Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-09-04T19:02:19Z No. of bitstreams: 1 Yanaihara Pinchemel O papel de ROS (especies reativas de oxigenio)....pdf: 2179005 bytes, checksum: aa4588aae63e38910925daad6e5a1a78 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-04T19:02:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yanaihara Pinchemel O papel de ROS (especies reativas de oxigenio)....pdf: 2179005 bytes, checksum: aa4588aae63e38910925daad6e5a1a78 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / Sepse é uma das doenças com a maior causa de morbidade para as quais não existe tratamento efetivo capaz de mudar o desfecho. O tratamento da sepse grave tem um custo alto devido ao fato de, geralmente, ser tratada em Unidades de Terapia Intensiva com fluídos intravenosos e antibióticos caros. Neste trabalho nós estudamos as primeiras etapas desta patologia com o foco na produção de espécies reativas de oxigênio deletérias pelas células inflamatórias circulantes. Nós encontramos usando microscopia eletrônica de varredura e análise de esfregaço de sangue a presença de eritrócitos morfologicamente alterados com a predominância de equinócitos. O mesmo efeito pode ser observado quando o sangue de voluntários sadios foram submetidos ao estresse oxidativo por adição direta de radicais livres oxidantes, principalmente peróxido de nitrito ou através da redução dos antioxidantes intracelulares, neste caso, o mais importante, os sistemas dependentes de glutationa. Como macrófagos removem eritrócitos modificados, foi utilizada a linhagem celular de macrófagos J774 e observamos a adesão imediata e iniciação do processo de fagocitose por essas células. Essas células iniciam a produção de superóxido quando em contato com eritrócitos modificados in vitro ou eritrócitos de pacientes sépticos. Nós também medimos a produção de ROS em sangue total pelo contador de fótons, usando como inibidores a superóxido dismutase para superóxido, azida para mieloperoxidase, desferroxamina e hidralazina para peróxido de nitrito, todas essas espécies estiveram presentes. O valor medido no sangue dos pacientes sépticos foi aumentado de 20 a 1000 vezes em relação aos voluntários. Quando usamos eritrócitos de pacientes sépticos com neutrófilos isolados observamos a produção de ROS durante a adesão dessas células com os neutrófilos. Esses dados nos permite sugerir que durante a sepse o primeiro contado com patógenos inicia uma produção de ROS que modifica oxidativamente os eritrócitos por um mecanismo de feedback positivo o qual amplifica a produção de espécies oxidativas para além da presença desses patógenos causando danos nos vasos e órgãos. / Sepsis is one of is a illness with the highest cause of morbidity for which no effective treatment exist capable of change the outcome. Severe sepsis treatment has a high care cost due to the fact that is usually treated in the intensive care unit with intravenous fluids and expensive antibiotics. In this submission we study the earliest stages of this pathology with the focus in the deleterious production of Reactive Oxygen Species by the inflammatory circulating cells. We found using both scanning electron microscopy and analysis of blood smear the ubiquitous presence of red blood cells (RBC) morphologically modified, with the predominance of equinocytes. The same effects could be observed when the blood of healthy volunteers were subject to oxidative stress, either by direct addition of free radicals oxidants, mainly peroxynitrite, or by lowering the intracellular antioxidants, in this case arguably the more important, the GSH dependent systems. As macrophage removes modified RBC we used the macrophage cell line j774 and could see the immediate attachment and initiation of phagocytosis by these cells. These cells initiate a production of superoxide when in contact with in vitro modified or sepsis pacients RBCs. We also measure total blood ROS production by photon counting, using as inhibitors SOD for superoxide, azide for myeloperoxidase and desferrioxamine and hydralazine for peroxinitrite; all these species were present. The amount measured in the blood of patients was increased from 20 to 1000 times in relation to controls. When we used sepsis patients RBC with isolated neutrophils again we saw attachment of these cells to the PMN a production of ROS. These data allow us to suggest that during sepsis the initial contact with pathogens initiate a production of ROS that modifies oxidativaly RBC that than by a mechanism of positive feedback amplifies the production beyond the presence of the pathogens and causes vessels and organs damage that this species are known to induce.

Aquesta tesi demostra que el peroxinitrit produït com a conseqüència del pèptid beta-amiloide (A) contribueix l'augment de la relació A42/A40 que ocorre a la malaltia d'Alzheimer. L'A42 contribueix a l'aparició de la malaltia degut a la seva major toxicitat (quan es compara amb l'A40) que resulta d'una gran estabilitat i capacitat agregativa. A més el peroxinitrit incrementa la toxicitat d'aquest degut a què potencia la seva agregació en forma d'oligomers altament tòxics. De fet els oligomers formats de nitro-A42 presenten una major toxicitat que aquells formats de A42 . En conjunt aquest resultats senyalen l'important paper que l'A42 té en la malaltia d'Alzheimer. Per altra banda, des de la identificació dels agregats d'A i la subseqüent formació dels cabdells neurofibrilars (NFT) com a els dos trets distintius de la malaltia, un gran esforç s'ha dedicat a establir els mecanismes moleculars que uneixen ambdós processos. Aquesta tesi demostra que el peroxinitrit format a partir de l'agregació de d'Ai la conseqüent nitrotirosinació de proteïnes, potencia l'agregació de la proteïna tau en forma de fibres. D'aquesta forma, la nitrotirosinació de la proteïna triosafosfat isomerasa (TPI) podria ser el vincle entre la toxicitat derivada del agregats d'Ai la patologia derivada de la proteïna tau. Per tant, la nitrotirosinació de la TPI podria explicar la progressió temporal que ocorre als cervells de pacients amb la malaltia d'Alzheimer des de la toxicitat induïda per l'Ai l'aparició dels NFT. Els resultats presentats en aquesta tesi podrien obrir nous aspectes en la recerca de la malaltia d'Alzheimer així com en altres malalties que cursin amb estrès oxidatiu i plegament erroni de proteïnes. / This thesis demonstrates that amyloid ß-peptide (Aß)-induced peroxynitrite contributes to the switch of the Aβ42/Aβ40 ratio that occurs in Alzheimer's disease (AD). Since Aβ42 is more toxic due to its higher aggregation and stability, it contributes to the trigger of the disease. In addition the aggregation of Aβ42 in form of the highly toxic oligomers is incremented by the presence of peroxynitrite. Moreover, these nitro-Aß42 oligomers are more toxic than those non-nitrated. All these results support the important role of peroxynitrite in AD etiology. Furthermore, since the identification of Aß accumulation and the subsequent formation of neurofibrillary tangles (NFT) as the two defining pathological hallmarks of AD, a fair amount of research on AD has been driven by the need to find the molecular mechanism linking Aß and NFT. This thesis shows the Aß-induced peroxynitrite, and the consequent nitrotyrosination of proteins, promotes tau fibrillization. Thus triosephosphate isomerase (TPI) nitrotyrosination could be the link between Aß-induced toxicity and tau pathology. Therefore, TPI nitrotyrosination may explain the temporal progression from Aß toxicity to NFT formation in AD brain. The work presented in this thesis could open a novel angle in the research of the pathophysiology of AD and could also have an impact to the research in other neurodegenerative diseases involving oxidative stress and protein misfolding.