O presente trabalho está inserido dentro de um estudo que pretende entender os mecanismos químicos e bioquímicos envolvidos na biodegradação da madeira por Ceriporiopsis subvermispora. Particularmente avaliou-se a relação entre a atividade redutora de Fe3+ presente em extratos aquosos de cultivos de Ceriporiopsis subvermispora sobre madeira com a iniciação de reações de peroxidação de ácido linoleico. A madeira foi biotratada por períodos de 7, 14 e 28 dias. Após a biodegradação, os cavacos foram extraídos com água e os extratos gerados foram caracterizados quanto a atividade redutora de Fe3+ e a capacidade de peroxidar ácido linoleico in vitro. As reações de peroxidação foram avaliadas a partir do monitoramento do consumo de O2 em um oxímetro. A partir desses ensaios foi possível determinar que tanto a oxidação de íons Fe2+ adicionados diretamente ao meio reacional ou a adição de íons Fe3+ e extratos com atividade redutora foram capazes de gerar radicais hidroperoxila que podem iniciar a peroxidação de ácido linoleico. As reações controle indicaram que a peroxidação não ocorre na presença de Fe3+. A adição de metanol às reações contendo Fe2+ não proporcionou menor capacidade de peroxidação de lipídeos, indicando que a reação não deve ser iniciada por OH radical. Tanto a atividade redutora de Fe+3 como a capacidade de iniciar a peroxidação de ácido linoleico dos extratos aumentaram em função do tempo de cultivo. A ultrafiltação dos extratos através de membranas seletivas associada com estudos de cromatografia de permeação em gel (CPG) indicaram que a maior parte da atividade redutora e da capacidade peroxidativa pode ser atribuída a compostos menores que 5kDa. Entre os compostos orgânicos identificados nas frações menores que 5 kDa, foram identificados, por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM), alguns ácidos graxos como o palmítico e o ácido esteárico, além de glicerol e ácido oxálico e compostos aromáticos como a vanilina, e os ácidos vanílico, siríngico e gálico. A vanilina, detectada em todas as amostras em estudo, foi usada como padrão para um estudo comparativo das atividades redutoras de Fe3+ detectadas nos extratos. As concentrações estimadas de vanilina nos extratos foram de 5 a 22 ? moles/L de extrato ultrafiltrado. Soluções padrão de vanilina foram então preparadas em concentrações de 5 a 30 ? M e avaliadas quanto a capacidade de reduzir Fe3+ na presença de ferrozina. Essas misturas levaram à formação de Fe2+ nas concentrações de 0,5 a 0,7 ? M de Fe2+ , após 10 min de reação. A comparação desses dados com a capacidade redutora de Fe3+ encontrada nos ultrafiltrados da amostra de madeira biotratada por 14 dias, 43 ?M de Fe2+ em 10 min, sugeriu que a maior parte da capacidade redutora dos extratos não pode ser atribuída aos compostos detectados por CG/EM e sim deve ser atribuída a compostos que apresentam massa molar próxima àquela obtida pela calibração do sistema de CPG, entre 3 e 5 kDa. Isso sugere que a atividade redutora não estaria presente em compostos de baixa massa molar compatíveis com estruturas contendo 1 ou, no máximo, 2 anéis aromáticos e sim em derivados fenólicos maiores, oriundos da biodegradação da lignina. / The present work is inserted in a broad study aiming to understand the chemical and biochemical mechanisms involved in wood biodegradation by Ceriporiopsis subvermispora. Particularly, the relationship between the Fe3+-reducing activity present in aqueous extracts recovered from Ceriporiopsis subvermispora cultures on wood with the initiation of linoleic acid peroxidation reactions was evaluated. Wood chips were biotreated for periods varying from 7 to 28 days. After biotreatment, the wood chips were extracted with water and the resulting extracts were characterized according to their Fe3+-reducing activity, as well as their capacity to initiate linoleic acid peroxidation reactions in vitro. The peroxidation reactions were monitored through O2 consumption by using an appropriated Oximeter. Based on these assays, it was possible to show that Fe2+ ions added directly to the reaction media or the addition of Fe3+ ions plus aqueous extracts were able to generate hidroperoxil radicals that initiated linoleic acid peroxidation. The control reactions indicated that the peroxidation did not occur in the presence of Fe3+ ions alone. Addition of methanol to the reaction media containing Fe2+ did not diminish the lipid peroxidation extent, suggesting that the reaction should not depend on the formation of hydroxyl radical. The Fe3+-reducing activity and the capacity to initiate linoleic acid peroxidation increased in the aqueous wood extracts as a function of culturing time. The ultrafiltration of the extracts associated with gel permeation chromatography (GPC) studies indicated that most of the reducing activity and the peroxidation capacity present in the extracts were assigned to compounds presenting molecular mass lower than 5 kDa. In the fraction lower than 5 kDa some organic compounds were identified by using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). Palmitic and estearic acids, glycerol, oxalic acid and some aromatic compounds such as vanillin, vanillic, gallic and syringic acids were identified. Vanillin, detected in all the studied samples, was used as a standard for comparative evaluation of the Fe3+-reducing activities detected in the extracts. The estimated concentrations of vanillin in the extracts varied from 5 to 22 μmol/L of ultrafiltrated extract. Therefore, 5 to 30 μM standard solutions of va nillin were assayed for their Fe3+-reducing activity. These solutions reduced 0.5 to 0.7?M of Fe3+ after 10 min reaction. The comparison of these data with the Fe3+-reducing capacity found in the ultrafiltrated aqueous extract from the 14-day biotreated sample, 43 ? M of Fe3+ reduced after 10 min reaction, suggested that most of the reducing capacity in the extracts could not be attributed to compounds detect by GC/MS. Conversely, the Fe3+-reducing capacity could be assigned to compounds with higher molar mass as already observed in the GPC studies (3 to 5 kDa). These data suggest that the reducing activity detected in the aqueous extracts would not be compatible with low molar mass compounds containing 1 or, at least 2, aromatic rings. Instead, the Fe3+-reducing capacity should be assigned to high molar mass phenolic derivatives produced during the lignin biodegradation.

A Terapia Fotodinâmica é um tratamento promissor no cura de várias doenças oftalmológicas e dermatológicas, assim como tumores. Este tratamento utiliza a combinação de luz e um composto fotossensível na presença de oxigênio. Neste trabalho objetivamos entender mecanismos de fotossensibilização em membranas. Para isso, estudamos os efeitos de irradiação em Vesículas Unilamelares Gigantes (GUVs) compostas de POPC e Cardiolipina (CL) e POPC e Colesterol (Col), contendo uma molécula fotoativa (diC12-porf) ancorada à superfície dessas membranas. GUVs compostas por POPC e POPC:Col na presença da molécula fotoativa reagem ao estímulo da luz exibindo um aumento de área seguido de flutuações. O mesmo foi observado para membranas de POPC contendo menos que 50mol% de CL. Já para composições contendo 50mol% de CL, a membrana passa a formar domínios lipídicos podendo ou não ser destruída durante a irradiação. Estes domínios podem ser suprimidos com a adição de EDTA (agente quelante de íons divalentes) na solução. Ao adicionarmos CaCl2 ao meio externo das GUVs contendo EDTA, percebemos que o efeito dos domínios e destruição da membrana reaparece. Tal fato evidencia que íons Ca++ presentes em solução devem complexar com as cargas da CL, levando à formação de domínios lipídicos. Ao quantificar o aumento de área sofrido pelas membranas percebemos que a presença de CL na membrana de POPC inibe o aumento de área para concentrações acima de 40mol% de CL. Já a presença de Col na membrana parece não contribuir significativamente para o aumento de área, embora o mesmo sofra oxidação. Além disso, evidenciou-se que na presença de CL/Col o tempo de fotoclareamento de diC12-porf é muito maior do que na ausência destes. Estes resultados evidenciam que a inclusão de CL na membrana oferece um número maior de sítios de reação para o oxigênio singlete reduzindo a foto-degradação da molécula fotoativa. Já a inclusão de Col aumenta o tempo de vida da molécula fotoativa provavelmente devido ao fato da dupla ligação do Col estar mais próxima ao centro produtor de oxigênio singlete do que a dupla ligação do POPC. / Photodynamic Therapy is a promising treatment for the cure of many diseases, like tumors. This treatment uses a combination of light and a photosensitive molecule in the presence of oxygen. In this way, our objective is to understand photosensibilization mechanisms on membranes. For this purpose, we studied the effects of irradiation in Giant Unilamelar Vesicles (GUVs) composed of POPC and Cardiolipin (CL) and POPC and Cholesterol (Chol) in the presence of a photosensitive molecule (diC12-porf). When the GUVs composed of POPC or POPC and Cholesterol (Chol) in the presence of the photosensitive molecule were irradiated, increase in surface area followed by fluctuations was observed. For GUVs composed of low concentrations of CL, the membrane photo-response was similar to that observed for pure POPC. For GUVs composed of 50 mol% CL different responses to light irradiation were observed. Some lipid domains appear for GUVs in water under irradiation and the GUV might be destroyed. When the irradiation was done in the presence of EDTA (chelant agent), the formation of the domains was prevented. Further addition of CaCl2 to this solution induced the formation of domains again leading eventually to membrane disruption. These results suggest that divalent cations have effect on the binding to CL negative polar heads, favoring lipid domain formation. We quantified the area increase obtained for the GUVs. For GUVs composed of CL we observed that until 40mol% of CL, the maximum expansion reached by the membrane area was similar to that obtained for pure POPC. For 50mol% of CL the increase of area is smaller than that found for GUVs composed only by POPC. For GUVs composed of Chol the behavior of the area is similar to that found for POPC. This means that the increase of area is mainly related to POPC peroxidation, although Chol hydroperoxide must be concomitantly formed too. Further, we observed that the diC12-porf photobleaching characteristic time for GUVs composed of CL/Chol is greater than that noted for GUVs composed of POPC. This means that when we introduce CL we are increasing the possibilities of reaction of the singlet oxygen and the photosensitive molecule is protected. The insertion of Chol in the membrane also protects the photosensitive molecule.

Óleos e gorduras são matérias-primas imprescindíveis nas rações para frangos de corte quando se procura aumentar a densidade energética das rações e maximizar o desempenho das aves. No entanto, estes ingredientes podem apresentar baixa estabilidade e não é incomum o uso de óleos oxidados na fabricação destas rações, o que pode vir a prejudicar o desempenho dos animais e a estabilidade oxidativa da carne. Visando estudar estes aspectos foram realizados três experimentos com o fornecimento de óleo de vísceras de aves oxidado nas rações dos animais. Nestes estudos, o óleo recém extraído (fresco) foi mantido armazenado através do congelamento (-18 oC) e o óleo oxidado foi produzido através do aquecimento prolongado a altas temperaturas. No primeiro experimento, foi conduzido um ensaio de metabolismo utilizando-se 48 frangos machos AgRoss de 31 a 34 dias de idade alojados em gaiolas metabólicas, para determinar os prejuízos da oxidação ao valor biológico do óleo. Foi fornecida uma dieta referência ou esta dieta com a substituição de 10% pelo óleo de vísceras fresco ou oxidado, sendo cada dieta oferecida a quatro repetições de quatro aves. O período de coleta foi de quatro dias com período prévio de três dias de adaptação às gaiolas e às rações. Os resultados obtidos e expressos na matéria original foram, tanto para a energia metabolizável aparente (EMA) como para os valores corrigidos para o nitrogênio (EMAn), 17% inferiores (P<0,0001) para o tratamento óleo oxidado (7.770 e 7.595 kcal/kg, respectivamente) em relação ao tratamento óleo fresco (9.240 e 9.150 kcal/kg, respectivamente). O segundo e o terceiro experimentos foram conduzidos para avaliar os efeitos do fornecimento de dieta com óleo oxidado em comparação à dieta com óleo fresco sobre o desempenho das aves e sobre a estabilidade da carne de sobrecoxa armazenada sob refrigeração e congelamento, respectivamente. As aves experimentais (160 machos Cobb no segundo experimento e 200 machos AgRoss no terceiro experimento), foram alimentadas com rações contendo 4% de óleo de vísceras fresco ou oxidado dos 10 dias de idade até o abate. Em ambos experimentos, o consumo do óleo oxidado não afetou o desempenho das aves, nem tampouco as características da carcaça. Durante o período de armazenamento, as médias de pH e cor (valores de L*, a* e b*) não apresentaram diferenças entre os tratamentos. Contudo, a estabilidade oxidativa da carne de sobrecoxa de frangos alimentados com dietas contendo 4% de óleo oxidado foi menor, tanto para a carne resfriada, como para a congelada. Ao final dos doze dias de armazenamento resfriado, os valores de TBARS foram significativamente (P=0,0016) superiores para o tratamento óleo oxidado em relação ao fresco. Para a carne congelada, os valores de TBARS apresentaram diferença estatística (P<0,10) a partir do sexto mês de armazenamento. / Fats and oils are widely used in poultry diets to increase energy density and improve broiler performance. However, some fats and oils are highly sensitive to oxidation during storage and the intake of oxidized feed may lead to poor peformance and decreased oxidative stability of poultry meat. Two experiments were conducted feeding broiler chickens with fresh or oxidized poultry offal fat to measure its effects on performance and meat stability. Fresh poultry fat was supplied by a local rendering and kept fresh by freezing (-18 oC). The oxidized poultry fat was obtained by heating at high temperatures. In the first experiment, a metabolism assay was conducted using 48 AgRoss male broilers, from 31 to 34 days of age. Birds were fed a corn-soy diet or this diet with 10% of fresh or oxidized fat. The results of apparent metabolizable energy (AME) and N-corrected apparent metabolizable energy (AMEn) were 9,240 and 9,150 kcal/kg (as fed-basis) when fed as fresh poultry fat and 7,770 and 7,595 kcal/kg when fed as oxidized poultry fat. These data indicate a 17% reduction on AME and AMEn values (P<0.0001) for the oxidized fat, probably due to the negative effects of lipid oxidation. The second and the third experiments were conducted to evaluate broiler performance and oxidative stability of thigh meat stored chilled and frozen. Birds (160 male Cobb chicks in the second experiment and 200 male AgRoss chicks in the third experiment) were fed a corn-soy diet containing 4% of fresh or oxidized poultry fat from 10 days to slaughter. Intake of oxidized poultry fat had no effect on bird performance and on carcass characteristics. There were no differences on meat pH and color (L*, a* and b* values) between dietary treatments during chilled and frozen storage. The inclusion of oxidized poultry fat in the birds diets depressed oxidative stability of thigh muscle during chilled and frozen storage. For the oxidized treatment, TBARS values were statistically higher (P=0.0016) at the end of 12 days of chilled storage, and were also higher (P<0.10) after six months of frozen storage.

Exposição a Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) está relacionada com o aumento de risco de câncer. Esses carcinógenos dependem da sua ativação para intermediários eletrofílicos para causar danos em biomoléculas. As vias de ativação melhor estudadas incluem (i) a formação de diol-epóxido nas regiões de baía ou fjord dos HPAs através de epoxidações catalisadas pela citocromo P450 (CYP450), com uma hidrólise intermediária pela epóxido hidrolase e (ii) oxidação (CYP450 ou peroxidases) levando à formação de um cátion radical reativo. Outras vias incluem a formação de derivados metilados, quinonas e metabólitos de anel aberto cujas contribuições para a carcinogênese ainda são pouco estudadas, assim como o papel do estresse oxidativo na toxicidade dos HPAs. Neste trabalho foi investigado a citotoxicidade e genotoxicidade do indeno[1,2,3-cd]pireno, trifenileno e coroneno e seus produtos de oxidação (quinonas e hidroquinonas). Linhagens de carcinoma hepatocelular humano (HepG2) e de hepatócitos humanos normais (THLE-2) foram incubadas com os HPAs e suas respectivas quinonas e hidroquinonas acetiladas para análise de viabilidade celular (MTT) em diferentes condições de cultivo (por 16 horas, de 20 a 200 uM). Células HepG2 foram incubadas por 16 horas com indeno[1,2,3-cd]pireno (50 &#181;M), coroneno (20 &#181;M), trifenileno (10 uM) ou seus produtos de oxidação (quinonas e hidroquinonas acetiladas) para análise de dano oxidativo em DNA e peroxidação lipídica. Nas concentrações descritas acima, esses HPAs estruturalmente diferentes e seus produtos de oxidação são citotóxicos e levam ao aumento dos níveis de 7,8- dihidro-8-oxo-2\'-desoxiguanosina e malonaldeído. Tais danos podem contribuir para o aumento do risco de desenvolvimento de doenças, como o câncer, na população exposta. / Exposure to Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) is related to the increase in the risk of cancer. These carcinogens depend on their activation by electrophilic intermediates to cause damage on biomolecules. The best understood activation pathways include (i) the formation of diol-epoxide in the bay and fjord regions of the PAH through epoxidations catalyzed by cytochrome P450 (CYP450), with an intermediate hydrolysis by epoxide hydrolase and (ii) oxidation (CYP450 or peroxidases) leading to the formation of a reactive cationic radical. Other pathways include the formation of methylated derivatives, quinones and open-ring metabolites whose contributions to carcinogenesis, as well as the role of oxidative stress on PAH toxicity, have not been extensively studied yet. This work investigated the cytotoxicity and genotoxicity of indene[1,2,3-cd]pyrene, triphenylene and coronene and their oxidation products (quinones and hydroquinones). Strains of human hepatocellular carcinoma (HepG2) and of normal human hepatocytes (THLE-2) were incubated with PAH and their respective quinones and acetylated hydroquinones and afterwards analyzed for cell viability (MTT) under different culture conditions (for 16 hours, 20 to 200 BM). HepG2 cells were incubated for 16 hours with indene[1,2,3-cd]pyrene (50 BM), coronene (20 BM), triphenylene (10 BM) or their oxidation products (quinones and acetylated hydroquinones) and afterwards analyzed for oxidative damage on DNA and lipid peroxidation. In the mentioned concentrations, these structurally different PAHs and their oxidation products are cytotoxic and lead to an increase in the levels of 7,8-dihydro-8-oxo-2\'-deoxyguanosine and malonaldehyde. Such damages may contribute to increase the risk of diseases like cancer in the exposed population.

Os lipídeos abrangem uma ampla gama de moléculas hidrofóbicas presentes nas células. As características moleculares dos lipídios determinam sua localização celular e função biológica. Em geral, os lipídios são considerados componentes essenciais de membranas, reservatórios de energia e moduladores de vias de sinalização ligadas ao metabolismo celular, sobrevivência, entre outros. Em mamíferos, grande parte dos lipídios é esterificada em ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs), especialmente os ácidos docosahexaenóico (DHA) e araquidônico (ARA), essenciais para vários processos fisiológicos, incluindo o desenvolvimento normal do cérebro. No entanto, os PUFAs são muito suscetíveis à oxidação por espécies reativas de oxigênio (ROS) geradas endogenamente. Uma vez oxidados, lipídios são capazes de modificar grupos tióis de peptídeos e proteínas, levando à modulação das vias de sinalização e alterando o balanço redox celular. No capítulo 1, foram investigados os mecanismos envolvidos na modificação de grupos tióis de peptídeos e proteínas por produtos de auto-oxidação de PUFAs. Com as análises realizadas foi possível identificar vários adutos de glutationa (GSH) covalentemente modificados por endoperóxidos cíclicos derivados de DHA e ARA. Uma análise detalhada dos espectros de MS/MS dos adutos de GSH revelou que GSH e endoperóxidos cíclicos são provavelmente ligados através de uma ligação química de enxofre-oxigênio, em uma reação que envolve um ataque nucleofílico do ânion tiolato. Além disso, sugerimos que a eficiência da modificação do tiol por endoperóxidos cíclicos também é dependente da reatividade do tiol, como demonstrado pela modificação covalente do resíduo de cisteína mais reativo (Cys111) da enzima antioxidante superóxido dismutase 1(SOD1). Modificações químicas de tióis por endoperóxidos cíclicos podem modular a agregação proteica e o status redox celular, produzindo adutos de GSH capazes de modular a inflamação, como relatado para os conjugados de GSH gerados enzimaticamente. No capítulo 2, nós investigamos o papel dos lipídios na esclerose lateral amiotrófica (ALS), uma vez que a inflamação e o estresse oxidativo nos neurônios motores contribuem para o desenvolvimento desta doença neurodegenerativa. Usando uma abordagem lipidômica não direcionada baseada em espectrometria de massa acoplada à cromatografia líquida (UHPLC-MS/MS), nós investigamos o metabolismo lipídico no córtex motor e na medula espinhal de um modelo de ratos com ALS. A análise do córtex motor mostrou que as principais alterações lipídicas foram dependentes da idade e ligadas ao metabolismo dos esfingolipídios. Em contraste, as principais alterações lipídicas na medula espinhal foram encontradas no grupo sintomático da ALS, sendo o metabolismo de ceramidas, ésteres de colesterol e cardiolipinas os mais afetados. De acordo com os resultados obtidos e dados relatados na literatura, propusemos um mecanismo baseado em neuroproteção que envolve o acúmulo de ésteres de colesterol esterificados em PUFAs em astrócitos. Coletivamente, nossos achados sugerem que os lipídios desempenham um papel crucial na modulação de processos celulares ligado à oxidação de tióis e à neurodegeneração. / Lipids encompass a wide range of hydrophobic molecules present in cells. The molecular characteristics of lipids determine their cellular localization and biological function. In general, lipids are regarded as essential components of membranes, as energy reservoir and modulators of signaling pathways linked to cellular metabolism and survival, among others. In mammals, a large part of the lipids are esterified to polyunsaturated fatty acids (PUFAs), especially docosahexaenoic (DHA) and arachidonic (ARA) acids, essential for several physiological processes, including normal brain development. However, PUFAs are very susceptible to oxidation by reactive oxygen species (ROS) generated endogenously. Once oxidized, lipids are able to modify thiol groups of peptides and proteins leading to modulation of signaling pathways and cellular redox balance. In the chapter 1, we investigated the mechanisms involved in modification of thiol groups of peptides and protein by autoxidation products derived from PUFAs. Here, we identified several glutathione (GSH) adducts covalently modified by hydroxy-endoperoxides derived from both DHA and ARA. Detailed inspection of MS/MS spectra of GSH-adducts revealed that GSH and hydroxy-endoperoxides are likely bonded through a sulfur-oxygen chemical bond in a reaction which involves a nucleophilic attack by the thiolate anion. Also, we suggest that the efficiency of modification of thiol by hydroxy-endoperoxides are also dependent of the thiol reactivity, as demonstrated by covalent modification of the most reactive cysteine residue (Cys111) of the antioxidant enzyme Cu,Zn-superoxide dismutase (SOD1). Chemical modifications of thiol groups by hydroxy-endoperoxides may modulate protein aggregation and cellular redox status, yieldingGSH adducts capable to modulate inflammation, as reported for the enzymatically generated counterparts. In the chapter 2, we investigated the role of lipids in amyotrophic lateral sclerosis (ALS), since inflammation and oxidative stress in motor neurons are hallmarks of this neurodegenerative disease. Using an untargeted lipidomics approach based on mass spectrometry coupled to liquid chromatography (UHPLC-MS/MS), we investigated the lipid metabolism in motor cortex and spinal cord tissues of a rodent model of ALS. Analysis of the motor cortex showed that the main lipid alterations were age-dependent and linked to metabolism of sphingolipids. In contrast, the major lipid alterations in the spinal cord were found in ALS symptomatic group, being the metabolism of ceramides, cholesteryl esters and cardiolipin the most affected. According to our findings and data reported in the literature, we proposed a mechanism based on neuroprotection that involves accumulation of cholesteryl esters esterified to PUFAs in astrocytes. Collectively, our findings suggest that lipids play a crucial role in modulation of cellular process linked to thiol metabolism and neurodegeneration.

O estresse oxidativo (EO), fenômeno decorrente do desequilíbrio entre a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) e/ou depleção antioxidante (AO), está envolvido na patogênese de diversas doenças e desordens, incluindo o diabetes mellitus tipo 2 (DM2) e a doença periodontal. Uma das conseqüências da geração excessiva das ERO é a destruição tecidual promovida pela peroxidação lipídica, e para combater estes efeitos deletérios, o organismo desenvolveu mecanismos de defesa, como os AO e peroxidases. Objetivos: Avaliar o comportamento dos marcadores de EO na saliva total (SALT) de pacientes com ou sem DM2, portadores ou não de periodontite crônica generalizada (PCG); e verificar e comparar o efeito do tratamento periodontal não-cirúrgico (TPNC) sobre esses marcadores entre os pacientes. Materiais e Métodos: 121 pacientes participaram deste estudo e foram alocados em 4 grupos: diabéticos com PCG (DMPC), diabéticos sem PCG (DM), pacientes sistemicamente saudáveis com PCG (PC) e pacientes sistemicamente saudáveis e sem periodontite (C). Os índices de Placa (IP), nível clínico de inserção (NCI), profundidade clínica de sondagem (PCS) e sangramento à sondagem (SS) foram coletados para a avaliação dos parâmetros clínicos periodontais. Foram também coletadas amostras de sangue periférico e SALT para analisar respectivamente a hemoglobina glicada (HbA1c) e os marcadores de EO, superóxido dismutase (SOD), estado total de antioxidante (TAS) e substâncias reativas do ácido tiobarbitúrico (TBARS) e peroxidase salivar (SPO). As coletas foram realizadas no baseline e após 30 dias do tratamento, previamente à avaliação e reavaliação clínica. Os pacientes DMCP e PC passaram por TPNC, e os DM e C, receberam apenas orientação de higiene oral e profilaxia. Resultados: No baseline, os grupos DMPC e PC apresentaram valores significativamente maiores dos parâmetros clínicos PCS, SS, IP e NCI quando comparados aos grupos DM e C (p<0.05). Após o TPNC, todos esses parâmetros mostraram melhoras significativas (p<0,05). A HbA1c foi significativamente maior no grupo DMPC quando comparado com DM no baseline (p<0,05), no entanto, o TPNC não promoveu melhora significativa após 1 e 3 meses de acompanhamento glicêmico, ainda que, a redução percentual (0,4%) observada possa ser considerada importante. Quanto aos marcadores, no grupo DMPC os valores de TBARS foram significativamente menores comparados aos grupos DM, PC e C (p<0.05), e os de SPO foi significativamente maior em relação aos grupos PC e C (p<0.05), com correlação negativa entre TBARS e SPO (r=-0.35; p=0.002), enquanto que os valores de TAS e SOD não mostraram diferenças significativas entre os grupos estudados (p>0.05). Após o TPNC, os níveis de TBARS aumentaram significativamente, e os de SPO diminuíram significativamente apenas no grupo DMPC (p<0.05 e p<0.05), ao passo que os valores de SOD e TAS permaneceram inalterados nos dois grupos. Conclusão: No baseline, os valores de TBARS e de SPO estiveram alterados nos pacientes DMPC com resultados que mostram correlação inversa entre TBARS/SPO, e após o TPNC houve nova alteração. O comportamento dos marcadores de EO na saliva mostrou a busca pelo ponto de equilíbrio por diversas vias e que este pode ser alterado pelo uso de medicamentos, como a metformina. / Oxidative stress (OS), resulting phenomenon from reactive oxidative species (ROS) and/or antioxidant (AO) depletion imbalance, is involved in many diseases and disorders pathogenesis, including type 2 diabetes mellitus (T2DM) and periodontal disease. One of the ROS excessive generation consequences is the tissue destruction promoted by lipid peroxidation. To strike ROS deleterious effects, the organism developed several defense mechanisms, such as AO and peroxidase systems. Objectives: To evaluate the OS markers behavior in whole saliva (WS) of patients who has or not T2DM, with or without generalized chronic periodontitis (GCP); and to verify and to compare non-surgical periodontal treatment (NSPT) effect on these markers. Material and Methods: 121 patients participated of this study and were allocated in 4 groups: diabetics with chronic periodontitis (DMPC), diabetics periodontally heathy (DM), sistemically healthy with chronic periodontitis (PC) and sistemically and periodontally healthy patients (C). Plaque index (PI), clinical attachment level (CAL), probing depth (PD) and bleeding on probing (BOP) were collected for periodontal clinical paramethers. Peripheral blood and WS samples were collected respectively for glycated hemoglobin (HbA1c) and OS markers, such as superoxide dismutase (SOD), total antioxidant status (TAS), thiobarbituric acid reacting substances (TBARS) and salivary peroxidase (SPO), assessment. Collections were performed at baseline and 30 days after treatment, previously to clinical evaluation and reevaluation. GCP patients (DMPC and PC) were submitted to NSPT, and those with periodontal health (DM and C) received oral hygiene instructions and prophilaxys only. Results: At baseline, DMPC and PC patients showed PD, BOP, PI and CAL higher levels when compared to DM and C groups (p<0.05). After NSPT, all these clinical parameters had significant improvement (p<0.05) in both groups. HbA1c medians were significantly higher in DMPC when compared to DM, at baseline, however, the NSPT did not improved after 1 and 3 months of glicemic control, though percentual reduction (0.4%) observed at clinical point of view might be considered important. As to laboratorial analysis, in DMPC group, TBARS levels were significantly decreased compared to DM, PC and C (p<0.05), and SPO activity were significantly higher than PC and C (p<0.05), with negative correlation between TBARS and SPO (r=-0.35; p=0.002), while TAS levels and SOD activity did not show any significant differences among studied groups (p>0.05). After NSPT, TBARS levels increased significantly, and SPO decreased significantly only in DMPC group (p<0.05 and p<0.05), whereas SOD and TAS values remained unchanged in DMPC and PC groups. Conclusion: At baseline, TBARS levels and SPO activity have been altered in DMPC patients and with results that showed inverse correlation between TBARS/SPO, and after NSPT, another modification occurred. OS markers levels behavior in WS showed a search for balance and this might be changed by medication use, as metformin.

Exposição a Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) está relacionada com o aumento de risco de câncer. Esses carcinógenos dependem da sua ativação para intermediários eletrofílicos para causar danos em biomoléculas. As vias de ativação melhor estudadas incluem (i) a formação de diol-epóxido nas regiões de baía ou fjord dos HPAs através de epoxidações catalisadas pela citocromo P450 (CYP450), com uma hidrólise intermediária pela epóxido hidrolase e (ii) oxidação (CYP450 ou peroxidases) levando à formação de um cátion radical reativo. Outras vias incluem a formação de derivados metilados, quinonas e metabólitos de anel aberto cujas contribuições para a carcinogênese ainda são pouco estudadas, assim como o papel do estresse oxidativo na toxicidade dos HPAs. Neste trabalho foi investigado a citotoxicidade e genotoxicidade do indeno[1,2,3-cd]pireno, trifenileno e coroneno e seus produtos de oxidação (quinonas e hidroquinonas). Linhagens de carcinoma hepatocelular humano (HepG2) e de hepatócitos humanos normais (THLE-2) foram incubadas com os HPAs e suas respectivas quinonas e hidroquinonas acetiladas para análise de viabilidade celular (MTT) em diferentes condições de cultivo (por 16 horas, de 20 a 200 uM). Células HepG2 foram incubadas por 16 horas com indeno[1,2,3-cd]pireno (50 &#181;M), coroneno (20 &#181;M), trifenileno (10 uM) ou seus produtos de oxidação (quinonas e hidroquinonas acetiladas) para análise de dano oxidativo em DNA e peroxidação lipídica. Nas concentrações descritas acima, esses HPAs estruturalmente diferentes e seus produtos de oxidação são citotóxicos e levam ao aumento dos níveis de 7,8- dihidro-8-oxo-2\'-desoxiguanosina e malonaldeído. Tais danos podem contribuir para o aumento do risco de desenvolvimento de doenças, como o câncer, na população exposta. / Exposure to Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) is related to the increase in the risk of cancer. These carcinogens depend on their activation by electrophilic intermediates to cause damage on biomolecules. The best understood activation pathways include (i) the formation of diol-epoxide in the bay and fjord regions of the PAH through epoxidations catalyzed by cytochrome P450 (CYP450), with an intermediate hydrolysis by epoxide hydrolase and (ii) oxidation (CYP450 or peroxidases) leading to the formation of a reactive cationic radical. Other pathways include the formation of methylated derivatives, quinones and open-ring metabolites whose contributions to carcinogenesis, as well as the role of oxidative stress on PAH toxicity, have not been extensively studied yet. This work investigated the cytotoxicity and genotoxicity of indene[1,2,3-cd]pyrene, triphenylene and coronene and their oxidation products (quinones and hydroquinones). Strains of human hepatocellular carcinoma (HepG2) and of normal human hepatocytes (THLE-2) were incubated with PAH and their respective quinones and acetylated hydroquinones and afterwards analyzed for cell viability (MTT) under different culture conditions (for 16 hours, 20 to 200 BM). HepG2 cells were incubated for 16 hours with indene[1,2,3-cd]pyrene (50 BM), coronene (20 BM), triphenylene (10 BM) or their oxidation products (quinones and acetylated hydroquinones) and afterwards analyzed for oxidative damage on DNA and lipid peroxidation. In the mentioned concentrations, these structurally different PAHs and their oxidation products are cytotoxic and lead to an increase in the levels of 7,8-dihydro-8-oxo-2\'-deoxyguanosine and malonaldehyde. Such damages may contribute to increase the risk of diseases like cancer in the exposed population.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:48:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Priscilla Nobres dos Santos.pdf: 2094546 bytes, checksum: c80405345425c181dbb6a9991aee2f2a (MD5) Previous issue date: 2011-02-22 / Banana s culture in Brazil and in the state of Espírito Santo presents, in parts, an essential peculiar character, constituting an important source of income for small rural producers. Besides biotical factors, temperature and pluviousity are directly related to the banana tree s growing, because they provoke an effect upon the speed of most metabolic processes, influencing the vegetative cycle, the photosynthetic activity and the breathing activity. Therefore, this assignment has the purpose to evaluate the physiological and biochemical responses of banana trees grown in situ Prata (AAB), Japira (AAAB) and Vitória (AAAB) in two cycles of development stage Mother-plant and Child-plant. The results show that the photochemical behavior of the three cultivars leaves got very compromised in June, a month when temperatures are usually low. A smaller use of energy might have been caused by a bigger destabilization of the membranes, which, as a consequence, might have been determinant for obtaining a smaller rate of total chlorophylls. Among the cultivars analyzed, the physiological behavior of cultivar Prata were the less tolerant to the changes in the non-biotical factors. The cultivars Japira and Vitória presented similar physiological responses, which can be explained for its philogenetic proximity. The nutrients contents did not present significant differences between the months and the cultivars. However, they were pretty significant when ones check the fruit formation. The cultivars Japira and Vitória established, before harvest, a good chemical performance that possibly have favored the fruits formation / A bananicultura no Brasil e no estado do Espírito Santo apresenta, em parte, caráter essencialmente familiar, constituindo-se como uma importante fonte de renda para os pequenos produtores rurais. Além dos fatores bióticos, a temperatura e a pluviosidade são fatores relacionados diretamente com o crescimento da bananeira, pois exercerem efeito sobre a velocidade da maioria dos processos metabólicos, no ciclo vegetativo e na atividade fotossintética e respiratória. Dessa forma, este trabalho tem por objetivo avaliar as respostas fisiológicas e bioquímicas de bananeiras cultivadas in situ Prata (AAB), Japira (AAAB) e Vitória (AAAB) em dois do estádio do desenvolvimento (Planta-Mãe e Planta- Filha). Os resultados mostram que o desempenho fotoquímico das folhas das três cultivares ficou bastante comprometido no mês de junho, período caracterizado por temperaturas mais baixas. Um menor aproveitamento de energia pode ter sido causado por uma maior desestabilização das membranas, que, consequentemente, pode ter sido determinante para a obtenção de um menor índice de clorofilas totais. Das cultivares analisadas, a cv. Prata foi a que apresentou uma resposta fisiológica menos tolerante às alterações nos fatores abióticos. As cultivares Japira e Vitória apresentaram respostas fisiológicas bem semelhantes, o que pode ser explicado pela sua maior proximidade filogenética. Os teores de nutrientes não apresentaram diferenças significativas entre os meses e as cultivares. No entanto, em relação à formação do fruto foram bastante significativas. As cultivares Japira e Vitória estabeleceram, na fase pré-colheita, um bom rendimento químico que, possivelmente, favoreceu a formação dos frutos

Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Maghdissian Cordeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência & Tecnologia - Química, 2015. / Os componentes lipídicos das membranas celulares são substratos comuns de ataque oxidativo. Durante uma oxidação não-enzimática, tanto os fosfolipídios quanto o colesterol podem reagir com moléculas de 1O2 geradas fotodinamicamente via adição ene, produzindo hidroperóxidos de fosfolipídios e colesterol, respectivamente. Os efeitos citotóxicos e apoptóticos desses hidroperóxidos estão relacionados com a sua influência sobre as propriedades biofísicas das membranas fosfolipídicas, assim como na sua habilidade em disseminar o stress oxidativo. Estas habilidades relacionam-se fortemente com a estrutura química destes hidroperóxidos. Contudo, os mecanismos moleculares subjacentes ainda não estão bem compreendidos. Aqui, foram realizadas simulações de dinâmica molecular de diferentes produtos da oxidação dos fosfolipídios e hidroperóxidos de colesterol em bicamadas de fosfatidilcolina monoinsaturadas. O efeito combinado da peroxidação do colesterol e fosfolipídio também foi investigado. Depois da oxidação, tanto o núcleo rígido de esterol quanto as cadeias acila sn-2 dos fosfolipídios reorientam-se e os grupos hidrofílicos inseridos formam ligações de hidrogênio com os grupos carboniléster dos fosfolipídios. Para o colesterol, esta reorientação provocou a perda das propriedades de condensação e ordenação, com possíveis implicações à formação de domínios laterais na membrana. No caso dos radicais peroxila de colesterol, pequenas mudanças na orientação foram observadas dependendo da posição dos grupos -OO no núcleo de esterol. As possíveis implicações para as habilidades do radical propagar a reação em cadeia foram discutidas. / Lipid components of cell membranes are common substrates for oxidative attack. During a non-enzymatic oxidation, both phospholipids as well as cholesterol molecules can react with photodynamically generated 1O2 via ene addition, producing phospholipids and cholesterol hydroperoxides, respectively. The cytotoxic and apoptotic effects of these hydroperoxides are related to their influence on the biophysical properties of phospholipid membranes, as well as their ability to disseminate oxidative stress. These abilities relate strongly to the chemical structure of these hydroperoxides. However, the underlying molecular mechanisms are not well understood. Here, molecular dynamics simulations of different oxidation products of phospholipids and cholesterol hydroperoxides in monounsaturated phosphatidylcholine bilayers have been performed. The combined effect of phospholipid and cholesterol peroxidation was also investigated. After oxidation, both the rigid ring sterol and the sn-2 acyl chains of the phospholipids tilt themselves and the inserted hydrophilic groups form h-bonds with carbonylester groups of phospholipids. For cholesterol, this tilting caused the loss of condensation and ordering properties, with possible implications for the formation of lateral domains in the membrane. In the case of cholesterol peroxyl radicals, small changes in orientation were observed depending on the position of -OO groups in the sterol ring. The possible implications for the radical skill to propagate the chain reaction were discussed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Oxidative stress is a process characterized by the antioxidant defense system decrease and/or an excessive reactive species (RS) production. RS are substances capable of attacking proteins, lipids and DNA. The oxidative damage caused to lipids is known as lipid peroxidation, which leads to the increase of malondialdehyde (MDA) levels. Oxidative stress is involved in the pathogenesis of many chronic diseases, including diabetes, cancer, Parkinson s disease and damaged tissue in exposed to chemical agents, such as neurotoxicity, hematotoxicity and nefrotoxicity. It is known that there is a close relation between organic solvents, present in paints, and oxidative stress. Thus, the body has an elaborate antioxidant defense system, the exogenous antioxidants, such as lipid soluble vitamins, and the endogenous system, such as antioxidant enzymes. In this study a method has been validated and optimized for simultaneous quantification of retinol, α-tocopherol, lycopene and β- carotene using high performance liquid chromatography (HPLC-UV/fluorescence). The analytical parameters of validation analyzed were linearity, precision, accuracy, recovery and limits of detection (LOD) and quantification (LOQ). For all the vitamins analyzed, the linear regression coefficients were > 0.99, CV% < 5%;% bias < ± 6% recovery > 92% and the LOD and LOQ values obtained were satisfactory for routine clinical application for all analytes. The validated method was applied to a group of occupationally exposed to paints (n = 45) and a non-exposed group (control group, n = 30). The results indicated that all vitamins, except vitamin E, were significantly lower in the exposed group. Moreover, the possible correlation between endogenous and exogenous antioxidants and lipid damage was evaluated. Quantifications were done to assess endogenous antioxidants, reduced glutathione (GSH) in erythrocytes, the enzymes superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in whole blood through spectroscopic methods, and malondialdehyde (MDA) levels in plasma through HPLC-VIS in both study groups, exposed (n=42) and controls (n=28). The biological monitoring was performed by measurement of blood toluene, since in previous studies, it was suggested that this solvent would be the major inducer of lipid peroxidation. Despite the low levels of toluene found, exposed workers presented higher levels of MDA and the antioxidant enzymes (SOD and CAT) activities were significantly elevated when compared with the control group; and this increase was accompanied by depletion of GSH levels. Also, several correlations were observed between MDA and the enzymatic (SOD and CAT) and non-enzymatic antioxidants (GSH), and with lipid-soluble vitamins as well, except vitamin E. Through statistical tests the antioxidants which have a greater influence on the levels of MDA were evaluated. Among the antioxidants tested, GSH and carotenoids (mainly β- carotene) were suggested as main responsible for the reduction of lipid peroxidation. Thus, it can be suggested that high intakes of exogenous antioxidants, such as carotenoids,, tend to decrease lipid damage in occupationally exposed individuals to solvents constituent of paints. / O estresse oxidativo é um processo caracterizado pela diminuição do sistema de defesa antioxidante e/ou por uma produção excessiva de espécies reativas (ERs). As ERs são substâncias capazes de lesar proteínas, lipídios e DNA. Quando os lipídios são atingidos ocorre um processo chamado de peroxidação lipídica que leva ao aumento nos níveis de malondialdeído (MDA). O estresse oxidativo está envolvido com a patogênese de muitas doenças crônicas, como diabetes, câncer, doença de Parkinson e em danos teciduais em expostos a agentes químicos, como neurotoxicidade, hematotoxicidade e nefrotoxicidade. Sabe-se que existe uma estreita relação entre os solventes orgânicos, presentes em tintas, e o estresse oxidativo. Diante disso, o organismo dispõe de um elaborado sistema de defesa antioxidante, os antioxidantes exógenos, como as vitaminas lipossolúveis e o sistema endógeno como enzimas antioxidantes. Dessa forma, nesse estudo foi primeiramente otimizada e validada metodologia para simultânea quantificação de antioxidantes exógenos: retinol, α-tocoferol, licopeno e β-caroteno, utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE-VIS/fluorescência). Os parâmetros analíticos de validação analisados foram linearidade, precisão, exatidão, recuperação e limites de detecção (LD) e quantificação (LQ). Para todas as vitaminas analisadas, os coeficientes de regressão linear foram > 0,99; CV% < 5%; bias% < ± 6%; recuperação > 92% e os valores de LD e LQ obtidos foram satisfatórios para aplicação na rotina clínica. O método validado foi aplicado em um grupo de expostos ocupacionalmente a tintas (n=45) e um grupo de não expostos (controle, n=30). Os resultados indicaram que todas as vitaminas, exceto a vitamina E, foram significativamente menores no grupo exposto. Além disso, avaliou-se o possível efeito protetivo de antioxidantes exógenos e endógenos sobre o dano lipídico. Foram realizadas as dosagens dos antioxidantes endógenos, glutationa reduzida (GSH) em eritrócitos, das enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) em sangue total por métodos espectrofotométricos e os níveis de malondialdeído (MDA) em plasma por CLAE-VIS nos dois grupos de estudo, expostos (n=42) e controles (n=28). A monitorização biológica foi realizada através da dosagem de tolueno sanguíneo, uma vez que, em trabalhos prévios, foi sugerido que este solvente seria o principal indutor de peroxidação lipídica. Apesar dos baixos níveis de tolueno sanguíneo encontrados, os trabalhadores expostos apresentaram níveis de MDA e atividade das enzimas antioxidantes (SOD e CAT) significativamente elevados, quando comparados com o grupo controle e esse aumento foi acompanhado de depleção nos níveis de GSH. Ainda, foram observadas várias correlações entre os níveis de MDA e os antioxidantes endógenos enzimáticos (SOD e CAT) e não enzimático (GSH) e ainda com as vitaminas lipossolúveis, exceto vitamina E. Através de testes estatísticos foram avaliados quais antioxidantes teriam uma maior influência nos níveis de MDA. Dentre os antioxidantes analisados, a GSH e os carotenóides (principalmente o β- caroteno) foram sugeridos como principais responsáveis pela redução da peroxidação lipídica. Com isso, pode-se sugerir que aumento nos níveis de carotenóides, via dieta, tendem a diminuir o dano lipídico em indivíduos ocupacionalmente expostos a solventes constituintes de tintas.