesicle only in 3 h which returned after 6 h suggesting that the autophagic process gave place to the apoptotic program starting from the extrinsic pathway. The association of cocaine and AEME was shown more neurotoxic than them alone, decreasing the number of integral cells after 3 h, activating caspase -8 and promoting FS externalization after 6 h without involving the autophagy. In addition, taking the C + A morphology in 6 h, where it was observed increasing of nucleus and soma size that became pyknotic at 12 h, we suggest that the neuronal death could occur by necroptosis because this composition activated caspase -8 and resulted in necrotic like morphology. Thus, we conclude that cocaine- and AEME-induced apoptosis neuronal death starts in 12 h of exposure by the extrinsic pathway and the association of both substances is more neurotoxic than they alone, starting earlier after 6 h and resulting in a necrotic-like morphology.

Considerando que várias mutações gênicas estão envolvidas no estabelecimento dos tumores, surge a idéia de que o alcance da melhor eficiência no tratamento do câncer é dado pela entrega de múltiplos genes. Este trabalho apresenta a construção, produção e caracterização funcional in vitro e in vivo do vetor adenoviral bicistrônico Adp16IRESp53 e dos monocistrônicos Adp16 e Adp53 em modelo de câncer de pulmão. Nossos resultados indicam uma forte indução de morte celular nas células H358 transduzidas com Adp16IRESp53 em comparação com vetores monocistrônicos Adp16, Adp53 ou o reporter AdeGFP e/ou AdLacZ. Nos ensaios in vivo, utilizando modelo xenografico onde as células H358 foram implantadas no subcutâneo de camundongos atímicos Balb/C nude, pudemos confirmar também in vivo a significativa inibição do crescimentos dos tumores tratados com Adp16IRESp53. Em conclusão, a remediação simultânea de p16INK4a e p53, mediada pelo arranjo bicistrônico, pode ser considerada como uma estratégia promissora para terapia gênica do câncer de pulmão. / This work presents the construction, production and functional evaluation in vitro and in vivo of the bicistronic adenoviral vector Ap16IRESp53 as well as the monocistronic vectors Adp16 and Adp53 in a lung cancer model. Considering that several mutation events are involved in tumorigenesis, comes the idea that a greater efficiency in cancer treatment would be reached with delivery of multiples genes. Our data demonstrate a strong cell death effect in H358 cells transduced with Adp16IRESp53 when compared with Adp16, Adp53 or the reporter AdeGFP and/or AdLacZ. For the in vivo studies, we have used H358 cells implanted subcutaneously in athymic Balb/c nude mice. Our data show significant suppression of tumors treated with the therapeutic adenoviral vector, Adp16IRESp53. In conclusion, the simultaneous replacement of p16INK4a and p53, mediated by the bicistronic vector, may prove to be a promising strategy for gene therapy of lung cancer.

O carrapato bovino Boophilus microplus está presente em áreas tropicais e subtropicais no mundo e é um ectoparasito hematófago que causa inúmeras perdas à bovinocultura, através da espoliação ao bovino ou das doenças que transmite como vetor. Atualmente, o principal método de controle empregado baseia-se em produtos químicos, que são onerosos e contaminam o ambiente. Estudos a respeito da ecologia, comportamento e fisiologia de B. microplus são importantes para o desenvolvimento de novos métodos de controle do carrapato. A resposta ao estresse oxidadivo e a morte celular programada, examinadas neste estudo, permitem compreender melhor os mecanismos fisiológicos usados pelo carrapato adulto e seus ovos e larvas para sobreviver no ambiente. A resposta a estresse oxidativo foi analisada em ovos e larvas. A atividade de GST e outras moléculas envolvidas em mecanismos de proteção contra estresse oxidativo variaram dependendo do tempo transcorrido após a postura e eclosão. A cinética do consumo de oxigênio apresentou correlação positiva com o aumento na atividade de GST durante a embriogênese. Um alto conteúdo de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico foi observado em extratos de ovos e larvas, indicando que carrapatos apresentam alto estresse oxidativo durante a embriogênese e desenvolvimento larval. Além disso, a atividade de GST apresentou forte correlação com peroxidação de lipídeos, uma indicação de seu papel na defesa antioxidante em ovos. Com o objetivo de melhor caracterizar o processo de morte celular, que elimina tecidos não mais necessários e leva à degeneração de glândulas salivares, ovários e singânglios, foi feita uma investigação usando ensaios de visualização de fragmentação de DNA em gel de agarose, teste cometa e TUNEL e a ativação da via apoptótica foi analisada usando ensaio de caspase. A fragmentação de DNA e a atividade enzimática de caspase-3 foram observadas em glândulas salivares e ovários 48 e 72 h após a remoção do carrapato do hospedeiro; em singânglios estes parâmetros foram mantidos em baixos níveis após 48 h. Estes resultados obtidos sugerem que há um controle refinado de manutenção de tecido através de apoptose. / The cattle tick Boophilus microplus is present in tropical and subtropical areas in the world and it is a haematophagous ectoparasite that causes several losses to cattle breeding, through the bovine exploiting and diseases transmitted. Currently, the main control method is based on chemicals, which are expensive and contaminate the environment. Studies about ecology, behavior and physiology of B. microplus are important to develop new methods for the tick control. The data examined in this study allow understanding the physiologic mechanisms used by the tick, eggs and larvae to survive in the environment. For this, the oxidative stress response in eggs and larvae and the cell death in different tissues of adult tick females during the pre-oviposition period were analyzed. The oxidative stress response was analyzed in eggs and larvae and the results showed that the GST activity and other molecules involved in mechanism of protection against oxidative stress varied depending on the time elapsed after oviposition and eclosion. A positive correlation was observed between the oxygen consumption kinetics and the increase in GST activity during embryogenesis. A high content of thiobarbituric acid reactive substances were observed in egg and larva extracts, indicating that ticks face high oxidative stress during embryogenesis and aging. In addition, GST activity presented strong positive correlation with lipid peroxidation, an indication that it plays a role in oxidant defences in eggs. In order to better characterize the cell death process that eliminates unnecessary tissues, the degeneration of salivary glands, ovaries and synganglia was investigated using DNA fragmentation in agarose gel, comet and TUNEL assays, and apoptosis activation pathway by the caspase assay. DNA fragmentation and enzymatic activity of caspase-3 were observed in salivary glands and ovaries at 48 and 72 h after tick removal from the host; in synganglia these parameters were maintained at low levels upon 48 h. These results obtained suggest that there is a refined control of tissue maintenance through apoptosis.

O carrapato bovino Boophilus microplus está presente em áreas tropicais e subtropicais no mundo e é um ectoparasito hematófago que causa inúmeras perdas à bovinocultura, através da espoliação ao bovino ou das doenças que transmite como vetor. Atualmente, o principal método de controle empregado baseia-se em produtos químicos, que são onerosos e contaminam o ambiente. Estudos a respeito da ecologia, comportamento e fisiologia de B. microplus são importantes para o desenvolvimento de novos métodos de controle do carrapato. A resposta ao estresse oxidadivo e a morte celular programada, examinadas neste estudo, permitem compreender melhor os mecanismos fisiológicos usados pelo carrapato adulto e seus ovos e larvas para sobreviver no ambiente. A resposta a estresse oxidativo foi analisada em ovos e larvas. A atividade de GST e outras moléculas envolvidas em mecanismos de proteção contra estresse oxidativo variaram dependendo do tempo transcorrido após a postura e eclosão. A cinética do consumo de oxigênio apresentou correlação positiva com o aumento na atividade de GST durante a embriogênese. Um alto conteúdo de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico foi observado em extratos de ovos e larvas, indicando que carrapatos apresentam alto estresse oxidativo durante a embriogênese e desenvolvimento larval. Além disso, a atividade de GST apresentou forte correlação com peroxidação de lipídeos, uma indicação de seu papel na defesa antioxidante em ovos. Com o objetivo de melhor caracterizar o processo de morte celular, que elimina tecidos não mais necessários e leva à degeneração de glândulas salivares, ovários e singânglios, foi feita uma investigação usando ensaios de visualização de fragmentação de DNA em gel de agarose, teste cometa e TUNEL e a ativação da via apoptótica foi analisada usando ensaio de caspase. A fragmentação de DNA e a atividade enzimática de caspase-3 foram observadas em glândulas salivares e ovários 48 e 72 h após a remoção do carrapato do hospedeiro; em singânglios estes parâmetros foram mantidos em baixos níveis após 48 h. Estes resultados obtidos sugerem que há um controle refinado de manutenção de tecido através de apoptose. / The cattle tick Boophilus microplus is present in tropical and subtropical areas in the world and it is a haematophagous ectoparasite that causes several losses to cattle breeding, through the bovine exploiting and diseases transmitted. Currently, the main control method is based on chemicals, which are expensive and contaminate the environment. Studies about ecology, behavior and physiology of B. microplus are important to develop new methods for the tick control. The data examined in this study allow understanding the physiologic mechanisms used by the tick, eggs and larvae to survive in the environment. For this, the oxidative stress response in eggs and larvae and the cell death in different tissues of adult tick females during the pre-oviposition period were analyzed. The oxidative stress response was analyzed in eggs and larvae and the results showed that the GST activity and other molecules involved in mechanism of protection against oxidative stress varied depending on the time elapsed after oviposition and eclosion. A positive correlation was observed between the oxygen consumption kinetics and the increase in GST activity during embryogenesis. A high content of thiobarbituric acid reactive substances were observed in egg and larva extracts, indicating that ticks face high oxidative stress during embryogenesis and aging. In addition, GST activity presented strong positive correlation with lipid peroxidation, an indication that it plays a role in oxidant defences in eggs. In order to better characterize the cell death process that eliminates unnecessary tissues, the degeneration of salivary glands, ovaries and synganglia was investigated using DNA fragmentation in agarose gel, comet and TUNEL assays, and apoptosis activation pathway by the caspase assay. DNA fragmentation and enzymatic activity of caspase-3 were observed in salivary glands and ovaries at 48 and 72 h after tick removal from the host; in synganglia these parameters were maintained at low levels upon 48 h. These results obtained suggest that there is a refined control of tissue maintenance through apoptosis.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-24 / O envelhecimento é acompanhado de uma diminuição progressiva na capacidade fisiológica, o que torna o organismo mais sensível a eventos estressores. Alterações orgânicas e funcionais são observadas com o avanço da idade. O prejuízo da memória observado nessa fase da vida é agravado pelas doenças neurodegenerativas associadas ao envelhecimento. Distúrbios de sono também são freqüentes em idosos, que têm um sono mais fragmentado e menos reparador. A associação entre a perda de sono e prejuízos cognitivos tem sido observada em estudos com humanos e em modelos animais. Mecanismos intracelulares têm sido investigados buscando uma compreensão exata das causas das alterações observadas com o envelhecimento e de sua maior susceptibilidade a eventos estressores. O objetivo principal deste estudo foi avaliar os efeitos do avanço da idade e da restrição crônica de sono em parâmetros de sono e de sinalização celular e foi composto de duas partes: Parte I - Avaliar as alterações no padrão de sono de animais senescentes durante uma condição crônica de restrição de sono. Parte II – Avaliar os efeitos da restrição crônica de sono na sinalização de cálcio e morte celular na formação hipocampal de animais jovens e senescentes. A análise do registro eletrocorticográfico mostrou que animais senescentes têm uma capacidade reduzida na recuperação do sono durante um protocolo estendido de restrição de sono. O envelhecimento também promoveu alterações na sinalização celular na formação hipocampal, pois animais senescentes apresentaram uma resposta diminuída à estimulação glutamatérgica e ao protonóforo, FCCP, que libera cálcio mitocondrial. O aumento de Ca2+ citosólico foi menor nesses animais quando comparados aos animais jovens. Por outro lado, a medida indireta do Ca2+ de estoques sensíveis à tapsigargina (tal como o retículo endoplasmático), não sofreu variação em nenhum dos grupos pesquisados. A restrição crônica de sono promoveu aumento tanto no conteúdo de Ca2+ citosólico quanto no conteúdo de Ca2+ mitocondrial de animais senescentes, sem alteração na medida indireta de Ca2+ reticular. Houve um aumento de núcleos apoptóticos somente em animais senescentes, de ambos os grupos (restritos ou não de sono). No entanto a restrição de sono promoveu um aumento na variabilidade, com alguns animais apresentando mais núcleos apoptóticos do que os que não foram restritos de sono. Não foram observadas alterações na expressão da proteína Bcl-2 no hipocampo de nenhum dos grupos pesquisados. No entanto, houve uma diminuição na expressão da proteína no hipotálamo de animais senescentes. Nossos resultados indicam que o envelhecimento além de promover alterações na homeostase do cálcio torna o organismo mais susceptível a condições adversas (restrição de sono). As alterações observadas na sinalização de cálcio com o envelhecimento, especialmente durante a estimulação glutamatérgica e com o FCCP, foram modificadas pela restrição crônica de sono. Essas alterações na homeostase de cálcio observadas com o envelhecimento podem levar a um aumento da vulnerabilidade celular que por sua vez contribui para um maior estresse e morte celular. Em conjunto os resultados indicam que o envelhecimento e a restrição de sono podem ocasionar desequilíbrios na homeostase do cálcio intracelular contribuindo para alterações em sua sinalização e/ou na indução de morte celular. / Aging leads to a progressive decrease in physiological capacity and increased vulnerability to respond to environmental stresses. Organic and functional alterations are frequently observed in advanced age. Memory impairment observed in this period is increased due to age-associated neurodegenerative diseases. Sleep disorders are also frequently observed in the elderly that have fragmented and less restorative sleep. The association of sleep loss and cognition impairment has been observed in human and animal model studies. Intracellular mechanisms have been studied to help elucidate age-associated alterations and the reason for high vulnerability related to stress conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of age and chronic sleep restriction in the sleep parameters and cellular signaling, being composed by two parts: Part I - To evaluate the sleep pattern alterations in aged animals during a chronic sleep restriction protocol. Part II - To evaluate the effect of chronic sleep restriction in calcium signaling and cell death in the hippocampal formation of young and aged animals. The electrocortigram analysis showed that the aged animals had impairment in sleep recovery during the extended sleep restriction protocol. Aging also induced calcium signaling alterations in the hippocampal formation, since the aged animals had decreased response after glutamate stimulation and protonophore FCCP addition, that to release Ca2+ from mitochondria. The citosolic calcium increase was smaller than young animals. In the other side, the calcium release from thapsigargin-sensitive stores (as endoplasmic reticulum) did not suffer alteration in any of the groups. Chronic sleep restriction induced increase in the citosolic and mitochondrial calcium in the aged animals, without alterations in the endoplasmic reticular calcium. The increase in apoptotic nuclei was observed only in aged rats of both groups. However, there was more variability in the quantity of apoptotic nuclei in the sleep restricted group. Expression of Bcl-2 protein did not suffer alteration with aging in any of the groups. However, the expression in this protein was reduced in hypothalamus of aged rats. Our study indicated that aging promotes alterations in calcium homeostasis. Besides that, the aged-impairment observed in calcium signaling may be changed by chronic sleep restriction. These aged-alterations in calcium homeostasis may increase the cellular vulnerability and contribute to more stress and cell death. Our data indicate that calcium homeostasis imbalance induced by aging and sleep restriction may contribute to calcium signaling dysfunctions and/or cell death induction. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações