A Mucopolissacaridose tipo I (MPS I) é causada pela deficiência da α-Liduronidase (IDUA), uma hidrolase lisosomal responsável pela degradação dos glicosaminoglicanos (GAG) heparan e dermatan sulfato. Diversos processos bioquímicos e fisiológicos são afetados pelo acúmulo desses substratos nas células, levando a uma condição patológica multisistêmica. Apesar dos benefícios clínicos obtidos com os tratamentos atualmente disponíveis, várias limitações têm sido relatadas, sendo necessária a busca de novas estratégias terapêuticas. Uma abordagem promissora de terapia gênica/celular para o tratamento da MPS I é a microencapsulação de células geneticamente modificadas. Neste trabalho, produzimos microcápsulas com células recombinantes superexpressando IDUA, as quais foram implantadas em camundongos MPS I a fim de avaliar sua eficiência como uma terapia. No primeiro estudo, as cápsulas foram implantadas no tecido subcutâneo para um tratamento de 120 dias. A atividade de IDUA no soro teve um leve aumento nos primeiros 45 dias. Depois de 120 dias, a atividade de IDUA foi detectada no fígado, rim e coração. A dosagem bioquímica do acúmulo de GAG nos tecidos mostrou níveis reduzidos no rim. A análise histológica confirmou esses resultados e, de modo interessante, mostrou uma reorganização no parênquima hepático com menos células vacuolizadas. Além disso, as microcápsulas foram recuperadas para análise histológica e foi observada a presença de células inflamatórias e uma camada fibrótica em torno das cápsulas. O segundo estudo foi um tratamento de 60 dias com as microcápsulas implantadas no epíplon. Os níveis de IDUA no soro foram transitórios durante o tratamento e 60 dias depois da implantação a atividade enzimática foi detectada apenas no coração. A avaliação do acúmulo de GAG não apresentou diferenças entre os camundongos MPS I tratados e não tratados. Em ambos os estudos, alguns animais foram utilizados para um experimento em curto prazo e um aumento nos níveis de IDUA foi observado nos tecidos 24 horas após a implantação das cápsulas. Concluindo, as células microencapsuladas foram capazes de corrigir alguns aspectos da doença. No entanto, fatores como uma resposta imune contra a enzima e ao biomaterial, ou a dose de células nas cápsulas, podem ter prejudicado a eficiência do tratamento, sugerindo que modificações na técnica são necessárias para obter um melhor desempenho. / Mucopolysaccharidosis type I (MPS I) is caused by a deficiency of α-Liduronidase (IDUA), a lysosomal hydrolase responsible for the degradation of the glycosaminoglycans (GAG) heparan and dermatan sulfate. The consequent accumulation of these substrates throughout the cells affects several biochemical and physiological processes, leading to multisystemic pathological condition. Although the clinical benefits of the treatments currently available, several limitations have been noted and the search for alternative therapeutic strategies are necessary. A promising gene/cell therapy approach for treating MPS I is the microencapsulation of genetically modified cells. In this work, we produced microcapsules containing recombinant cells overexpressing IDUA, which were implanted in MPS I mice in order to evaluate their efficiency as a treatment. In the first study, capsules were implanted in the subcutaneous tissue for a 120-days treatment. Serum IDUA activity was slightly increased in the first 45 days. After 120 days, IDUA activity was detected in the liver, kidney and heart. The biochemical measurement of GAG accumulation in the tissues revealed decreased levels in the kidney. The histological analysis confirmed these results and, interestingly, showed a reorganization of the hepatic parenchyma with less cell vacuolization. In addition, microcapsules were retrieved for histological analysis and it was observed the presence of inflammatory cells and a fibrotic layer around the capsules. The second study was a 60- day treatment with the microcapsules implanted in the omentum. Serum IDUA levels were transient over treatment and 60 days post-implantation the enzyme activity was detected only in the heart. The evaluation of GAG storage did not reveal differences between treated and untreated MPS I mice. In both studies, some animals were used for a shortterm experiment and increased IDUA levels were observed in the tissues 24 h after capsules implantation. In conclusion, microencapsulated cells were able to correct some aspects of the disease. However, factors such as immune response against the enzyme and the biomaterial or the dose of cells in the capsules could be impairing the efficiency of the treatment, suggesting that modifications on the technique are necessary to achieve a better performance.

Objetivos: avaliar a variação da densidade mineral óssea e os fatores que nela possam ter influído, em uma coorte de mulheres sadias, na transição para a menopausa, examinadas em 1994 e 1998. Modelo: estudo longitudinal observacional de uma coorte de pacientes, em que se aferiram simultaneamente vários fatores que podem estar associados a modificações da densidade mineral óssea. Local: clínica privada do autor. Amostra: 56 mulheres brancas, com idade entre 44 e 54 anos. Medidas de avaliação: Inquérito alimentar de quatro dias, avaliação de atividade fisica, do hábito de fumar, da ingestão de álcool. Determinação da densitometria óssea da coluna e fêmur. Avaliações hormonais de estradiol, SHBG, FSH, testosterona total, SDHEA, T4, TSH. e PTH e bioquímicas de cálcio, cálcio iônico, creatinina e fosfatase alcalina no sangue. Avaliação de cálcio e creatinina na urina de 24 horas e de 2 horas. Determinação de marcadores ósseos: do índice de excreção de cálcio, fosfatase alcalina óssea específica, NTX, DPD e Osteocalcina. Resultados: de 1994 a 1998 observaram-se as seguintes alterações significativas: aumento do peso e do IMC, diminuição da altura, diminuição da ingestão de cafeína e vitamina D; aumento do FSH. Ocorreu diminuição da densidade mineral óssea (DMO) em L2-L4 (-1,46% ; P=0,005), mas aumento no colo do remur (1,48% ; P=0,04) e no trocânter (2,35%; P<0,001). Na análise de regressão múltipla, a diminuição da DMO em L2-L4 associou-se significativamente a AFSH (P=0,004), aos níveis de osteocalcina (P=0,002) e à presença de osteopenia em 1994, mesmo controlando por diferença de peso e idade. O aumento de DMO no colo do remur, associou-se a ingestão de vitamina D em 1994, (P=0,007) e de vitamina B12 em 1998 (P=0,028), à prática de exercício em 1994 (P=0,023) e aos níveis de osteocalcina (0,032), também controlando para diferença de peso e idade. No grande trocânter, o aumento de DMO associou-se com a ingestão de magnésio em 1994 (P=0,041 ), de vitamina C em 1998 (P=0,034) controlando para a diferença de peso (P=0,001) e idade. Avaliando as variações individuais da DMO pelo critério da variação individual mínima significante (VMS) verifica-se que, 24 mulheres (43%) perderam DMO em L2-L4, no restante ficou inalterada ou aumentou. No colo do :Iemur, a DMO aumentou em 18 mulheres (32%) e no restante ficou inalterada ou diminuiu. Na região do grande trocânter, a DMO aumentou em 11 mulheres (19%) e no restante ficou inalterada ou diminuiu. As mulheres que perderam DMO na coluna diferiram das demais na AFSH (P=0,045), nos níveis de FSH em 1998 (P=0,012)e de osteocalcina (0,002), no índice de excreção de cálcio (P=0,024) e na LliMC (P=0,042). As pacientes com ganho de DMO no colo do :Iemur diferiram das demais na ingestão de vitaminas D em 1994 (P=0,047) e B12 em 1998 (P=0,004), na prática de exercício em 1994 (P=O,Ol1) e em 1998 (P=0,004) bem como no níveis de osteocalcina (P=0,022). As pacientes que ganharam DMO no grande trocânter diferiram das demais na ingestão de magnésio em 1998 (P=0,025) e de vitamina Bl2 em 1998 (P=0,019), nos níveis de osteocalcina (P<0,001), e nas variações de peso (P=0,047) e do IMC (P=0,036). Conclusões: mulheres normais na transição para a menopausa podem perder massa óssea na coluna não obstante a recomendação de hábitos saudáveis de melhor alimentação, de mais exercício e reposição hormonal. O aumento de FSH, refletindo diminuição da função ovariana e, da osteocalcina sinalizando o aumento do metabolismo ósseo podem ser utilizados como um indicativo de risco de perda óssea na coluna. Apesar das alterações hormonais, a massa óssea pode aumentar no remur, provavelmente decorrente de hábitos saudáveis de alimentação, atividade fisica e de ganho de peso. / Objectives: to assess the variation of bone mineral density and the factors that might have in:fluenced it, in a cohort of healthy perimenopausal women examined between 1994 and 1998. Model: longitudinal observational trial with simultaneous assessment of severa! factors that could be associated to changes in bone mineral density. Site: author' s private clinic. Sample: 56 caucasian women with ages between 44 and 54 years. Variables evaluated: Four-day food intake inquiry, assessment of physical activity, smoking habit, alcohol intake. Determination of spine and femur bone densitometry. Hormonal assessment of estradiol, SHBG, FSH, total testosterone, SDHEA, T4, TSH and PTH and blood chemistry of calcium, ionic calcium, creatinine and alcaline phosphatase. Measurements of 2 hour and 24 hours urine calcium and creatinine. Determination of bone markers of calcium excretion rate, bone specific alkalina phosphatase, NTX, DPD and osteocalcin. Results: from 1994 to 1998 this group of women changed significantly in the following aspects: increase in weight and in the BMI, decrease of height. Decreased caffeine and vitamin D intake. Their FSH leveis increased. The Bone Mineral Density (BMD) at L2-L4 decreased (-1.46%; P=0.005), however the femoral neck BMD (1.48%; p=0,04) as well as the great trochanter BMD (2.35o/o; P<0.001) increased. Multiple regression analysis showed that the decrease in L2-L4 BMD was associated to MSH (P=0.004), osteocalcin (P=0.002) and to the presence of osteopenia in 1994, even after corrections for differences in weight and age. At the femoral neck the increase in BMD was associated to vitamin D intake in 1994, (P=O. 007) and to vitamin B 12 intake of 1998 (P=0.028); to the exercise habit in 1994 (P=0.023) and to the leveis of osteocalcin (0.032), even when controlled for weight and age differences. At the great trochanter, the increase in BMD was associated to magnesium intake in 1994 (P=O. 041) and to vitamin C intake in 1998 (P=0.034), ali controlled for weight and age changes. Individual BMD variations assessed by the least individual significant variation (LSV) method showed that 24 patients ( 4 3%) lost BMD at L2 - L4, the remaining did not change o r showed increases in the BMD. At the femoral neck, the BMD increased in 18 (32%), the others remained stable or decreased the BMD. At the great trochanter BMD increased in 11 (19%) the others remained stable or decreased the BMD. The women that lost BMD at the lumbar spine had higher increases in Ll FSH (P=0,045), in the leveis of FSH 98 (P=0.012) and osteocalcin (0.002) and in the calcium excretion rate (P=0.024), as well as greater Ll BMI (P=0,042) comparing to the ones that did not lose. The women that gained BMD at the femoral neck had greater vitamin D intake in 1994 (P= 0.047), vitamin B12 intak:e in 1998 (P= 0.004), practiced more exercise in 1994 (P=0.011) and in 1998 (P=0.011) and had lower leveis of osteocalcin (P= 0.022) than the ones that did not gaine BMD. The women that gained BMD at the great trochanter presented differences in magnesium intake in 1998 (P= O. 025), vitamin B 12 intake in 1998 (P= 0.019) lower leveis of osteocalcin (P<0.001), and differences in Ll weight (P=0.047) e Ll BMI (P=0.036). Conclusions: normal women in the transition towards the menopause may lose bone mass at the lumbar spine, despite the adoption of healthy habits, better nutrition, more exercise and honnone replacement. The increase in the leveis of FSH reflecting the decrease in the ovarian function, and of osteocalcin, reflecting the increase in bone metabolism may be used as indicators for the risk of spinal bone loss. Despite the honnonal changes, the femoral bone mass may increase in some women probably related to healthy nutritional habits, physical activity and to the weight gain.

A doença de Fabry (DF) é um erro inato do catabolismo de glicoesfingolipídeos de herança ligada ao cromossomo X decorrente de uma atividade deficiente da enzima lisossômica C-galactosidase A. Os pacientes apresentam como principais achados angioqueratomas na pele e acroparestesias e geralmente vão a óbito na idade adulta por falência renal e acidente vascular cerebral. Como conseqüência da deficiência enzimática, os substratos (principalmente a globotriaosilceramida – Gb3) acumulam-se em fluidos corporais e lisossomas de diversos tipos celulares do organismo. Desde 2001, a terapia disponível para a DF é a Terapia de Reposição Enzimática (TRE). Antes disso, o tratamento era apenas para os sintomas. Algumas hipóteses para a fisiopatologia da DF estão intimamente ligadas à produção de espécies reativas e inflamação, porém até este momento não haviam estudos in vivo sobre esse tema. Então, o objetivo deste estudo foi investigar parâmetros de estresse oxidativo, citocinas próinflamatórias e Gb3 em pacientes com DF em tratamento com TRE e, finalmente, estabelecer uma possível relação entre eles. Analisamos amostras de sangue e urina de pacientes com DF sob TRE (n=14) e controles saudáveis pareados por idade (n=14). Os pacientes apresentaram níveis diminuídos de defesas antioxidantes, medidas através de glutationa (GSH), atividade da glutationa peroxidase (GPx) e aumento da razão superóxido dismutase/catase (SOD/CAT) em eritrócitos. Em relação ao dano a biomoléculas (lipídeos e proteínas), verificamos nos pacientes aumento de malondialdeído (MDA) e grupamentos carbonilas proteicos no plasma e de di-tirosina (di-Tyr) na urina. As citocinas próinflamatórias IL-6 e TNF-C também mostraram-se aumentadas no plasma dos pacientes. O Gb3 na urina apresentou correlação significativa direta com os níveis plasmáticos de IL-6, grupamentos carbonilas e MDA. IL-6 mostrou-se direta e significativamente correlacionada com di-Tyr e inversamente correlacionada com a atividade da GPx. Esses dados sugerem que os estados próinflamatório e pró-oxidante ocorrem, estão correlacionados e parecem ser induzidos pelo Gb3 em pacientes com DF em tratamento com TRE. / Fabry disease (FD) is an X-linked inborn error of glycosphingolipid catabolism due to deficient activity of C-galactosidase A. Patients present as main findings angiokeratomas in skin and acroparesthesias and usually die in adult age of renal failure and stroke. As a consequence of the enzyme deficiency, the substrates (mainly globotriaosylceramide - Gb3) accumulate in body fluids and lysosomes of many cell types of organism. Since 2001, the available therapy for FD is the Enzyme Replacemente Therapy (ERT). Before that, treatment was just for the symptoms. Some pathophysiology hypotheses are intimately linked to reactive species production and inflammation, but until this moment there were no in vivo studies about it. Hence, the aim of this study was to investigate oxidative stress parameters, pro-inflammatory cytokines and Gb3 in patients with FD under treatment with ERT and, finally, to establish a possible relation between them. We analyzed blood and urine samples of Fabry patients under ERT (n=14) and healthy age-matched controls (n=14). Patients presented decreased levels of antioxidant defenses, assessed by glutathione (GSH), glutathione peroxidase (GPx) activity and increased superoxide dismutase/catalase (SOD/CAT) ratio in erythrocytes. Concerning to the damage to biomolecules (lipids and proteins), we verified in patients increase of malondialdehyde (MDA) and protein carbonyl groups in plasma and of dityrosine (di-Tyr) in urine. The pro-inflammatory cytokines IL-6 and TNF-C were also increased in plasma from patients. Urinary Gb3 presented significant direct correlation with the plasma levels of IL-6, carbonyl groups and MDA. IL-6 was directly and significantly correlated with di-Tyr and inversely correlated with GPx activity. This data suggest that a pro-inflammatory and pro-oxidant state occur, are correlated and seem to be induced by Gb3 in Fabry patients under ERT treatment.

Baseado na hipótese de o que tratamento com 17b-Estradiol, reduz a modulação simpática, o estresse oxidativo e a participação do sistema renina angiotensina sobre o sistema cardiovascular, propomos estudar o balanço simpatovagal e o equilíbrio entre o óxido nítrico (NO) e as espécies reativas ao oxigênio (EROS) em ratas Wistar ovariectomizadas. Além disso, buscamos verificar a efetividade do 17b-Estradiol no controle da PA e na proteção cardiovascular contra os danos causados pelo estresse oxidativo usando doses menores do que as convencionais. Para isso, desenvolvemos três protocolos, usando ratas ovariectomizadas como um modelo experimental de menopausa, onde avaliamos parâmetros morfométricos, funcionais e bioquímicos que permitem a avaliação dos mecanismos relacionados ao objetivo deste trabalho de pesquisa. No primeiro protocolo (I) demonstramos o efeito do estrogênio, em uma dose alta, equivalente àquela praticada na clínica (5mg%), em melhorar o balanço autonômico para o sistema cardiovascular, provavelmente devido a uma melhora no equilíbrio entre as forcas vasodilatadoras, representadas pelo NO, e as forcas vasoconstritoras, representadas pelas EROS vasculares. O estudo também mostra uma forte associação entre o sistema nervoso simpático e a atividade da enzima NADPH oxidase neste modelo animal. No segundo protocolo (II) buscamos testar se 40% da dose convencional de estrogênio seria tão eficaz quanto a dose alta na melhora do controle da pressão arterial e estresse oxidativo cardíaco. Verificamos uma redução significativa na PA e nas concentrações de EROS, como ânion superóxido e peróxido de hidrogênio, um aumento das defesas antioxidantes não enzimáticas, avaliadas através do balanço redox e antioxidantes totais, e das enzimáticas, avaliadas pelas atividades das enzimas superóxido dismutase e catalase. Finalmente, realizamos o terceiro protocolo (III). Através deste testamos se uma dose de estrogênio ainda mais baixa, apenas 10% da dose convencional, seria tão eficaz quanto uma dose elevada para melhorar o controle da pressão arterial e diminuir o estresse oxidativo vascular. Verificamos que independente da dose usada, o estrogênio foi eficaz para reduzir a atividade da enzima NADPH oxidase, a concentração de peróxido de hidrogênio e a pressão arterial. Além de aumentar a concentração plasmática de nitritos totais e o estado redox. Dessa forma, demonstramos que uma dose baixa de estrogênio é tão eficaz como uma dose farmacológica para promover a proteção cardiovascular. / In this thesis was studied the sympathovagal and the nitric oxide (NO)/reactive oxygen species (ROS) balances in ovariectomized female rats. It was verified the effectiveness of 17b-estradiol in the blood pressure (BP) control and cardiovascular oxidative stress using low doses of estrogen. Then, we developed three protocols to evaluate morphometric, hemodynamic and biochemical parameters. In the first protocol (I), we demonstrate the estrogen effects with a pharmacological dose (5 mg%) to improve cardiovascular system autonomic balance. This result was probably due to an improvement in the balance between the vasodilator forces , represented by NO, and vasoconstrictive forces represented by vascular ROS. The study also showed a strong association between the sympathetic nervous system and the NADPH oxidase enzyme activity in this animal model. In the second protocol (II), we tested whether 40% of estrogen conventional dose would be as effective as a high dose in improving the control of blood pressure and oxidative stress. We found a significant reduction in BP and in ROS concentrations such as superoxide anion and hydrogen peroxide, an increase in non-enzymatic antioxidant defenses, as measured by the redox balance and total antioxidants, and enzymes, as assessed by the activities of superoxide dismutase and catalase. Finally, we performed the third protocol (III), which allowed us to test if a low estrogen dose (10% of conventional one), would be as effective as a high dose to improve the control of blood pressure and decrease the vascular oxidative stress. We found that estrogen was effective in reducing the activity of NADPH oxidase, the concentration of hydrogen peroxide and blood pressure in all dose used. Moreover, estrogen increased the total nitrite plasma concentration and redox state. Thus, we have demonstrated that a low dose of estrogen is as effective as a pharmacological dose to promote cardiovascular protection.

Introdução: As mucopolissacaridoses (MPS) são doenças genéticas raras causadas pela atividade deficiente de enzimas lisossômicas que afetam o catabolismo de glicosaminoglicanos, o que leva ao seu acúmulo no organismo e a um quadro clínico multisistêmico. As manifestações clínicas geram limitações nas tarefas cotidianas. Objetivos: Avaliar a capacidade funcional e a amplitude de movimento articular (ADM), e o efeito da Terapia de Reposição Enzimática (TRE) em ambas as variáveis, em um grupo de pacientes com MPS acompanhados por um centro de referência em doenças lisossômicas do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Brasil. Métodos: Estudo prospectivo, longitudinal, com amostragem por conveniência. Utilizou-se o Pediatric Evaluation of Disability Inventory (PEDI) e a Medida de Independência Funcional (MIF) para avaliar funcionalidade, e a goniometria para avaliar ADM. Foram realizadas três avaliações em 0, 6 e 12 meses após inclusão no estudo (Momento 1, Momento 2 e Momento 3). Para fins de análise, os pacientes foram divididos em rês grupos: Grupo 1: pacientes sem TRE; Grupo 2: pacientes em TRE antes e após inclusão no estudo; Grupo 3: pacientes em TRE após inclusão no estudo. Resultados: 21 pacientes foram incluídos: Grupo 1=7 (MPS II, MPS III-B, MPS IV-A); Grupo 2=6 (MPS I; MPS IV) e Grupo 3=8 (MPS I, MPS II, VI), mediana de idade de 10,5 anos, 18,5 anos e 2 anos; e intervalo interquartil de 9-14,5 anos, 11,5-21,75 anos e 1,5-5 anos, respectivamente. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos para ADM. Encontrou-se diferença para a área de autocuidado do PEDI para o Grupo 3 (p=0,05), a melhora clínica na ADM foi observada somente para este grupo. No teste MIF o Grupo 2 apresentou melhores escores em todos os domínios avaliados. Houve correlação positiva entre a área de autocuidado do PEDI e flexão de punho (r=,718). Discussão/Conclusão: A TRE parece promover a manutenção da ADM e funcionalidade. No entanto, é difícil avaliar se isso decorre da TRE, da melhora clínica geral proporcionada pelo tratamento, ou da combinação destes fatores. A preservação da funcionalidade é um desafio no tratamento clínico destes pacientes e a manutenção do desempenho ocupacional deve ser definida como objetivo a ser alcançado. / Introduction: The mucopolysaccharidoses (MPS) are rare genetic disorders caused by a deficiency in lysosomal enzymes that affect the catabolism of glycosaminoglycans and cause their accumulation, resulting in a multisystemic clinical picture. Their clinical manifestations result in limitations to perform daily life tasks. Objectives: To evaluate functional capacity, joint range of motion (ROM), and the effect of enzyme replacement therapy (ERT) in both variables in patients with MPS followed at the reference center for lysosomal disorders at Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Brazil. Methods: The present was a prospective, longitudinal study with convenience samples. The Pediatric Evaluation of Disability Inventory (PEDI) and the Functional Independence Measure (FIM) were used to evaluate functionality, and goniometry was used to evaluate ROM, at three moments (study allocation, and 6 and 12 months after study inclusion). For the analysis, three groups were formed, as follows: Group 1 (patients without ERT); Group 2 (patients on ERT before and after study inclusion), and Group 3 (patients that initiated ERT after study inclusion). Results: 21 patients were included: 7 in Group 1 (MPS II: 3, MPS III-B: 2, MPS IV-A: 2); 6 in Group 2 (MPS I: 3; MPS VI: 3), and 8 in Group 3 (MPS I: 3, MPS II: 4, MPS VI: 1). A statistically significant difference was found in the area of self-care of the PEDI for Group 3 (p=0,05), and clinical improvement in ROM was seen only in Group 3. Group 2 showed higher scores in all domains evaluated by the FIM. No statistically significant difference was found between the groups for ROM in the three moments evaluated. There was a positive correlation between the area of self-care of the PEDI and wrist flexion (r=0.718). Discussion/Conclusion: ERT seems to promote maintenance of ROM and functionality. However, it is difficult to evaluate whether or not this is due to ERT, to the general clinical improvement resulting from the treatment, or the combination of both. The preservation of functionality is an increasing challenge in the treatment of these patients, and maintenance of occupational performance should be defined as an objective to be reached by therapies used.

A doença de Fabry (DF) é um erro inato do catabolismo de glicoesfingolipídeos de herança ligada ao cromossomo X decorrente de uma atividade deficiente da enzima lisossômica C-galactosidase A. Os pacientes apresentam como principais achados angioqueratomas na pele e acroparestesias e geralmente vão a óbito na idade adulta por falência renal e acidente vascular cerebral. Como conseqüência da deficiência enzimática, os substratos (principalmente a globotriaosilceramida – Gb3) acumulam-se em fluidos corporais e lisossomas de diversos tipos celulares do organismo. Desde 2001, a terapia disponível para a DF é a Terapia de Reposição Enzimática (TRE). Antes disso, o tratamento era apenas para os sintomas. Algumas hipóteses para a fisiopatologia da DF estão intimamente ligadas à produção de espécies reativas e inflamação, porém até este momento não haviam estudos in vivo sobre esse tema. Então, o objetivo deste estudo foi investigar parâmetros de estresse oxidativo, citocinas próinflamatórias e Gb3 em pacientes com DF em tratamento com TRE e, finalmente, estabelecer uma possível relação entre eles. Analisamos amostras de sangue e urina de pacientes com DF sob TRE (n=14) e controles saudáveis pareados por idade (n=14). Os pacientes apresentaram níveis diminuídos de defesas antioxidantes, medidas através de glutationa (GSH), atividade da glutationa peroxidase (GPx) e aumento da razão superóxido dismutase/catase (SOD/CAT) em eritrócitos. Em relação ao dano a biomoléculas (lipídeos e proteínas), verificamos nos pacientes aumento de malondialdeído (MDA) e grupamentos carbonilas proteicos no plasma e de di-tirosina (di-Tyr) na urina. As citocinas próinflamatórias IL-6 e TNF-C também mostraram-se aumentadas no plasma dos pacientes. O Gb3 na urina apresentou correlação significativa direta com os níveis plasmáticos de IL-6, grupamentos carbonilas e MDA. IL-6 mostrou-se direta e significativamente correlacionada com di-Tyr e inversamente correlacionada com a atividade da GPx. Esses dados sugerem que os estados próinflamatório e pró-oxidante ocorrem, estão correlacionados e parecem ser induzidos pelo Gb3 em pacientes com DF em tratamento com TRE. / Fabry disease (FD) is an X-linked inborn error of glycosphingolipid catabolism due to deficient activity of C-galactosidase A. Patients present as main findings angiokeratomas in skin and acroparesthesias and usually die in adult age of renal failure and stroke. As a consequence of the enzyme deficiency, the substrates (mainly globotriaosylceramide - Gb3) accumulate in body fluids and lysosomes of many cell types of organism. Since 2001, the available therapy for FD is the Enzyme Replacemente Therapy (ERT). Before that, treatment was just for the symptoms. Some pathophysiology hypotheses are intimately linked to reactive species production and inflammation, but until this moment there were no in vivo studies about it. Hence, the aim of this study was to investigate oxidative stress parameters, pro-inflammatory cytokines and Gb3 in patients with FD under treatment with ERT and, finally, to establish a possible relation between them. We analyzed blood and urine samples of Fabry patients under ERT (n=14) and healthy age-matched controls (n=14). Patients presented decreased levels of antioxidant defenses, assessed by glutathione (GSH), glutathione peroxidase (GPx) activity and increased superoxide dismutase/catalase (SOD/CAT) ratio in erythrocytes. Concerning to the damage to biomolecules (lipids and proteins), we verified in patients increase of malondialdehyde (MDA) and protein carbonyl groups in plasma and of dityrosine (di-Tyr) in urine. The pro-inflammatory cytokines IL-6 and TNF-C were also increased in plasma from patients. Urinary Gb3 presented significant direct correlation with the plasma levels of IL-6, carbonyl groups and MDA. IL-6 was directly and significantly correlated with di-Tyr and inversely correlated with GPx activity. This data suggest that a pro-inflammatory and pro-oxidant state occur, are correlated and seem to be induced by Gb3 in Fabry patients under ERT treatment.

Baseado na hipótese de o que tratamento com 17b-Estradiol, reduz a modulação simpática, o estresse oxidativo e a participação do sistema renina angiotensina sobre o sistema cardiovascular, propomos estudar o balanço simpatovagal e o equilíbrio entre o óxido nítrico (NO) e as espécies reativas ao oxigênio (EROS) em ratas Wistar ovariectomizadas. Além disso, buscamos verificar a efetividade do 17b-Estradiol no controle da PA e na proteção cardiovascular contra os danos causados pelo estresse oxidativo usando doses menores do que as convencionais. Para isso, desenvolvemos três protocolos, usando ratas ovariectomizadas como um modelo experimental de menopausa, onde avaliamos parâmetros morfométricos, funcionais e bioquímicos que permitem a avaliação dos mecanismos relacionados ao objetivo deste trabalho de pesquisa. No primeiro protocolo (I) demonstramos o efeito do estrogênio, em uma dose alta, equivalente àquela praticada na clínica (5mg%), em melhorar o balanço autonômico para o sistema cardiovascular, provavelmente devido a uma melhora no equilíbrio entre as forcas vasodilatadoras, representadas pelo NO, e as forcas vasoconstritoras, representadas pelas EROS vasculares. O estudo também mostra uma forte associação entre o sistema nervoso simpático e a atividade da enzima NADPH oxidase neste modelo animal. No segundo protocolo (II) buscamos testar se 40% da dose convencional de estrogênio seria tão eficaz quanto a dose alta na melhora do controle da pressão arterial e estresse oxidativo cardíaco. Verificamos uma redução significativa na PA e nas concentrações de EROS, como ânion superóxido e peróxido de hidrogênio, um aumento das defesas antioxidantes não enzimáticas, avaliadas através do balanço redox e antioxidantes totais, e das enzimáticas, avaliadas pelas atividades das enzimas superóxido dismutase e catalase. Finalmente, realizamos o terceiro protocolo (III). Através deste testamos se uma dose de estrogênio ainda mais baixa, apenas 10% da dose convencional, seria tão eficaz quanto uma dose elevada para melhorar o controle da pressão arterial e diminuir o estresse oxidativo vascular. Verificamos que independente da dose usada, o estrogênio foi eficaz para reduzir a atividade da enzima NADPH oxidase, a concentração de peróxido de hidrogênio e a pressão arterial. Além de aumentar a concentração plasmática de nitritos totais e o estado redox. Dessa forma, demonstramos que uma dose baixa de estrogênio é tão eficaz como uma dose farmacológica para promover a proteção cardiovascular. / In this thesis was studied the sympathovagal and the nitric oxide (NO)/reactive oxygen species (ROS) balances in ovariectomized female rats. It was verified the effectiveness of 17b-estradiol in the blood pressure (BP) control and cardiovascular oxidative stress using low doses of estrogen. Then, we developed three protocols to evaluate morphometric, hemodynamic and biochemical parameters. In the first protocol (I), we demonstrate the estrogen effects with a pharmacological dose (5 mg%) to improve cardiovascular system autonomic balance. This result was probably due to an improvement in the balance between the vasodilator forces , represented by NO, and vasoconstrictive forces represented by vascular ROS. The study also showed a strong association between the sympathetic nervous system and the NADPH oxidase enzyme activity in this animal model. In the second protocol (II), we tested whether 40% of estrogen conventional dose would be as effective as a high dose in improving the control of blood pressure and oxidative stress. We found a significant reduction in BP and in ROS concentrations such as superoxide anion and hydrogen peroxide, an increase in non-enzymatic antioxidant defenses, as measured by the redox balance and total antioxidants, and enzymes, as assessed by the activities of superoxide dismutase and catalase. Finally, we performed the third protocol (III), which allowed us to test if a low estrogen dose (10% of conventional one), would be as effective as a high dose to improve the control of blood pressure and decrease the vascular oxidative stress. We found that estrogen was effective in reducing the activity of NADPH oxidase, the concentration of hydrogen peroxide and blood pressure in all dose used. Moreover, estrogen increased the total nitrite plasma concentration and redox state. Thus, we have demonstrated that a low dose of estrogen is as effective as a pharmacological dose to promote cardiovascular protection.

As mudanças observadas no perfil biofísico feminino ao longo dos anos, resultam em ganho ponderal progressivo, com modificações na composição corporal e distribuição do tecido adiposo. Sabe-se que mulheres com maior nível de atividade física possuem um menor percentual de gordura corporal e visceral, quando comparadas com sedentárias, logo, apresentam um perfil mais benéfico do ponto de vista cardiovascular. Todavia, a influência da terapia hormonal sobre estas variáveis, e consequentemente o desenvolvimento de risco cardiovascular, são discutidos. Assim, nosso objetivo foi determinar se existe associação entre o nível de atividade física e variáveis antropométricas e de composição corporal, em pacientes pós-menopáusicas antes e depois da terapia hormonal. Foram incluídas 34 mulheres pós-menopáusicas recentes, consultando por sintomas de deficiência estrogênica. As pacientes realizaram avaliação antropométrica: medidas da cintura, quadril, relação cintura quadril, índice de massa corporal e de composição corporal (dobras cutâneas, para avaliação do percentual de gordura corporal) antes e 4 meses após a terapia hormonal. O nível de atividade física foi quantificado através da contagem de passos com pedômetro, e também da aplicação de um questionário. As pacientes apresentaram idade média de 51 ±2,85 anos, tempo de menopausa de 23,1 ±10 meses, o índice de massa corporal =26,94 ±2,59, a circunferência da cintura 83,29 ±5,73 e a relação cintura quadril 0,79 ±0,05 Estas variáveis não diferiram antes e depois da terapia hormonal. Em contraste, observou-se redução no percentual de gordura corporal após 4 meses de terapia hormonal (26,81 ±2,61 - 25,81 ±2,44; p<0,001). Verificou-se uma correlação negativa e significativa da atividade física com o percentual de gordura corporal (r=-0,36, p=0,03), e com relação cintura quadril (r=-043, p=0,01). Quando as pacientes foram estratificadas em ativas ( 6.000 passos diários) e inativas (<6.000 passos diários), observou-se uma correlação negativa e significativa do número de passos com circunferência da cintura (r=-0,42, p=0,04) e relação cintura quadril (r=-0,58, p=0,03) somente nas pacientes ativas, o que não aconteceu nas pacientes inativas. Obtivemos uma redução do percentual de gordura corporal, sem modificações do índice de massa corporal ou da circunferência da cintura ao longo dos 4 meses de terapia hormonal nas pacientes estudadas. O número de passos apresentou correlação negativa com percentual de gordura e medidas de adiposidade central. Estas correlações foram evidentes especialmente nas pacientes consideradas ativas. Estes dados salientam a importância da prática de atividade física na manutenção de um perfil favorável cardiovascular em pacientes sob terapia hormonal para a menopausa. / The changes observed in the biophysical woman profile over the years result in gradual weight gain, with changes in body composition and fat’s distribution. It is known that women with higher levels of physical activity have a lower percentage of body and visceral fat, compared with sedentary ones, with a beneficial cardiovascular profile. However, the influence of hormonal therapy on these variables, and consequently on the development of cardiovascular risk, is discussed. Therefore the goal of the present study was to determine whether there is an association between the level of physical activity and body composition and anthropometric variables, in post-menopausal patients before and after hormonal therapy. Thirty-four recent post-menopausal women, consulting for symptoms of estrogen deficiency, were included in the study. Patients underwent anthropometric assessment: waist, hip, waist to hip ratio, body mass index and body composition (skinfolds, to evaluate the percentage of body fat) before and 4 months after hormonal therapy. The level of physical activity was quantified by both counting the steps with pedometer and the application of a questionnaire. Patients had a mean age of 51 ± 2,85 years, time of menopause, 23.1 ± 10 months, body mass index = 26.94 ± 2.59, waist 83.29 ±5.73, and waist to hip ratio 0.79 ± 0.05. These variables did not differ before and after hormonal therapy. In contrast, there was a reduction in the percentage of body fat after 4 months of hormonal therapy (26.81 ± 2.61 to 25.81 ± 2.44; p <0.001). There was a significant negative correlation of the physical activity with the percentage of body fat (r = - 0.36, p = 0.03), and waist to hip ratio (r = - 0.43, p = 0.01). When the patients were stratified into active ( 6.000 daily steps) and inactive (<6.000 daily steps), there was a significant negative correlation in the number of steps with waist (r = - 0.42, p = 0, .04) and waist to hip ratio (r = - 0.58, p = 0.03) only in active patients, which did not occurred in inactive patients. It was observed a reduction in the percentage of body fat, without modification in body mass index or waist circumference over the 4 months of hormonal therapy in the studied patients. There was also a negative correlation between the number of steps and the percentage of body fat and measurements of central adiposity. These correlations were evident especially in active patients. These data emphasize the relevance of the physical activity’s practice in preserving a favorable cardiovascular profile in patients using hormonal therapy for menopause.

A Mucopolissacaridose tipo I (MPS I) é causada pela deficiência da α-Liduronidase (IDUA), uma hidrolase lisosomal responsável pela degradação dos glicosaminoglicanos (GAG) heparan e dermatan sulfato. Diversos processos bioquímicos e fisiológicos são afetados pelo acúmulo desses substratos nas células, levando a uma condição patológica multisistêmica. Apesar dos benefícios clínicos obtidos com os tratamentos atualmente disponíveis, várias limitações têm sido relatadas, sendo necessária a busca de novas estratégias terapêuticas. Uma abordagem promissora de terapia gênica/celular para o tratamento da MPS I é a microencapsulação de células geneticamente modificadas. Neste trabalho, produzimos microcápsulas com células recombinantes superexpressando IDUA, as quais foram implantadas em camundongos MPS I a fim de avaliar sua eficiência como uma terapia. No primeiro estudo, as cápsulas foram implantadas no tecido subcutâneo para um tratamento de 120 dias. A atividade de IDUA no soro teve um leve aumento nos primeiros 45 dias. Depois de 120 dias, a atividade de IDUA foi detectada no fígado, rim e coração. A dosagem bioquímica do acúmulo de GAG nos tecidos mostrou níveis reduzidos no rim. A análise histológica confirmou esses resultados e, de modo interessante, mostrou uma reorganização no parênquima hepático com menos células vacuolizadas. Além disso, as microcápsulas foram recuperadas para análise histológica e foi observada a presença de células inflamatórias e uma camada fibrótica em torno das cápsulas. O segundo estudo foi um tratamento de 60 dias com as microcápsulas implantadas no epíplon. Os níveis de IDUA no soro foram transitórios durante o tratamento e 60 dias depois da implantação a atividade enzimática foi detectada apenas no coração. A avaliação do acúmulo de GAG não apresentou diferenças entre os camundongos MPS I tratados e não tratados. Em ambos os estudos, alguns animais foram utilizados para um experimento em curto prazo e um aumento nos níveis de IDUA foi observado nos tecidos 24 horas após a implantação das cápsulas. Concluindo, as células microencapsuladas foram capazes de corrigir alguns aspectos da doença. No entanto, fatores como uma resposta imune contra a enzima e ao biomaterial, ou a dose de células nas cápsulas, podem ter prejudicado a eficiência do tratamento, sugerindo que modificações na técnica são necessárias para obter um melhor desempenho. / Mucopolysaccharidosis type I (MPS I) is caused by a deficiency of α-Liduronidase (IDUA), a lysosomal hydrolase responsible for the degradation of the glycosaminoglycans (GAG) heparan and dermatan sulfate. The consequent accumulation of these substrates throughout the cells affects several biochemical and physiological processes, leading to multisystemic pathological condition. Although the clinical benefits of the treatments currently available, several limitations have been noted and the search for alternative therapeutic strategies are necessary. A promising gene/cell therapy approach for treating MPS I is the microencapsulation of genetically modified cells. In this work, we produced microcapsules containing recombinant cells overexpressing IDUA, which were implanted in MPS I mice in order to evaluate their efficiency as a treatment. In the first study, capsules were implanted in the subcutaneous tissue for a 120-days treatment. Serum IDUA activity was slightly increased in the first 45 days. After 120 days, IDUA activity was detected in the liver, kidney and heart. The biochemical measurement of GAG accumulation in the tissues revealed decreased levels in the kidney. The histological analysis confirmed these results and, interestingly, showed a reorganization of the hepatic parenchyma with less cell vacuolization. In addition, microcapsules were retrieved for histological analysis and it was observed the presence of inflammatory cells and a fibrotic layer around the capsules. The second study was a 60- day treatment with the microcapsules implanted in the omentum. Serum IDUA levels were transient over treatment and 60 days post-implantation the enzyme activity was detected only in the heart. The evaluation of GAG storage did not reveal differences between treated and untreated MPS I mice. In both studies, some animals were used for a shortterm experiment and increased IDUA levels were observed in the tissues 24 h after capsules implantation. In conclusion, microencapsulated cells were able to correct some aspects of the disease. However, factors such as immune response against the enzyme and the biomaterial or the dose of cells in the capsules could be impairing the efficiency of the treatment, suggesting that modifications on the technique are necessary to achieve a better performance.

Orientador: Eliana Cotta de Faria / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T18:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castanho_VeraSylvia_D.pdf: 1545828 bytes, checksum: e5e99c4b305a273ca51cb37d76941541 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta tese envolveu estudos com 287 mulheres, 69 não menopausadas e 218 pós-menopausadas; destas 84 em e 124 sem terapia de reposição hormonal (TRH), todas atendidas em hospitais públicos da Universidade Estadual de Campinas, Estado de São Paulo. As voluntárias foram recrutadas junto aos ambulatórios de dislipidemias (n=193), do Hospital das Clínicas Unicamp, e do ambulatório de menopausa (n=94), do CAISM/Unicamp. Seu intervalo de idades foi de 20 a 82 anos. As pós-menopausadas apresentavam idade acima de 40 anos e amenorréia por período superior a um ano. O grupo em terapia de reposição hormonal foi subdividido de acordo com o tipo de TRH em 2 subgrupos: pacientes em uso de estrógenos isoladamente (0.625mg/dia, n=48) ou pacientes em reposição hormonal combinada com acetato de medroxiprogesterona, (2,5mg/dia, 10% e 5mg/dia, 90%, n=36), por no mínimo um ano. Caracterizaram a metodologia a definição da menopausa, através do preenchimento de questionário sobre o tempo de amenorréia natural, a determinação do uso e tipo de terapia de reposição hormonal por meio de entrevistas, seguidas de exame médico clínico. Foi objetivo a determinação dos efeitos do uso da terapia de reposição hormonal oral no período pós-menopausal, estrogênica ou estrogênica associada à progestágenos sobre diversos marcadores séricos de oxidação no plasma. Como evento ponto-final da aterosclerose precoce determinou-se os efeitos da menopausa e da menopausa tratada com reposição hormonal sobre a aterosclerose precoce carotidiana e sua regulação metabólica. A abordagem de efeitos metabólicos da TRH foi realizada com a determinação após uso da terapia de reposição hormonal oral das atividades de proteínas reguladoras do metabolismo das lipoproteínas plasmáticas: a lípase hepática, a lipoproteína lipase, a proteína de transferência de colesteril-éster e a proteína de transferência de fosfolípides. Foram analisados também os seguintes parâmetros: colesterol, não HDL colesterol (NHDLcol), colesterol de lipoproteínas de alta densidade (HDLcol), colesterol de lipoproteínas de baixa densidade (LDLcol), triglicérides (TG), apolipoproteínas (AI e B 100), lipoproteína (a) Lp(a), autoanticorpos anti-LDL oxidada, anticorpos anti-epítopos proteicos da apolipoproteína B oxidada (anti-D, anti-D2 e anti-A); atividades das proteínas de transferência de colesteril-éster (CETP) e de fosfolípides (PLTP), da lipase hepática (LH), da lipoproteína lipase (LPL), a atividade séricas da catalase, determinação do nitrato, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e PCR séricos. O parâmetro radiológico medido foi o espessamento íntimo-médio da camada carotídiana (EIM) das artérias carótidas comuns direita e esquerda (ultra-sonografia Doppler). A análise estatística dos dados foi realizada através do programa SAS. Procedeu-se à correções para idade e IMC, quando indicado. A analise de regressão linear múltipla foi utilizada para acessar a influência dos diversos parâmetros bioquímicos e antropométricos sobre a EIM carotídea. Foram observados vários efeitos bioquímicos e antropométricos pró-aterogênicos da menopausa: aumento do EIM, do IMC, da medida da cintura e títulos de autoanticorpos anti-LDL oxidada e anti-D. A terapia de reposição hormonal apresentou efeitos modificadores benéficos reduzindo a lipase hepática (maior magnitude com a terapia conjugada), aumento de HDLcol, redução de autoanticorpos anti-D2 e aumento da concentração da catalase, (maior magnitude na terapia combinada). Outros marcadores de estresse oxidativo os nitratos, as substancias reativas ao ácido tiobarbitúrico e os lipoperóxidos não se modificaram com a TRH. Nas análises multivariadas a TRH conjugada e estrogênica modulou a EIM através de três fatores: via triglicérides, CETP (negativo) e lipoperóxidos (ao contrário do grupo sem TRH, com sete fatores de regulação); a terapia estrogênica atuou apenas via TG. Houve influência positiva do tratamento sobre a regulação positiva pela PCR a qual desapareceu. Este estudo reitera o risco aumentado para a doença cardiovascular (DCV) pelo aumento de um conjunto de fatores de risco na mulher em pós-menopausa, fato já demonstrado em estudos prévios. A TRH foi benéfica do ponto de vista de melhora do perfil de lípides. Modificou favoravelmente a lípase hepática aumentando o colesterol da HDL, lipoproteína anti-aterogênica. A redução de autoanticorpos contra a oxidação apoproteica B100 e o aumento da atividade sérica da catalase demonstram capacidade antioxidante maior e dredução do estersse oxidativo plasmático. Não menos importante e apesar do efeito ter sido insuficiente amostra populacional para alterar a EIM, a TRH modificou a modulação da aterosclerose precoce no sentido de maior ateroproteção / Abstract: This thesis was composed of studies conducted on 287 women: pre menopausal (69) and post (218); the last with (n=84, WHRT) and without (n=134, WTRT) hormone replacement therapy (HRT), attended at the UNICAMP university hospitals, São Paulo state. The volunteers were recruited from Hospital de Clínicas (n=193) and CAISM hospital (n=94). They aged from 20 to 82 years (y). Postmenopausal women were 40y old and above and presented amenorrhea for at least 1 year. WHRT women were subdivided in 2 groups: one using conjugated estrogens (0.625mg/day, n=48) or estrogen associated with medroxyprogesterone acetate (2.5, 10% of all or 5mg/day 90% of all, n=36). The methodology was characterized by the menopause definition and through questionnaires and a clinical exam. The objective of this study was to verify if HRT, estrogenic or combined, modified plasmatic oxidative markers. The end-point for atherosclerosis was the measurement of common carotid intima-media thickness (IMT), as well as its metabolic regulation. The study also dtermined the activities of several proteins of lipid metabolism: lipoprotein lipase, hepatic lipase, cholesteryl ester and phospholipid transfer protein under HRT estrogenic or combined. ELISA, nephelometric, enzymatic and radiometric methods were used to determine several parameters: cholesterol, non HDL cholesterol (NHDLchol), HDL-cholesterol, LDL-cholesterol triglycerides (TG), apolipoproteins (AI e B 100), lipoprotein (a), Lp(a), autoantibodies against oxidized LDL, epitopes of oxidized apolipoprotein B100 (anti-D, anti-D2 e anti-A); activities of CETP, PLTP, HL LH and LPL, catalase, nitrates, TBARS, lipid peroxides, CRP. The radiologic common carotid intima-media thickness was done by Doppler ultrasound. The data were analyzed by the SAS statistical package. Multiple linear regression analyses were used to assess the influence of diverse biochemical markers on carotid IMT. In this study several postmenopausal anthropometric and biochemical effects were pro-atherogenic: increases in IMT, BMI (body mass index), WC (waist circumference), antibodies against oxidized LDL and anti-apoD antibodies titers. HRT showed beneficial actions, decreasing HL activity, reducing anti-D2 antibody titers, increasing HDLchol and catalase activity. The nitrate concentration, TBARS and hydroperoxides showed no changes with HRT. HRT improved the women¿s lipid profiles but not ApoAI and B100. decreased hepatic lipase and increased HDLchol, an anti-atherogenic lipoprotein, reduced anti-D2 and increased catalase activity. Although HRT was insufficient to modify IMT, the multivariate analysis demonstrated that conjugated and estrogen HRT modulated IMT through triglycerides concentration, CETP (negative) and lipid peroxides a situation differently from non-treated women that presented 7 modulators; under estrogenic treatment only TG regulated IMT. As well the hormone treatment influenced favorably excluding the effects positive of CRP. This study reinforces the higher risk of CAD in post-menopausal women and the beneficial action of HRT by improving lipid profiles. It changed favorably HL, HDL-cholesterol, decreased antibodies against oxidized apoB100 and increased catalase activity indicating reduced oxidative stress; not less important are the results showing that HRT although not changing carotid IMT, modified beneficially the relationship of precocious atherosclerosis and its modulators suggesting an atheroprotective action / Doutorado / Patologia Clinica / Doutor em Ciências Médicas