Thesis (Ph.D. in Toxicology) -- University of Colorado Denver, 2008. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 111-122). Free to UCD affiliates. Online version available via ProQuest Digital Dissertations;

Thesis (Ph.D. in Toxicology) -- University of Colorado, 2005. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 141-156). Free to UCDHSC affiliates. Online version available via ProQuest Digital Dissertations;

Thesis (Ph.D. in Toxicology) -- University of Colorado at Denver and Health Sciences Center, 2005. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 128-138).

Η παρούσα μελέτη διερευνά τη συμμετοχή της κινάσης της τριφωσφορικής ινοσιτόλης (PI3-kinase) στο σηματοδοτικό μονοπάτι που επάγεται παρουσία μικρομοριακών συγκεντρώσεων καδμίου (Cd 50 μΜ) σε αιμοκύτταρα του μυδιού Μ. galloprovincialis. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε με χρήση της ουσίας wortmannin (wort), που αποτελεί αναστολέα της δραστικότητας της PI3-kinase. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, αιμοκύτταρα που επωάστηκαν για 1 ώρα σε διαφορετικές συγκεντρώσεις wortmannin παρουσίασαν σημαντική μείωση της βιωσιμότητάς τους σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες από 50 nM. Επιπρόσθετα, κύτταρα που προ-επωάστηκαν με μη- τοξικές συγκεντρώσεις wortmannin, πριν την έκθεσή τους σε Cd 50 μΜ, παρουσίασαν σημαντική μείωση της ικανότητας του μετάλλου να προκαλεί αύξηση της θνησιμότητας των κυττάρων, παραγωγή σουπεροξειδικών ανιόντων (.O2 -) και νιτρικών οξειδίων (ΝΟ), καθώς και να επάγει την λιπιδική υπεροξείδωση. Παράλληλα, κύτταρα που επωάστηκαν με τον φωρβολεστέρα PMA (10 μg/ml), που αποτελεί σημαντικό αγωνιστή της πρωτεϊνικής κινάσης C (PKC) η οποία ευθύνεται για την επαγωγή της διαδικασίας της αναπνευστικής έκρηξης (παραγωγή .O2 - και ΝΟ, μέσω της ενεργοποίησης της NADPH οξειδάσης και ΝΟ συνθετάσης αντίστοιχα) έδειξαν σημαντική αύξηση των επιπέδων (.O2 -) και ΝΟ, συγκριτικά με τα κύτταρα ελέγχου. Η παρουσία της wortmannin (1 και 50 nM) σε κύτταρα που εκτέθηκαν στον φωρβολεστέρα PMA ανέστειλε σημαντικά της ικανότητα του τελευταίου να προκαλεί αύξηση των επιπέδων ΝΟ, ενώ τα επίπεδα (.O2 -) παρέμειναν υψηλά. Από τα αποτελέσματά μας μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η PI3- kinase μπορεί να σχετίζεται με μια PKC-ανεξάρτητη επαγωγή της δραστικότητας της NO συνθετάσης, ενώ η αλληλεπίδρασή της με την PKC φαίνεται να οδηγεί στην επαγωγή της δραστικότητας της NAPDH οξειδάσης. / The involvement of PI3-kinase in cadmium (Cd) mediated oxidative effects on hemocytes of mussel M. galloprovincialis was investigated. According to the results, hemocytes pre-treated for 15 min with non-toxic concentrations of wortmannin (1 and 50 nM, as revealed by neutral red retention assay), a specific PI3-kinase inhibitor, showed a significant attenuation of Cd ability (at concentration of 50 μΜ) to promote cell death, superoxide anions (.O2 -) production, nitric oxide (NO) generation and lipid peroxidation (MDA content) in any case. Furthermore, wort-treated cells showed a significant attenuation of PMA (10 μg/ml) ability to induce NO generation but not .O2 - production. It seems that PI3-kinase in cells faced with pro-oxidants, such as Cd, could lead to a PKC-independent induction of NO synthase activity, while the existence of a cross-linking among PI3-kinase and protein kinase C is seemed fundamental for the regulation of NAPDH oxidase activity, probably through a PKC-dependent signaling pathway.

Este trabalho centrou-se no desenvolvimento tecnológico e na caracterização de nanopartículas poliméricas (nanocápsulas ou nanoesferas) contendo melatonina, empregando diferentes composições, métodos de preparação e concentrações de melatonina. De uma maneira geral, as diferentes suspensões nanoparticuladas foram caracterizadas segundo a determinação dos teores totais de melatonina, a determinação das taxas de associação da melatonina aos nanocarreadores, a análise morfológica, a determinação dos diâmetros médios de partículas e polidispersões, além da determinação dos valores de potenciais zeta. As suspensões de nanocápsulas ou de nanoesferas foram preparadas pelos métodos de deposição interfacial ou de nanoprecipitação, respectivamente. Foram avaliadas as influências do tipo de polímero [Eudragit® S100, Eudragit® RS100, poli(ε-caprolactona) ou poli(lactideo)], de óleo (triglicerídeos dos ácidos cáprico e caprílico, óleo mineral ou Eutanol G®) e de tensoativos (polissorbato 80, poloxamer 188, monooleato de sorbitano, monoestearato de sorbitano ou lecitina) sobre as características físico-químicas das suspensões. Os resultados demonstraram que as nanopartículas apresentaram diâmetros inferiores a 350 nm, encapsulação parcial da melatonina e morfologia esférica. As suspensões de nanoesferas apresentaram eficiências de encapsulação similares, mas diâmetros inferiores às respectivas nanocápsulas. O tipo de polímero empregado influenciou nas taxas de associação da melatonina. De acordo com a maior eficiência de encapsulação (56 %), nanocápsulas preparadas com Eudragit S100® foram selecionadas para secagem por aspersão, empregando dióxido de silício coloidal (3 % m/V). As micropartículas nanorrevestidas obtidas apresentaram eficiência de encapsulação de 93 % e foram capazes de controlar a velocidade de liberação da melatonina, comparativamente ao fármaco puro. O estudo de estabilidade das suspensões de nanocápsulas, comparativamente à nanoemulsão e à nanodispersão dos tensoativos, mostrou que a composição dos sistemas e as condições de armazenamento influenciaram a estabilidade físico-química das formulações. Um delineamento fatorial 23 foi também realizado objetivando-se a comparação das características físicoquímicas de nanocápsulas de Eudragit RS100® contendo melatonina obtidas através de deposição interfacial ou de emulsificação-difusão. As taxas de associação da melatonina não foram influenciadas pela composição das formulações e nem pelo método de preparação empregado. Por outro lado, os diâmetros, as polidispersões, os potenciais zeta, os valores de pH e a estabilidade físico-química foram influenciados pelo método de preparação e/ou pela composição dos sistemas. As propriedades antioxidantes da melatonina associada a nanopartículas foram também avaliadas. Desta forma, experimentos in vitro de lipoperoxidação de microssomas hepáticos e de lipossomas de fosfatidilcolina, induzida pelo radical ascorbil, foram realizados. Nanocápsulas ou nanoesferas preparadas com Eudragit S100® foram selecionadas para o estudo, com base na maior eficiência de associação do fármaco. Nanoemulsão também foi testada para verificar a influência da presença do polímero. A presença da melatonina foi capaz de proteger os lipídios em comparação aos controles, com influência da formulação, da dose de melatonina e do modelo de membrana empregado. Apenas os nanocarreadores poliméricos (nanocápsulas ou nanoesferas revestidas com polissorbato 80) contendo melatonina foram capazes de aumentar significativamente a atividade antioxidante deste fármaco nos dois modelos de membrana empregados. Finalmente, nanocápsulas de Eudragit S100® revestidas com polissorbato 80 foram administradas, intraperitonealmente em camundongos sadios, e os efeitos antioxidantes agudos da melatonina in vivo foram avaliados no cérebro (córtex frontal e hipocampo) e no fígado. Os resultados demonstraram que as nanocápsulas contendo melatonina foram capazes de reduzir significativamente a lipoperoxidação no córtex, no hipocampo e no fígado, ao passo que a solução do fármaco não exerceu efeito significativo. O conjunto dos resultados demonstrou a viabilidade tecnológica da preparação de sistemas poliméricos nanoparticulados e microparticulados contendo melatonina, na forma de suspensão ou de pós, com potencial aplicação tanto no aumento da atividade antioxidante quanto no controle da liberação deste fármaco. / This work has been based on the development and characterization of the melatoninloaded polymeric nanoparticles (nanocapsules or nanospheres) employing different system compositions, methods of preparation and melatonin concentrations. In general, the different nanoparticle suspensions were characterized in terms of melatonin content and its association within the particles, morphology, mean size and polydispersity of the particles, as well as the zeta potentials. The nanocapsule or nanosphere suspensions were prepared by interfacial deposition or nanoprecipitation methods, respectively. The influences of the type of the polymer [Eudragit® S100, Eudragit® RS100, poly(ε-caprolactone) or poly(lactide)], of the oil nature (caprylic/capric triglyceride, mineral oil or Eutanol G®) and of the type of surfactants (polysorbate 80, poloxamer 188, sorbitan monooleate, sorbitan monostearate or lecithin) on the physicochemical characteristics of suspensions were evaluated. The results demonstrated that the nanoparticles presented mean size lower than 350 nm, partial encapsulation of melatonin and they were spherically shape. The nanosphere suspensions presented similar encapsulation efficiencies to nanocapsules, however, the former presented a lower mean size of particles. The type of polymer used in the formulations influenced the encapsulation efficiencies. The nanocapsules prepared with Eudragit S100® were selected to be spray-dried, using colloidal silicon dioxide (3 % w/v), due to the highest encapsulation efficiency (56 %). The nanoparticle-coated microparticles presented the encapsulation efficiency of 93 % and they controlled the release rate of melatonin when compared to the pure drug. The physicochemical stability evaluation of the melatonin-loaded nanocapsule suspensions compared to the nanoemulsion or the nanodispersion of surfactants showed that the composition of the melatonin-loaded system and the storage conditions influenced the physicochemical stability of the formulations. Melatonin-loaded Eudragit RS100®-nanocapsule suspensions prepared by interfacial deposition or by emulsification-diffusion techniques were also compared in terms of physicochemical characteristics using a 23 fatorial-design. The formulation composition or the preparation methods did not influence the encapsulation efficiencies. However, the mean size, polydispersity, zeta potential, pH and physicochemical stability were influenced by the formulation composition and/or by the preparation methods. The antioxidant properties of the melatonin-loaded nanoparticle suspensions were also evaluated. Hence, phosphatidylcoline liposomes or liver microsomes were used as model of the lipid membrane and in vitro lipid peroxidation was induced by free radical ascorbyl. The melatonin-loaded Eudragit S100® nanoparticles (nanocapsules and nanospheres) were selected to this study based on the highest encapsulation efficiencies. The nanoemulsion was also evaluated for studying the influence of the presence of the polymer The results demonstrated that the lipids were protected against peroxidation due to the presence of the melatonin, and this effect depended on the type of formulation, drug concentration and on the type of the membrane model. Only the melatonin-loaded polymeric nanocarriers (polysorbate 80-coated nanocapsules or nanospheres) were able to improve the antioxidant action of melatonin in both membrane model. Finally, the in vivo acute antioxidant capacities of melatonin-loaded polysorbate 80-coated Eudragit S100® nanocapsules in the brain (frontal cortex and hippocampus) and in the liver were compared to the effect of the drug solution, after 1 h of intraperitoneal administration in mice. It was verified that the melatonin-loaded nanocapsules significantly decreased the lipid peroxidation in the cortex, in the hippocampus and in the liver. On the other hand, the melatonin solution did not significantly decrease the lipid peroxidation. Briefly, the results demonstrated the technological viability of the preparation of melatonin-loaded polymeric nanoparticulated and microparticulated systems in the form of suspension or powder. These polymeric particulated systems presented potential applications in both to improve the antioxidant activity and to control the release profile of melatonin.

Doenças desencadeadas ou agravadas pela contaminação ambiental resultante dos poluentes atmosféricos vêm se tornando cada vez mais preocupantes, entre as quais se destacam as doenças respiratórias e cardiovasculares. Vários estudos têm mostrado uma associação entre poluição atmosférica e o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, especialmente devido ao material particulado no ar. Este material, por sua vez, possui diversas substâncias em sua composição química, dentre eles os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), os quais têm sido fortemente associados com o processo inflamatório em estudos in vitro. O benzo[a]pireno (BaP) é um dos HPAs mais importantes, sendo que seu metabólito mais utilizado como biomarcador de exposição é o 1-hidroxipireno (1-HP) urinário. Considerando as doenças cardiovasculares, o infarto agudo do miocárdio (IAM) é um dos desfechos clínicos mais relevantes pela sua alta morbidade e mortalidade. Sabe-se que, além dos efeitos da poluição atmosférica, outros fatores são considerados determinantes no desenvolvimento de doenças cardiovasculares, como o tabagismo, sedentarismo, dislipidemias, histórico familiar, entre outros. Neste contexto, o presente trabalho avaliou a possível associação entre exposição ambiental ao benzo[a]pireno, inflamação e biomarcadores do estresse oxidativo em pacientes com IAM. Fizeram parte deste estudo indivíduos diagnosticados com IAM (N=58) e indivíduos não infartados controles (N=41), sendo cada grupo dividido em fumantes e não fumantes. A concentração urinária de 1-HP foi quantificada por CLAE e os resultados corrigidos pela excreção urinária de creatinina. Análises laboratoriais de rotina como exames hematológicos, bioquímicos, bem como biomarcadores inflamatórios (PCRus) foram quantificados, além de biomarcadores do estresse oxidativo (MDA, SOD, δ-ALA-D, CAT, GPx), antioxidantes não-enzimáticos exógenos (β-caroteno, licopeno, vitamina E e retinol) e carboxihemoglobina (COHb), todos em amostras sangüíneas. Os resultados demonstram aumentos significativos dos níveis de 1-HP urinário, PCRus, MDA e das atividades das enzimas CAT e GPx em pacientes pós-infarto (fumantes e não fumantes) e ainda uma inibição da δ-ALA-D somente no grupo pós-infarto não fumantes, comparados aos grupos controles. Além disso, uma diminuição na atividade enzimática de SOD e dos níveis de β-caroteno foram encontrados nos dois grupos pós-infarto comparados aos grupos controles. Os níveis de COHb não apresentaram alterações significativas nos grupos estudados, exceto para os fumantes, independente do infarto. Correlações positivas de MDA (r=0,326, p=0,01) e CAT (r=0,474, p=0,001) com os níveis urinários de 1-HP foram encontradas. Por outro lado, δ-ALA-D (r=-0,353, p=0,01) e β-caroteno (r=-0,309, p=0,05) foram negativamente correlacionados com a excreção urinária de 1-HP; as correlações foram obtidas somente para os grupos não-fumantes. Os resultados indicam que os indivíduos com IAM apresentam maiores níveis do biomarcador inflamatório PCRus, além de alterações em vários biomarcadores de dano oxidativo em conjunto com um aumento da excreção urinária de 1-HP. Desta forma, estes resultados sugerem que, para uma melhor compreensão da exposição ao benzo[a]pireno e eventos cardiovasculares, o tabagismo deve ser excluído. Ainda, os resultados demonstram que o BaP tende a aumentar a peroxidação lipídica, apesar de aumentar a atividade da catalase. Além disso, o BaP demonstrou inibir a enzima δ-ALA-D e atuar na depleção de β-caroteno. Desta forma, sugere-se que o BaP induz o estresse oxidativo e que este aumento, isoladamente e/ou em conjunto com o metabólitos ativos do benzo[a]pireno, podem contribuir para o desfecho clínico do infarto agudo do miocárdio em indivíduos não-fumantes. / Diseases caused or aggravated by environmental pollutants are becoming increasingly worrisome, especially respiratory and cardiovascular diseases. Several studies have shown an association between air pollution and the development of cardiovascular diseases, considering the existence of particulate matter in the air pollution. Particulate matter presents various substances in its chemical composition, e.g. polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), which have been strongly associated with the inflammatory process in in vitro studies. Benzo[a]pyrene (BaP) is one of the most important PAHs, whose most commonly utilized biomarker of exposure is the urinary metabolite 1-hydroxypyrene (1-HP). Regarding cardiovascular diseases, acute myocardial infarction (AMI) is clinically relevant due to its high morbidity and mortality. In addition to air pollution effects, several other factors are determinant in the development of cardiovascular diseases, for instance, smoking, sedentary lifestyle, dyslipidemia, family history, etc. In this context, the present study evaluated the possible association of environmental exposure to BaP, inflammation and oxidative stress biomarkers in AMI patients. Patients diagnosed with AMI (N=58) and controls (N=41) were enrolled in this study and divided into smokers and non smokers. The urinary excretion of 1-hydroxypyrene (1-HP) was analyzed by HPLC and results were corrected by urinary creatinine values. Hematological and biochemical parameters, inflammatory (hsCRP) and oxidative stress (MDA, SOD, δ-ALA-D, CAT, GPx) biomarkers, exogenous non-enzymatic antioxidants (β-carotene, lycopene, vitamin E e retinol) and carboxyhemoglobin (COHb) were determined in blood samples. We report increases in 1-HP urinary excretion, hsCRP and MDA levels, in CAT and GPx enzymatic activities in post-infarction patients (smokers and non smokers) and also an inhibition of δ-ALA-D activity only in the post-infarction non smoker group, compared to the control groups (p<0.05). Furthermore, decreases in SOD enzymatic activity and β-carotene levels have been found in the post-infarction groups compared to controls. COHb levels did not change significantly in both groups, except for smokers which increased independently from the infarction. MDA (r=0.326, p=0.01) and CAT (r=0.474, p=0.001) were positively correlated with the levels of urinary 1-HP. On the other hand, δ-ALA-D (r=-0.353, p=0.01) and β-carotene (r=-0.309, p=0.05) were negatively correlated with 1-HP urinary excretion; correlations were obtained only with non smoker groups. Thus these results suggest that in order to better understand the exposure to BaP and cardiovascular events, smoking must be excluded. Moreover, BaP was shown to increase lipid peroxidation despite the increase in catalase activity; BaP was also able to inhibit δ-ALA-D enzymatic activity and deplete β-carotene levels. Therefore, our findings suggest that BaP increases oxidative stress by itself or in conjunction with its active metabolites, which may contribute to the clinical outcome of the AMI in non smokers.

Introdução: A Insuficiência Hepática Aguda Grave (IHAG) é uma síndrome clínica rara, caracterizada por uma disfunção grave e súbita das células do fígado. A tioacetamida (TAA) é uma hepatotoxina, cuja administração em ratos causa a morte de células hepáticas por necrose centro lobular e promove o aumento da formação de espécies reativas de oxigênio (ERO). A glutamina é um aminoácido precursor para a síntese de glutationa. Objetivo: Avaliar o efeito antioxidante da glutamina em modelo experimental IHAG induzida por TAA em ratos. Métodos: Foram utilizados ratos machos Wistar, divididos em 4 grupos por tempo de avaliação: controle, glutamina (25 mg/kg), tioacetamida (400 mg/kg) e animais que receberam tioacetamida e glutamina. Os animais foram avaliados em 24, 36 e 48 horas. Foi coletado sangue para análises de AST, ALT, FA, BT e CRE e amostras de fígado para avaliar a lipoperoxidação (TBARS), a atividade das enzimas antioxidantes (SOD, GPx, CAT e GST), avaliação histológica e análise imuno-histoquímica de NF-kB, TNF-a e iNOS. Resultados: Os níveis de TBARS e a atividade das enzimas antioxidantes SOD e GST mostraram-se significativamente diminuídos nos animais dos grupos tratados com glutamina quando comparados com os animais dos grupos TAA. A atividade da CAT mostrou-se aumentada nos animais que receberam a glutamina em comparação aos animais dos grupos TAA. A atividade da GPx diminuiu significativamente nos grupos tratados com glutamina quando avaliada em 36 e 48 horas quando comparada com os animais dos grupos TAA, nestes tempos. O dano tecidual e a expressão de NF-kB, TNF-a e iNOS foram significativamente menores nos animais tratados com glutamina. Conclusão: A tioacetamida causa alterações em alguns parâmetros bioquímicos, histológicos e no processo inflamatório, por sua vez a glutamina exerce ação protetora ao fígado dos danos gerados pela tioacetamida no modelo de IHAG. / Introduction: Severe acute liver failure (SALF) is a rare clinical syndrome characterized by severe and sudden dysfunction of liver cells. The administration of the hepatotoxin thioacetamide (TAA) in rats causes the death of liver cells by necrosis and lobular center promotes increased formation of reactive oxygen species (ROS). Glutamine is a precursor for the synthesis of glutathione amino acid. Objective: To evaluate the antioxidant effect of glutamine in IHAG experimental model in rats induced by TAA. Methods: Male Wistar rats were divided into 4 groups by evaluation period: control, glutamine (25 mg / kg), thioacetamide (400 mg / kg) and animals that received thioacetamide and glutamine. Animals were evaluated at 24, 36 and 48 hours. Blood was collected for analysis of AST, ALT, ALP, BT and CRE and liver samples to assess lipid peroxidation (TBARS), the activity of antioxidant enzymes (SOD, GPx, CAT and GST), histological and immunohistochemical analysis NF-kB, iNOS and TNF-a. Results: The levels of TBARS and the activity of antioxidant enzymes SOD and GST were significantly decreased in animals in groups treated with glutamine compared with those for groups TAA. CAT activity was shown to be increased in animals receiving glutamine compared to groups TAA. The GPx activity decreased significantly in the groups treated with glutamine when evaluated at 36 and 48 hours compared with those for groups TAA in these times. The tissue damage and the expression of NF-kB, iNOS and TNF-a were significantly lower in animals treated with glutamine. Conclusion: The thioacetamide causes changes in some biochemical, and histological parameters in the inflammatory process, in turn glutamine exerts protective of the liver damage caused by thioacetamide in IHAG model action.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-24Bitstream added on 2014-06-13T18:29:25Z : No. of bitstreams: 1 silva_mia_me_sjrp.pdf: 1214450 bytes, checksum: 15f951348ff6ca57eac5cbe171eeefc5 (MD5) / Os quelônios estão entre os grupos de vertebrados com maior risco de extinção, sendo as principais ameaças para as populações, a degradação e poluição ambiental. A espécie Phrynops geoffroanus, popularmente conhecida como “Cágado-de-Barbelas”, tem se proliferado em ambiente poluído, sujeita a condições adversas que podem influenciar nos seus hábitos de vida e condições fisiológicas. Estudos que monitorem os efeitos da contaminação ambiental são fundamentais para o conhecimento da biologia da espécie e delineamento de estratégias de conservação efetivas. Deste modo, as análises dos parâmetros hematológicos e bioquímicos mostram-se importantes na avaliação da saúde de animais silvestres e riscos para o animal e ecossistema. O objetivo do trabalho foi verificar a influência do ambiente na fisiologia de uma população de Phrynops geoffroanus por meio da avaliação da capacidade antioxidante e respostas aos estressores ambientais, em comparação com espécimes de local sob condições controladas. Foram avaliadas, por meio do hemograma completo, dosagem de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), ensaio da capacidade antioxidante em equivalência ao Trolox (TEAC) e atividades das enzimas antioxidantes catalase e glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH), amostras sanguíneas de sessenta espécimes, sendo trinta provenientes do córrego Felicidade, ambiente poluído, no perímetro urbano de São José do Rio Preto-SP; e trinta do criatório “Reginaldo Uvo Leone”, Tabapuã-SP, local sob condições controladas, cujas amostras constituem o grupo controle dos experimentos. Houve grande variação nos parâmetros hematológicos de Phrynops geoffroanus de ambiente urbano. Os valores de glóbulos vermelhos e hemoglobina foram significantemente menores que os observados em animais do criatório (p = 0,0004; p = 0,0371, respectivamente)... / The turtles are among the most endangered vertebrates groups, and the main threats to populations are the environmental pollution and degradation. The species Phrynops geoffroanus, popularly known as Geoffroy's side-necked turtle, has proliferated in polluted environments, subject to adverse conditions that could influence their living habits and physiological conditions. Studies that monitor the effects of environmental pollution are the key to understand the species biology and design effective conservation strategies. Thus, the analysis of hematological and biochemical parameters showed to be important in assessing the health of wild animals and for the animal and ecosystem risks. This work aimed to assess the environmental influence on the physiology of a Phrynops geoffroanus population through the evaluation of antioxidant status and responses to environmental stressors, compared to specimens from a place under controlled conditions. They were evaluated by hemogram, measuring thiobarbituric acid reactive species assay (TBARS), Trolox-equivalent antioxidant capacity evaluation (TEAC) and the activities of antioxidant enzymes, catalase and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH), blood samples of sixty specimens, thirty from the Felicidade stream, polluted environment, within the São José do Rio Preto city, and thirty from the Reginaldo Uvo Leone breeding farm, Tabapuã-SP, place under controlled conditions, whose samples constitute the control group of the experiments. There was a wide variation in hematological parameters of Phrynops geoffroanus from the urban environment. The red blood cells and hemoglobin values were significantly less than those observed in animals from breeding farm (p = 0.0004; p = 0.0371, respectively). There was significant increase of thrombocytes (p < 0.0001) and leukocytes (p < 0.0001) to the animals from the Felicidade stream... (Complete abstract click electronic access below)

Este trabalho centrou-se no desenvolvimento tecnológico e na caracterização de nanopartículas poliméricas (nanocápsulas ou nanoesferas) contendo melatonina, empregando diferentes composições, métodos de preparação e concentrações de melatonina. De uma maneira geral, as diferentes suspensões nanoparticuladas foram caracterizadas segundo a determinação dos teores totais de melatonina, a determinação das taxas de associação da melatonina aos nanocarreadores, a análise morfológica, a determinação dos diâmetros médios de partículas e polidispersões, além da determinação dos valores de potenciais zeta. As suspensões de nanocápsulas ou de nanoesferas foram preparadas pelos métodos de deposição interfacial ou de nanoprecipitação, respectivamente. Foram avaliadas as influências do tipo de polímero [Eudragit® S100, Eudragit® RS100, poli(ε-caprolactona) ou poli(lactideo)], de óleo (triglicerídeos dos ácidos cáprico e caprílico, óleo mineral ou Eutanol G®) e de tensoativos (polissorbato 80, poloxamer 188, monooleato de sorbitano, monoestearato de sorbitano ou lecitina) sobre as características físico-químicas das suspensões. Os resultados demonstraram que as nanopartículas apresentaram diâmetros inferiores a 350 nm, encapsulação parcial da melatonina e morfologia esférica. As suspensões de nanoesferas apresentaram eficiências de encapsulação similares, mas diâmetros inferiores às respectivas nanocápsulas. O tipo de polímero empregado influenciou nas taxas de associação da melatonina. De acordo com a maior eficiência de encapsulação (56 %), nanocápsulas preparadas com Eudragit S100® foram selecionadas para secagem por aspersão, empregando dióxido de silício coloidal (3 % m/V). As micropartículas nanorrevestidas obtidas apresentaram eficiência de encapsulação de 93 % e foram capazes de controlar a velocidade de liberação da melatonina, comparativamente ao fármaco puro. O estudo de estabilidade das suspensões de nanocápsulas, comparativamente à nanoemulsão e à nanodispersão dos tensoativos, mostrou que a composição dos sistemas e as condições de armazenamento influenciaram a estabilidade físico-química das formulações. Um delineamento fatorial 23 foi também realizado objetivando-se a comparação das características físicoquímicas de nanocápsulas de Eudragit RS100® contendo melatonina obtidas através de deposição interfacial ou de emulsificação-difusão. As taxas de associação da melatonina não foram influenciadas pela composição das formulações e nem pelo método de preparação empregado. Por outro lado, os diâmetros, as polidispersões, os potenciais zeta, os valores de pH e a estabilidade físico-química foram influenciados pelo método de preparação e/ou pela composição dos sistemas. As propriedades antioxidantes da melatonina associada a nanopartículas foram também avaliadas. Desta forma, experimentos in vitro de lipoperoxidação de microssomas hepáticos e de lipossomas de fosfatidilcolina, induzida pelo radical ascorbil, foram realizados. Nanocápsulas ou nanoesferas preparadas com Eudragit S100® foram selecionadas para o estudo, com base na maior eficiência de associação do fármaco. Nanoemulsão também foi testada para verificar a influência da presença do polímero. A presença da melatonina foi capaz de proteger os lipídios em comparação aos controles, com influência da formulação, da dose de melatonina e do modelo de membrana empregado. Apenas os nanocarreadores poliméricos (nanocápsulas ou nanoesferas revestidas com polissorbato 80) contendo melatonina foram capazes de aumentar significativamente a atividade antioxidante deste fármaco nos dois modelos de membrana empregados. Finalmente, nanocápsulas de Eudragit S100® revestidas com polissorbato 80 foram administradas, intraperitonealmente em camundongos sadios, e os efeitos antioxidantes agudos da melatonina in vivo foram avaliados no cérebro (córtex frontal e hipocampo) e no fígado. Os resultados demonstraram que as nanocápsulas contendo melatonina foram capazes de reduzir significativamente a lipoperoxidação no córtex, no hipocampo e no fígado, ao passo que a solução do fármaco não exerceu efeito significativo. O conjunto dos resultados demonstrou a viabilidade tecnológica da preparação de sistemas poliméricos nanoparticulados e microparticulados contendo melatonina, na forma de suspensão ou de pós, com potencial aplicação tanto no aumento da atividade antioxidante quanto no controle da liberação deste fármaco. / This work has been based on the development and characterization of the melatoninloaded polymeric nanoparticles (nanocapsules or nanospheres) employing different system compositions, methods of preparation and melatonin concentrations. In general, the different nanoparticle suspensions were characterized in terms of melatonin content and its association within the particles, morphology, mean size and polydispersity of the particles, as well as the zeta potentials. The nanocapsule or nanosphere suspensions were prepared by interfacial deposition or nanoprecipitation methods, respectively. The influences of the type of the polymer [Eudragit® S100, Eudragit® RS100, poly(ε-caprolactone) or poly(lactide)], of the oil nature (caprylic/capric triglyceride, mineral oil or Eutanol G®) and of the type of surfactants (polysorbate 80, poloxamer 188, sorbitan monooleate, sorbitan monostearate or lecithin) on the physicochemical characteristics of suspensions were evaluated. The results demonstrated that the nanoparticles presented mean size lower than 350 nm, partial encapsulation of melatonin and they were spherically shape. The nanosphere suspensions presented similar encapsulation efficiencies to nanocapsules, however, the former presented a lower mean size of particles. The type of polymer used in the formulations influenced the encapsulation efficiencies. The nanocapsules prepared with Eudragit S100® were selected to be spray-dried, using colloidal silicon dioxide (3 % w/v), due to the highest encapsulation efficiency (56 %). The nanoparticle-coated microparticles presented the encapsulation efficiency of 93 % and they controlled the release rate of melatonin when compared to the pure drug. The physicochemical stability evaluation of the melatonin-loaded nanocapsule suspensions compared to the nanoemulsion or the nanodispersion of surfactants showed that the composition of the melatonin-loaded system and the storage conditions influenced the physicochemical stability of the formulations. Melatonin-loaded Eudragit RS100®-nanocapsule suspensions prepared by interfacial deposition or by emulsification-diffusion techniques were also compared in terms of physicochemical characteristics using a 23 fatorial-design. The formulation composition or the preparation methods did not influence the encapsulation efficiencies. However, the mean size, polydispersity, zeta potential, pH and physicochemical stability were influenced by the formulation composition and/or by the preparation methods. The antioxidant properties of the melatonin-loaded nanoparticle suspensions were also evaluated. Hence, phosphatidylcoline liposomes or liver microsomes were used as model of the lipid membrane and in vitro lipid peroxidation was induced by free radical ascorbyl. The melatonin-loaded Eudragit S100® nanoparticles (nanocapsules and nanospheres) were selected to this study based on the highest encapsulation efficiencies. The nanoemulsion was also evaluated for studying the influence of the presence of the polymer The results demonstrated that the lipids were protected against peroxidation due to the presence of the melatonin, and this effect depended on the type of formulation, drug concentration and on the type of the membrane model. Only the melatonin-loaded polymeric nanocarriers (polysorbate 80-coated nanocapsules or nanospheres) were able to improve the antioxidant action of melatonin in both membrane model. Finally, the in vivo acute antioxidant capacities of melatonin-loaded polysorbate 80-coated Eudragit S100® nanocapsules in the brain (frontal cortex and hippocampus) and in the liver were compared to the effect of the drug solution, after 1 h of intraperitoneal administration in mice. It was verified that the melatonin-loaded nanocapsules significantly decreased the lipid peroxidation in the cortex, in the hippocampus and in the liver. On the other hand, the melatonin solution did not significantly decrease the lipid peroxidation. Briefly, the results demonstrated the technological viability of the preparation of melatonin-loaded polymeric nanoparticulated and microparticulated systems in the form of suspension or powder. These polymeric particulated systems presented potential applications in both to improve the antioxidant activity and to control the release profile of melatonin.

Orientador: Paulo César Ciarlini / Resumo: A obesidade é um distúrbio nutricional frequente em cães, com prevalência de 30 a 50%, e representa um grande fator de risco para o desenvolvimento de uma série de doenças. A relação entre estresse oxidativo e obesidade em humanos é bem definida, entretanto em cães não está bem estabelecida. Foi realizada uma revisão bibliográfica sobre estresse oxidativo na obesidade canina, utilizando dois bancos de dados (Portal CAPES e PubMed), com fim de investigar a interferência do grau de obesidade no desenvolvimento do estresse oxidativo. Foi realizado um estudo observacional transversal com controle para confirmar a hipótese de que o grau de obesidade está correlacionado ao estresse oxidativo sistêmico. Para tal foram selecionados 121 cães, os quais foram distribuídos em grupos conforme o escore de condição corporal (ECC), controle (n=39), sobrepeso (n=38) e obeso (n=44). De todos os cães foram mensurados marcadores de obesidade (ECC e leptina) e marcadores de estresse oxidativo (Capacidade antioxidante total (TAC), Concentração oxidante total (TOC), Peroxidação lipídica (TBARS), Ácido úrico, Albumina, Gama Glutamil Transferase (GGT) e Índice de estresse oxidativo (IEO)). Os cães obesos apresentaram concentrações de leptina plasmática e indicadores de estresse oxidativo superiores aos demais grupos. Os valores intermediários de leptinemia e dos marcadores plasmáticos de estresse oxidativo sistêmico caracterizaram os cães com sobrepeso. Foi possível comprovar que a hiperleptinemia da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre