QUEIROZ, Ismael Nilo Lino de. Caracterização estrutural preliminar e efeitos na inflamação da lectina da alga marinha verde Caulerpa cupressoides. 115 f. : Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal do Ceará Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-05-23T13:42:40Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_inlqueiroz.pdf: 2778929 bytes, checksum: 1ecf927693bc8e91aabb5a746c3dfbce (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-05T19:19:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_inlqueiroz.pdf: 2778929 bytes, checksum: 1ecf927693bc8e91aabb5a746c3dfbce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T19:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_inlqueiroz.pdf: 2778929 bytes, checksum: 1ecf927693bc8e91aabb5a746c3dfbce (MD5) Previous issue date: 2013 / Lectins seaweed have various pharmacological applications. This work was partially characterize the structure and evaluate the effects on classical models of inflammation lectin of the green seaweed Caulerpa cupressoides. The Caulerpa cupressoides lectin (CcL) was extracted with Tris-HCl 25 mM, pH 7.5 and isolated by ion exchange chromatography on DEAE-cellulose. Structural characterization showed a partial aminoterminal sequence with 31 amino acid residues, obtained according to the method of Edman degradation, while in nuclear magnetic resonance spectroscopy to the CcL 1H-NMR purified by Sephadex G-100 and DEAE-cellulose obtained by was demonstrated similarity between signals obtained in both spectra. The anti-inflammatory activity was evaluated in male Wistar rats (n = 6), using the model of paw edema induced by carrageenan (700 μg/paw), dextran (500 μg/paw), histamine (100 μg/paw), serotonin (20 μg/paw) or bradykinin (30 μg/paw). Groups of animals were treated with CcL (0.1, 1.0 or 10.0 mg/kg, i.v.) 30 min before the inflammatory stimulus. Was evaluated the involvement of CcL (1.0 mg/kg) towards heme oxygenase-1. Groups were used that were treated with inhibitor CcL linked mucin (8.0 mg/kg, i.v.) or only mucin (8.0 mg/kg, i.v.) and dexamethasone (1.0 mg/kg, s.c.) were used as controls. The effect edematogenic CcL was evaluated by applying the doses of 0.1, 1.0 or 10 mg/kg (i.pl.). In the trial of paw edema induced by carrageenan, CcL reduced edema formation was confirmed by determining tissue levels of myeloperoxidase. CcL (1.0 mg/kg) showed no mucin linked to anti-inflammatory effect on the paw edema induced by carrageenan, except in the first hour after stimulation. In dextran-induced edema, CcL also inhibited the osmotic swelling. Only the dose of 1.0 mg/kg was used in reducing histamine-induced edema by 40% the edema within 30 min CcL (1.0 mg/kg), however, did not reduce the edema induced by serotonin or bradykinin. Besides, in the histological analysis of tissue subplantar, CcL (1.0 and 10.0 mg/kg) was able to reduce cell migration. In the presence of ZnPP IX (3.0 mg/kg, s.c.), CcL has lost its ability to inhibit the carrageenan-induced edema, exerting its mechanism of action anti-inflammatory pathway through the involvement of HO-1. While in immunohistochemistry, CcL (10 mg/kg) reduced the expression of IL-1β, but intense staining occurred cytokines TNF-α and IL-6, and expression of HO-1 in the groups treated with the same dose of CcL. In relation the effect edematogenic, CcL was able to induce intense inflammatory process with dose-dependent effect. However, the induced edema at a dose of 10 mg/kg was CcL was inhibited by indomethacin, meclizine, pentoxifylline and dexamethasone. Therefore, when the CcL partially characterized presented in its aminoterminal sequence of 43% identity with the protein from unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii and showed anti-and pro-inflammatory therapeutic agent is considered a potential for future studies in inflammatory processes. / As lectinas de algas marinhas possuem várias aplicações farmacológicas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar parcialmente a estrutura e avaliar os efeitos em modelos clássicos de inflamação da lectina da alga marinha verde Caulerpa cupressoides. A lectina de Caulerpa cupressoides (LCc) foi extraída com tampão Tris-HCl 25 mM, pH 7,5 e isolada por cromatografia de troca iônica em coluna de DEAE-celulose. A caracterização estrutural parcial apresentou uma sequência aminoterminal com 31 resíduos de aminoácidos, obtida de acordo com o método de degradação de Edman, enquanto que na espectroscopia de ressonância magnética nuclear unidimensional 1H para a LCc purificada por Sephadex G-100 e obtida por DEAE-celulose, foi demostrado uma similaridade entre os sinais obtidos em ambos os espectros. A atividade anti-inflamatória foi avaliada em ratos Wistar machos (n=6), utilizando o modelo de edema de pata induzidos por carragenana (700 μg/pata), dextrana (500 μg/pata), histamina (100 μg/pata), serotonina (20 μg/pata) ou bradicinina (30 μg/pata). Grupos de animais foram submetidos ao tratamento com LCc (0,1; 1,0 ou 10,0 mg/kg; i.v.), 30 min antes do estímulo inflamatório. Foi avaliado o envolvimento da LCc (1,0 mg/kg) na via da Heme oxigenase-1. Foram utilizados grupos que receberam tratamento com LCc ligada ao inibidor mucina (8,0 mg/kg; i.v.) ou somente mucina (8,0 mg/kg; i.v.) e dexametasona (1,0 mg/kg; s.c.) foram utilizados como controles. O efeito edematogênico de LCc foi avaliado aplicando as doses de 0,1; 1,0 ou 10 mg/kg (i.pl.). No ensaio de edema de pata induzido por carragenana, LCc reduziu a formação de edema sendo confirmado pela determinação dos níveis teciduais de mieloperoxidase. A LCc (1,0 mg/kg) ligada a mucina não apresentou efeito anti-inflamatório no edema de pata induzido por carragenana, exceto na primeira hora após o estímulo. No edema induzido por dextrana, LCc também inibiu o edema osmótico. Apenas a dose de 1,0 mg/kg foi utilizada no edema induzido por histamina reduzindo em 40% o edema no intervalo de 30 min LCc (1,0 mg/kg), entretanto, não reduziu a formação de edema induzido por serotonina ou bradicinina. Além disso, na análise histológica do tecido subplantar, LCc (1,0 e 10,0 mg/kg) foi capaz de reduzir a migração celular. Na presença de ZnPP IX (3,0 mg/kg; s.c.), LCc perdeu sua capacidade inibir o edema induzido por carragenana, exercendo seu mecanismo de ação anti-inflamatório através do envolvimento da via da HO-1. Enquanto que na imunohistoquímica, LCc (10 mg/kg) reduziu a expressão de IL-1β, porém ocorreu intensa marcação das citocinas TNF-α e IL-6, além da expressão de HO-1, nos grupos tratados com a mesma dose de LCc. Com relação ao efeito edematogênico, LCc foi capaz de induzir intenso processo inflamatório com efeito dose-dependente. No entanto, o edema induzido com a dose de 10 mg/kg de LCc foi foi inibido por indometacina, meclizina, pentoxifilina e dexametasona. Portanto, a LCc quando parcialmente caracterizada apresentou na sua sequência aminoterminal uma identidade de 43% com a proteína da alga verde unicelular Chlamydomonas reinhardtii e apresentou propriedades anti- e pró-inflamatórias, sendo considerada um agente terapêutico em potencial para estudos futuros nos processos inflamatórios.

O gás monóxido de carbono (CO) possui diversas funções no sistema nervoso central (SNC) funcionando como neuromodulador, como por exemplo da regulação da temperatura corporal, da nocicepção e mais recentemente, do comportamento emocional. Este neuromodulador gasoso é produzido pela ação da enzima heme oxigenase (HO), a qual é encontrada em diferentes áreas do SNC. Com destaque, esta enzima tem alta expressão no locus coeruleus (LC), o que sugere o envolvimento do CO na modulação de funções desempenhadas por esta estrutura. O LC localiza-se na ponte, sendo a maior origem da inervação noradrenérgica do SNC. Esta estrutura tem participação ativa na modulação das respostas relacionadas ao estresse, em particular, na modulação do comportamento emocional, desde que integra o Sistema de Inibição Comportamental (SIC), o qual inclui ainda o sistema septo-hipocampal e os núcleos da rafe. O SIC é responsável por comandar respostas defensivas de avaliação de risco, alerta e atenção, as quais podem ser eliciadas pela ansiedade. Dentro desta perspectiva, o presente estudo teve como objetivo avaliar se a ativação sistêmica da via HO-CO pode modular o comportamento emocional de ratos, e se há participação do LC. Assim, este trabalho avaliou se o tratamento sistêmico via intraperitoneal (i.p.) agudo (3 h antes) ou crônico (10 dias/2 vezes ao dia) com um liberador de monóxido de carbono (CORM-2), ou com indutor da enzima HO (CoPP), altera as respostas comportamentais no teste do labirinto em cruz elevado (LCE) e no teste claro-escuro (TCE) em ratos, bem como a expressão da enzima HO no LC. Em uma segunda etapa foi avaliado se a administração aguda de CORM-2 ou CoPP altera o comportamento avaliado no LCE e no TCE de ratos submetidos ao estresse crônico variado (ECV) por 10 dias. Os resultados mostraram que o CO induzido pela administração aguda ou crônica de CORM-2 ou CoPP possui efeito ansiolítico. Ainda, o tratamento com CORM-2 ou CoPP aumentou a expressão da enzima HO-1 em células localizadas no LC, sem alterar a imunorreatividade à enzima HO-2. Considerando os grupos submetidos ao estresse ECV, nem a ativação da via HO-CO ou o ECV apresentaram efeitos significativos nos comportamentos avaliados nos testes LCE e TCE. Os resultados do presente estudo sugerem que o tratamento sistêmico com drogas que modulam a liberação de CO possui claro efeito ansiolítico. Assim, é possível que o CO possa ser uma droga com potencial terapêutico para o tratamento de desordens neuropsiquiátricas. / The carbon monoxide gas (CO) has several functions in the central nervous system acting as a neuromodulator, such as in the body temperature regulation, nociception and more recently, in the emotional behavior modulation. This gas is produced by the action of the heme oxigenase enzyme (HO), which is found in different areas of the central nervous system (CNS). It is important to note that this enzyme has high expression in the locus coeruleus (LC), suggesting the involvement of CO in the modulation functions performed by this midbrain structure. LC is located in the pons, being the source of majority of the noradrenergic innervation of the CNS. This structure is intimately involved in the stress modulation responses, particularly in the emotional behavior regulation, since it integrates the Behavioral Inhibition System (BIS), which also includes septum-hippocampal system and raphe nucleus. The BIS is responsible for defensive responses like the risk assessment and alertness trigged by anxiety. Within this perspective, the present study was designed to evaluate whether the systemic HO-CO pathway can modulate emotional behavior of rats, and if the HO enzyme of the neurons located into LC is involved in this response. Thus, this study evaluated whether the acute systemic i.p. treatment (3 hours before) or chronic (10 days / 2 times a day) with a carbon monoxide releaser (CORM-2) or inducer of heme enzyme oxygenase (CoPP), is able to alter the behavioral responses in the elevated plus maze (EPM) and in the light-dark box test (LDB) in rats, and the HO enzyme expression in the LC. Furthermore, the effect of the acute administration of CORM-2 or CoPP was evaluated in the emotional behavior assessed in the EPM and LDB by rats submitted to unpredictable chronic stress (during 10 days). The results showed that the CO induced by acute or chronic administration of CORM-2 or CoPP has an anxiolytic-like effect. Furthermore, treatment with CORM-2 or CoPP promoted an increase of HO-1 enzyme expression in cells located in the LC without altering the immunoreactivity of HO-2 enzyme. Still, considering the rats subjected to stress UCS neither the activation of HO-CO pathway nor the UCS protocol altered the emotional behavior evaluated in the EPM and LDB tests. The results of this study suggest that systemic treatment with drugs that modulate the CO release has anxiolytic effect. Thus, it is possible that CO can be a potential drug therapeutic target for neuropsychiatric disorders.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:47:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2978289 bytes, checksum: f112ecf9ec496a2b307f3b0315fd882e (MD5) Previous issue date: 2006-12-13 / The purpose of this study was to assess the intensity of the cyclo-oxygenase 2 (Cox2), as well as the nucleolus organizing regions impregnated with silver (AgNORs) and mitosis figures in different canine oteosarcomas. The material used for the analysis was obtained from a retrospective study of approximately 10 years, of canine oteosarcomas recorded in the clinics routine at Federal University of Viçosa and at Federal University of Minas Gerais. The 78 cases of osteosarcomas recorded were histologically analysed and 6 cases of each group were classified as being osteoblastics, condroblastics, fibroblastics and combined cases. This material was submitted to both histochemistry and immunohistochemistry evaluation. Telangiectatic giant cell type and poorly differentiated osteosarcomas were not evaluated due to the small number of observed cases. The results presented statistical differences (p<0,05) for the Cox2 expressions and for the AgNORs proteins among the different osteosarcomas, however no difference was found for the mitosis figures counting. Considering all the evaluations, the osteoblastic osteosarcoma recorded in 53 % of the cases, presented the highest number of NORs and mitosis figures by field, and also it showed the highest number of positive cases with the higher immunomarked cells counting. The results suggest that the osteoblastic osteosarcoma is more aggressive than the other kinds of osteosarcoma evaluated in this study, but because of the lack of both information and standardized clinics data, it is not possible at this point, to connect these findings with the over life and tumor development, and not even to correlate the agressivity of the different kinds of canine osteosarcomas. / O propósito deste trabalho foi avaliar a intensidade da cicloxigenase 2 (Cox2), as Regiões Organizadoras de Nucléolos Impregnadas pela Prata (AgNORs) e as figuras de mitose por campo nos diferentes tipos de osteossarcomas canino, a partir de um estudo retrospectivo de pouco mais de 10 anos dos casos de osteossarcoma canino que surgiram na rotina da clínica de pequenos animais da Universidade Federal de Viçosa e da Escola de Veterinária da Universidade Federal de Minas Gerais. As 78 ocorrências encontradas foram classificadas histologicamente e 6 casos de cada grupo classificados como osteossarcomas osteoblásticos, condroblásticos, fibroblásticos e combinados (mistos) foram submetidos às avaliações histoquímicas e imunoistoquímicas do estudo. Os osteossarcomas teleangectásico, de células gigantes e pobremente diferenciados não foram avaliados em decorrência do pequeno número de casos encontrados. Os resultados mostraram diferenças estatística (p<0,05) nas expressões da Cox2 e nas proteínas AgNORs entre os diferentes osteossarcomas, no entanto, esta diferença não acorreu na contagem das figuras de mitoses. Em todas as avaliações, o osteossarcoma osteoblástico que surgiu com 53% dos casos, foi o que apresentou maior número de NORs, de figuras de mitoses por campo e de casos positivos com maior contagem de células imunomarcadas. Desta forma, pode-se sugerir que o osteossarcoma osteoblástico apresenta maior agressividade em relação aos demais tipos de osteossarcomas avaliados neste trabalho, porém, por falta de informações e padronização nos dados clínicos, não foi possível associar estes achados com a sobrevida e desenvolvimento tumoral, correlacionando-os com a agressividade dos diferentes tipos de osteossarcomas canino.

Anorexia Nervosa (AN) and Bulimia Nervosa (BN) are diseases with considerable individual variation. Genetic background plays an important role in disease susceptibility and severity. To evaluate the relationship between certain genetic loci and diseases subtypes we genotyped and analysed evolution of selected clinical parameters. We investigated a group of 75 pacients with AN (1. study), 127 DSM-4 and ICD-10 diagnosed patients with AN and BN (2. study), and contributed to sample of 2907 AN patients in large GWAS study. Results from the 1st study support association of polymorphism -1438G/A in serotonine receptor 5-HT2A with AN and compare the results from other studies with metaanalyses. In next, polymorphism responsible for the serotonine neurotransmission (serotonine transporter 5-HTT, polymorphisms LPR and VNTR) the study shows different association trend of LPR with AN in Czech population compared to other studies. 5-HTT VNTR polymorphism had no observed association. The second study investigated the role of hemeoxygenase 1 (plays a pivotal role in metabolic stress protecting cells) in eating disorders, in interaction with enviromental stress. We investigated the usefulness of an aggregate measure of the risks of AN and BN that is based on genetic susceptibility loci and the added effect of...

Endothelial dysfunction is a pathologic state characterized by an altered equilibrium among vasodilatory and antithrombotic mediators and vasoconstrictive and prothrombotic mediators produced by the vascular endothelium. Multiple factors induce impaired production or increased consumption nitric oxide (NO), the key mediator of vascular homeostasis, produced by the nitric oxide synthase enzymes (NOS). Endothelial dysfunction represents one of the initial steps in the development of atherosclerosis, a chronic inflammatory disease of the vascular wall. The inducible enzyme heme oxygenase 1 (HO-1) represents one of the main cellular defense mechanisms against increased oxidative stress and decreased NO bioavailability accompanying endothelial dysfunction and atherosclerosis. We studied the genetic determinants of endothelial dysfunction and atherosclerosis by evaluating the association of the G894T endothelial NOS (eNOS) polymorphism and the HO-1 (GT)n promoter polymorphism with coronary artery atherosclerosis severity and risk profile and their evolution during hypolipidaemic treatment. In addition, we searched for genetic variations in exons 25 and 26 of eNOS gene, encoding the C-terminal part of the protein, deemed crucial for proper enzyme function and the 3'- untranslated region crucial for eNOS...

Na lesão renal aguda, os mecanismos de defesa atuam como genes protetores, como a proteína heat shock 32 (HSP 32), também conhecida como heme oxigenase-1 (HO-1). A polimixina B (PmxB) é um antimicrobiano nefrotóxico. O objetivo deste estudo foi caracterizar a participação da enzima HO-1 na toxicidade da PmxB em células LLC-PK1. As células foram submetidas aos seguintes tratamentos: Controle (CTL- 0µM); Hemin (indutor de HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Protoporfirina de zinco (ZnPP - inibidor de HO-1, 10M,); Nitro-L-arginina-metilester (L-NAME - inibidor de iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM de Hemin uma hora antes da PmxB); PmxB + ZnPP (10M de ZnPP uma hora antes da PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M de Hemin e 0,1mM de L-NAME uma hora antes da PmxB). Os grupos foram avaliados em 24 e 72 horas. Foram analisados os seguintes parâmetros: desidrogenase láctica (DHL), peroxidação lipídica (MDA), expressão gênica da HO-1 por RT-PCR, síntese protéica da HO-1 por imunofluorescência, óxido nítrico (NO) pelo método de Griess e expressão protéica da HO-1 e da iNOS por western blotting. Os resultados mostraram que a PmxB elevou o DHL com aumento dos níveis de MDA. O Hemin e a ZnPP elevaram as variáveis DHL, MDA e óxido nítrico (NO). O indutor de HO-1 incrementou a expressão protéica da HO-1 e da iNOS. A PmxB se confirmou como citotóxica e a HO-1 intensificou a lesão por mecanismos oxidativos. O efeito da HO-1 na lesão celular parece ser mediado pelo NO / In the acute kidney injury, the mechanisms of defense act as protector genes, as the protein heat shock 32 (HSP 32), also known as heme oxygenase-1 (HO-1). The polymyxin B (PmxB) is a nephrotoxic antimicrobial. The aim of this study was to distinguish the role of the HO-1 enzyme in the PmxB toxicity in LLC-PK1 cells. The cells were submitted to the following treatments: Control (CTL- 0µM); Hemin (inhibitor of HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Zinc protoporphyrin (ZnPP - inhibitor of HO-1, 10M,); NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME - inhibitor of iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM of Hemin one hour before the PmxB); PmxB + ZnPP (10M of ZnPP one hour before the PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M of Hemin and 0,1mM of L-NAME one hour before the PmxB). All groups were evaluated in 24 and 72 hours. The following parameters were analysed: lactate dehydrogenase (LDH), lipid peroxidation (MDA), genic expression of HO-1 by RT-PCR, protein syntesis of HO-1 by immunofluorescence, nitric oxide (NO) by Griess method and protein expression of HO-1 and of iNOS by western blotting. The results showed that PmxB increased the LDH and the levels of MDA. Hemin and ZnPP also increased the LDH variables, MDA and nitric oxide (NO). The inducer of HO-1 improved the protein expression of HO-1 and of iNOS. The PmxB was confirmed as a cytotoxic and the HO-1 intensified the failure by oxidative mechanisms. The effect of HO-1 in the cell injury seemed to be mediated by NO

A heme oxigenase (HEOX) é uma enzima que converte o anel heme em quantidades equimolares de biliverdina, monóxido de carbono (CO) e Fe3+. Esta enzima tem um importante papel fisiológico, regulando os níveis de hemeproteínas e protegendo as células da agressão oxidativa do heme livre. A biliverdina é, subseqüentemente, transformada em bilirrubina que apresenta propriedades antioxidativas e o Fe3+ é seqüestrado pela ferritina. O CO ativa a guanilil ciclase, com resultante produção de 3?,5?-monofosfato de guanosina cíclico provocando relaxamento da musculatura lisa vascular. Em trabalho anterior, nós verificamos o efeito da inibição aguda da heme oxigenase com zinco protoporfirina (ZnPP IX) sobre a pressão arterial de ratos Wistar machos recebendo dietas hipossódica (0,15% de NaCl), normossódica (1,3% de NaCl) ou hipersódica (8% de NaCl) desde o desmame. Nos animais sob dieta hipersódica houve diminuição nos níveis pressóricos, enquanto que nos animais que recebiam dieta hipo e normossódica, ocorreu um aumento dos níveis pressóricos. A análise destes resultados mostrou a existência de uma correlação negativa entre a pressão arterial basal medida antes da injeção de ZnPP IX e o efeito deste tratamento sobre os níveis pressóricos. Esta correlação independeu do conteúdo de sal na dieta consumida pelos animais. Concluímos assim, que a resposta à inibição da HEOX é modulada pela pressão arterial basal. Recentemente, foi mostrado que a heme oxigenase é induzida por incrementos da pressão obtidos de maneiras diversas e que ao retornar os níveis pressóricos a valores basais esta indução da enzima é revertida. A estimulação da HEOX promove consumo de anel heme. O heme integra a estrutura molecular de enzimas importantes na regulação da pressão arterial, como por exemplo, guanilato ciclase, óxido nítrico sintase, hidroxilase e epóxigenase (enzimas pertencentes à família do citocromo P-450). Permitimo-nos conjecturar que a falta de heme repercute sobre a atuação destas enzimas, uma vez que o turnover destas enzimas é dependente de heme. O objetivo deste estudo foi confirmar em outros modelos de hipertensão arterial os achados anteriores e verificar se a enzima epoxigenase que metaboliza o ácido araquidônico formando compostos vasodilatadores, tais como EET e DiHTE, está envolvida na queda da pressão arterial dos animais sob dieta hipersódica. Neste estudo foi induzida hipertensão arterial crônica com angiotensina II (AII - 0,7 mg.kg-1.d-1, via minibomba osmótica durante 7 dias) ou com L?-nitro L-arginina metil ester (L-NAME ? 50 mg/L fornecido na água de beber ao longo de duas semanas) e hipertensão arterial aguda com fenilefrina (FE - 1 mg.kg-1.h-1 iv ). Hidralazina (15 mg.kg-1.dia-1 fornecido na água de beber durante 9 dias) e nitroprussiato de sódio (SNP - 7,7?g.kg-1.min-1 iv) foram utilizados para induzir diminuição crônica e aguda, respectivamente, da pressão arterial. A participação da via do citocromo P-450 no mecanismo de queda pressórica em resposta ao ZnPP IX nos animais sob dieta hipersódica (descrita no trabalho anterior), foi avaliada através da inibição desta via com clotrimazole (80 mg/kg/24 horas) em animais na vigência de sobrecarga de sal ou consumindo dieta normossódica. Grupos de ratos submetidos ao tratamento com AII, L-NAME, FE, SNP, hidralazina e clotrimazole foram submetidos ao teste de inibição da HEOX. A pressão arterial direta (artéria carótida) foi avaliada antes e após a administração de zinco protoporfirina IX (ZnPP IX ? 90 ?mol/kg ip) ou veículo (carbonato de sódio ? 0,15mmol/kg ip). Nós verificamos nos modelos de hipertensão arterial crônicos ou no modelo agudo um resultado similar ao encontrado no estudo anterior, ou seja, em resposta à inibição da heme oxigenase houve uma queda importante da pressão arterial. Nos animais submetidos a hipotensão arterial não houve modificação da pressão arterial em resposta à administração de ZnPP IX. Nos grupos de animais submetidos ao tratamento com clotrimazole não houve modificação da pressão arterial após administração de ZnPP IX. Em conclusão, pressão basal elevada modifica o efeito da inibição da heme oxigenase sobre os níveis pressóricos em comparação com pressão arterial basal normal ou reduzida. A via do citocromo P-450 parece estar envolvida na queda pressórica após inibição da heme oxigenase nos animais submetidos a tratamento crônico com dieta hipersódica, uma vez que nos animais tratados com clotrimazole não houve modificação pressórica após a inibição da heme oxigenase. / Heme oxygenase (HEOX) is the rate-limiting enzyme that opens the heme ring, resulting in equimolar quantities of biliverdin, carbon monoxide (CO) and Fe3+. HEOX plays an important physiological role in the degradation of heme, regulating hemoprotein levels and therefore protecting cells from the deleterious effects of free heme. Biliverdin is subsequently reduced by biliverdin reductase to bilirubin that has antioxidant properties. Iron is sequestered by ferritin. CO activates soluble guanylate cyclase with resultant production of 3?,5?-cyclic guanosine monophosphate (cGMP) which produces relaxation of the vascular smooth muscle cells. Previously we demonstrated the effect of acute HEOX inhibition by zinc protoporphyrin IX (ZnPP IX) on blood pressure in male Wistar rats that were fed with low (LSD ? 0.15% NaCl), normal (NSD ? 1.3%) or high salt diet (HSD - 8% NaCl) from weaning (21 days-old animals). The blood pressure decreased in rats on HSD, and increased in the animals on NSD and LSD after ZnPP IX administration. A negative correlation was obtained between blood pressure measured before ZnPP IX and the area under the curve of the percentage of blood pressure changes induced by ZnPP IX. This correlation seems to be independent of the salt content in the diet. Our conclusion is that the response to heme oxygenase inhibition is modulated by basal arterial blood pressure. Recently it was showed that heme oxygenase is induced by high blood pressure and the levels of the enzyme returns to normal with blood pressure control. It is known that heme oxygenase stimulation provokes breakdown of heme ring. The heme integrates the molecular structure of several important enzymes that are involved in the regulation of blood pressure, such as, soluble guanylate cyclase, nitric oxide synthase, hydroxylase and epoxygenase (cytochrome P-450 family). We postulate that the deficiency in heme rings due to heme oxigenase induction might lead to disturbances in the activities of some of these enzymes and hence hypertension. The objective of this study was 1) to confirm the results observed previously in others models f hypertension and 2) to the role of epoxygenase in the regulation of blood pressure in response to HEOX inhibition in hypertensive animals. The chronic hypertension was induced by angiotensin II (AII - 0.7 mg.kg-1.d-1, by osmotic mini pumps during 7 days) or with L?-nitro L-arginine metyl ester (L-NAME ? 50 mg/L in the tap water was given during two weeks ) and acute hypertension with phenylephrine (FE - 1 mg.kg-1.h-1 iv ). Hidralazine (15 mg.kg-1.d-1 in the tap water was given during 9 days) and sodium nitropruside (SNP - 7.7?g.kg-1.min-1 iv) were used, respectively, to induce chronic and acute decreases of the blood pressure. The participation of the cytochrome P-450 pathway in the mechanism of blood pressure reduction in response to ZnPP IX was evaluated through the inhibition of this pathway by clorimazole (80 mg/kg/24 hours) in animals on high salt diet or nornal salt diet. Groups of rats treated with AII, L-NAME, FE, SNP, hidralazine and clotrimazole were submitted to HEOX inhibition. Direct blood pressure (carotid artery) measurements were undertaken before and after zinc protoprphyrin IX administration (ZnPP IX ? 90 ?mol/kg ip) or vehicle (sodium carbonate ? 0,15mmol/kg ip). In the chronic or acute hypertension models heme oxygenase inhibition induced a decrease of blood pressure. In the hypotension group there was no modification on blood pressure of these animals in response to ZnPP IX. Animals on high salt diet submitted to the clotrimazole treatment did not modify the blood pressure after ZnPP IX administration. Thus; the cytochrome P-450 pathway seems to be involved in the blood pressure decreases after HEOX inhibition in the animals under long term of high salt diet since there was no change in blood pressure in the clotrimazole-treated groups after heme oxygenase inhibition.

A exposição de animais a situações ameaçadoras de natureza inata ou aprendida resulta em exibição de um repertório de comportamentos defensivos espécie-específicos, alterações autonômicas e em inibição da dor, sendo esse conjunto de reações de alta relevância para a sobrevivência de uma espécie. Considerando este contexto, um importante componente da resposta do organismo a situações de emergência é a redução da capacidade de perceber a dor. O processamento de estímulos nociceptivos pode ser modulado no prosencéfalo, na medula espinal, no tronco encefálico e no diencéfalo, por mecanismos envolvendo diferentes neurotransmissores e neuromoduladores. Nos últimos anos, evidências têm demonstrado que o monóxido de carbono (CO), produzido a partir da enzima heme-oxigenase estimula a formação de guanosina 3, 5- monofosfato cíclico (GMPc), participando como neuromodulador de vários processos fisiológicos. Dentro deste contexto, mostrou-se que a via HO-CO-GMPc está envolvida na modulação periférica e espinal da dor inflamatória, bem como na modulação do estresse, porém não há conhecimento da participação desta via na modulação de estímulo doloroso agudo, bem como da antinocicepção induzida pelo estresse. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o envolvimento da via HO-CO-GMPc na nocicepção e na antinocicepção induzida pelo estresse agudo em ratos, avaliada pelo índice de analgesia no teste de retirada da cauda (IARC). Nossos resultados demonstraram que a ativação da via HO-CO-GMPc por meio da administração ICV de heme-lisinato (substrato) tem efeito antinociceptivo, sendo este efeito dependente da atividade GMPc, desde que o pré-tratamento com inibidor da guanilase ciclase solúvel (GCs), ODQ, bloqueou o aumento do IARC. Ainda, esta modulação ocorre de maneira fásica e não tônica, pois o tratamento isolado ICV com o inibidor da HO, ZnDBPG ou com o inibidor da GCs, ODQ, não alterou o IARC. A antinocicepção induzida pelo estresse agudo (restrição física por 120 min) não é dependente da via HO-CO-GMPc, desde que o tratamento com o ZnDBPG, nem com o heme-lisinato alteraram o IARC. No entanto, esta antinocicepção é dependente da atividade do GMPc, pois o pré-tratamento com ODQ bloqueou o aumento do IARC. / The exposure of animals to threatening situations of innate or learned nature results in exhibition of a repertoire of species-specific defensive behaviors, autonomic alterations and pain inhibition. This group of reactions has high relevance for the survival of species. In this context, an important component of the response of the organism in the emergency situations is the reduction of the capacity to perceive pain. The processing of nociceptive stimulus can be modulated in forebrain, in spinal, and in midbrain, for mechanisms involving different neurotransmitters and neuromodulators. Recently, evidence has demonstrated that carbon monoxide gas (CO), produced from the enzyme heme oxygenase (HO), stimulate the formation of 3\', 5\' - cyclic guanosine monophosphate (cGMP), and this molecule has participated as neuromodulator in some physiological processes. In this way, it has shown that the HO-CO-cGMP pathway is involved in the peripheral and spinal modulation of inflammatory pain, as well as in the modulation of the stress. However, the involvement of this pathway in the modulation of acute painful stimulus, as well as in the antinociception induced by stress isn´t clarified. Thus, this study evaluated the involvement of the HO-CO-cGMP pathway in nociception and in antinociception induced by acute stress in rats, by means the of analgesia index in the tail flick test (AITF). Our results demonstrated that the activation of the HO-CO-cGMP pathway by means of heme-lysinate ICV administration has antinociceptive effect. Again, the increase of the AITF was dependent of the cGMP activity, since that the pretreatment with inhibitor of soluble guanylase cyclase (sGC), ODQ, blocked the antinociceptive effect. This modulation occurs in fasic and not tonic manner, because per se ICV treatment with inhibitor of the HO, ZnDBPG or with inhibitor of the sGC, ODQ did not modify the AITF. The antinociception induced by acute stress (physical restriction during 120 min) is not dependent of the HO-CO-cGMP pathway, since that neither the treatment with the ZnDBPG, nor with the heme-lysinate had modified the AITF. However, this antinociception is dependent of the activity of the cGMP, because the pretreatment with ODQ blocked the increase of the AITF induced by acute stress.

As paredes celulares vegetais são estruturas essenciais para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Além das suas diversas funções biológicas, os componentes polissacarídicos constituintes das paredes celulares (celulose, hemiceluloses e pectinas) são de vital importância como fonte natural de fibras para a nutrição humana e animal e são considerados os principais recursos renováveis do planeta, utilizados como matéria-prima para diversos processos industriais, por exemplo nos processos de produção de polpa celulósica. Todos esses fatores têm despertado grande interesse no estudo da composição e biossíntese das paredes celulares. A biossíntese dos seus polímeros se inicia no citoplasma das células, onde ocorre a formação dos precursores por uma rota metabólica complexa de biossíntese de açúcares-nucleotídeo. O entendimento da regulação dessa rota metabólica é fundamental para modular a dinâmica de biossíntese desses açúcares e assim tentar manipular as propriedades bioquímicas das paredes celulares. Nesse contexto, o presente projeto de pesquisa teve como objetivo avaliar o efeito da superexpressão do gene miox2 de Arabidopsis thaliana em plantas de Nicotiana tabacum. O produto desse gene é a enzima mio-inositol oxigenase (E.C. 1.13.99.1), cuja função é converter o mio-inositol em ácido D-glucurônico, composto central da rota de biossíntese de açúcares-nucleotídeo. Foram determinadas quatro isoformas tecido-específicas para o gene miox (miox1, miox2, miox4 e miox5) em Arabidopsis, sendo que a isoforma miox2 é a predominante em caules. Esse gene foi clonado em trabalhos anteriores realizados no laboratório e no presente trabalho, o cDNA do gene miox2 foi superexpresso em plantas de tabaco (Nicotiana tabacum) a fim de se avaliar o efeito da superexpressão na composição de carboidratos de parede celular secundária. As linhagens de plantas transgênicas obtidas, não mostraram diferenças visualmente perceptíveis em comparação aos controles, indicando ausência de alterações fisiológicas e morfológicas. Foram quantificados os monossacarídeos de paredes celulares secundárias (arabinose, ramnose, galactose, glicose, xilose, manose), os ácidos urônicos (ácido galacturônico e glucurônico) e as ligninas (solúvel e insolúvel), a partir de tecido xilemático e parênquima medular do caule. A ausência de modificações significativas nas proporções desses metabólitos, indica que as plantas exercem um estrito controle na regulação da biossíntese de paredes celulares secundárias de forma que a superexpressão do gene miox2 não provocou nenhuma alteração altamente significativa. Outros genes candidatos e os mecanismos envolvidos na sua regulação deverão ser testados quanto ao nível de transcrição, modificações pós-trancricionais e pós-traducionais a fim de entender a regulação do fluxo de carbono para a biossíntese de paredes celulares. / Cell-walls are essential structures for plant development and growth. Apart from its biological functions, the polyssacharides that make cell-walls (cellulose, hemicellulose and pectins) are the principal natural fibrous materials used for human and animal nutrition. They are also considered the most important renewable resource on earth and their use as industrial raw material is inevitable. An example is the use of wood in the production of pulp and paper. For all these reasons, the study of molecular composition and biosynthesis of plant cell-walls has been a matter of great interest for researchers over the past few years. Cell-wall polyssacharides biosynthesis begins at the cytoplasm, where a pool of UDP-glucose and other activated sugar nucleotide precursors are generated by multiple and complex interconvertion reactions. Understanding how cells control the metabolic pathways responsible for sugar nucleotide precursors synthesis, would be a primary requirement for manipulating them in an attempt to generate plants with improved properties for human use. In that context, tha aim of this research work was to analyze the effects of Arabidopsis thaliana miox2 gene overexpression in a plant model system (Nicotiana tabacum). The product of miox2 gene is myo-inositol oxygenase enzyme 2 (E.C.1.13.99.1) which converts D-glucuronic acid, an important sugar nucleotide precursor, from its substrate myo-inositol. Four isoforms of miox gene, with apparent tissue specific expression (miox1, miox2, miox4 and miox5) were already determined, but miox2 is the one primarily expressed in stems. Its cDNA was cloned from Arabidopsis thaliana in previous works and overexpressed in tobacco plants. Five normal transgenic lines were obtained, showing no phenotypically differences relative to the control line. This fact implied that miox2 overexpression did not alter any physiological nor morphological aspect of plant development. The cell-wall monossacharides (arabinose, rhamnose, galactose, glucose, xylose and mannose), uronic acids (galacturonic and glucuronic acid) and lignins (soluble and insoluble) from stem xylem and parenchymal tissue were quantified. The absence of major changes in any of the compounds measured for the transgenic lines indicated that they were able to adjust their level of carbohydrate composition. Plants seem to regulate the proportions of sugar nucleotide precursors through highly complex metabolic pathways that establish strong compensatory mechanisms. It will be necessary to study other candidate genes and some aspects of their regulation at transcriptional, postranscriptional and postransaltional level, as an attempt to understand the cell-wall carbohydrate flux.

Bien que les résultats métaboliques de la transplantation d’îlots chez le patient diabétique de type 1 soient désormais bien démontrés, ils sont contrebalancés par les effets indésirables des traitements immunosuppresseurs et la perte de fonctionnalité du greffon à long terme.Au cours de cette thèse, nous avons étudié deux approches complémentaires offrant la perspective de s’affranchir du traitement immunosuppresseur tout en protégeant les îlots de l’apoptose et de la perte de fonctionnalité du greffon induites par les mécanismes d’isolement, de culture et de transplantation : l’immunoisolation des îlots dans des capsules de biomatériaux et la co-transplantation avec des cellules souches mésenchymateuses (CSM).Au sein du projet européen de pancréas artificiel BIOCAPAN, nous avons évalué in vitro, la biocompatibilité de différents biomatériaux et mis en évidence un effet combiné de la présence de CSM et des tripeptides RGD sur le maintien de la viabilité et de la fonctionnalité des îlots encapsulés. L’évaluation ultérieure de la biocompatibilité et de l’effet ajouté de la capsule BIOCAPAN sur des animaux diabétiques permettra la validation de la capsule qui sera proposée à des tests d’essais cliniques.Nous avons également démontré, dans un modèle de co-culture d’îlots avec des CSM dans des conditions de culture classiques et exposées à des cytokines pro-inflammatoires, que les CSM régulaient les capacités sécrétrices des îlots probablement via la régulation de l’hème oxygénase 1 (HO-1). L’identification des facteurs de transcription régulant HO-1 ainsi que des médiateurs permettant la communication entre les deux types cellulaires sont des perspectives de développement.Ce travail a souligné l’intérêt, au sein d’une approche immuno-isolante, de la reconstitution d’un environnement favorable au sein de la capsule permettant la préservation de l’îlot notamment via l’utilisation de CSM. / Although, the metabolic results of islets transplantation for patient with type 1 diabetes are now well documented, they are counteracted by the adverse effects of immunosuppressive therapies and the long-term loss in graft functionality.During this thesis, we worked on two complementary approaches offering the perspective of avoiding immunosuppressive treatment while protecting islets from apoptosis and loss of functionality induced by the mechanisms of isolation, culture and transplantation. These two tools are islet immunoisolation in capsules composed of specific biomaterials and islets co-transplantation with mesenchymal stem cells (MSCs) described for their immunomodulatory, proangiogenic and cytoprotective properties.In the european project of bioartificial pancreas BIOCAPAN, we have evaluated in vitro the biocompatibility of several biomaterials and we have highlight a combined effect of the presence of MSCs and tripeptides RGD on the viability and the functionality maintenance of the encapsulated islets. Subsequent in vivo validation of the biocompatibility and the added effect of the BIOCAPAN capsule on diabetic animals will allow the final validation of the capsule to be proposed for clinical trials.We also demonstrated, in an islet co-culture model with MSCs under conventional culture conditions and exposed to pro-inflammatory cytokines, that MSCs regulate the secretory capacity of islets probably via the regulation of heme oxygenase 1 (HO-1) described for its antioxidant and anti-inflammatory properties. The identification of transcription factors regulating HO-1 as well as mediators, allowing communication between the two cell types, are development perspectives.This work underlined the interest, within an immuno-isolation approach, of the reconstitution of a favorable environment within the capsule allowing the preservation of islet physiology thanks to the use of MSCs.