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.

O café, rico em substâncias bioativas, está entre os maiores contribuintes para a ingestão de antioxidantes em vários países. O tipo de torra dos grãos influencia em sua atividade antioxidante. Estudos indicam que o consumo moderado de café filtrado está envolvido na redução do risco de doenças crônicas não-transmissíveis, geralmente associadas entre si e que se constituem em graves problemas de saúde pública. Entretanto, a literatura não apresenta consenso sobre a ação benéfica do café na redução do risco destas doenças. Objetivos: Comparar a atividade antioxidante de dois graus de torras de café (torra média-clara e média) e seus efeitos sobre biomarcadores de risco cardiovascular em indivíduos saudáveis. Métodos: A caracterização de antioxidantes nas bebidas foi realizada pelas análises de compostos fenólicos totais, perfil de ácidos fenólicos, cafeína, melanoidinas e capacidade antioxidante total - TAC (sequestro do radical DPPH e capacidade de absorbância do radical oxigênio - ORAC). Após 1 semana de washout, vinte voluntários saudáveis (20 a 65 anos) ingeriram café filtrado preparado com torra média-clara ou torra média por 4 semanas e com o outro tipo de torra por mais 4 semanas em um ensaio clínico randomizado do tipo crossover, o qual durou 9 semanas. Lipídeos plasmáticos, lipoproteína (a), homocisteína total, biomarcadores glicêmicos e pressão arterial de 24 horas foram medidos antes do período de intervenção a após a ingestão de cada torra. A atividade antioxidante foi avaliada no plasma e em eritrócitos respectivamente pela TAC (kit Total Antioxidant Status e ORAC) e da atividade das enzimas antioxidantes (superóxido dismutase - SOD, glutationa peroxidase - GPx e catalase - CAT). A capacidade de inibição da peroxidação lipídica foi avaliada no plasma pelas determinações de lipoproteínas de baixa densidade (LDL) oxidadas e 8-isoprostano. Biomarcadores inflamatórios relacionados à disfunção endotelial foram medidos no plasma por imunoensaios. Resultados: Vinte voluntários saudáveis (49,5 + 8,9 anos) foram avaliados. A torra média-clara apresentou maior teor de ácidos clorogênicos (334 mg/150 mL; p < 0,001) e menor teor de cafeína (231 mg/150 mL; p = 0,003) que a torra média (210 mg/150 mL e 244 mg/150 mL, respectivamente). Os teores de melanoidinas foram significamente maiores na torra média (p < 0,001). A TAC não diferiu entre as bebidas. A ingestão de ambas as torras causou aumento nas concentrações de colesterol total e LDL (10 e 12 por cento para a torra média-clara; 12 por cento e 14 por cento para a torra média) (p < 0,05). A ingestão da torra média também aumentou a concentração da lipoproteína de alta densidade (HDL) em 7 por cento (p = 0,003). Houve aumento nos índices de Castelli após o consumo da torra média-clara (5 por cento no índice I; p = 0,01 e de 6 por cento no índice II; p = 0,03). O TAS dos indivíduos aumentou 21 por cento e 26 por cento , respectivamente, após consumo da torra média-clara e média (p < 0,001). Os indivíduos também tiveram aumento de 13 por cento e 13 por cento na atividade da CAT, 52 por cento e 75 por cento na SOD e 62 por cento e 49 por cento na GPx após a ingestão da torra média-clara e torra média (p < 0,001), respectivamente. Ambas as torras aumentaram as concentrações da molécula de adesão celular vascular-1 solúvel (sVCAM-1), sendo 18 por cento para a torra média-clara e 14 por cento para a torra média) (p < 0,05). A concentração de fibrinogênio plasmático aumentou 8 por cento após ingestão da torra média (p = 0,01) e a selectina-E solúvel (sE-selectina) aumentou 12 por cento após a torra média-clara (p = 0,02). Embora o consumo de café tenha elevado os níveis de colesterol total e LDL, não se relacionou à alteração de homocisteína total, lipoproteína (a) e biomarcadores de diabetes e de peroxidação lipídica. Conclusão: O consumo moderado de café filtrado apresentou alguns efeitos maléficos sobre o perfil de risco cardiovascular em indivíduos saudáveis, independente de sua atividade antioxidante / Introduction: Coffee is rich in bioactive substances and it is among the major contributors to the total antioxidant ingestion in several countries. The roasting degree of coffee is important for its antioxidant activity. Studies indicate that the moderate consumption of filtered coffee is involved in the prevention of chronic diseases, which are usually associated and constitute serious problems of public health. However, literature does not present consensus about the beneficial effects of coffee in the prevention of these diseases. Objectives: To compare the antioxidant activity of the two coffee roasts (medium light and medium roast) and their effects on biomarkers of the cardiovascular risk in healthy volunteers. Methods: The antioxidant characterization of the coffee beverages was performed by the total phenolic content analysis, phenolic profile, caffeine, melanoidins and total antioxidant capacity - TAC (DPPH radical scavenging capacity and Oxygen radical absorbance capacity - ORAC assays). After 1-week washout, twenty healthy volunteers (20 to 65 years old) consumed medium light roast or medium roast paperfiltered coffee for 4 weeks and then switched to the other roast for an additional 4 weeks in a randomized crossover trial that lasted 9 weeks. Plasma lipids, lipoprotein (a), total homocysteine, serum glycemic biomarkers, and twenty-four hours blood pressure were measured at baseline and after each intervention. Levels of total antioxidant status (TAS) and ORAC were evaluated in plasma, and antioxidant enzymes activities (superoxide dismutase - SOD, glutathione peroxidase - GPx and catalase - CAT) in erythrocytes. Lipid peroxidation inhibition capacity was determined in plasma by oxidized LDL and 8-isoprostane assays. Endothelial dysfunction-related inflammation biomarkers were measured in plasma by immunoassays. Results: Twenty healthy volunteers (49.5 + 8.9 years) were evaluated. Medium light roast coffee showed higher chlorogenic acids (334 mg/150 mL; p < 0.001) and less caffeine (231 mg/150 mL; p = 0.003) than medium roasting (210 mg/150 mL and 244 mg/150 mL, respectively). Melanoidins were significant higher in medium roast than medium light roast (p < 0.001). There was an increase in the Castelli indexes after medium light roast consumption (5 per cent in the index I; p = 0.01, and 6 per cent in the index II; p = 0.03). No significant differences were observed for TAC between the medium light roast and medium roast. Both roasts increased plasma total cholesterol and LDL concentrations (10 per cent , and 12 per cent for medium light roast; 12 per cent , and 14 per cent for medium roast, respectively) (p < 0.05). Medium roast also increased HDL concentration by 7 per cent (p = 0.003). Compared with baseline, subjects had an increase of 21 per cent and 26 per cent in TAS, 13 per cent and 13 per cent in CAT, 52 per cent and 75 per cent in SOD, and 62 per cent and 49 per cent in GPx after medium light and medium roast consumption (p < 0.001), respectively. Both roasts increased soluble vascular cell adhesion molecule-1 (sVCAM-1) concentrations (18 per cent for medium light roast and 14 per cent for medium roast) (p < 0.05). Plasma fibrinogen concentration increased 8 per cent after medium roast intake (p = 0.01), and soluble E-selectin (sE-selectin) increased 12 per cent after medium light roast intake (p = 0.02). Although coffee beverages have increased total cholesterol and LDL levels, they were not related to elevation in total homocysteine, lipoprotein (a), and biomarkers of diabetes and lipid peroxidation. Conclusion: Moderate paper-filtered coffee consumption may have some undesirable impact on cardiovascular risk in healthy subjects regardless of its antioxidant content.

As células-tronco são capazes de se diferenciarem em praticamente todos os tipos celulares, podendo ser utilizadas em terapias de substituição em várias doenças. Células de linhagens hepáticas embrionárias e fetais pode ser uma fonte importante para a terapia celular em indivíduos com doenças hepáticas, pois possuem um alto índice de diferenciação em hepatócitos e células do ducto biliar. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial e o controle da resposta proliferativa de células do broto hepático de ratos Fischer 344 em cultura. A obtenção das células do broto hepático foi realizada nos períodos 12,5; 14,5 e 16,5 dias de gestação e os fragmentos foram cultivados em meio DMEM-F12. A caracterização morfológica foi realizada em microscopia invertida de luz e eletrônica de varredura. A caracterização dos marcadores de células mesenquimais, do citoesqueleto, progressão e fases do ciclo celular, morte celular, e do potencial elétrico mitocondrial foram realizadas por citometria de fluxo. A função bioquímica foi realizada pela análise das transaminases hepáticas e pela produção de radicais livres lipoperoxidados. Os resultados encontrados no acasalamento dos ratos isogênicos da linhagem Fischer 344 seguiu o protocolo de 12 h de luz, alcançando o índice reprodutivo satisfatório e reprodutível. O isolamento e separação do broto hepático desta linhagem de ratos permitiu a obtenção, expansão e caracterização de uma cultura primária nos diferentes dias de gestação 12,5; 14,5 e 16,5. Os aspectos morfológicos encontrados foram de células fusiformes do tipo fibroblast-like para todos os períodos de gestação em cultura. As análises das transaminases hepáticas TGO e TGP, mostraram se em concentrações menores no período 12,5 dias de gestação. A expressão dos marcadores de células-tronco de origem mesenquimais (CD90, Nanog, Oct ¾ e STRO1), marcadores do citoesqueleto (CK8, CK18 e Desmina), marcadores envolvidos na checagem e progressão do ciclo celular (P53, P21, P27 e Ciclina D1) e marcadores envolvidos na morte celular (Anexina V/PI, Caspase 3, Bax, Bad e Bcl2) mostraram diferencialmente expressos, nos diferentes períodos gestacionais. A análise do potencial elétrico mitocondrial nos períodos de gestação de 14,5 e 16,5 dias, foi maior na proporção de células inativas com menor capacidade funcional ou metabólica, quando comparada ao período de 12,5 dias ou mesmo em relação ao hepatócito normal de um rato adulto. Análise das fases do ciclo celular observou-se uma concentração de célula na fase G0/G1, repercutindo na modulação da capacidade de proliferação e aumento na proporção de células com DNA fragmentado, nas CBH no período de 16,5 dias em comparação aos demais períodos e ao hepatócito normal. O aumento da fragmentação do DNA em média de 3,5 e 2,3 vezes, respectivamente nos períodos de 12,5 e 14,5 dias de gestação. A capacidade de síntese e de divisão celular das CBH foi mantida em todos os períodos de gestação. Os radicais livres lipoperoxidados mostraram quantidades insignificantes em CBH nos diferentes dias de gestação. / Stem cells are able to differentiate into virtually all cell types and can be used in replacement therapies in various diseases. Cells of embryonic and fetal liver lines can be an important source for cell therapy in patients with liver disease because they have a high rate of differentiation into hepatocytes and biliary duct cells. The aim of this study was to evaluate the potential and control of the proliferative response of liver bud cells during the maturation of hepatocytes in culture. The acquirement of liver bud cells was performed for 12.5, 14.5 and 16.5 days of gestation and the fragments were cultured in DMEM-F12. Morphological characterization was performed on inverted light microscopy and scanning electron microscopy. The characterization of mesenchymal cell markers, cytoskeleton, and progression stages of the cell cycle, cell death and mitochondrial electric potential were performed by flow cytometry. The biochemical function was performed by analysis of liver transaminases and the production of free radicals lipoperoxidados. The results found in rats\' mating isogenic Fischer 344 followed the protocol of 12 hours of light reaching the reproductive rate satisfactory. The isolation and separation of the liver bud of this strain of mice allowed the isolation, expansion and characterization of a primary culture at different days of gestation, 12.5, 14.5 and 16.5 days. The morphological features were found of spindle cell type to fibroblast-like cells of the liver bud in culture. Analyses of hepatic transaminases GOT and GPT showed lower concentrations in the period 12.5 days of gestation. The expression of stem cell markers of mesenchymal origin (CD90, Nanog, Oct STRO1 and ¾), cytoskeletal markers (CK8, CK18 and desmin) markers involved in checking and cell cycle progression (P53, P21, P27 and Cyclin D1) and markers involved in apoptosis (Annexin V / PI, caspase 3, Bax, Bad and Bcl2) showed differentially expressed in different gestational periods. In the analysis of mitochondrial electrical potential in the gestation periods of 14.5 and 16.5 days, it was observed the higher proportion of quiescent cells with lower metabolic of functional capacity when compared to the periodo of 12.5 days or even compared to a normal hepatocyte adult rat. In the analysis of cell cycle phases it was observed the concentration of cell in the G0/G1 phase, resulting in modulation of proliferation capacity and the increase in the proportion of cells with fragmented DNA, CBH in the period 16.5 days compared to other periods and the normal hepatocyte. The increase of DNA fragmentation on average 3.5 and 2.3 times respectively in the periods of 12.5 and 14.5 days of gestation. The synthesis and cellular division of CBH was maintained in all stages of pregnancy. The free radicals lipoperoxidados showed insignificant amounts of CBH in the days of gestation.

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.

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.