O transplante pulmonar é terapia estabelecida para pacientes portadores de doença pulmonar em estágio terminal. Os doadores em morte encefálica são a principal fonte de pulmões para transplante. A fisiopatologia da encefálica é complexa e envolve mecanismos simpático, hemodinâmico e inflamatório que determinam o dano pulmonar. A administração de metilprednisolona em modelo animal de morte encefálica e transplante pulmonar diminuiu o dano de reperfusão no enxerto. Métodos- Vinte e quatro ratos Wistar foram anestesiados e randomizados em 4 grupos (n=6): Sham (sham): apenas trepanação; Morte Encefálica (ME): indução de morte encefálica e administração de solução salina; Corticóide 5min (mt5): indução de morte encefálica e após 5min administração de MET e Grupo Corticóide 60min (mt60): indução de morte encefálica e após 60min. administração de MET. Os animais de todos os grupos foram observados e ventilados durante 120min. Avaliou-se dados hemodinâmicos e gasométricos; dosagem de LDH, proteínas totais e citológico diferencial no lavado broncoalveolar (LBA); escore histológico; dosagem de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), TNF-α, superóxido dismutase (SOD) e catalase em tecido pulmonar. Resultados- Não foi observado diferença estatística entre os grupos nos dados hemodinâmicos e gasométricos, dosagens do LBA, avaliação do escore histológico, dosagem de SOD e catalase. O TBARS aumentou significativamente (P<0,001) em ambos os grupos tratados com MET em relação aos grupos sham e ME. O TNF-α aumentou significativamente (P<0,001) no grupo ME em relação aos grupos tratados com MET. Não ocorreu diferença estatística entre os grupos mt5 e mt60. Conclusão- A administração precoce ou tardia de MET nesse modelo de morte encefálica resulta em efeitos similares nas atividades inflamatória e de peroxidação lipídica no tecido pulmonar. / Lung transplantation is an established therapy for patients with end-stage lung disease. The main source of lungs for transplantation is brain-dead donors. The pathophysiology of brain death is complex and involves sympathetic, hemodynamic and inflammatory mechanisms that can injure the lung. It has been previously shown that brain-dead donor treatment with methylprednisolone reduces reperfusion injury after lung transplantation in animals. We hypothesized that early administration of methylprednisolone after brain death could result in reduced lung inflammatory injury in the donor lung. METHODS: Twenty-four Wistar rats were anesthetized and randomly allocated into four groups (n=6): Sham (sham), Brain Death (BD), methylprednisolone 5min. (mt5) and methylprednisolone 60min. (mt60). BD, met5 and met60 groups were submitted to brain death by extradural space balloon inflation. Methylprednisolone (i.v. 30mg/kg) was administered to met5 and met60 groups, 5 or 60 minutes after brain death confirmation, respectively. The animals of all groups were observed and ventilated for 120 minutes. Hemodynamics, arterial blood gases, wet/dry weight ratio, bronchoalveolar lavage (white cell count, total protein and LDH concentration), histological score, superoxide dismutase (SOD) and catalase determination were analyzed. Lipid peroxidation and TNF-α determination were assessed in lung tissue. RESULTS: No significant differences were observed in hemodynamics, arterial blood gases, wet/dry weight ratio, bronchoalveolar lavage analysis, histological score, SOD and catalase in the different groups. TBARS determination was statistically higher in both methylprednisolone groups when compared to sham (p<0.001) and BD (p<0.001) groups. TNF-α concentration was significantly lower in met5 (p<0.001) and met60 groups (p<0.001) when compared to BD group. CONCLUSIONS: We conclude that early or late administration of methylprednisolone in this model of brain death has similar effect regarding inflammatory and lipid peroxidation activity on lung tissue.

Atualmente a biodisponibilidade de doses baixas de metilmercurio (MeHg) pelo consumo de peixe é muito generalizada. Por outro lado, a vitamina A (VitA) é um nutriente essencial com uma alta presença entre os consumidores globais na dieta normal, alimentos processados e suplementos. O MeHg e um conhecido neurotóxico, mesmo em doses baixas, com a capacidade de afetar diversos órgãos e produzir efeitos deletérios na saúde, especialmente em mulheres gravidas, onde pode desencadear alterações sistêmicas e no neurodesenvolvimento após o nascimento. Adicionalmente, nosso laboratório demostrou com sucesso em modelos animais, os efeitos pró-oxidantes e alterações comportamentais produzidos pela suplementação com VitA em doses consideradas seguras. No entanto, apesar de serem conhecidos os efeitos biológicos do MeHg e da VitA de forma individual, nenhum estudo da literatura avaliou seus efeitos combinados. Então, o objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos de uma dose baixa e ambientalmente relevante de MeHg coadministrada com uma dose de suplementação de VitA em ratas gestantes e lactantes sobre o comportamento e tecidos das mães e seus filhotes. Trinta ratas Wistar gravidas (entre 7 e 8 por grupo) foram suplementadas oralmente com azeite mineral (controle), MeHg (0,5 mg/Kg/dia) e palmitato de retinol (7500 μg RAE/Kg/dia) individualmente ou em combinação, desde o início da gestação (GD 0) até o desmame dos filhotes (DPN 21). Nem as mães nem os filhotes apresentaram alterações morfológicas, sistêmicas, toxicológicas ou metabólicas provocadas pelo tratamento de co-exposição MeHg-VitA No entanto, foram encontradas modulações de atividades enzimáticas nas enzimas glutationa- dependentes em forma tecido-específica, assim como efeitos deletérios/benéficos em termos da peroxidação lipídica. Por último, o tratamento MeHg-VitA foi capaz de alterar o processo de aprendizado associativo na etapa neonatal, sem modular o neurodesenvolvimento dos filhotes. Além disso, não produziu alterações comportamentais em idades posteriores, mas afetou a resposta de aprendizado de maneira sexo-dependente. Em conclusão, o tratamento MeHg-VitA sob nosso paradigma de exposição pode modular reações nocivas/benéficas em termos da toxicidade tanto em mães como filhotes, dependendo do tecido estudado, e produzir efeitos in vivo em combinação (MeHg+VitA) completamente diferentes dos efeitos individuais dos compostos. Nossos resultados no modelo animal mostram a importância do cuidado na alimentação de gestantes e lactantes para evitar alterações na saúde da futura criança pelo consumo inadvertido destes compostos em combinação. As respostas pró-oxidantes podem levar a efeitos a nível celular. Além disso, recomendamos mais trabalhos sobre metabolitos ativos do palmitato de retinol que podem ter efeitos benéficos durante casos de intoxicação com MeHg em doses baixas, especialmente no sistema nervoso. As implicações epidemiológicas de nossos resultados ainda são desconhecidas, por tanto são requeridos mais estudos epidemiológicos de seguimento e hábitos alimentares nas populações materna e infantil ao nível mundial. / Actually, low-dose methylmercury (MeHg) bioavailability through fish consumption is ubiquitous. In contrast, vitamin A (VitA) is an essential nutrient with a high presence among global consumers in the regular diet, processed foods, and supplements. MeHg is a well-known neurotoxin, even at low doses, capable of affecting other organs and produce deleterious effects on health, especially in pregnant women, where it can unleash systemic and neurodevelopmental alterations after birth. Additionally, our lab successfully demonstrated, in an animal model, pro-oxidant effects and behavioral disturbances produced by VitA supplementation at doses considered as safe. However, although individual biological effects of the previous compounds are well known, no study in literature evaluated their effects in combination. Thus, the aim of the present work was to investigate the effects of an environmentally relevant low-dose of MeHg co-administered with a supplementation dose of VitA in pregnant and lactating rats on maternal and offspring behavior and tissues. Thirty Wistar female pregnant rats were orally supplemented with mineral oil (control), MeHg (0,5 mg/Kg/day) and retinyl palmitate (7500 μg RAE/Kg/day) either individually or in combination from the beginning of gestation (GD 0) until weaning (DPN 21). Neither dams nor their offspring presented morphological, systemic, toxicological or metabolic disturbances caused by co-exposition treatment MeHg-VitA. But, showed tissue-specific modulations of enzymatic activities in glutathione-dependent enzymes, and deleterious/beneficial effects regarding lipid peroxidation Finally, MeHg-VitA treatment was able to alter associative learning in neonatal stage, with no modulation of pup´s neurodevelopment. Also, it did not produce behavioral alterations at later age, however, affected learning response in a sex-dependent manner. In conclusion, MeHg-VitA treatment under our exposure paradigm can modulate harmful/beneficial reactions in terms of toxicity either for dams and their offspring depending of the studied tissue, and produce in vivo effects in combination (MeHg+VitA) completely differents from individual effects of the compounds. Our results in animal model shows the importance regarding the care in food consumption in pregnant and lactating, to avoid health disturbances in the future infant due to unadverted consumption of these compounds in combination. Pro-oxidant responses can lead to effects at cellular level. Furthermore, we recommend more studies regarding active metabolites of retinyl palmitate which can have beneficial effects during cases of low-dose MeHg intoxication, especially in the nervous system. Epidemiological implications of our results are still unknown, for that more follow-up and food habits epidemiologic studies are required among maternal and infant populations worldwide.

A Hipertensão Arterial Pulmonar (HAP) é uma doença que acomete os vasos pulmonares, essencialmente pré-capilares, levando ao remodelamento da parede vascular. Caracteriza-se como síndrome hemodinâmica, que consiste no aumento da resistência vascular pulmonar e da pós-carga ventricular direita. Um grande número de evidências apresenta a participação do estresse oxidativo no desenvolvimento das mudanças cardiopulmonares decorrentes da HAP. Assim, a proposta desse estudo foi avaliar alterações estruturais e de estresse oxidativo tempo-dependentes produzidas pela monocrotalina, droga que mimetiza a HAP em humanos, sobre o pulmão de ratos e sua repercussão tardia na função cardíaca ventricular esquerda. Utilizamos ratos Wistar com 2 meses de idade, sendo que os procedimentos experimentais foram divididos em 2 momentos distintos: a primeira etapa direcionada a análise pulmonar e a segunda para análise cardíaca. A indução de HAP foi feita por injeção de monocrotalina (MCT) 60 mg/kg. No primeiro momento, investigamos as alterações morfométricas e oxidativas pulmonares aos 7 e 21 dias após MCT, sendo que os pulmões foram homogeneizados para análise das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, carbonilação das proteínas, ânion radical superóxido por meio da reação de NitroBlue Tetrazolium, atividades da mieloperoxidase (MPO) e da catalase (CAT). Após, investigamos as alterações do ventrículo esquerdo (VE) aos 7, 21 e 31 dias, sendo avaliadas a função do VE por meio de ecocardiografia e marcadores oxidativos no homogeneizado de VE pela razão das glutationas (GSSG/GSH), tioredoxina redutase (TrxR), peróxido de hidrogênio (H2O2) e concentração de vitamina C. Observamos hipertrofia do VD e congestão pulmonar nos grupos MCT 21 e 31 dias. A estereologia do pulmão apresentou redução nas densidades de volume e área, associada ao aumento do espaço alveolar aos 21 dias após MCT, bem como aumento da lipoperoxidação no homogeneizado de pulmão, maior concentração de radical superóxido e maior atividade da CAT e MPO. A ecocardiografia apresentou modificação na onda de fluxo da artéria pulmonar, característica de aumento de resistência, a partir de 21 dias após MCT, bem como aumento do tempo de ejeção e nos parâmetros de função ventricular esquerda aos 31 dias após MCT. A concentração de H2O2 no homogeneizado de VE esteve aumentada nos grupos MCT 21 e 31 dias e na análise dos antioxidantes observamos redução na concentração de ácido ascórbico e aumento de TrxR no VE. Foi demonstrado aumento da resistência vascular pulmonar, bem como aumento de pró-oxidantes e do dano oxidativo a lipídios no homogeneizado de pulmão após 21 dias de indução de HAP por MCT; esse dano é acompanhado por aumento na atividade da CAT e histologia sugestiva de congestão pulmonar nesse tecido, seguida por alteração ventricular direita. Estas mudanças no ventrículo direito promovidas pela HAP podem contribuir, a longo prazo, para a disfunção ventricular esquerda observada aos 31 dias após MCT. Essas alterações do VE estão associadas ao aumento de peróxido de hidrogênio e redução de vitamina C no homogeneizado ventricular esquerdo. / Pulmonary Arterial Hypertension (PAH) is a disease that affects the pulmonary vessels, essentially pre-capillaries, leading to remodeling of the vascular wall. It is characterized hemodynamic syndrome, which is the increase in pulmonary vascular resistance and right ventricular afterload. A growing body of evidence shows the involvement of oxidative stress in the development of the cardiopulmonary changes due to PAH. Thus, the purpose of this study was to evaluate structural changes and time-dependent oxidative stress produced by monocrotaline, a drug that mimics the human PAH, on the rat lung and its impact on late left ventricular cardiac function. Wistar rats with 2 months of age were used in this research. The experimental procedures were divided into two distinct periods: the first step aimed at analyzing lung and the second for cardiac analysis. Induction of PAH was performed by injection of monocrotaline (MCT) 60 mg/kg. At first we investigated morphological changes and oxidative lung at 7 and 21 days after MCT, and the lungs were homogenized for analysis of thiobarbituric acid reactive substances, protein carbonylation, superoxide anion radical by the reaction of nitroblue tetrazolium, activities myeloperoxidase (MPO) and catalase (CAT). After, we analyzed changes in left ventricular (LV) at 7, 21 and 31 days and evaluated LV function by echocardiography and oxidative markers in the LV homogenate by the ratio of glutathione (GSSG / GSH), thioredoxin reeducates (TrxR ), hydrogen peroxide (H2O2) and concentration of vitamin C. Was Observed cardiac hypertrophy, pulmonary congestion and RV in MCT groups 21 and 31 days. The stereology showed a reduction in lung volume and area densities, associated with an increased alveolar space on day 21 after MCT, as well as increased lipid peroxidation in lung homogenate, increased concentration of superoxide anion and increased activity of CAT and MPO. Echocardiography showed wave of change in pulmonary artery flow from 21 days after MCT, and increase in ejection time and the parameters of left ventricular function at 31 days after MCT. The concentration of H2O2 in homogenized LV was increased in MCT groups 21 and 31 days and the analysis of antioxidants observed reduction in the concentration of ascorbic acid and increased TrxR in the LV. Our findings showed increased pulmonary vascular resistance, as well as increased pro-oxidants and oxidative damage to lipids in lung homogenate after 21 days of induction of PAH by MCT, this damage is accompanied by increased activity of CAT and histological pulmonary congestion in this tissue, followed by right ventricular changes. These changes in the right ventricle promoted by the PAH can contribute in the long run, to left ventricular dysfunction observed at 31 days after MCT. These changes are associated with increased LV for hydrogen peroxide and vitamin C reductions in the left ventricular homogenate.

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Além da gravidade da epilepsia per se, este distúrbio pode ser acompanhado de várias comorbidades, sendo a depressão a principal comorbidade psiquiátrica. Os mecanismos envolvidos na relação epilepsia/depressão ainda não estão bem esclarecidos, e sabe-se que o tratamento de ambos os distúrbios pode ser problemático, já que alguns anticonvulsivantes podem causar ou aumentar sintomas depressivos, enquanto alguns antidepressivos parecem aumentar a susceptibilidade a convulsões. Por outro lado, estudos têm demonstrado que alguns antidepressivos, além de seguros, também possuem atividade anticonvulsivante como a venlafaxina, um inibidor da recaptação de serotonina e noradrenalina (IRSN). Considerando que a duloxetina, outro IRSN, apresenta uma inibição mais potente sobre transportados monoaminérgicos e que não existe nada na literatura a respeito de sua influência sobre convulsões apesar de que está sendo aplicado atualmente na clínica, o objetivo do nosso estudo é verificar o possível efeito anticonvulsivante da duloxetina através do modelo de convulsões induzidas pelo pentilenotetrazol (PTZ) em camundongos. Para tal, camundongos foram pré-tratados com duloxetina (10, 20, 40 mg/kg/i.p.) e trinta minutos após receberam uma injeção intraperitoneal de PTZ (60 mg/kg). Por vinte minutos os animais foram monitorados para a avaliação dos tempos de latência para o primeiro espasmo mioclônico e a primeira crise tônico-clônica, como também o tempo de duração das convulsões e de sobrevida. A análise eletroencefalográfica foi utilizada para avaliar a severidade das crises (aumento da amplitude das ondas). Após esse período os animais foram sacrificados, o córtex cerebral dissecado e análises bioquímicas (atividade da superóxido desmutase (SOD), catalase (CAT), níveis de nitritos e peroxidação lipídica) foram feitas para investigação dos mecanismos pelos quais a droga influencia as convulsões. Os resultados preliminares demonstraram que a duloxetina apresenta atividade anticonvulsivante, sendo capaz de aumentar significativamente o tempo de latência tanto para o primeiro espasmo clônico, como para a primeira convulsão tônico-clônica induzidas pelo pentilenotetrazol. Ainda a avaliação eletroencefalográfica demonstrou que a duloxetina na dose de 20 mg/kg diminuiu significativamente a amplitude das ondas enquanto a dose de 40 mg/kg aumentou significativamente a amplitude em comparação a todos os tratamentos. Quanto à avaliação da influência no estresse oxidativo, animais tratados apenas com PTZ apresentaram um aumento significativo do nível de peroxidação lipídica, e diminuição da atividade da SOD e da CAT. Quanto ao nível de nitritos não houve nenhuma alteração significativa entre os tratamentos. A duloxetina na dose de 20 mg/kg se mostrou efetiva para evitar as alterações induzidas pelo PTZ nos parâmetros de estresse oxidativo avaliados. A atividade anticonvulsivante da duloxetina (20 mg/kg) colabora com a teoria que tem sido apresentada nos últimos ano de que a modulação da neurotransmissão serotonérgica e noradrenérgica pode ter efeito anticonvulsivante. Ainda, a capacidade da duloxetina de inibir a exacerbação do estresse oxidativo envolvido nas convulsões induzidas pelo PTZ corrobora com estudos que demonstram que algumas substâncias anticonvulsivantes podem modular as convulsões pelo menos em parte por sua atividade antioxidante. Portanto concluímos que a duloxetine é um adjuvante promissor para o tratamento de pacientes que apresentam a comorbidade epilepsia e depressão. / Epilepsy is a disorder with high prevalence and severity. Although there are several anticonvulsant drugs available in the market, 30 to 40% of the patients are refractory to the treatment. Besides the seriousness of epilepsy per se, this disorder may be accompanied by many comorbidities such as depression, which is the main psychiatric comorbidity of epilepsy. The mechanisms involved in the relationship between epilepsy and depression are not clarified. Given that some anticonvulsant drugs can trigger or enhance depressive symptoms, while some antidepressant drugs can potentiate the severity of seizure, the concomitant treatments of both disorders can be problematic. On the other hand, some studies have shown that antidepressant drugs can be safe and even possess an anticonvulsant activity such as venlafaxine, a serotonin and noradrenaline reuptake inhibitor (SNRI). Considering that duloxetine, another SNRI, has a more potent inhibition of monoaminergic transporters and that there is no study about its influence on seizures, the aim of our study is to verify the potential anticonvulsant action of duloxetine against seizures induced by pentylenetetrazole (PTZ) on mice. With this aim, mice will be pre-treated with duloxetine (10, 20, 40 mg/kg/i.p.), and thirty minutes after, the animals will receive an intraperitoneal injection of PTZ (60 mg/kg, i.p.). In the following twenty minutes the animals are going to be evaluated. The threshold for the first myoclonic jerk, tonic-clonic seizure, the duration of seizures and survival will be quantified. The electroencephalographic analysis (EEG) was used to assess the severity of the seizures (wave’s amplitude increase). After this period the animals will be sacrificed, the cerebral cortex dissected and biochemical analysis (activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), nitrite levels and lipid peroxidation) will be made to investigate the mechanisms by which this drug can influence seizures. The results exhibit the anticonvulsant action of duloxetine. The drug was capable of enhancing the threshold for the first myoclonic and tonic-clonic seizures induced by PTZ. Additionally, the EEG demonstrated that duloxetine at the dose of 20 mg/kg decreased significantly the amplitude of the waves while at the dose of 40 mg/kg it increased the amplitude when compared to all the treatments. Regarding the evaluation of duloxetine’s influence on oxidative stress, all the animals treated solely with PTZ presented a significant increase on lipid peroxidation and a decrease on SOD and CAT activity. Concerning nitrites’ level, there was no difference between the treatments. The dose of 20 mg/kg of duloxetine showed a significant protection against the alterations in oxidative stress induced by PTZ. The anticonvulsant action of duloxetine (20 mg/kg) collaborates with the theory which has been presented in the last few years where it is proposed that the modulation of the serotonergic and noradrenergic neurotransmission may exert an anticonvulsant activity. Moreover, the efficiency of duloxetine in preventing the aggravation of oxidative stress involved in the seizures induced by PTZ corroborates with studies that demonstrate that anticonvulsant substances can influence seizures through its antioxidant activity. Given these points, we conclude that duloxetine is a promising adjuvant for the treatment of patients with the comorbidity epilepsy and depression.

Muitos metais como alumínio e manganês, quando adicionados nas águas pela atividade antrópica, podem produzir efeitos deletérios nos organismos. Estes metais causam alterações no sistema fisiológico, como alterações metabólicas, respiratórias, além de serem capazes de aumentar a produção das espécies reativas de oxigênio (EROs), o que podem alterar a atividade das enzimas antioxidantes que atuam no estresse oxidativo. O presente estudo investigou se a exposição aguda por 24 e 96 horas ao alumínio (Al) e manganês (Mn) em pH ácido, de forma isolada ou combinada (Al+Mn), são capazes de causar estresse oxidativo em machos sexualmente maduros de Astyanax altiparanae, e também verificou se 96 horas em água livre de metais, eram suficientes para que estes animais se recuperassem dos possíveis efeitos deletérios destes metais. A exposição ao pH ácido alterou os níveis da atividade da SOD branquial no período agudo (96h) e a atividade desta enzima não retornou aos níveis do controle no período de recuperação. A exposição ao Al aumentou a concentração de GSH (24h) nas brânquias no período agudo, retornando aos níveis do controle (96h). O Mn não alterou os níveis dos parâmetros de defesas estudados, no entanto isso ocasionou ao aumento de malondialdeído (MDA) nas células, acarretando em peroxidação lipídica. Os animais expostos ao Al+Mn combinados apresentaram diversas variações, aumentando a concentração de GSH e atividade GPx no período agudo nas brânquias. Apesar da tentativa de defesa no período agudo, o período de recuperação apresentou alterações na atividade da catalase (96h), aumento da metalotioneína (24h) e altos níveis de lipoperoxidação (96h) hepática. Os metais estudados, independentemente do pH ácido, podem ser considerados indutores do estresse oxidativo em machos de A. altiparanae, influenciando na atividade enzimática e ocasionando alterações fisiológicas que podem interferir na reprodução. Os resultados obtidos no presente estudo ajudarão a entender os mecanismos de estresse oxidativo induzido pelos metais (Al e Mn) e sua possível influência na reprodução de A. altiparanae / Many metals such as aluminum and manganese, when added in the waters by human activity, can produce deleterious effects in organisms. These metals cause changes in the physiological system, such as metabolic, respiratory disorders, as well as being able to increase the production of reactive oxygen species (ROS), which can alter the activity of antioxidant enzymes that act on oxidative stress. This study investigated whether acute exposure for 24 and 96 hours to aluminum (Al) and manganese (Mn) in acidic pH, isolated or combined (Al + Mn), are able of causing oxidative stress in sexually mature Astyanax altiparanae males, and also if the exposition for 96 hour in free metal water was enough for these animals to recover from the possible deleterious effects of these metals. The acidic pH altered levels of gill SOD activity in the acute period (96 hours) and the activity of this enzyme did not return to control levels during the recovery period. The exposition to Al increased the GSH levels (24h) in the gills in the acute period, returning to control levels (96h). The exposition to Mn did not alter the levels of the studied defence parameters, however this led to an increase in cell MDA (malondialdehyde), resulting in lipid peroxidation. The animals exposed to Al + Mn combined presented several variations in the measured parameters, increasing the concentration of GSH and GPx activity in the acute period (24h) in the gills. Despite the defence attempt in the acute period, the recovery period showed changes in catalase activity in the liver (96h), increased hepatic metallothionein (24h) and higher levels of hepatic lipid peroxidation (96h). The metals studied, irrespective of water at acid pH, they can be considered inducers of oxidative stress in A. altiparanae males influencing enzyme activity and causing physiological changes that can interfere with reproduction. Our findings will help to understand the mechanisms of oxidative stress induced by metals (Al and Mn), and its effects in A. altiparanae reproduction

Orientador: Priscila Lupino Gratão / Resumo: A seca é um problema substancial que afeta negativamente parte das áreas de cultivo de cana-de-açúcar, o que limita a produção das lavouras. O déficit hídrico provoca uma redução no crescimento e desenvolvimento das plantas devido à superprodução descontrolada de espécies reativas de oxigênio (ERO). Por outro lado, a aplicação de herbicidas para controle de plantas daninhas é uma estratégia muito usual de manejo nas culturas para manter altos índices de produtividade, mesmo quando as culturas são afetadas por condições adversas, como a seca. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar as diferentes respostas bioquímicas e no crescimento de duas cultivares de cana-de-açúcar, um tolerante à seca (CTC 9002) e outra tolerante a herbicidas (CTC 2), que caracterizem maior tolerância a condição de déficit hídrico associada à aplicação de herbicidas com diferentes mecanismos de ação. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial triplo 2 x 2 x 3, sendo o fator cultivares CTC2 e CTC9002, fator condição hídrica de 70% ou 35% da capacidade de campo e fator herbicida, ametrina (1750 g i.a. ha-1), sulfentrazone (700 g i.a. ha-1) ou sem aplicação. A peroxidação lipídica, as concentrações de H2O2 e prolina; as atividades antioxidantes das enzimas superóxido dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), catalase (CAT, EC 1.11.1.6), ascorbato peroxidase (APX, EC 1.11.1.11), glutationa redutase (GR, EC 1.6.4.2); e o acúmulo de massa seca da parte aérea e da raiz foram analisados. A aplicação do herbi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Drought is currently a substantial problem worldwide, affecting part of sugarcane grown areas, and it is the main yield-limiting factor of crops. Drought stress provokes a reduction in growth and development due to uncontrolled overproduction of reactive oxygen species (ROS). By the other way, herbicide application to control weeds is a common crop management strategy to maintain high sugarcane yields, even when crops are affected by adverse conditions, such as drought. Thus, the aim of this study was to investigate differences in biochemical and growth responses of two sugarcane genotypes, drought-and herbicide-tolerant, which characterize a greater tolerance to drought stress condition combined to herbicides application with different modes of action. The treatments were arranged in a 2 x 2 x 3 triple factorial scheme, with the cultivar factor CTC2 and CTC9002, a water condition factor of 70% or 35% of field capacity and herbicide factor, ametryn (1750 g a.i ha-1 ), sulfentrazone (700 g a.i ha -1 ) or without application. Lipid peroxidation, H2O2 and proline content; the activities of superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), catalase (CAT, EC 1.11.1.6), ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.11), glutathione reductase (GR, EC 1.6.4.2); and shoot and root dry mass accumulation were analyzed. The ametryn herbicide application was harmful to sugarcane plants due to the higher lipid peroxidation and root dry mass reduction. Increased GR activity in response to sulfentrazone appli... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O proteassomo é uma protease intracelular multimérica e multicatalítica responsável pela degradação de proteínas envolvidas no controle do ciclo celular, processos de sinalização, apresentação antigênica e no controle de síntese proteica. Ele é constituído por uma unidade catalítica central denominada 20S (20SPT) e por unidades regulatórias (19S) acopladas em uma ou ambas as extremidades para formar o 26S (26SPT). O 26SPT reconhece e direciona os substratos poliubiquitinados para a proteólise por um mecanismo dependente de ATP. Entretanto, o 20SPT também é ativo quando dissociado de unidades regulatórias, degradando proteínas independentemente de poliubiquitinação e consumo de ATP. Proteínas modificadas oxidativamente e outros substratos são degradados desta maneira. O 20SPT é composto por dois anéis heptaméricos centrais (&beta;) onde estão localizados os sítios catalíticos e por dois anéis heptaméricos externos (&alpha;) que são responsáveis pela abertura da câmara catalítica. Anteriormente, foi observado pelo grupo que o 20SPT da levedura S.cerevisiae sofre S-glutatiolação na subunidade &alpha;5 nos resíduos de Cys76 e Cys221. Assim, foram obtidas neste projeto linhagens de levedura S. cerevisiae portando mutações sítio-específicas na subunidade &alpha;5 do 20SPT (&alpha;5-C76S ou &alpha;5-C221S), e posteriormente, ensaios comparativos quanto às consequências estruturais e funcionais dessas mutações foram realizados. Observamos um aumento na capacidade/velocidade de degradação nas atividades peptidásicas e proteolíticas da mutante C221, e também que, a população de proteassomo isolada dessa linhagem apresenta maior proporção da forma aberta da câmara catalítica, sendo esta imediatamente fechada pela remoção da glutationa do 20SPT na presença de DTT. Resultados opostos foram observados na linhagem mutante C76. Identificamos por espectrometria de massas o resíduo C76 do 20SPT glutationilado na mutante C221. Os ensaios fenotípicos mostraram um aumento da longevidade e resistência ao estresse oxidativo da C221, enquanto que a linhagem C76 mostrou uma dificuldade no crescimento. Contudo, a S-glutationilação do 20SPT é uma modificação química pós-traducional reversível de ocorrência fisiológica dependente do estado redox celular, e, o presente trabalho discute a modulação da câmara catalítica do 20SPT através da S-glutationilação de dois resíduos de cisteína localizados na subunidade &alpha;5, e as consequências desta modificação na função proteassomal / The proteasome is a multimeric and multicatalytic intracellular protease responsible for the degradation of proteins involved in cell cycle control, signaling processes, antigen presentation, and control of protein synthesis. It comprises a central catalytic unit called 20S (20SPT) and regulatory units (19S) coupled at one or both ends to form 26S (26SPT). The 26SPT recognizes and directs polyubiquitinylated substrates targeted for proteolysis by an ATP-dependent mechanism. However, 20SPT is also active when dissociated from regulatory units, degrading proteins by a process independent of polyubiquitinylation and ATP consumption. Oxidatively modified proteins and other substrates are degraded in this manner. The 20SPT comprises two central heptamerics rings (&beta;) where are located the catalytic sites and two external heptamerics rings (&alpha;) that are responsible for proteasomal gating. Previously, it was observed by our group that the 20SPT of yeast S. cerevisiae is modified by S-glutathionylation in the residues Cys76 and Cys221 of the &alpha;5 subunit. Thus, were obtained in this project strains of the S. cerevisiae carrying site-specific mutations in the &alpha;5 subunit of the 20SPT (&alpha;5-C76S or &alpha;5-C221S), and comparative assays as the structural and functional consequences of these mutations were performed. We observed an increase in capacity/speed of degradation in peptidase and proteolytic activity in the C221 strain and also that, the isolated population of the proteasome this strain presents the highest frequency of open catalytic chamber conformation, which is immediately closed by the removal of glutathione of the 20SPT in the presence of DTT. Opposite results were observed in the C76 strain. We identified by mass spectrometry the C76 residue of the 20SPT glutathionyilated the C221 mutant. Phenotypic assays show an increased longevity and resistance to oxidative stress of C221, while the C76 strain showed a difficulty in growth. However, the S-glutathionylation of the 20SPT is a reversible post-translational chemical modification of physiological occurrence dependent on the cellular redox state, and this project discusses the modulation of the catalytic chamber of 20SPT via S-glutationylation of the two cysteine residues located the &alpha;5 subunit, and the consequences of this change in proteosomal function

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Orientador: Antônio Fernando Monteiro Camargo / Banca: Rogério Falleiros Carvalho / Banca: Irineu Bianchini Junior / Resumo: O estresse oxidativo causado pela produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) é uma das respostas que as plantas apresentam frente a um estresse ambiental. Nosso objetivo foi avaliar o estresse oxidativo das macrófitas aquáticas Crinum americanum e Spartina alterniflora em duas condições: salinidade e nutrientes que ocorrem no estuário do rio Itanhaém (SP). Raízes e folhas (5 plantas) de C. americanum foram coletadas em cada área (5 amostras/área). O material vegetal para análises de clorofila (a+b), carotenóides, peróxido de hidrogênio (H2O2), malonaldeído (MDA) e enzimas antioxidantes SOD e CAT foram acondicionado em N2 líquido no campo e posteriormente armazenado em freezer a -80 °C. Também foram coletados em cada réplica material vegetal para avaliar o teor de N e P totais da planta e do sedimento Os dados obtidos foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA) e comparados pelo teste de Tukey (p < 0,05). Os resultados obtidos mostraram que: C. americanum e S. alterniflora sofreram maior estresse oxidativo em alto e médio estuário, respectivamente; Os indivíduos de S. alterniflora sofreram maior estresse na área de lançamento de esgoto. / Abstract: The oxidative stress caused by the production of reactive oxygen species (ROS) is one of the responses that plants exhibit facing environmental stress. Our objective was to evaluate the oxidative stress of the aquatic macrophytes Crinum americanum and Spartina alterniflora under two conditions: salinity and nutrients that occur in the estuary of the Itanhaém river (SP). Roots and leaves (5 plants) of C. americanum were collected in each area (5 samples / area). The plant material for analysis of chlorophyll (a + b), carotenoids, H2O2, MDA and antioxidant enzymes SOD and CAT with platform in N2 without field and liquid in freezer at -80 ° C. Vegetable material was also collected in each replicate to evaluate the total N and P content of the plant and of the sediment. The data were submitted to Analysis of Variance (ANOVA) and compared by the Tukey test (p <0.05). The results showed that: C. americanum and S. alterniflora suffered higher oxidative stress in upper and middle estuary, respectively; The State of São Paulo changes have suffered greater stress in the area of sewage / Mestre