Neste trabalho foram realizadas reações de redução de cetonas empregando diferentes organismos marinhos como biocatalisadores (algas, fungos e bactérias). Nas triagens foram utilizados derivados de acetofenonas (o-iodoacetofenona, m-iodoacetofenona, p-iodoacetofenona, o-fluoracetofenona, o-cloroacetofenona, o-bromoacetofenona, o-nitroacetofenona) e duas cetonas 1,3-dicarboniladas: a 4,4,4-triflúor-1-(furan-2-il)butano-1,3-diona e a 4,4,4-triflúor-1-(naftalen-2-il)butano-1,3-diona. As reações com as algas marinhas Bostrychia tenella e a Bostrychia radicans levaram aos álcoois com excelentes seletividades (ee >98%), contudo, obtiveram-se baixas conversões. Foram isoladas as bactérias Bt-01 (B. tenella) e Bt-02 (B. radicans), as quais catalisaram as reduções das acetofenonas com resultados similares aos obtidos com as algas. Os fungos (Br-09, Br-23, Br-27, Br-61) isolados da alga B. radicans reduziram as acetofenonas com boas seletividades e conversões. Ainda, reações de redução das acetofenonas com quatro linhagens de fungos isolados da alga Sargassum sp (SMA2-C, SMA2-8, SMA2-58, SGPY-41) levaram a obtenção dos respectivos álcoois com diferentes conversões e seletividades. As reduções das cetonas 1,3-dicarboniladas foram realizadas com as algas B. tenella e B. radicans, e com sete linhagens de fungos marinhos (Aspergillus sydowii Ce15, Aspergillus sydowii Ce19, Aspergillus sydowii Gc12, Bionectria sp Ce5, Penicillium raistrickii Ce16, Penicillium miczynskii Gc5 e Trichoderma sp Gc1). As algas e os fungos marinhos catalisaram a redução regiosseletiva e estereosseletiva das cetonas 1,3-dicarboniladas, onde ocorreu a redução do grupo α-trifluorcarbonílico. Concluiu-se que as algas e seus microrganismos associados, e os fungos marinhos têm potencial para serem utilizados como biocatalisadores em reações de redução. Este trabalho foi o primeiro estudo realizado no país envolvendo algas marinhas e seus microrganismos associados em reações de redução de cetonas, cujos resultados são bastante promissores. / In this work, were investigated the ketone reduction reactions using several marine organisms as biocatalysts (algae, fungi and bacteria). In the screening were utilized acetophenone derivatives (o-iodoacetophenone, m-iodoacetophenone, p-iodoacetophenone, o-fluoroacetophenone, o-chloroacetophenone, o-bromoacetophenone, o-nitroacetophenone) and two 1,3-dicarbonylated compounds: 4,4,4-trifluoro-1-(furan-2-yl)butane-1,3-dione and 4,4,4-trifluoro-1-(naftalen-2-yl)butane-1,3-dione. The reactions with algae Bostrychia tenella and Bostrychia radicans afforded the alcohols with high selectivities (ee > 98%), however, with low conversions. The bacteria Bt-01 and Bt-02 were isolated from algae B. tenella and B. radicans, respectively, which catalyzed the reductions of acetophenones as the same as obtained with the algae. The acetophenones were reduced by several fungi (Br-09, Br-23, Br-27, Br-61) in good selectivities and conversions. These fungi were isolated from Bostrychia radicans. In addition, the acetophenone reduction reactions were screened with four strains of fungi, which were isolated from algae Sargassum sp (SMA2-C, SMA2-8, SMA2-58, SGPY-41). The alcohols were obtained with different conversions and selectivities. The reductions of 1,3-dicarbonylated compounds were carried out with the algae B. tenella and B. radicans, and marine fungi (Aspergillus sydowii Ce15, Aspergillus sydowii Ce19, Aspergillus sydowii Gc12, Bionectria sp Ce5, Penicillium raistrickii Ce16, Penicillium miczynskii Gc5 and Trichoderma sp Gc1). The algae and marine fungi catalyzed regio- and estereoselectively reductions of the 1,3-dicarbonylated compounds. The α-trifluoromethylcarbonyl group was reduced preferentially. In conclusion, the algae and associated micro-organisms and marine fungi have potential for catalyzing ketone reduction reactions. This investigation was the first study carried out in the Brazil by using algae and associated micro-organisms in the ketone reduction reactions. The obtained results here are promising and interesting.

Eimeria tenella est un parasite apicomplexe responsable de la coccidiose aviaire. Il s’agit de l’une des plus importantes maladies parasitaires en élevage avicole. Le génome d’E. tenella code pour 28 protéines appartenant à la famille des ROP kinases. Chez T. gondii, les ROP sont des facteurs de virulence majeurs. Elles sont secrétées dans la cellule hôte et interviennent dans le développement du parasite en détournant les fonctions cellulaires au profit du parasite et en modulant la réponse immune de l’hôte. Parmi les ROP kinases, EtROP17 est l’une des kinases identifiées en protéomique chez le sporozoïte. L'objectif de ma thèse était d'étudier les fonctions de la EtROP17 dans la pathogénicité d’E. tenella. EtROP17 est une kinase active, capable d’autophosphorylation. Son extension N-ter (NTE) est nécessaire à son activité catalytique. En outre, EtROP17 induit un arrêt du cycle cellulaire en phase G1 et bloque l'apoptose en ciblant directement la p53 de la cellule hôte. EtROP17 immunoprécipite de nombreuses protéines des filaments intermédiaires notamment la vimentine et les cytokératines, suggérant ainsi que la kinase agit sur le cytosquelette de la cellule. L’ensemble de ces résultats confirment que EtROP17 est un effecteur de la modulation de la réponse de la cellule hôte au cours de l'infection par E. tenella. / Eimeria tenella is an apicomplexan parasite. It is responsible for cecal coccidiosis which causes severe economic losses in the poultry industry. The kinome of E. tenella comprises 28 putative members of ROP kinase family which is specific to the coccidian clade. In T. gondii, ROP kinases are key virulence factors. They hijack and modulate many cellular functions and pathways, allowing the parasite’s survival and development. EtROP17 is one of the two ROP kinases, EtROP17 and EtROP25, identified in sporozoïte proteomic. The aim of my thesis was to study the functions of EtROP17 in the interaction between the parasite and the host cell. EtROP17 is an active kinase and uses a non-canonical mechanism to phosphorylate its substrate. The N-terminal extension (NTE) is essential for catalytic activity. Moreover, EtROP17 induces cell cycle arrest in G1 phase and blocks apoptosis and cell mortality by directly targeting the host cell’s p53. EtROP17 immunoprecipitates many proteins of the intermediate filaments including vimentine and cytokeratins suggesting that the kinase acts on the cell cytoskeleton. Taken together, these results support that EtROP17 is a bona fide effector for the modulation of the host cell’s response during E. tenella infection.

Neste trabalho foram realizadas reações de redução de cetonas empregando diferentes organismos marinhos como biocatalisadores (algas, fungos e bactérias). Nas triagens foram utilizados derivados de acetofenonas (o-iodoacetofenona, m-iodoacetofenona, p-iodoacetofenona, o-fluoracetofenona, o-cloroacetofenona, o-bromoacetofenona, o-nitroacetofenona) e duas cetonas 1,3-dicarboniladas: a 4,4,4-triflúor-1-(furan-2-il)butano-1,3-diona e a 4,4,4-triflúor-1-(naftalen-2-il)butano-1,3-diona. As reações com as algas marinhas Bostrychia tenella e a Bostrychia radicans levaram aos álcoois com excelentes seletividades (ee >98%), contudo, obtiveram-se baixas conversões. Foram isoladas as bactérias Bt-01 (B. tenella) e Bt-02 (B. radicans), as quais catalisaram as reduções das acetofenonas com resultados similares aos obtidos com as algas. Os fungos (Br-09, Br-23, Br-27, Br-61) isolados da alga B. radicans reduziram as acetofenonas com boas seletividades e conversões. Ainda, reações de redução das acetofenonas com quatro linhagens de fungos isolados da alga Sargassum sp (SMA2-C, SMA2-8, SMA2-58, SGPY-41) levaram a obtenção dos respectivos álcoois com diferentes conversões e seletividades. As reduções das cetonas 1,3-dicarboniladas foram realizadas com as algas B. tenella e B. radicans, e com sete linhagens de fungos marinhos (Aspergillus sydowii Ce15, Aspergillus sydowii Ce19, Aspergillus sydowii Gc12, Bionectria sp Ce5, Penicillium raistrickii Ce16, Penicillium miczynskii Gc5 e Trichoderma sp Gc1). As algas e os fungos marinhos catalisaram a redução regiosseletiva e estereosseletiva das cetonas 1,3-dicarboniladas, onde ocorreu a redução do grupo α-trifluorcarbonílico. Concluiu-se que as algas e seus microrganismos associados, e os fungos marinhos têm potencial para serem utilizados como biocatalisadores em reações de redução. Este trabalho foi o primeiro estudo realizado no país envolvendo algas marinhas e seus microrganismos associados em reações de redução de cetonas, cujos resultados são bastante promissores. / In this work, were investigated the ketone reduction reactions using several marine organisms as biocatalysts (algae, fungi and bacteria). In the screening were utilized acetophenone derivatives (o-iodoacetophenone, m-iodoacetophenone, p-iodoacetophenone, o-fluoroacetophenone, o-chloroacetophenone, o-bromoacetophenone, o-nitroacetophenone) and two 1,3-dicarbonylated compounds: 4,4,4-trifluoro-1-(furan-2-yl)butane-1,3-dione and 4,4,4-trifluoro-1-(naftalen-2-yl)butane-1,3-dione. The reactions with algae Bostrychia tenella and Bostrychia radicans afforded the alcohols with high selectivities (ee > 98%), however, with low conversions. The bacteria Bt-01 and Bt-02 were isolated from algae B. tenella and B. radicans, respectively, which catalyzed the reductions of acetophenones as the same as obtained with the algae. The acetophenones were reduced by several fungi (Br-09, Br-23, Br-27, Br-61) in good selectivities and conversions. These fungi were isolated from Bostrychia radicans. In addition, the acetophenone reduction reactions were screened with four strains of fungi, which were isolated from algae Sargassum sp (SMA2-C, SMA2-8, SMA2-58, SGPY-41). The alcohols were obtained with different conversions and selectivities. The reductions of 1,3-dicarbonylated compounds were carried out with the algae B. tenella and B. radicans, and marine fungi (Aspergillus sydowii Ce15, Aspergillus sydowii Ce19, Aspergillus sydowii Gc12, Bionectria sp Ce5, Penicillium raistrickii Ce16, Penicillium miczynskii Gc5 and Trichoderma sp Gc1). The algae and marine fungi catalyzed regio- and estereoselectively reductions of the 1,3-dicarbonylated compounds. The α-trifluoromethylcarbonyl group was reduced preferentially. In conclusion, the algae and associated micro-organisms and marine fungi have potential for catalyzing ketone reduction reactions. This investigation was the first study carried out in the Brazil by using algae and associated micro-organisms in the ketone reduction reactions. The obtained results here are promising and interesting.

Plantas do gênero Alternanthera (Amaranthaceae) vêm sendo estudadas por suas propriedades antiparasitária, antibacteriana e antiviral. No Brasil a planta Alternanthera tenella Colla, objeto de nossa investigação, é utilizada na medicina popular por possuir atividade antiinflamatória. Considerando a importância do sistema imunológico em infecções e em doenças auto-imunes sistêmicas que apresentam intensa reação inflamatória, o objetivo do atual estudo foi investigar a ação imunomoduladora de extratos de A. tenella no sistema imune de camundongos BALB/c e sua atividade em modelo de artrite experimental induzida pelo óleo mineral pristane (2,6,10,14-tetrametilpentadecano) em camundongos AIRmax, obtidos por seleção genética para reação inflamatória aguda máxima. Extratos brutos orgânicos (etanólico e hexânico), aquosos, frações e flavonóides foram inoculados via intraperitoneal em camundongos BALB/c imunizados ou não com eritrócitos de carneiro (EC). Efeitos imunomoduladores e imunotóxicos foram avaliados através da determinação do peso corporal e dos órgãos linfóides, celularidade do baço e de ensaios funcionais como enumeração de células formadoras de placas (PFC, plaque forming cells), produção de anticorpos anti-EC e edema de pata induzido por carragenina. Posteriormente foram avaliados os efeitos dos extratos aquosos nas subpopulações de linfócitos esplênicos (CD3, CD4, CD8 e CD19), na expressão de marcadores de ativação de linfócitos (CD25, CD40, CD45RB e CD69) e na indução de apoptose nessas células. Os extratos avaliados não induziram alterações no peso dos animais e dos órgãos (baço, timo e fígado) após 4 e 14 dias. Animais imunizados com EC e tratados com o flavonóide 2-O--L-ramnopiranosilvitexina (15 mg/kg), isolado de extrato bruto etanólico (E) ou com o extrato aquoso extraído a frio (AF - 100 mg/kg) apresentaram aumento significativo (p<0,05) no número de PFC anti-EC em comparação aos controles. Os extratos E e AF induziram aumento no título de anticorpos circulantes anti-EC das classes IgG e IgM. Estes resultados sugerem atividade imunoestimulante. Ambos os extratos aquosos, AF e extraído a quente (AQ), apresentaram atividade antiinflamatória no edema de pata induzido por carragenina, principalmente AF que demonstrou efeito dose-dependente (50% e 61% de inibição do edema nas doses de 200 mg/kg e 400 mg/kg, respectivamente). Estes extratos em camundongos BALB/c normais não induziram apoptose, alterações nas subpopulações de linfócitos e não modificaram a expressão de marcadores de ativação em linfócitos T e B. Com base nestes resultados, o extrato AF foi selecionado para utilização nos experimentos em camundongos AIRmax, para investigação de suas possíveis atividades moduladora e/ou terapêutica na artrite induzida por pristane. Os animais que foram tratados com seis doses de 200 mg/kg do extrato AF antes das injeções do pristane (G1, n=15) apresentaram menor incidência de artrite em comparação ao grupo controle positivo, composto por animais que receberam apenas pristane (G4, n=15) (54,5% e 70%, respectivamente). A porcentagem de animais que apresentaram deformidade nas articulações, também foi menor no grupo G1 (18,2%) em comparação ao G4 (30%). Os animais que receberam apenas o extrato (G3, n=14) não apresentaram artrite. Adicionalmente, AF conferiu atividade protetora ao desenvolvimento de ascite, processo inflamatório que também pode ser induzido pelo óleo mineral. As taxas de incidência de ascite nos animais tratados previamente (G1) bem como nos animais tratados após (G2, n=16) as injeções de pristane foram menores do que a do grupo controle positivo (G1=18,2%, G2=6,7% e G4= 50%). Ressalta-se que os índices de sobrevivência nos grupos de animais que receberam o extrato foram superiores ao grupo controle positivo (G1= 86,7%; G2= 93,7%; G4= 60,0%). A taxa de sobrevivência do grupo G3 foi de 100% ao final do experimento. Esses efeitos moduladores do extrato no processo da artrite parecem não ser dependentes da modulação de marcadores de ativação de linfócitos T, nem de alterações nas subpopulações dessas células (CD4+, CD8+, T regulatórias). Tampouco dependeram da indução de apoptose nos linfócitos esplênicos, conforme avaliado pelas técnicas da anexina V e análise da fragmentação de DNA. Entretanto, aumentos na porcentagem de células B/CD69+ sugerem possível participação destas células no processo de modulação da doença. Analisados conjuntamente, os resultados apresentados sugerem que alguns dos produtos vegetais avaliados podem modular a função de linfócitos B, além de apresentarem importante atividade antiinflamatória em edema de pata induzido por carragenina. Adicionalmente, o extrato AF apresentou ação moduladora na artrite induzida por pristane. Esses resultados fornecem subsídios para o entendimento das atividades biológicas da Alternanthera tenella e para a validação científica do seu uso popular / Antiparasitic, antibacterial and antiviral activities in plants of the Alternanthera genus (Amaranthaceae) have been studied. In Brasil, Alternanthera tenella Colla are used in popular medicine as an anti-inflammatory agent. Considering the importance of the immune system in infectious and systemic autoimmune diseases showing intense inflammatory reaction, the objective of this study was to investigate the immunomodulatory activity of A. tenella extracts in BALB/c mice. The plant extracts were also tested in a mineral pristane oil (2,6,10,14-tetramethylpentadecane) induced arthritis model in AIRmax mice, genetically selected for maximal acute inflammatory reactions. Organic solvent crude extracts (ethanol and hexane), aqueous fractions and isolated flavonoids were intraperitoneally inoculated in BALB/c mice immunized or not with sheep red blood cells (SRBC). Immunomodulatory and immunotoxic effects were evaluated by determining body and lymphoid organ weights, splenic cellularity and through functional assays like plaque-forming cells (PFC), antibody anti-SRBC production and carrageenan-induced paw edema. The effects of aqueous extracts on splenic lymphocyte subtypes (CD3, CD4, CD8 and CD19) and apoptosis detection in these cells were further evaluated. The extracts tested did not induce changes in body and organ (spleen, thymus and liver) weights 4 and 14 days after administration. PFC numbers were significantly increased (p<0,05) in SRBC immunized animals treated with 15mg/kg 2-O--L-ramnopiranosilvitexina, a flavonoid isolated from the etanolic (E) crude extract or with the cold aqueous extract (CAE 100 mg/kg) when compared to the controls. The E and CAE extracts induced increased anti-SRBC IgG and IgM circulating antibody titers, suggesting immunostimulatory activity. Aqueous extracts, CAE and hot aqueous extract (HAE), had significant anti-inflammatory activity in the carrageenan paw edema, especially CAE, which showed a dose-related effect (50% and 61% edema inhibition in dosages of 200 mg/kg and 400 mg/kg, respectively). In normal BALB/c mice the extracts did not induce apoptosis or changes in lymphocyte subtypes and T and B activation markers. Based on these results, CAE was selected for tests of modulatory and /or therapeutic activity in a model of pristane induced arthritis in AIRmax mice. Animals (G1, n=15) treated with six doses of CAE (200 mg/kg) before pristane injections showed smaller arthritis incidence when compared to the control positive group receiving pristane only (G4, n=15) (54,4% and 70%, respectively). Percentage of animals showing joint deformities was smaller in G1 (18,2%) in comparison to G4 (30%). The animals receiving extract only (G3, n=14) did not show signs of arthritis. In addition, CAE showed protective activity against ascites development, an inflammatory process that may be induced by the mineral oil. The arthritis incidence index, both in CAE previously treated animals (G1) and in animals treated after pristane injections (G2, n=16), was smaller than in the positive control group (G1=18,2% and G2=6,7% x G4= 50%). It is noteworthy that extract- treated animals, in both groups, also had a higher survival index when compared to the positive control group (G1= 81,9% and G2= 90,8% x G4= 40,2%). The survival index in the G3 group was 100% up to the end of the experiments. The extract modulatory effects in arthritis do not seem to be dependent on the modulation of T lymphocyte activation markers, or on changes in T cells subtypes (CD4+, CD8+, regulatory T cells). Also, they did not depend on apoptosis induction in splenic lymphocytes as evaluated by annexin V and analysis of DNA degradation techniques. However, the percentage increase of B/CD69+ cells suggest their participation in the modulatory process. Together, the results suggest that some of the evaluated plant-derived products may modulate B lymphocyte functions, besides showing important anti-inflammatory activity in carrageenan paw edema. In addition, CAE showed modulatory action in pristane induced arthritis. These results contribute to the understanding of Alternanthera tenella biological activities and provide scientific validation to its popular use.

A natureza sempre constituiu uma fonte extremamente rica de compostos e substâncias utilizados pelo homem para diferentes fins, principalmente na área médica, pois os produtos naturais abrangem uma variedade de agentes terapêuticos para diversas doenças, como moléstias infecciosas, câncer, desordens lipídicas e imunológicas. Com a necessidade de se encontrar novos fármacos, tanto para doenças bem definidas, quanto para novas doenças, a pesquisa de substâncias com atividades biológicas torna-se fundamental. Fontes exóticas como o ambiente marinho e, recentemente o universo dos micro-organismos, ganharam grande interesse no meio científico devido ao fato de terem sido pouco conhecidas e exploradas. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar se diferentes frações da macroalga marinha Bostrychia tenella e extratos de micro-organismos endofíticos isolados dessa mesma espécie possuíam atividade imunomoduladora sobre o sistema complemento (SC) humano, que é reconhecido como um dos maiores efetores do processo inflamatório. Iniciado por três vias distintas (clássica, alternativa e das lectinas), ele leva à formação de produtos de clivagem e complexos de ativação que exercem diferentes funções biológicas importantes, como quimiotaxia, ativação de fagócitos, desgranulação de mastócitos, citólise, ativação celular e apoptose. Sendo assim, este sistema desempenha papel importante em várias reações inflamatórias, bem como em diferentes mecanismos patogênicos de dano tecidual. Através do ensaio de atividade hemolítica, 10 das 20 amostras iniciais foram selecionadas por modularem esta atividade do SC no pool de soro humano normal (SHN). As 10 amostras (dentre frações, subfrações e extratos de B. tenella e seus micro-organismos endofíticos) foram capazes de induzir a geração de fragmentos de C3, componente central do SC, observados tanto em técnicas imunoeletroforéticas, quanto em Western blotting. Também, observou-se a formação do complexo de ataque à membrana (MAC) em ensaio imunoenzimático, indicando que houve ativação total do SC. Através dos resultados obtidos no Western blotting para fragmentos de C4 e Fator B foi possível identificar quais vias do SC são ativadas, quando correlacionados com os resultados dos ensaios hemolíticos para via clássica/das lectinas (VC/VL) e via alternativa (VA). Desse modo, foi possível concluir que as 10 amostras selecionadas possuem efeito imunomodulador sobre o SC humano por serem capazes de ativá-lo, seja pela VC/VL ou pela VA. Conclui-se, também, que o ensaio hemolítico cinético constitui uma importante ferramenta de triagem, assim como o Western blotting do SHN para detecção de fragmentos do SC. / Nature has always provided an extremely rich source of compounds and substances used by man for various purposes, mainly in the medical field because natural products include a variety of therapeutic agents for various diseases such as infectious diseases, cancer, lipid and immune disorders. With the need to find new drugs for either well defined diseases as for new ones, the search for substances with biological activities becomes essential. Exotic sources such as marine environment, and recently the world of micro-organisms have gained great interest in the scientific community due to the fact that they were little known and explored. In this context, the objective of this study was to assess whether different fractions of marine macroalgae Bostrychia tenella and extracts of endophytic micro-organisms isolated from this species possess immunomodulatory activity on the human complement system (CS), which is recognized as one of the major effectors of the inflammatory process. Started by three distinct pathways (classical, alternative and lectin), it leads to the formation of cleavage products and activation complexes which have various important biological functions such as chemotaxis, activation of phagocytes, mast cell degranulation, cytolysis, cellular activation and apoptosis. Thereby, this system plays an important role in various inflammatory reactions, as well as various pathogenic mechanisms of tissue damage. Through the hemolytic activity assays, 10 of the initial 20 samples were selected because they were able to modulate this activity of the CS in the pool of normal human serum (NHS). The 10 samples (among fractions, subfractions and extracts of B. tenella and its endophytic micro-organisms) were able to induce the generation of fragments from C3, a central component of the CS, which was observed both in immuno electrophoresis technique and Western blotting. Also, we observed the formation of the membrane attack complex (MAC) in enzyme immunoassay, indicating that there was total activation of the CS. By the results obtained in Western blotting for fragments of C4 and Factor B was possible to identify which pathways are activated in CS, when correlated with the results of hemolytic assays for the classical/lectin (VC/VL) and alternative pathway (VA). Thus, we conclude that the 10 selected samples have immunomodulatory effects in human CS because they were able to activate it either by VC/VL or VA. It follows also that the hemolytic assay by the kinetic method is an important tool for screening, as well as Western blotting of NHS to detect fragments of the CS.

A natureza sempre constituiu uma fonte extremamente rica de compostos e substâncias utilizados pelo homem para diferentes fins, principalmente na área médica, pois os produtos naturais abrangem uma variedade de agentes terapêuticos para diversas doenças, como moléstias infecciosas, câncer, desordens lipídicas e imunológicas. Com a necessidade de se encontrar novos fármacos, tanto para doenças bem definidas, quanto para novas doenças, a pesquisa de substâncias com atividades biológicas torna-se fundamental. Fontes exóticas como o ambiente marinho e, recentemente o universo dos micro-organismos, ganharam grande interesse no meio científico devido ao fato de terem sido pouco conhecidas e exploradas. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar se diferentes frações da macroalga marinha Bostrychia tenella e extratos de micro-organismos endofíticos isolados dessa mesma espécie possuíam atividade imunomoduladora sobre o sistema complemento (SC) humano, que é reconhecido como um dos maiores efetores do processo inflamatório. Iniciado por três vias distintas (clássica, alternativa e das lectinas), ele leva à formação de produtos de clivagem e complexos de ativação que exercem diferentes funções biológicas importantes, como quimiotaxia, ativação de fagócitos, desgranulação de mastócitos, citólise, ativação celular e apoptose. Sendo assim, este sistema desempenha papel importante em várias reações inflamatórias, bem como em diferentes mecanismos patogênicos de dano tecidual. Através do ensaio de atividade hemolítica, 10 das 20 amostras iniciais foram selecionadas por modularem esta atividade do SC no pool de soro humano normal (SHN). As 10 amostras (dentre frações, subfrações e extratos de B. tenella e seus micro-organismos endofíticos) foram capazes de induzir a geração de fragmentos de C3, componente central do SC, observados tanto em técnicas imunoeletroforéticas, quanto em Western blotting. Também, observou-se a formação do complexo de ataque à membrana (MAC) em ensaio imunoenzimático, indicando que houve ativação total do SC. Através dos resultados obtidos no Western blotting para fragmentos de C4 e Fator B foi possível identificar quais vias do SC são ativadas, quando correlacionados com os resultados dos ensaios hemolíticos para via clássica/das lectinas (VC/VL) e via alternativa (VA). Desse modo, foi possível concluir que as 10 amostras selecionadas possuem efeito imunomodulador sobre o SC humano por serem capazes de ativá-lo, seja pela VC/VL ou pela VA. Conclui-se, também, que o ensaio hemolítico cinético constitui uma importante ferramenta de triagem, assim como o Western blotting do SHN para detecção de fragmentos do SC. / Nature has always provided an extremely rich source of compounds and substances used by man for various purposes, mainly in the medical field because natural products include a variety of therapeutic agents for various diseases such as infectious diseases, cancer, lipid and immune disorders. With the need to find new drugs for either well defined diseases as for new ones, the search for substances with biological activities becomes essential. Exotic sources such as marine environment, and recently the world of micro-organisms have gained great interest in the scientific community due to the fact that they were little known and explored. In this context, the objective of this study was to assess whether different fractions of marine macroalgae Bostrychia tenella and extracts of endophytic micro-organisms isolated from this species possess immunomodulatory activity on the human complement system (CS), which is recognized as one of the major effectors of the inflammatory process. Started by three distinct pathways (classical, alternative and lectin), it leads to the formation of cleavage products and activation complexes which have various important biological functions such as chemotaxis, activation of phagocytes, mast cell degranulation, cytolysis, cellular activation and apoptosis. Thereby, this system plays an important role in various inflammatory reactions, as well as various pathogenic mechanisms of tissue damage. Through the hemolytic activity assays, 10 of the initial 20 samples were selected because they were able to modulate this activity of the CS in the pool of normal human serum (NHS). The 10 samples (among fractions, subfractions and extracts of B. tenella and its endophytic micro-organisms) were able to induce the generation of fragments from C3, a central component of the CS, which was observed both in immuno electrophoresis technique and Western blotting. Also, we observed the formation of the membrane attack complex (MAC) in enzyme immunoassay, indicating that there was total activation of the CS. By the results obtained in Western blotting for fragments of C4 and Factor B was possible to identify which pathways are activated in CS, when correlated with the results of hemolytic assays for the classical/lectin (VC/VL) and alternative pathway (VA). Thus, we conclude that the 10 selected samples have immunomodulatory effects in human CS because they were able to activate it either by VC/VL or VA. It follows also that the hemolytic assay by the kinetic method is an important tool for screening, as well as Western blotting of NHS to detect fragments of the CS.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_alitcia_moraes_kleinowski.pdf: 686672 bytes, checksum: 1082a793b2a424b609b17ea85d2d00cd (MD5) Previous issue date: 2011-02-03 / The medicinal species of the genus Alternanthera with Alternanthera philoxeroides and Alternanthera tenella feature a variety of bioactive compounds, including flavonoids and betacyanins, pigments with antioxidant properties. Micropropagation can contribute to the study of bioactive plants it provides controlled growing conditions and permit the use of exogenous precursors or elicitors of the biosynthesis of substances of interest. Other promising tools in the study of medicinal plants are the tests to verify the bioactive potential of these species, using bioindicators. This work aimed to study the growth, production betacyanins and potential bioactive plant of the genus Alternanthera. In vitro experiments, nodal segments were inoculated on MS medium with different concentrations of tyrosine (0, 25, 50 and 75 μM). Plants were evaluated on the number of shoots and buds, height, root length, fresh weight of part shoots and roots and content betacyanin. In the species A. philoxeroides among the variables analyzed, only to shoot high, the highest concentration, showed a significant decrease. The root was affected from the first concentration occurring a decrease in the length of which the concentration of 75μM no formation of this organ. Betacyanin production in all treatments was higher in stem than leaf. For the testing of bioactive species A. philoxeroides extracts were obtained by maceration of dried leaves and stems, with subsequent liquid-liquid partition with solvents of increasing polarity (hexane, dichloromethane, ethyl acetate, butanol). Germination tests were performed with solutions of 0; 1,0; 2,0 e 3,0mg mL-1 with 30 seeds of lettuce and four replications. The antibacterial activity was evaluated by disc diffusion technique was tested where the sensitivity of five reference strains, with the extracts at a concentration of 100mg mL-1 .The ethyl acetate extract obtained from leaves at the highest concentration influenced only in the germination of lettuce, while the force was significantly affected by all extracts at concentrations of 1.0 mg mL-1. None of the extracts of A. philoxeroides the concentration tested interfered with the growth of the strains used. Variables in vitro growth of A. tenella showed a decrease in their average with increasing concentrations of tyrosine and the concentration of 75μM was toxic. However betacyanin production was enhanced with the addition of 50μM of the compound in the culture medium. These results demonstrate the positive effect of elicitation with the production of tyrosine betacyanin in both species, but applications in high concentrations are deleterious to plant growth / As espécies medicinais do gênero Alternanthera (Amaranthaceae), como Alternanthera philoxeroides e Alternanthera tenella apresentam uma variedade de compostos bioativos, entre eles os flavonoides e as betacianinas, pigmentos com propriedades antioxidantes. A micropropagação pode contribuir no estudo de plantas bioativas, pois proporciona condições de crescimento controladas e admitem o uso de precursores exógenos ou elicitores da biossíntese de substâncias de interesse. Outras promissoras ferramentas no estudo das plantas medicinais são os testes para verificação do seu potencial bioativo, utilizando para isso, organismos bioindicadores. Este trabalho teve o objetivo de estudar o crescimento, a produção de betacianinas e o potencial bioativo de plantas do gênero Alternanthera. Nos experimentos in vitro, segmentos nodais foram inoculados em meio MS com diferentes concentrações de tirosina (0; 25; 50 e 75μM). As plantas foram avaliadas quanto ao número de brotos e gemas, altura, comprimento das raízes, massa fresca da parte aérea e das raízes e teor de betacianina. Na espécie A. philoxeroides dentre as variáveis de parte aérea analisadas somente a altura, na maior concentração, apresentou um decréscimo significativo. A raiz foi afetada a partir da primeira concentração ocorrendo um decréscimo no comprimento sendo que na concentração de 75μM não houve formação desse órgão. A produção de betacianina, em todos os tratamentos, foi maior no caule do que na folha. Para os ensaios de atividade bioativa da espécie A. philoxeroides, os extratos foram obtidos por meio da maceração, de folhas e caule secos, com posterior partição líquido-líquido, com solventes de polaridade crescentes (hexano, diclorometano, acetato de etila, butanol). Os testes de germinação foram realizados com as soluções nas concentrações de 0; 1,0; 2,0 e 3,0mg mL-1, com 30 sementes de alface e quatro repetições. A atividade antibacteriana foi avaliada por técnica de difusão de discos onde foi testado a sensibilidade de cinco cepas de referência, com os extratos na concentração de 100mg mL-1. O extrato acetato de etila obtido de folhas na maior concentração influenciou somente na germinabilidade da alface, enquanto o vigor foi afetado significativamente por todos os extratos a partir da concentração de 1,0mg mL-1. Nenhum dos extratos de A. philoxeroides na concentração testada interferiu no crescimento das cepas utilizadas. As variáveis de crescimento in vitro de A. tenella mostraram diminuição nas suas médias com o aumento das concentrações de tirosina sendo que a concentração de 75μM foi tóxica. Contudo a produção de betacianina foi beneficiada com a adição de 50μM deste composto no meio de cultura. Estes resultados demonstram o efeito positivo da elicitação com tirosina na produção de betacianina, nas duas espécies, porém aplicações em altas concentrações são deletérias para o crescimento das plantas

Plantas do gênero Alternanthera (Amaranthaceae) vêm sendo estudadas por suas propriedades antiparasitária, antibacteriana e antiviral. No Brasil a planta Alternanthera tenella Colla, objeto de nossa investigação, é utilizada na medicina popular por possuir atividade antiinflamatória. Considerando a importância do sistema imunológico em infecções e em doenças auto-imunes sistêmicas que apresentam intensa reação inflamatória, o objetivo do atual estudo foi investigar a ação imunomoduladora de extratos de A. tenella no sistema imune de camundongos BALB/c e sua atividade em modelo de artrite experimental induzida pelo óleo mineral pristane (2,6,10,14-tetrametilpentadecano) em camundongos AIRmax, obtidos por seleção genética para reação inflamatória aguda máxima. Extratos brutos orgânicos (etanólico e hexânico), aquosos, frações e flavonóides foram inoculados via intraperitoneal em camundongos BALB/c imunizados ou não com eritrócitos de carneiro (EC). Efeitos imunomoduladores e imunotóxicos foram avaliados através da determinação do peso corporal e dos órgãos linfóides, celularidade do baço e de ensaios funcionais como enumeração de células formadoras de placas (PFC, plaque forming cells), produção de anticorpos anti-EC e edema de pata induzido por carragenina. Posteriormente foram avaliados os efeitos dos extratos aquosos nas subpopulações de linfócitos esplênicos (CD3, CD4, CD8 e CD19), na expressão de marcadores de ativação de linfócitos (CD25, CD40, CD45RB e CD69) e na indução de apoptose nessas células. Os extratos avaliados não induziram alterações no peso dos animais e dos órgãos (baço, timo e fígado) após 4 e 14 dias. Animais imunizados com EC e tratados com o flavonóide 2-O--L-ramnopiranosilvitexina (15 mg/kg), isolado de extrato bruto etanólico (E) ou com o extrato aquoso extraído a frio (AF - 100 mg/kg) apresentaram aumento significativo (p<0,05) no número de PFC anti-EC em comparação aos controles. Os extratos E e AF induziram aumento no título de anticorpos circulantes anti-EC das classes IgG e IgM. Estes resultados sugerem atividade imunoestimulante. Ambos os extratos aquosos, AF e extraído a quente (AQ), apresentaram atividade antiinflamatória no edema de pata induzido por carragenina, principalmente AF que demonstrou efeito dose-dependente (50% e 61% de inibição do edema nas doses de 200 mg/kg e 400 mg/kg, respectivamente). Estes extratos em camundongos BALB/c normais não induziram apoptose, alterações nas subpopulações de linfócitos e não modificaram a expressão de marcadores de ativação em linfócitos T e B. Com base nestes resultados, o extrato AF foi selecionado para utilização nos experimentos em camundongos AIRmax, para investigação de suas possíveis atividades moduladora e/ou terapêutica na artrite induzida por pristane. Os animais que foram tratados com seis doses de 200 mg/kg do extrato AF antes das injeções do pristane (G1, n=15) apresentaram menor incidência de artrite em comparação ao grupo controle positivo, composto por animais que receberam apenas pristane (G4, n=15) (54,5% e 70%, respectivamente). A porcentagem de animais que apresentaram deformidade nas articulações, também foi menor no grupo G1 (18,2%) em comparação ao G4 (30%). Os animais que receberam apenas o extrato (G3, n=14) não apresentaram artrite. Adicionalmente, AF conferiu atividade protetora ao desenvolvimento de ascite, processo inflamatório que também pode ser induzido pelo óleo mineral. As taxas de incidência de ascite nos animais tratados previamente (G1) bem como nos animais tratados após (G2, n=16) as injeções de pristane foram menores do que a do grupo controle positivo (G1=18,2%, G2=6,7% e G4= 50%). Ressalta-se que os índices de sobrevivência nos grupos de animais que receberam o extrato foram superiores ao grupo controle positivo (G1= 86,7%; G2= 93,7%; G4= 60,0%). A taxa de sobrevivência do grupo G3 foi de 100% ao final do experimento. Esses efeitos moduladores do extrato no processo da artrite parecem não ser dependentes da modulação de marcadores de ativação de linfócitos T, nem de alterações nas subpopulações dessas células (CD4+, CD8+, T regulatórias). Tampouco dependeram da indução de apoptose nos linfócitos esplênicos, conforme avaliado pelas técnicas da anexina V e análise da fragmentação de DNA. Entretanto, aumentos na porcentagem de células B/CD69+ sugerem possível participação destas células no processo de modulação da doença. Analisados conjuntamente, os resultados apresentados sugerem que alguns dos produtos vegetais avaliados podem modular a função de linfócitos B, além de apresentarem importante atividade antiinflamatória em edema de pata induzido por carragenina. Adicionalmente, o extrato AF apresentou ação moduladora na artrite induzida por pristane. Esses resultados fornecem subsídios para o entendimento das atividades biológicas da Alternanthera tenella e para a validação científica do seu uso popular / Antiparasitic, antibacterial and antiviral activities in plants of the Alternanthera genus (Amaranthaceae) have been studied. In Brasil, Alternanthera tenella Colla are used in popular medicine as an anti-inflammatory agent. Considering the importance of the immune system in infectious and systemic autoimmune diseases showing intense inflammatory reaction, the objective of this study was to investigate the immunomodulatory activity of A. tenella extracts in BALB/c mice. The plant extracts were also tested in a mineral pristane oil (2,6,10,14-tetramethylpentadecane) induced arthritis model in AIRmax mice, genetically selected for maximal acute inflammatory reactions. Organic solvent crude extracts (ethanol and hexane), aqueous fractions and isolated flavonoids were intraperitoneally inoculated in BALB/c mice immunized or not with sheep red blood cells (SRBC). Immunomodulatory and immunotoxic effects were evaluated by determining body and lymphoid organ weights, splenic cellularity and through functional assays like plaque-forming cells (PFC), antibody anti-SRBC production and carrageenan-induced paw edema. The effects of aqueous extracts on splenic lymphocyte subtypes (CD3, CD4, CD8 and CD19) and apoptosis detection in these cells were further evaluated. The extracts tested did not induce changes in body and organ (spleen, thymus and liver) weights 4 and 14 days after administration. PFC numbers were significantly increased (p<0,05) in SRBC immunized animals treated with 15mg/kg 2-O--L-ramnopiranosilvitexina, a flavonoid isolated from the etanolic (E) crude extract or with the cold aqueous extract (CAE 100 mg/kg) when compared to the controls. The E and CAE extracts induced increased anti-SRBC IgG and IgM circulating antibody titers, suggesting immunostimulatory activity. Aqueous extracts, CAE and hot aqueous extract (HAE), had significant anti-inflammatory activity in the carrageenan paw edema, especially CAE, which showed a dose-related effect (50% and 61% edema inhibition in dosages of 200 mg/kg and 400 mg/kg, respectively). In normal BALB/c mice the extracts did not induce apoptosis or changes in lymphocyte subtypes and T and B activation markers. Based on these results, CAE was selected for tests of modulatory and /or therapeutic activity in a model of pristane induced arthritis in AIRmax mice. Animals (G1, n=15) treated with six doses of CAE (200 mg/kg) before pristane injections showed smaller arthritis incidence when compared to the control positive group receiving pristane only (G4, n=15) (54,4% and 70%, respectively). Percentage of animals showing joint deformities was smaller in G1 (18,2%) in comparison to G4 (30%). The animals receiving extract only (G3, n=14) did not show signs of arthritis. In addition, CAE showed protective activity against ascites development, an inflammatory process that may be induced by the mineral oil. The arthritis incidence index, both in CAE previously treated animals (G1) and in animals treated after pristane injections (G2, n=16), was smaller than in the positive control group (G1=18,2% and G2=6,7% x G4= 50%). It is noteworthy that extract- treated animals, in both groups, also had a higher survival index when compared to the positive control group (G1= 81,9% and G2= 90,8% x G4= 40,2%). The survival index in the G3 group was 100% up to the end of the experiments. The extract modulatory effects in arthritis do not seem to be dependent on the modulation of T lymphocyte activation markers, or on changes in T cells subtypes (CD4+, CD8+, regulatory T cells). Also, they did not depend on apoptosis induction in splenic lymphocytes as evaluated by annexin V and analysis of DNA degradation techniques. However, the percentage increase of B/CD69+ cells suggest their participation in the modulatory process. Together, the results suggest that some of the evaluated plant-derived products may modulate B lymphocyte functions, besides showing important anti-inflammatory activity in carrageenan paw edema. In addition, CAE showed modulatory action in pristane induced arthritis. These results contribute to the understanding of Alternanthera tenella biological activities and provide scientific validation to its popular use.

Der Einzeller Eimeria tenella zählt zu den hochpathogenen Parasiten des Haushuhns und ist Verursacher der Blinddarm-Kokzidiose, eine Erkrankung, die zu hohen ökonomischen Belastungen in der Geflügelindustrie führt. Zur Zeit existiert noch kein Impfstoff, der auf Basis von einzelnen Antigenen wirksam ist. Insbesondere die Identifizierung und Charakterisierung von sekretorischen Proteinen, welche an der Parasit-Wirtszell-Interaktion beteiligt sind, könnte einen Beitrag zur Entwicklung einer Immunprophylaxe darstellen. Ziel dieser Arbeit war es, sekretorische E. tenella-Proteine zu identifizieren und ausgewählte cDNA-Sequenzen in DNA-Immunisierungsstudien zu überprüfen. Um ein DNA-Immunisierungsprotokoll für Hühner zu erarbeiten, wurden die cDNAs von drei schon bekannten E. tenella-Antigenen alleine oder in Fusion zur cDNA des stabilisierenden enhanced green fluorescence protein (EGFP) in zwei unterschiedliche DNA-Immunisierungsvektoren (pCDNA3, pVR1012) kloniert. Die Überprüfung der Serokonversion zeigte, dass nach DNA-Immunisierung von Hühnern mit beiden Vektoren bzw. mit und ohne EGFP-Fusion vergleichbare Immunantworten induziert wurden. D.h. mit dem etablierten DNA-Immunisierungsprotokoll konnte eine Expression heterologer (Eimerien) Gene im Huhn erzielt werden. Um neue sekretorische E. tenella-Proteine zu identifizieren wurden bioinformatische und experimentelle Methoden eingesetzt. Über die bioinformatischen Analysen wurden aus E. tenella-expressed sequence tag (EST)-Datenbanken 54 putativ sekretierte E. tenella-Sequenzen extrahiert für die aufgrund ihrer beschriebenen Funktion und Lokalisierung eine Beteiligung an der Wirts-Parasit-Interaktion abgeleitet wurde. Mittels funktioneller Komplementierung in Hefen konnten aus einer E. tenella-Sporozoiten-cDNA-Bank 25 sekretorische Sequenzen identifiziert werden. Die cDNA-Sequenzen von 13 neu identifizierten sekretorischen Proteinen wurden in DNA-Immunisierungsstudien überprüft. Die Ergebnisse zeigten, dass beide Methoden geeignet sind, um sekretorische Proteine von E. tenella zu identifizieren. Aufgrund der Erkenntnisse dieser Arbeit, sollten jedoch weitere verbesserte Immunisierungsprotokolle erarbeitet werden, um die immunprotektive Wirkung der isolierten Kandidaten-Antigene von E. tenella in Hühnern zu überprüfen. Wie die vorliegende Arbeit bestätigt, eignet sich die Methode der DNA-Immunisierung vermutlich als Grundlage solcher Verfahren, wobei zukünftig die Induktion der essentiellen intestinalen Immunantwort im Vordergrund stehen sollte. / The protozoan parasite Eimeria tenella is highly pathogenic in chickens and causes caecal coccidosis that contribute to high economic losses in poultry farming. At the moment no vaccine based on a single antigen is available. The identification and characterization of proteins that are involved in host parasite interaction could particularly contribute to the development of immunoprophylactic control strategies. In order to establish a DNA immunisation protocol, cDNA of three already known E. tenella antigens were subcloned alone or in fusion to the stabilising fusion partner enhanced green flurescence protein (EGFP) into two different DNA immunisation vectors (pCDNA3, pVR1012). Following DNA immunisation of chickens using both vectors with or without EGFP fusion, respectively, the induction of comparable immune responses were shown by serum conversion. This implies it was possible to achieve heterologous (Eimeria) gene expression in chickens with the established immunisation protocol. In order to identify new E. tenella secretory proteins bioinformatic and experimental approaches were used. Following bioinformatic analysis 54 putatively secretory E. tenella sequences were identified for which roles in host parasite interaction were surmised, due to their localisation and function. The identification of secreted proteins from a E. tenella sporozoite cDNA library using a functional complementation assay in yeast resulted in 25 unique sequences. The cDNA of 13 newly identified secretory proteins were tested in DNA immunisation studies. The results showed that both methods are capable of identifying secretory proteins of E. tenella. Owing to the results presented here, new immunisation protocols should be established to test the immune protective capacity of candidate antigens of E. tenella in chickens. The present study confirmed the method of DNA immunisation as a basic tool for such new protocols. In future, however, DNA immunisation protocols should focus on the induction of essential intestinal immune responses.

This study represents an effort to interrupt the life cycle of Eimeria tenella, the parasite that causes cecal coccidiosis in chickens, with a panel of 12 gamont-specific monoclonal antibodies (Mabs). To facilitate Mab screening, it was first necessary to develop a cell culture-adapted strain of E. tenella (field strain 80) from primary chicken kidney cells (PCKC) to white Leghorn chickens and back to PCKC. This alternation was repeated through 12 such passages. As a result, we have developed a cell culture-adapted strain of E. tenella that produces over 280% more oocysts in vitro than the original parent strain, and over six times as many oocysts as reported by other investigators. Of the 12 Mabs evaluated, Mab HD8 had the greatest inhibitory effect by significantly reducing (P<0.05) the number of E. tenella oocysts produced in cell culture by 61% compared with untreated controls. Western blot analysis revealed that the target antigen for Mab HD8 had a molecular mass of 71 and 36 kilodaltons, respectively, when run under nonreduced and reduced conditions. Subsequent evaluation of soluble and membrane-associated proteins indicated that the target antigen for Mab HD8 was membrane-associated. In vivo studies are now required to validate the efficacy of this antigen in a subunit vaccine.