ABSTRACT EFFECT OF SALT STRESS ON ANTIOXIDANT DEFENSE SYSTEMS OF SENSITIVE AND RESISTANT CULTIVARS OF LENTIL Cicerali, Iin Nur M.Sc., Department of Biotechnology Supervisor: Prof. Dr. Meral Y&uuml / cel Co-supervisor: Asst. Prof. Dr. F&uuml / sun (nci) Eyidoan June 2004, 90 pages In this study, two lentil cultivars (Lens culinaris, Medik.) (ILL5582-salt tolerant and ILL590) were characterized and compared due to their NaCl susceptibility and antioxidant mechanism was examined under laboratory conditions. Physiological parameters such as wet-dry weight, root-shoot lengths, cell membrane stability, lipid peroxidation in terms of malondialdehyde (MDA), H2O2, proline contents were determined. The activities of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD: EC 1.15.1.1), catalase (CAT: EC 1.11.1.6), ascorbate peroxidase (APX: EC 1.11.1.11) and glutathione reductase (GR: EC 1.6.4.2) were examined and analyzed in 14 days old plant seedlings after 9 days of normal growth and 5 days of 100mM and 200mM NaCl stress conditions. Shoot-root length and wet-dry weight percent decrease were more in ILL590. Especially shoot tissues were affected more from the stress conditions when compared to root tissues. ii According to malondialdehyde (MDA) content and membrane stability results, lipid peoxidation was higher in ILL590 and significant increases were observed in shoot tissues. Proline concentration showed a remarkable increase in salt concentration dependent manner. Higher concentrations of proline in ILL5582 might be the reason of higher salt tolerance when compared to ILL590. Among the antioxidant enzymes SOD was the one which showed highest activity increase. At organ level roots showed highest activity when compared to leaves. In the organelle higher activity percent contribution was achieved by cytosolic Cu/ZnSOD isozyme. Higher percent increase of this isozyme was observed in ILL5582. This might be one of the tolerance mechanisms that get activated against NaCl stress. APX activity showed similar alterations in both cultivars. In leaf tissues significant increase was observed but in root tissues ascorbate peroxidase activity did not change significantly. Glutathione Reductase activity increase was significant in both cultivars leaf tissues but although ILL5582 showed a stress concentration dependent increase, ILL590 did not. The activity of CAT enzyme in leaf and root tissues of both cultivars did not significantly change under increasing salt stress conditions. The results suggested that the leaves were more susceptible to salt stress. Also when two cultivars were compared ILL5582 was found to be more tolerant against salt stress than ILL590 under laboratory conditions and SOD enzyme seemed to be the most active component of the salt tolerant mechanism.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Organotellurium compounds have been reported as antioxidants in several models of oxidative stress, especially in the brain. This study investigated the effect of telluroacetylenes a-d on pharmacological assays in vitro. A second objective of this study was to investigate the antioxidant action of compound b against the oxidative damage induced by sodium nitroprusside (SNP) in mouse brain. In in vitro experiments, lipid peroxidation (LP) and protein carbonyl (PC) levels and δ-aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) activity were carried out in rat brain homogenate. The mechanisms involved in the antioxidant effect of telluroacetylenes a-d were studied. The glutathione peroxidase (GPx)-like activity, glutathione S-transferase (GST)-like activity and the protection against Fe2+ autooxidation were determined. Furthermore, the scavenger effect of 2,2 -diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH ) and 2,2 -azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS +) radicals and hydrogen peroxide (H2O2) were investigated. In in vivo experiments, mice received SNP (0.335 μmol per site) intra cerebroventricular (i.c.v.) thirty minutes after oral administration of telluroacetylene b (10 mg/kg). After 1 h, animals were euthanized. The levels of LP and δ- ALA-D, GPx, GST, catalase (CAT) and glutathione reductase (GR) activities were carried out in mouse brain homogenate. Telluroacetylenes a-d, at low μM range, reduced LP and PC levels in rat brain homogenate. Telluroacetylenes a-d showed effect of scavenging DPPH and ABTS + radicals and H2O2. However the compounds had no GPx-like and GST-like activities or protected against Fe2+ autooxidation, discarding that these mechanisms are involved in the antioxidant effect of telluroacetylenes a-d. δ-ALA-D activity was inhibited by telluroacetylenes a-d, at high μM range, in rat brain homogenate. In the in vivo experiments, brains of mice treated with SNP showed an increase in LP and the reduction in δ-ALA-D, GR and GST activities. Telluroacetylene b protected against the oxidative stress caused by SNP in brain of mice. Moreover, telluroacetylene b incresead per se GPx activity in brains of mice. The results support an antioxidant effect of telluroacetylenes a-d in vitro. Telluroacetylene b protected against oxidative damage caused by SNP in mouse brain, suggesting an antioxidant effect of this compound in vivo. / Compostos orgânicos de telúrio apresentam propriedades antioxidantes em muitos modelos de estresse oxidativo, principalmente no cérebro. Este estudo investigou o efeito de compostos teluroacetilenos a-d em testes farmacológicos in vitro. Um segundo objetivo deste trabalho foi investigar a ação antioxidante do composto b contra o dano oxidativo induzido por nitroprussiato de sódio (SNP) em cérebro de camundongos. Nos experimentos in vitro, os níveis de peroxidação lipídica (PL) e proteína carbonilada (PC) e a atividade da δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) foram determinados em homogeneizado de cérebro de rato. Para estudar o mecanismo pelo qual os teluroacetilenos apresentaram efeito antioxidante, verificou-se o efeito mimético destes compostos na atividade das enzimas glutationa peroxidase (GPx) e glutationa S-transferase (GST) e o efeito protetor na auto-oxidação do Fe2+. Além disso, estudou-se o efeito dos teluroacetilenos a-d como scavenger dos radicais 2,2 -difenil-1-picril-hidrazil (DPPH ) e 2,2 -azino-bis(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico) (ABTS +) e o efeito scavenger de peróxido de hidrogênio (H2O2). Nos experimentos in vivo, camundongos receberam SNP (0,335 μmol per site) intracerebroventricular (i.c.v.) trinta minutos após a administração oral de teluroacetileno b (10 mg/kg). Após uma hora, os animais foram submetidos à eutanásia e foram determinados os níveis de PL e as atividades das enzimas δ-ALA-D, GPx, GST, catalase (CAT) e glutationa redutase (GR) no cérebro de camundongos. Os teluroacetilenos a-d, em baixas concentrações, reduziram os níveis de PL e PC no homogeneizado de cérebro de rato. Os teluroacetilenos a-d apresentaram efeito scavenger de radicais DPPH e ABTS +, bem como efeito scavenger de H2O2. Entretanto, os compostos não apresentaram efeito mimético da atividade das enzimas GPx e GST, nem efeito protetor contra a auto-oxidação do Fe2+, descartando que estes mecanismos estariam envolvidos na ação antioxidante dos teluroacetilenos a-d. A atividade da δ-ALA-D foi inibida pelos teluroacetilenos a-d em homogeneizado de cérebro de ratos somente em concentrações maiores do que as necessárias para o efeito antioxidante. Nos experimentos in vivo, os cérebros dos camundongos tratados com SNP apresentaram um aumento nos níveis de PL e inibição na atividade das enzimas δ-ALA-D, GR e GST. O teluroacetileno b protegeu contra o estresse oxidativo causado pelo SNP em cérebro de camundongos. Ainda, o teluroacetileno b aumentou per se a atividade da GPx em cérebro de camundongos. Estes resultados comprovam o efeito antioxidante dos teluroacetilenos a-d in vitro. Além disso, o teluroacetileno b protegeu contra o dano oxidativo causado pelo SNP em cérebro de camundongos, demonstrando o efeito antioxidante deste composto in vivo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The neurological disorder caused by BoHV-5 replication in the brain of infected animals, in the acute phase, may not be associated with significant histological changes or a significant number of antigen-positive neurons. Thus, other mechanisms, such as oxidants and antioxidants mechanisms and important enzymes of the purinergic system might modulate the immune and inflammatory response in animals infected with bovine herpesvirus type 5 (BoHV-5) and contribute to the development of neurological signs observed during infection. This study aimed to understand the mechanisms of the neuropathogenesis of BoHV-5 during acute infection. For this, in article I, alterations in the hydrolysis of adenine nucleotides in synaptosomes of the cortex and hippocampus of rabbits experimentally infected with BoHV-5 were assessed through the activity of enzymes NTPDase and 5'-nucleotidase; in article II, we evaluated the involvement of oxidants and antioxidants mechanisms during BoHV-5 infection in systemic level and central nervous system of rabbits experimentally infected through the evaluation of catalase (CAT), reduced glutathione (GSH) and non-protein thiols (TSH), and the quantitation of reactive oxygen species (ROS) and thiobarbituric acid reactive species (TBARS). For the experiments, the animals were divided into groups, control groups, with no infected animals, and test groups, animals inoculated with BoHV-5. The animals of the test groups were inoculated with the parental strain SV-507/99 containing approximately 107,5TCID50 or 108TCID50, control animals received only minimal essential medium (MEM). All rabbits were inoculated intranasally and monitored for clinical and virological aspects during the experiment. At 7 and 12 days p.i. the rabbits were anesthetized and euthanized for blood and brain structures collection. Regarding the activity of 5'-nucleotidase and NTPDase (Article I), the results showed a decrease in hydrolysis of ATP and ADP at 7 days pi, and in hydrolysis of ADP and AMP at 12 days pi in synaptosomes of cerebral cortex in the infected animals; and increased ectonucleotidases activity in synaptosomes of hippocampus in the infected group compared to the control group, except for the hydrolysis of AMP at 12 days pi. The reduced hydrolysis of ATP in cerebral cortex can cause accumulation of the nucleotide into the extracellular milieu; it is known that the excess of ATP can be cytotoxic. Furthermore, with the decrease in enzyme activity less adenosine is produced, this nucleoside is an anticonvulsant and neuroprotective molecule. The increased enzyme activity in the hippocampus can occur to produce adenosine and confer neuroprotection; however at 12 days pi, it is not observed an increase in the hydrolysis of AMP to adenosine. In article II, the evaluation of oxidative parameters and antioxidants revealed that the levels of TBARS and ROS were higher in the infected group compared to controls, mainly in the cortex at 7 and 12 days pi, but also in the cerebellum at 7 days pi and hippocampus and striatum at 12 days pi. Moreover, GSH levels were decreased in the striatum and cerebellum of animals infected at 7 days pi. The oxidative stress process may occur in response to viral infection, but this process has a low specificity and eventually results in oxidative damage to the cell. Thereby, was possible to observe that there is a participation of the purinergic system and the oxidative stress process in the pathogenesis of BoHV-5, suggesting that these mechanisms may be involved in immunomodulation, dysfunction and neuronal death, and may contribute to the process of herpetic meningoencephalitis. / A doença neurológica causada pela replicação do BoHV-5 no cérebro de animais infectados, em sua fase inicial, pode não estar associada à alterações histológicas significativas ou à um número significativo de neurônios antígeno-positivos. Assim, outros mecanismos, como os mecanismos oxidantes e antioxidantes e importantes enzimas do sistema purinérgico, poderiam modular a resposta imune e inflamatória em animais infectados pelo herpesvírus bovino tipo 5 (BoHV-5) e contribuir para o desenvolvimento dos sinais neurológicos observados durante a infecção. Com este trabalho buscou-se compreender mecanismos da neuropatogenia do BoHV-5 durante infecção aguda. Para isso, no artigo I, foram avaliadas alterações na hidrólise de nucleotídeos de adenina em sinaptossomas de córtex e hipocampo, de coelhos experimentalmente infectados com BoHV-5, através da atividade das enzimas NTPDase e 5 -nucleotidase; no artigo II, foi avaliada a participação de mecanismos oxidantes e antioxidantes na infecção pelo BoHV-5 em nível sistêmico e de sistema nervoso central de coelhos, através da atividade dos antioxidantes catalase (CAT), glutationa reduzida (GSH) e tióis não-proteicos (TSH) e quantificação de espécies reativas de oxigênio totais (ERO-totais) e as espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Para realização dos experimentos, os animais foram divididos em grupos, grupos controle, não infectados, e grupos teste, inoculados com BoHV-5. Os animais dos grupos teste foram inoculados com a cepa parental SV-507/99 contendo aproximadamente 107,5TCID50 ou 108TCID50, os demais animais receberam apenas meio essencial mínimo (MEM). Todos os coelhos foram inoculados pela via intranasal e monitorados quanto aos aspectos clínicos e virológicos durante todo o experimento. Aos 7 e 12 dias p.i. os coelhos foram anestesiados e submetidos à eutanásia para coleta sanguínea e de estruturas encefálicas. Em relação à atividade da NTPDase e 5 -nucleotidase (artigo I), os resultados revelaram uma diminuição na hidrólise do ATP e ADP aos 7 dias p.i., e na hidrólise do ADP e AMP aos 12 dias p.i. em sinaptossomas de córtex cerebral dos animais infectados; e um aumento da atividade ectonucleotidásica em sinaptossomas de hipocampo no grupo infectado em relação ao grupo controle, com exceção da hidrólise do AMP aos 12 dias p.i. A reduzida hidrólise do ATP no córtex cerebral poderia causar acúmulo deste nucleotídeo no meio extracelular, sabe-se que o excesso de ATP pode ser citotóxico. Além disso, com a diminuição da atividade enzimática menos adenosina é produzida, sendo esta uma molécula neuroprotetora e anticonvulsivante. O aumento da atividade enzimática no hipocampo poderia ocorrer para produzir adenosina e conferir neuroproteção, no entanto, aos 12 dias p.i. não ocorreu aumento na hidrólise do AMP à adenosina. No artigo II, a avaliação dos parâmetros oxidativos e antioxidantes revelou que ocorre um aumento nos níveis de TBARS e de ERO-totais no grupo infectado em relação ao grupo controle, principalmente no córtex aos 7 e 12 dias p.i., mas também no cerebelo aos 7 dias p.i. e no hipocampo e estriado aos 12 dias p.i. Ainda, os níveis de GSH estavam diminuídos no estriado e cerebelo dos animais infectados aos 7 dias p.i. O processo de estresse oxidativo pode ocorrer em resposta à infecção viral, porém por ter baixa especificidade acaba resultando em danos oxidativos à célula. Desta forma, foi possível observar que existe uma participação do sistema purinérgico e do processo de estresse oxidativo na patogênese da infecção pelo BoHV-5, sugerindo que estes mecanismos possam estar envolvidos na imunomodulação, disfunção e morte neuronal, contribuindo, assim, para a processo da meningoencefalite herpética.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neonatal hypoxic-ischemic injury (HI) is the direct complication to severe choking and may cause brain damage. HI may be found in different stages and clinical manifestations contributing to neonatal morbidity and mortality. The neuropathology of neonatal HI insult is multi-factorial and complex. Hypoxic-ischemic brain damage begins during the insult and extends during the recovery period after reperfusion, thus, it is an evolutionary process. Adenosine deaminase (ADA) is an aminohidrolase actively involved in the metabolism of purines catalyzing irreversibly adenosine and 2'desoxiadenosine into inosine and 2'desoxinosine, respectively. The objectives of this study were to evaluate the activity of ADA in the cortex of rats subjected to neonatal HI at different post-insult time points. Effects of thiobarbituric acid reactive species (TBARS) levels were also assessed in cortex. The histological analysis was evaluated using hematoxylin eosin (HE) and glial fibrillary acidic protein (GFAP) in the cortex of these animals. The ADA activity was significantly increased 8 days after the insult in the left hemisphere in the cortex. In this period, TBARS levels were significantly increased in the cortex of these animals. HE revealed the presence of ischemic area in the cerebral cortex 8 days after HI. A moderate lymphocytic infiltration was also evidenced in the cortex during this period. A proliferation and an increase in the expression of GFAP in the periphery of the ischemic area was observed, resulting in astrocytosis in the cortex of these animals. In conclusion, an activation of the immune system was observed due to the inflammatory process caused by the HI insult that may be correlated with astrocytosis and lymphocytic infiltration observed in the cerebral cortex of animals that suffered insult 8 days after neonatal HI. / A lesão hipóxico-isquêmica (HI) neonatal é a complicação imediata à asfixia grave e pode causar dano cerebral. A HI pode apresentar-se em diferentes estágios e manifestações clínicas contribuindo assim intensamente na morbidade e mortalidade neonatal. A neuropatologia do insulto HI neonatal é multi-fatorial e complexa. O dano cerebral hipóxicoisquêmico inicia durante o insulto e estende-se no período de recuperação após a reperfusão, portanto é um processo evolutivo. A adenosina deaminase (ADA) é uma aminohidrolase que participa ativamente do metabolismo das purinas catalisando irreversivelmente a adenosina e 2 desoxiadenosina em inosina e 2 desoxinosina, respectivamente. Os objetivos deste estudo foram avaliar em ratos submetidos à HI neonatal a atividade da ADA no córtex destes animais em diferentes tempos pós-insulto. Também foram avaliados em córtex os efeitos dos níveis de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). A análise histológica foi avaliada através da hematoxilina eosina (HE) e proteína glial fibrilar ácida (GFAP) no córtex destes animais. A atividade da ADA aumentou significativamente 8 dias após o insulto no hemisfério esquerdo no córtex. Neste período os níveis de TBARS mostraram-se significativamente aumentados no córtex destes animais. A HE revelou presença de área isquêmica no córtex cerebral 8 dias após a HI. Também evidenciou uma moderada infiltração linfocitária no córtex neste período. Houve proliferação e aumento na expressão da GFAP na periferia da área isquêmica, resultando em astrocitose no córtex dos animais submetidos à HI. Conclui-se que houve uma ativação do sistema imune em decorrência do processo inflamatório causado pelo insulto HI que pode estar correlacionada com a astrocitose e a infiltração linfocitária observada no córtex cerebral dos animais que sofreram o insulto 8 dias após a HI neonatal.

Orientador: Claudia Regina Bonini Domingos / Banca: Lilian Castiglioni / Banca: Fabiano Gazzi Taddei / Resumo: 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)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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) / Mestre

Existe um crescente conjunto de evidências de que o estresse oxidativo desempenha um papel na patofisiologia tanto da Esquizofrenia quanto do Transtorno Bipolar. Métodos: Nós comparamos a atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase (SOD) e os produtos da peroxidação lipídica, através das substâncias reativas do ácido tiobarbitúrico (TBARS), em pacientes bipolares deprimidos (N=21), maníacos (N=32) e eutímicos (N=31), em pacientes com esquizofrenia cronicamente medicados (N=97), todos preenchendo critérios diagnósticos do DSM-IV-TR, e um grupo de controles saudáveis (N=32). Os grupos foram comparados após controle de variáveis clínicas. Resultados: A atividade da SOD sérica (U/mg proteína) estava significativamente aumentada (p<0,001) em pacientes bipolares maníacos (7,44±3,88), deprimidos (6,12±4,64), e em pacientes com esquizofrenia (9,48±4,51), quando comparada tanto com controles (1,81±0,63) quanto com pacientes bipolares eutímicos (2,75±1,09). Níveis de TBARS (mol/L) estavam aumentados significativamente no grupo de pacientes com esquizofrenia (4,95±1,56, p=0,016), nos bipolares eutimicos (6,36±1,46, p<0,001), bipolares maníacos (7,54±1,74, p<0,001), e bipolares deprimidos (5,28±1,54, p=0.028) em comparação aos controles (3,96±1,51). Discussão: Nossos achados mostram níveis elevados de atividade da SOD em pacientes com esquizofrenia, assim como em pacientes bipolares deprimidos e maníacos, porém não em pacientes bipolares eutímicos. Isso sugere uma desregulação das defesas oxidativas em ambos os transtornos. É provável que tais mudanças reflitam alterações de estado no transtorno bipolar. Resultados do TBARS mostram aumento de peroxidação lipídica na mania, que foi diferenciado de todos os outros grupos. Níveis de TBARS em pacientes com esquizofrenia, assim como em bipolares eutímicos e deprimidos estavam mais elevados do que em controles. Isso sugere aumentos persistentes na esquizofrenia, o que pode refletir sintomatologia continuada ou tratamento, e um gradiente estado-dependente no transtorno bipolar, com maior estresse oxidativo na mania. Esses dados apontam que a biologia oxidativa pode ser um componente chave da patofisiologia tanto do transtorno bipolar quanto da esquizofrenia, bem como que o uso de agentes moduladores do estresse oxidativo pode ser uma estratégia promissora de intervenção em ambos os transtornos. / There is an increasing body of evidence suggesting that oxidative stress may play a role in the pathophysiology of both schizophrenia and bipolar disorder (BD). Methods: We compared the antioxidant enzyme, serum superoxide dismutase (SOD) and the lipid peroxidation product, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) as assessed in depressive (N=21), manic (N=32) and euthymic (N=31) bipolar patients (BD), and in chronically medicated patients with schizophrenia (SZ; N=97), all fulfilling DSM-IV-TR diagnostic criteria, and a group of healthy controls (N=32). Groups were compared after controlling for clinical variables. Results: Serum SOD (U/mg protein) levels were significantly increased (p<0.001) in manic (7.44±3.88) and depressed (6.12±4.64) BD patients and SZ (9.48±4.51) when compared to either controls (1.81±0.63) or euthymic (2.75±1.09) BD patients. TBARS (mol/L) levels were significantly higher in the SZ group (4.95±1.56, p=0.016), bipolar euthymic (6.36±1.46, p<0,001), bipolar manic (7.54±1.74, p<0,001), and bipolar depressed patients (5.28±1.54, p=0.028) compared to controls (3.96±1.51). Discussion: Our findings show increased SOD levels in SZ, as well as in depressed and manic bipolar patients, but not in euthymic BP subjects. This suggests a dysregulation in oxidative defences in both disorders. It is likely that such changes reflect state changes in bipolar disorder. It is possible that this is a compensatory response to the oxidative stress that occurs in the acute phase of bipolar episodes. TBARS results show increases in lipid peroxidation in mania, which was differentiated from all other groups. TBARS levels in SZ and in euthymic as well as depressed individuals with BP were higher than in controls. This suggests persistent increases in SZ, which may reflect ongoing symptomatology or treatment, and a state dependant gradient in BP, with greatest oxidative stress in mania. These data support oxidative biology as both a key component of the pathophysiology of both BP and SZ, and the use of agents that modulate oxidative biology as a promising avenue for intervention in both disorders.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / funcionais nos espermatozoides e o nivel seminal de peroxidacao lipidica. Metodo: Um estudo transversal foi realizado incluindo 156 pacientes normozoospermicos. Apos a coleta do semen por masturbacao, uma aliquota foi utilizada para a analise seminal e outra para a avaliacao da atividade mitocondrial, da integridade do acrossoma e da integridade do DNA dos espermatozoides. O volume remanescente de semen foi centrifugado e o plasma seminal sobrenadante foi utilizado para a avaliacao do nivel seminal de peroxidacao lipidica e para a analise proteomica. Posteriormente, os pacientes foram divididos em percentis (15%) para formacao dos grupos experimentais de cada estudo: Estudo 1 - alta (grupo controle) e baixa (grupo alterado) atividade mitocondrial dos espermatozoides, Estudo 2 - alta (grupo controle) e baixa (grupo alterado) integridade do acrossoma dos espermatozoides, Estudo 3 - baixa (grupo controle) e alta (grupo alterado) fragmentacao do DNA dos espermatozoides e Estudo 4 - baixo (grupo controle) e alto (grupo alterado) niveis seminais de peroxidacao lipidica. A analise proteomica foi realizada utilizando LCMS/MS. Os grupos foram comparados por meio de analise univariada (teste t de Student) e analise multivariada (PLS-DA e analise discriminante). As proteinas significantes foram posteriormente submetidas a analise de enriquecimento funcional. Resultados: Nos estudos 1, 2, 3 e 4 foram observadas 506, 493, 474 e 629 proteinas, respectivamente. As funcoes enriquecidas no estudo 1 foram detoxificacao de EROs e ligacao a NADP (controle) e atividade de oxidoredutase intramolecular, catabolismo de aminoglicanos, inibicao de endopeptidases, lisossomos e resposta imune de fase aguda (alterado). As principais funcoes enriquecidas no estudo 2 foram resposta imune (controle) e inibicao de fosfolipase, metabolismo do acido araquidonico, exocitose, resposta inflamatoria aguda, resposta ao peroxido de hidrogenio e transporte lisossomal (alterado). As principais funcoes enriquecidas no estudo 3 foram metabolismo de carboidratos, regulacao de lipoproteinas, regulacao negativa da apoptose, metabolismo de hormonios, atividade de metalopeptidases, ligacao ao NAD e lisossomos (controle) e biossintese de prostaglandinas e ligacao a acidos graxos (alterado). As principais funcoes enriquecidas no estudo 4 foram biossintese de acidos graxos insaturados, atividade de oxidantes e antioxidantes e resposta celular ao estresse termico (alterados). Nos estudos 1, 2, 3 e 4 foram sugeridos 8, 6, 8 e 7 biomarcadores seminais de atividade mitocondrial, integridade acrossoma, fragmentacao de DNA e peroxidacao lipidica, respectivamente. Conclusoes: O perfil proteomico do plasma seminal reflete alteracoes funcionais dos espermatozoides e o nivelseminal de peroxidacao lipidica e diversas funcoes pos-genomicas estao relacionadas as alteracoes estudadas. Proteinas relacionadas as alteracoes funcionais dos espermatozoides e ao nivel seminal de peroxidacao lipidica constituem potenciais biomarcadores seminais para cada alteracao / Objective: To verify if the seminal plasma proteomic profile reflects sperm functional alteration and semen lipid peroxidation levels. Method: A cross-sectional study was performed including 156 normozoospermic patients. After semen retrieval by masturbation, an aliquot was utilized for semen analysis and another for evaluation of sperm mitochondrial activity, acrosome integrity and DNA fragmentation. The remaining semen volume was centrifuged and the supernatant seminal plasma was utilized for semen lipid peroxidation levels evaluation, and proteomic analysis. Patients were divided into percentiles (15%) to form the experimental groups: Study 1 – high (control group) and low (altered group) sperm mitochondrial activity; Study 2 – high (control group) and low (altered group) sperm acrosome integrity; Study 3 – low (control group) and high (altered group) sperm DNA fragmentation; Study 4 – low (control group) and high (altered group) semen lipid peroxidation levels. Proteomic analysis was performed by a LC-MS/MS approach. Groups were compared using univariate (Student’s t test) and multivariate (PLS-DA and discrimant analysis) analyses. Differentially expressed proteins were then utilized for functional enrichment analysis. Results: 506, 493, 474, and 629 proteins were observed in studies 1, 2, 3, and 4, respectively. Enriched functions in study 1 were reactive oxygens species detoxification, and NADP binding (control group), and intramolecular oxidoreductase activity, aminoglycans catabolism, endopeptidases inhibition, lysosomes, and acute-phase response (altered group). In study 2, main enriched functions were acute-phase response (control group), and phospholipase inhibition, arachidonic acid metabolism, exocytosis, regulation of acute inflammatory response, response to hydrogen peroxide and lysosomal transport (altered group). In study 3, main enriched functions were carbohydrates metabolism, lipoprotein regulation, negative regulation of apoptosis, hormone metabolism, metalopeptidases activity, NAD binding, and lysosomes (control group), and prostaglandin biosynthesis, and fatty acid binding (altered group). In study 4, enriched functions were unsaturated fatty acid biosynthesis, oxidants and antioxidants activity, and cellular response to heat stress (altered group). In total, 8, 6, 8, and 7 seminal biomarkers were proposed for studies 1 (mitochondrial activity), 2 (acrosome integrity), 3 (DNA fragmentation), and 4 (lipid per oxidation), respectively. Conclusions: The seminal plasma proteomic profile reflects sperm functional alterations and semen lipid perodixation levels, and several post-genomic functions are related to the studied alterations. Proteins related to sperm functional alterations, and semen lipid peroxidation levels constitute potential seminal biomarkers for each alteration. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:50:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lorane Sarmento Figueiro.pdf: 1008536 bytes, checksum: ea7d93996858940057e5edc1322e921c (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The processing of cured meat products involves some chemical preservatives such as sodium nitrite aiming to preserve, modify sensory traits and diversify production. Addition of nitrite has been associated with a negative image as regards the health of consumers due to the formation of nitrosamine, which has led the food industry to reconsider the amount of nitrite used. Given this scenario, the objective of this study was to evaluate the influence of the sodium nitrite concentration on the oxidation stability and microbiological count of fresh pork sausage. Sausage samples containing 0, 50, 100, 150 and 200 mg.kg-1 sodium nitrite were prepared, vacuum-packed and stored at 5 ºC. We evaluated the lipid oxidation profile, by the number of substances reactive to thiobarbituric acid (TBARS), color, pH, acidity and quantification of residual nitrite throughout the storage period (Days 1, 8 and 15). The microbiological evaluation was performed by counting the total coliforms (NMP.g-1); thermo-tolerant coliforms (NMP.g-1), psychrotrophic microorganisms (Log.cfu.g-1) and coagulase-positive Staphylococcus (cfu.g-1) on days 0, 7 and 14. During the studied period, a TBARS of 0.24 mg.kg-1 was observed when 50 mg.kg-1 nitrite were added, and 0,09 mg.kg-1 when we utilized 200 mg.kg-1, displaying a decrease (P &#8804; 0.05) in the number of TBARS as the sodium nitrite concentration was elevated. During the storage time, an increase (P &#8804; 0.05) from 0.14 mg.kg-1 to 0.21 mg.kg-1 was observed in TBARS, demonstrating development of the lipid-peroxidation process. With regard to the objective determination of the color, increase was observed (P &#8804; 0.05) in the L* values (57.77 to 59.2), whereas the b* values were found to reduce (14.9 to 13.3), and no influence (P > 0.05) of sodium nitrite was observed for any of the color parameters assessed. Although the pH and acidity values had no significant differences at the different concentrations of nitrite, they did show variation (P &#8804; 0.05) during the storage period, specifically 5.78 to 5.66 and 7.95 to 9.75% lactic acid, respectively. The residual nitrite contents increased (P &#8804; 0.05) from 1.95 to 6.57 mg.kg-1 on the 1st day, when the nitrite concentration rose from 50 to 200 mg.kg-1, but during the conditioning time, it reduced almost completely, presenting levels below 2 mg.kg-1 on the 15th day. In the microbiological evaluation of the fresh pork sausage, counts lower than 1 × 103 NMP.g-1 were observed for total and thermo-tolerant coliforms; for coagulase-positive Staphylococcus all the results were negative, showing it to be in accordance with the Brazilian legislation. At the count of psychrotrophic microorganisms, all treatments presented counts above 6 Log cfu.g-1. Given the aforementioned results, we conclude that all treatments showed to be stable at lipid peroxidation and microbiological evaluation. Thus, it may be possible to reduce the sodium nitrite concentrations used in the preparation of fresh pork sausage. However, before adopting this measure, more studies should be conducted to evaluate the influence of nitrite concentrations on the other variables associated with preservation and safety of fresh pork sausage / Durante o processamento de produtos cárneos curados são utilizados alguns conservantes químicos como o nitrito de sódio, com o objetivo de conservar, alterar características sensoriais e diversificar a produção. A adição de nitrito tem sido associada a uma imagem negativa em relação a saúde dos consumidores devido a formação de nitrosaminas, o que tem levado a indústria de alimentos a reconsiderar a quantidade de nitrito utilizada. Considerando essa abordagem, o objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a influência da concentração do nitrito de sódio na estabilidade oxidativa e na contagem microbiológica da linguiça suína frescal. Foram elaborados amostras de linguiça com 0, 50, 100, 150 e 200 mg.kg-1 de nitrito de sódio, que foram embaladas a vácuo e armazenadas a temperatura de 5ºC. Foram avaliados o perfil de oxidação lipídica, por meio do número de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), a cor, o pH, a acidez e a quantificação de nitrito residual ao longo do período de armazenamento (Dias 1, 8 e 15). A avaliação microbiológica foi feita por meio de contagens de coliformes totais (NMP.g-1); coliformes termotolerantes (NMP.g-1), microrganismos psicrotróficos (Log.UFC.g-1) e Staphylococcus coagulase positiva (UFC.g-1) nos dias 0, 7 e 14. Durante o período estudado, observou-se número de TBARS de 0,24 mg.kg-1, quando adicionou-se 50 mg.kg-1 de nitrito e 0,09 mg.kg-1, quando utilizou-se 200 mg.kg-1, verificando-se uma redução (P &#8804; 0,05) no número de TBARS com o aumento da concentração de nitrito de sódio. Durante o tempo de armazenamento foi observado um aumento (P &#8804; 0,05) nos valores de TBARS, de 0,14 mg.kg-1 para 0,21 mg.kg-1, evidenciando que houve desenvolvimento do processo de oxidação lipídica. Com relação à determinação objetiva da cor, foi observado durante o tempo avaliado, aumento (P &#8804; 0,05) dos valores de L* de 57,77 para 59,2, e redução (P &#8804; 0,05) dos valores de b* de 14,9 para 13,3, não sendo observada influência (P > 0,05) do nitrito de sódio em nenhum dos parâmetros de cor avaliados. Embora os valores de pH e acidez não tenham tido diferenças significativas nas distintas concentrações de nitrito, apresentaram variação (P &#8804; 0,05) durante o período de armazenamento, verificando valores de 5,78 para 5,66 e 7,95 para 9,75 % de ácido lático, respectivamente. Os teores de nitrito residual aumentaram (P &#8804; 0,05) de 1,95 para 6,57 mg.kg-1 no 1º dia, quando a concentração de nitrito se elevou de 50 para 200 mg.kg-1, mas durante o tempo de acondicionamento, reduziu-se quase que completamente, apresentando níveis menores que 2 mg.kg-1 no 15º dia. Durante a avaliação microbiológica da linguiça suína frescal, observou-se contagens para coliformes totais e termotolerantes inferiores a 1 x 103 NMP.g-1 e para Staphylococcus coagulase positiva, todos os resultados foram negativos, mostrando-se em acordo com a legislação brasileira. Na contagem de microrganismos psicrotróficos, todos os tratamentos apresentaram contagens superiores a 6 Log UFC.g-1. Diante dos resultados apresentados, conclui-se que todos os tratamentos apresentaram-se estáveis à oxidação lipídica e à avaliação microbiológica. Assim, poderia ser possível reduzir as concentrações de nitrito de sódio usadas no preparo da linguiça suína frescal. Porém, antes de adotar esta medida, são necessários mais estudos para avaliar a influência das concentrações de nitrito sobre outras variáveis associadas à conservação e segurança da linguiça suína frescal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Considering the relevance of study of traumatic spinal cord injury in humans and animals, the aim of the study was investigated the use of the prednisone and meloxicam in treatment of rats submitted the experimental model of acute spinal cord injury with 2Fr Fogarty catheter with evaluation of oxidative stress, Neurological tests and histological exam. Ninety rats were divided in six groups: GCS or saline (n=15), GCP or prednisone control (n=15), GCM or meloxicam control, GTS or trauma saline (n=15), GTP or trauma meloxicam (n=15) and GTM or trauma prednisone (n=15). Each group was divided into three subgroups according to treatment time in the postoperative period of 24h, 72h and seven days. All groups were submitted laminectomy and in the groups GTS, GTM and GTP, after exposure of the spinal cord was performed compressive spinal cord injury with 2Fr Fogarty catheter. The GCS and GTS was treated with saline (0,5ml/rat/day), GSM and GTM with meloxicam (2mg/kg/day) and GSP and GTP with prednisone (2mg/kg/dia). Neurological tests were performed (BBB, inclined plane and deep pain) 24 hours before and after surgery and repeated every 48 hours until the day of euthanasia. The parameters of oxidative stress were evaluated and performed histopathological analysis of the spinal cord. The groups GTS, GTM and GTP in the different times were no point in the BBB scale and three points in the inclined plane and absence of deep pain. GTM and GTS groups had lower catalase activity and TBARS levels when compared to the GTS and they were more evident to 72 hours postoperative period, indicating a possible antioxidant effect. In the GTS group, there was persistence of this action until the seventh day after trauma. In the histopathological exam were found Wallerian degeneration and necrosis of gray matter of intensity variation, with no significant difference between undergone to trauma. Meloxicam and prednisone can have neuroprotective and antioxidant effect, but the necrosis and Wallerian degeneration were not stop in rats submitted the acute spinal cord injury with 2Fr Fogarty catheter. / Considerando a relevância dos estudos destinados às lesões traumáticas da medula espinhal em humanos e animais, o objetivo deste estudo foi investigar o efeito da prednisona e meloxicam na terapia de ratos submetidos ao modelo experimental de trauma agudo da medula espinhal induzida pelo cateter de Fogarty 2Fr, mediante avaliação do perfil oxidativo, dos testes neurológicos e exame histopatológico da medula espinhal. Foram utilizados 90 ratos Wistar, distribuídos em seis grupos denominados GCS ou salina (n=15), GCP ou controle prednisona (n=15), GCM ou controle meloxicam (n=15), GTS ou trauma mais salina (n=15), GTP ou trauma mais prednisona (n=15) e GTM ou trauma mais meloxicam (n=15). Cada grupo foi redistribuído em três subgrupos de acordo com o tempo de tratamento no pós-operatório de 24h, 72h e sete dias. Todos os grupos foram submetidos à laminectomia e nos grupos GTS, GTM e GTP, após a exposição da medula espinhal, foi realizado o trauma medular compressivo utilizando o cateter Fogarty 2Fr. Os grupos GCS e GTS foram tratados com solução salina (0,5ml/rato/dia), os GSM e GTM receberam meloxicam (2mg/kg/dia) e os grupos GSP e GTP receberam prednisona (2mg/kg/dia). Foram realizados testes neurológicos (BBB, plano inclinado e percepção a dor profunda) 24 horas antes e após o procedimento cirúrgico e repetido a cada 48 horas até a realização da eutanásia, ou seja, 24h, 72h e sete dias. Foram avaliados os parâmetros do estresse oxidativo através da enzima catalase, quantificado as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e realizado exame histopatológico da medula espinhal. Os ratos dos grupos GTS, GTM e GTP e nos diferentes tempos (24h, 72h e sete dias) tiveram pontuação zero na escala BBB, ou seja, nenhum movimento observado no membro pélvico; no plano inclinado, permaneceram com pontuação 3, ou seja, em um ângulo dez graus menor que antes da cirurgia e perda da percepção da dor profunda Os grupos GTM e GTS apresentaram menor atividade da catalase e níveis de TBARS quando comparado ao grupo GTS e foi mais evidente nas primeiras 72 horas de PO, indicando um possível efeito antioxidante. No grupo GTS, houve persistência desta ação até o sétimo dia pós-trauma. No exame histopatológico da medula espinhal foi constatada degeneração Waleriana e necrose da substância cinzenta de intensidades variáveis, não apresentando diferença entre os grupos submetidos ao trauma. Conclui-se que o meloxicam e a prednisona apresentam possível efeito antioxidante e neuroprotetora, mas não impedem a necrose e a degeneração Walleriana da medula espinhal de ratos submetidos a trauma medular agudo utilizando o cateter de Fogarty 2Fr.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Cadmium (Cd) is one of the most toxic metals in relation to environmental contamination and human poisoning. This metal has a long biological half-life (10-30 years) and prolonged exposure to Cd has been associated with toxic effects on many organs as kidneys, liver, lungs, bone, including the brain, probably due to generation of stress oxidative. In this context, it is known that the polyphenol curcumin, natural compound derived from Curcuma longa, exerce several therapeutic functions, highlighting the great antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective potential. Thus, this work aims to evaluate the behavioral and memory parameters, the activity of acetylcholinesterase and ectonzimas, as well as lipid peroxidation in rats intoxicated by Cd and to determine the possible protective effect of curcumin. For this, we used 120 male Wistar rats, that received CdCl2.H2O as cadmium (Cd; 1 mg/kg) and/or curcumin (Curc, 30, 60 or 90 mg/kg) five times a week during 3 months. The animals were randomly divided into 8 groups (n = 15): (1) Saline/oil (2) Saline/Curc 30 (3) Saline/Curc 60, (4) Saline/Curc 90 (5) Cd/oil (6) Cd/Curc 30 (7) Cd/Curc 60 and (8) Cd/Curc 90. The results showed an increase in the levels of lipid peroxidation and in the AChE activity in different cerebral structures. The Cd was also increase the AChE and NTPDase (ATP and ADP as substrate) and decrease the 5 -nucleotidase activity from cerebral cortex synaptosomes. These Cd effects on central nervous system may be associated with memory deficits, evidenced by decreasing in step-down latency in the inhibitory avoidance test. Moreover, Cd also increased peripheral AChE activity of AChE (whole blood and lymphocytes) which can be associated with a pro-inflammatory state in these animals. However, Curc was effective in reducing the harmful effects of Cd decreasing lipid peroxidation and preventing increased AChE and NTPDase activities, thereby improving neurotransmission and cognitives processes, suggesting that this natural compound may be considered, after further study, an important ally in therapies against poisoning by this metal. / O cádmio (Cd) é um dos metais mais tóxicos tanto em nível de intoxicação humana quanto de contaminação ambiental. Pelo fato desse metal possuir uma longa meia-vida biológica (10-30 anos), a exposição prolongada a ele tem sido associada a efeitos danosos em muitos órgãos como rins, fígado, pulmões, ossos, e inclusive o cérebro, provavelmente devido à geração de estresse oxidativo. Neste contexto, sabe-se que o polifenol curcumina, composto natural obtido a partir de Curcuma longa, exerce diversas funções terapêuticas, destacando-se o grande potencial antioxidante, anti-inflamatório e neuroprotetor. Sendo assim, este trabalho visou avaliar os parâmetros comportamentais e de memória, a atividade das ectoenzimas e acetilcolinesterase, bem com a peroxidação lipídica em ratos intoxicados por Cd e o possível efeito protetor da curcumina. Para tanto, foram utilizados 120 ratos Wistar machos, que receberam cádmio na forma CdCl2.H2O (Cd; 1 mg/kg) e/ou curcumina (Curc; 30, 60 ou 90 mg/kg) cinco vezes por semana durante 3 meses. Os animais foram divididos ao acaso em 8 grupos (n=15): (1) Salina/óleo, (2) Salina/Curc 30, (3) Salina/Curc 60, (4) Salina/Curc 90, (5) Cd/óleo, (6) Cd/Curc 30, (7) Cd/Curc 60 e (8) Cd/Curc 90. Os resultados demonstraram um aumento nos níveis de peroxidação lipídica e na atividade da enzima AChE em diferentes estruturas encefálicas. A intoxicação por Cd também aumentou a atividade das enzimas AChE e NTPDase (substratos ATP e ADP) e diminuiu a atividade da enzima 5 -nucleotidade em sinaptossomas de córtex cerebral. Esses efeitos do Cd no sistema nervoso central podem estar associados ao déficit de memória, evidenciado através da diminuição do tempo de latência no teste de esquiva inibitória. Além disso, o Cd também aumentou a atividade da enzima AChE periférica (sangue total e linfócitos) o que pode estar relacionado com um estado pró-inflamatório nesses animais. No entanto, a Curc foi eficaz em reduzir os efeitos danosos do Cd, diminuindo a peroxidação lipídica nas estruturas cerebrais, prevenindo o aumento da atividade da AChE e da NTPDase, melhorando, assim, a neurotransmissão e os processos cognitivos, sugerindo que este composto natural possa ser considerado após estudos adicionais um importante aliado em terapias contra a intoxicação por esse metal.