Introdução: O Papilomavirus Humano ( HPV) é um vírus de DNA que inclui 118 genótipos, sendo o tipo 16 responsável por 80% dos casos de câncer cervical nas mulheres. Os homens são um importante reservatório de HPV e os principais responsáveis pela transmissão às suas parceiras. Objetivo: Detectar HPV DNA e determinar a prevalência de HPV-16, 18, 6 e 11 em amostras de urina de homens infectados pelo HIV-1. Material e Métodos: Homens adultos infectados pelo HIV proveniente de clínica de Urologia/doenças sexualmente transmissíveis e clínica de HIV foram convidados a participar da pesquisa. O estudo foi conduzido entre março de 2006 e abril de 2008. Cerca de 20 ml de urine foi coletada em uma sala específica. As amostras foram submetidas a um PCR Real Time utilizando-se Sybr Green® com primers degenerados PGMY09/11 para detecção de HPV DNA. As amostras positivas, então, foram submetidas a uma PCR convencional utilizando-se primers específicos para cada tipo de HPV. Resultados: Um total de 223 homens infectados pelo HIV-1 foi testado, sendo que 81% deles utilizavam HAART. Sessenta e nove (30.9%) homens apresentaram positividade para HPV DNA na urina pelo método de PCR Real Time. Vinte e dois (31.9%) deles foram positivos para o HPV-16, pelo método da PCR convencional. Dezoito (26.5%) homens apresentaram o DNA do HPV-11; quatro (5.8%) apresentaram o HPV-6 e cinco (7.2%) apresentaram o HPV-18. Vinte (29%) apresentaram DNA de algum tipo de HPV que não aqueles que foram propostos nos objetivos do trabalho. Os homens HIV/HPV mostraram atividade sexual precoce menor que os não infectados por HPV (33.4% vs 40.3%, p=0.22), porém alto número de parceiros sexuais no último ano (40.6% vs 36.4%, p=0.50) do que os homens HPV negativos. A média de carga viral de HIV foi de 10663 cópias/mL e 14104 cópias/mL (p=0.0002), para HPV positivo e HPV negativo, respectivamente. A contagem média de células TCD4+ foi de 441 cels/ml e 517 cels/ml (p=0.30), respectivamente. Conclusões: Foi detectada alta prevalência (30.9%) de HPV na urina de homens assintomáticos, infectados pelo HIV-1. Um terço deles foi infectado pelo HPV-16. O alto número de parceiros sexuais foi um fator importante para a aquisição de HPV nesta população. Nós descrevemos o primeiro estudo utilizando PCR Real Time para detectar HPV em amostras de urina no Brasil, sugerindo a urina como um espécime confiável para a triagem de HPV em larga escala na população / Background: Human Papillomaviruses (HPV) is a DNA virus that includes 118 genotypes and the type 16 is the responsible for 80% of the cervical cancer in women. Men are an important reservoir of HPV and major responsible for the transmission for their partners. Aim: To detect HPV DNA and to determine the HPV-16, 18, 6 and 11 prevalence in the urine samples of HIV-1-infected men. Methods: Adult men HIV-infected subjects in the Urology/Sexually Transmitted Disease (STD) Clinic and HIV Out clinic were invited to participate. The collect was conducted between March 2006 and april 2008. About 20 ml of urine was collected in a specific room, previously cleaned within the last 3 hours. The samples were performed to a real time PCR, using Sybr Green® with PGMY09/11 degenerate primers to detect HPV DNA. The positive samples were also submitted to conventional PCR using type-specific primers for each HPV type. Results: A total of 223 HIV-infected men were tested, 81% of whom were on HAART. Sixty-nine (30.9%) men were positive for HPV DNA in their urine samples by Real Time PCR. Twenty-two (31.9%) of them were positive for HPV-16 by conventional PCR. Eighteen (26.1%) men showed the HPV-11 DNA; four (5.8%) showed HPV-6 DNA and five (7.2%) showed HPV-18 DNA. Twenty (29%) presented DNA of some type of HPV than those which have been proposed in the goals of the work. The HIV/HPV co-infected men showed similar early sexual activity (33.4% vs 40.3%, p=0.22), but higher number of sexual partners in the last year (40.6% vs 36.4%, p=0.50) than HPV negative men. The mean HIV RNA plasma viral load was 10663 copies/mL and 14104 copies/mL (p=0.0002), for HPV positive and HPV negative, respectively. The mean T CD4+ cells count was 441 cells/mL and 517 cells/mL (p=0.30), respectively. Conclusions: High (30.9%) prevalence of HPV in urine of asymptomatic HIV-1-infected men was detected. One third of them were infected by HPV-16 type. Higher numbers of sexual partners was an important factor for HPV acquisition in this population. We described the first study using real time PCR to detect HPV in urine samples in Brazil and suggest that urine as a reliable specimen for HPV screening in large sample size population

A presente tese de doutorado propõe investigar mapas peptídicos urinários via eletroforese capilar acoplada ao espectrômetro de massas e avaliar se existe correlação entre estes e a presença de refluxo vésico-ureteral (RVU), visando desenvolver um novo método não invasivo para diagnosticar RVU em crianças, e ainda averiguar a existência de possíveis biomarcadores para a doença. Vinte e quatro amostras de urina de crianças positivas para RVU e quinze saudáveis, anteriormente submetidas à uretrocistografia miccional, foram disponibilizadas ao nosso grupo. Estas foram filtradas para eliminar proteínas de alta massa molar e pré-concentradas em coluna de fase reversa C2. Os mapas peptídicos foram obtidos via CE-MS em um eletrólito composto por 0,8% de ácido metanóico e 20% de metanol; já o líquido auxiliar consistia em 0,8% de ácido metanóico e 60% de metanol. Diversos métodos de classificação de aglomerados foram experimentados com os mapas peptídicos. Todos indicaram que as variáveis mais importantes para este discernimento eram os picos mais intensos ordenados em blocos de tempo. Entre os métodos de classificação não supervisionada, PCA (Principal Component Analysis) foi o mais perceptível na tarefa de distribuir os conjuntos de amostras. Para este, a porcentagem de acertos entre as amostras positivas foi de 75% e, entre as amostras negativas foi de 86,7%. No entanto, a taxa de erro encontrada por este método foi de 20,5%, não cumprindo o objetivo proposto. Entre os métodos de classificação supervisionada, SVM (Support Vector Machines) foi o selecionado, exprimindo melhor habilidade em prever que os modelos lineares e boa capacidade de generalização. O método otimizado apontou para o uso da função de base radial, o que está de acordo com outros trabalhos na área. Outras três variáveis ajustadas foram o parâmetro capacidade, o responsável por controlar a amplitude da função gaussiana e o ε-insensitive loss function. A validação cruzada LOO (leave-one-out) realizada para a rede treinada pelo SVM exibiu 0,00454 para a raiz quadrada da média dos erros e coeficiente de correlação próximo de um, indicando que o ajuste dos dados foi bem realizado. Empregando um mínimo de 80% das amostras para treinamento e 10% para verificação, o modelo foi capaz de classificar corretamente as amostras restantes. Três grupos de amostras para testes foram separados e a rede foi capaz de classificá-los corretamente. Biomarcadores específicos para RVU foram pesquisados durante o trabalho. Peptídeos que apareceram em mais de 70% das amostras de urina positivas para RVU e em menos de 15% das amostras de urina saudáveis foram selecionados. Espectros MS2 foram obtidos para estes peptídeos, e a pesquisa em bancos de espectros indicou um fragmento da imunoglobulina G como um possível candidato. No entanto, a existência de um biomarcador específico para RVU é ainda incerta, carecendo de uma investigação mais aprofundada para se concretizar este objetivo. Nos mapas peptídicos existem disparidades entre os dois grupos de amostras, que foram correlacionadas nesta tese com a presença de refluxo vésico-ureteral, sendo o nosso espaço amostral classificado corretamente / The present doctorate thesis intends to investigate urinary peptides maps by capillary electrophoresis coupled with mass spectrometry (CE-MS) to evaluate whether there is a correlation between these maps and vesicoureteral reflux (VUR) pathology, with the purpose of developing a new non invasive method for RVU diagnosis in children, and to investigate possible biomarkers for the illness. Twenty four urine samples of positive children for RVU and fifteen healthy children samples, previously submitted to the miccional cystourethrography, were available. Samples were filtered to eliminate proteins of high molar mass and preconcentrated in reversed-phase C2 columns. Peptide enriched samples were submitted to analysis by CE-MS in an electrolyte consisted of 0.8% formic acid and 20% methanol; sheath liquid was composed of 0.8% formic acid and 60% methanol. Diverse cluster analysis techniques were attempted to classify the peptide maps. The most important variables for screening were the most intense peaks organized by blocks of time. Among the non supervised methods, PCA (Principal Component Analysis) performed best in the task of discriminating the sample sets. For PCA, 75% of positive samples and 86.7% of negative samples were correctly assigned. However, the error found for this method was 20.5%, not fulfilling the purpose. Among the supervised methods, SVM (Support Vector Machines) performed best, exhibiting better prediction ability than the linear models and good generalization. The optimized method used a radial basis function, which is in agreement with literature. Three other variables were adjusted: the capacity parameter, responsible for controlling the Gaussian function amplitude and the e- insensitive loss function. The LOO (leave-one-out) cross-validation for the training set showed 0.005011 for the root-mean-square error (RMS) and a coefficient of correlation close to one, indicating good fitting and consistency. With a minimum of 80% samples for training and 10% for verification, the model was capable to classify correctly the remaining samples. Three sample groups for tests had been separated and the net was capable to classify them correctly. Specific biomarkers for VUR were searched. Peptides that appeared in more than 70% of positive urine samples for VUR and less than 15% of negative samples were selected. MS2 spectra were acquired for these peptides and database search pointed to an IgG fragment as a possible candidate biomarker. However, the existence of a specific biomarker for VUR is not conclusive with the present data and a more thorough investigation must be pursued. Nevertheless, the peptidic maps inspected in this work carried enough information that allowed discrimination of two sample sets, one of them correctly associated with VUR

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-04-12T15:30:06Z No. of bitstreams: 1 Juliana Santos Farias.pdf: 1234303 bytes, checksum: 420e49b91acb05fb1346e95075411509 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T15:30:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Santos Farias.pdf: 1234303 bytes, checksum: 420e49b91acb05fb1346e95075411509 (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / CAPES, FAPEMA,CNPQ / This paper describes the development of a simple and new sensor electrochemical determination of flutamide in voltamétrica formulations pharmaceutical and artificial urine specimens using a carbon electrode vitreous (ECV) modified with oxidized carbon nanotubes and graphene oxide (NCO-OG), which was named ECV/NCO-OG. Electronic microscopy techniques scanning (SEM) and Raman Spectroscopy were used for the characterization of carbon based materials. The electrochemical response of the analyte front of the ECV/NCO-OG was investigated by cyclic voltammetry techniques (VC) and square wave voltammetry (VOQ). The sensor exhibited a high activity eletrocatalítica for the reduction of flutamide in 0.05 V vs. Ag/AgCl. The parameters experimental influence the response of the electrode was investigated and the optimum conditions were found for the electrode modified with NCO-OG, in Britton-Robinson buffer solution-BR on concentration of 0.1 mol L-1 (pH 5). The proposed sensor presented a wide range of linear response of concentration for the flutamide of 0.1 to 1000 µmol L-1 (or µ g L-1 27.6 to 0.27 g L-1) for n = 15 (R2 = 0.997), limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), and sensitivity of 0.03 µmol L-1, 0.1 µmol L-1, and 0.30 µmol µA -1 L, respectively. The ECV/NCO-OG was successfully applied to the determination of flutamide in pharmaceutical formulations used in the treatment of prostate cancer and artificial urine samples. The results obtained with the proposed sensor were compared with the method described in the literature and showed a level of 95% confidence, demonstrating that there is no statistical difference between the method of reference and the method proposed. The addition and recovery studies show that the proposed method presents a satisfactory accuracy with average value of 101% recovery ( 1)%. for the fortified samples. / Este trabalho descreve o desenvolvimento de um simples e novo sensor eletroquímico para determinação voltamétrica de flutamida em formulações farmacêuticas e amostras de urina artificial empregando um eletrodo de carbono vítreo (ECV) modificado com nanotubos de carbono oxidado e óxido de grafeno (NCO-OG), o qual foi denominado ECV/NCO-OG. As técnicas microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a Espectroscopia Raman foram utilizadas para a caracterização dos materiais à base de carbono. A resposta eletroquímica do analito frente ao ECV/NCO-OG foi investigada através das técnicas de voltametria cíclica (VC) e voltametria de onda quadrada (VOQ). O sensor exibiu uma alta atividade eletrocatalítica para a redução da flutamida em 0,05 V vs Ag/AgCl. Os parâmetros experimentais que influenciam a resposta do eletrodo foram investigados e as condições ótimas foram encontradas para o eletrodo modificado com NCO-OG, em solução tampão Britton-Robinson-BR na concentração de 0,1 mol L-1 (pH 5). O sensor proposto apresentou uma ampla faixa de resposta linear de concentração para a flutamida de 0,1 a 1000 µmol L-1 (ou 27,6 µg L-1 a 0,27 g L-1) para n=15 (R2=0,997), com limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), e sensibilidade de 0,03 µmol L-1, 0,1 µmol L-1, e 0,30 µA µmol-1 L, respectivamente. O ECV/NCO-OG foi aplicado com sucesso para a determinação de flutamida em formulações farmacêuticas utilizadas no tratamento de câncer de próstata e amostras de urina artificial. Os resultados obtidos com o sensor proposto foram comparados com o método descrito na literatura e observou-se um nível de confiança de 95%, demonstrando que não há diferença estatística entre o método de referência e o método proposto. Os estudos de adição e recuperação mostram que o método proposto apresenta uma exatidão satisfatória com valor médio de recuperação de 101% ( 1) %. para as amostras fortificadas.

As drogas facilitadoras de crime (DFC) são uma série de substâncias químicas que permitem o ato sexual e/ou roubo com pouca ou nenhuma resistência da vítima. Benzodiazepínicos, gama-hidroxibutirato (GHB), cetamina e etanol são clássicas DFC, porém outras substâncias também têm sido utilizadas. Devido às diferentes classes de DFC e a necessidade de métodos sensíveis, a determinação dessas substâncias é um desafio aos toxicologistas forenses. A proposta do estudo foi desenvolver métodos analíticos para determinação principais analitos alvos de DFC para benzodiazepínicos, cetamina e GHB em amostras de urina. Esta matriz biológica é considerada uma amostra não-invasiva e apresenta um período de detecção maior que o sangue. A preparação das amostras foi avaliada através de microextração em fase líquida (LPME) e extração líquido-líquido (LLE). A LPME é uma técnica de extração de drogas que utiliza menor quantidade de solventes orgânicos, maior praticidade e possibilidade de obtenção de altos valores de recuperação. Os analitos foram determinados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). A LPME validada para benzodiazepínicos e seus produtos de biotransformação exigiu uma combinação de solventes e dupla derivatização para atingir a sensibilidade exigida, enquanto o método para determinação de cetamina, norcetamina e deidronorcetamina utilizou óleo essencial de eucalipto como meio extrator, caracterizando-se um procedimento ecologicamente correto com alta sensibilidade. A extração de GHB foi efetiva por LLE com redução da quantidade de solvente e tempo de análise sem o prejuízo na sensibilidade. Em geral, os métodos desenvolvidos neste trabalho são sensíveis e confiáveis para todos os analitos relatados e conclui-se que a LPME é uma técnica de preparo de amostra eficiente, versátil de baixo custo. Estas condições permitem que sua implementação em qualquer laboratório de análises toxicológicas, podendo ser aplicada em situações de DFC ou de qualquer outra natureza. / Drug-facilitated crime (DFC) are a series of chemicals that allow the sexual act and/or theft with little or no resistance from the victim. Benzodiazepines, gamma-hydroxybutyrate (GHB) and ketamine and ethanol are considered classic DFC, however other substances were also used as the DFC. Due to the different classes of DFC and the need for sensitive methods, the determination of these substances is a challenge to forensic toxicologists. The purpose of this study was to develop analytical methods for determination of the main target analytes of DFC for benzodiazepines, ketamine and GHB in urine samples. This biological matrix is considered a non-invasive sample and shows a larger window of detection than blood. Sample preparation was assessed using liquid phase microextraction (LPME) and liquid-liquid extraction (LLE). The LPME is a drug extraction technique that uses less organic solvents, greater practicality and possibility of obtaining high recovery values. The analytes were determined by gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS). The validated LPME technique for benzodiazepines and their metabolites required a combination of solvents and double derivatization to achieve the required sensitivity, while the ketamine, norketamine and dehydronorketamine method used essential oil of eucalyptus as solvent, characterizing a green chemistry approach with high sensitivity. The extraction of GHB was effective by LLE with a reduced amount of solvent and the analysis time without loss in sensitivity. In general, the methods developed in this work using GC-MS are sensitive and reliable for all analytes reported and LPME technique showed to be an efficient sample preparation, versatile and low cost. These conditions allow LPME implementation in any laboratory of toxicological analysis and it can be applied in situations of DFC or any other kind of analysis.

Metabolômica é a técnica que analisa quantitativamente metabólitos endógenos e exógenos de baixa massa molecular encontrados em biofluidos e tecidos. Estas pequenas moléculas representativas encontradas em um sistema biológico abrangem carboidratos, ácidos graxos, nucleotídeos, aminoácidos entre outras classes de compostos. Alguns estudos têm mostrado a importância da manutenção da saúde bucal para pacientes com doença renal crônica (DRC). DRC, um problema mundial de saúde pública, pode ser definida em função da presença de danos renais ou de uma taxa de filtração glomerular < 60 mL/min por 1.73m2 por 3 meses, independente da causa. Desta forma, o objetivo deste estudo foi identificar e interpretar a função de metabólitos salivares e de urina de pacientes com DRC e sua possível associação com a doença periodontal (DP). Trinta adolescentes e adultos jovens, 12-18 anos, diagnóstico médico definitivo de DRC, cadastrados no CAPE (Centro de atendimento a pacientes especiais) da Faculdade de Odontologia e no Instituto da Criança da Faculdade de Medicina - Universidade de São Paulo (USP), fizeram parte deste estudo. O grupo controle também foi composto por 30 indivíduos, porém, clinicamente saudáveis. Todos os participantes receberam informações prévias à coleta de urina e saliva. As amostras de saliva e a primeira urina da manhã foram coletadas e armazenadas a -80°C até a realização da análise. A análise periodontal foi realizada por meio do índice de higiene oral simplificado (OHI-S), sangramento à sondagem e profundidade de sondagem. Todas as amostras foram avaliadas no departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da USP por meio de análise de cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massa (GC-MS). As análises estatísticas foram realizadas por meio da análise de componentes principais (PCA), testes de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis. A quantificação relativa de cada metabólito mostrou maiores concentrações estatisticamente significativas entre pacientes com DRC sem DP e com DRC e com DP, de alanina (p<0.0001), glicina (p<0.0001), tirosina (p=0.021), serina (p<0.0001), prolina (p<0.0002), leucina (p<0.0003), citrulina (p<0.0001) e arginina (p<0.0002). Os valores médios da concentração de p-Cresol também mostraram-se alterados para os mesmos grupos citados acima. Grupos com DRC mostraram concentrações alteradas de ácidos carboxílicos como ácido butírico e de dimetilarginina. Concluímos, portanto, que ambas as patologias estimulam o processo oxidativo sintetizando metabólitos como ácido butírico, L-prolina, dentre outros, os quais podem potencializar a severidade da DRC. Verificamos também que, apesar do perfil metabólico ser diferente, alguns metabólitos como uréia, creatinina, ácido octadecanóico, ciclohexano, são compartilhados por todos os grupos. / Metabolomics is a quantitative analysis of biofluids and tissue for low molecular mass organic endogenous / exogenous metabolites. These representative small molecules found within a system cover a broad range of small molecules, such as carbohydrates, fatty acids, nucleotides, amino acids among many other classes of compounds. A few studies have been published focusing on the oral health of chronic kidney disease (CKD) patients. CKD, a public health problem worldwide, can be defined based on the presence of kidney damage or glomerular filtration rate (GFR) < 60 mL/min per 1.73m2 for 3 months, regardless of cause. On account of that, the aim of this study was to identify and interpret the role of saliva and urine metabolites of CKD individuals and their possible association with periodontitis (PD). Thirty adolescents and young adults, aged 12-18 years, with definite medical diagnosis of CKD and attending the CAPE (Center of Attendance for Special Needs Patients) of the Dental School and the Children Institute of the Medical School - University of São Paulo (USP), comprised the study. The control group was comprised of 30 clinically healthy individuals. Participants were asked to refrain from oral activities for 2 h prior to saliva collection. The first morning urine was also collected and both specimens were frozen at -80°C until assay. Periodontal evaluation was carried out by means of the simplified oral hygiene index (OHI-S), bleeding on probing and probing depth. All samples were analyzed in the Chemical Engineering Department of the Polytechnics School of USP, by means of the Gas-chromatography - mass spectrometry (GC-MS) technique. Statistical analyses were performed by means of the principal component analysis (PCA), Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests. The relative quantification showed higher levels of alanine (p<0.0001), glycine (p<0.0001), tyrosine (p=0.021), serine (p<0.0001), proline (p<0.0002) ,leucine (p<0.0003), citrulline (p<0.0001) and arginine (p<0.0002) for groups II and IV. The mean concentration of p-Cresol was also greater and statically significant when comparing groups II and IV. Groups with CKD displayed higher concentrations of carboxylic acids such as butyric acid, and also of dimetilarginine. In conclusion, it could be verified that both pathologies stimulate oxidative stress which synthetises metabolites such as butyric acid and L-proline which can potentialise the severity of CKD. Additionally, despite being possible to distinguish the metabolic profile of patients with PD, PD and CKD and only CKD from clinically healthy individuals, some of these metabolites such as acetic acid, urea, creatinine, octadecanoic acid and cyclohexane were shared among all groups.

A presente tese de doutorado propõe investigar mapas peptídicos urinários via eletroforese capilar acoplada ao espectrômetro de massas e avaliar se existe correlação entre estes e a presença de refluxo vésico-ureteral (RVU), visando desenvolver um novo método não invasivo para diagnosticar RVU em crianças, e ainda averiguar a existência de possíveis biomarcadores para a doença. Vinte e quatro amostras de urina de crianças positivas para RVU e quinze saudáveis, anteriormente submetidas à uretrocistografia miccional, foram disponibilizadas ao nosso grupo. Estas foram filtradas para eliminar proteínas de alta massa molar e pré-concentradas em coluna de fase reversa C2. Os mapas peptídicos foram obtidos via CE-MS em um eletrólito composto por 0,8% de ácido metanóico e 20% de metanol; já o líquido auxiliar consistia em 0,8% de ácido metanóico e 60% de metanol. Diversos métodos de classificação de aglomerados foram experimentados com os mapas peptídicos. Todos indicaram que as variáveis mais importantes para este discernimento eram os picos mais intensos ordenados em blocos de tempo. Entre os métodos de classificação não supervisionada, PCA (Principal Component Analysis) foi o mais perceptível na tarefa de distribuir os conjuntos de amostras. Para este, a porcentagem de acertos entre as amostras positivas foi de 75% e, entre as amostras negativas foi de 86,7%. No entanto, a taxa de erro encontrada por este método foi de 20,5%, não cumprindo o objetivo proposto. Entre os métodos de classificação supervisionada, SVM (Support Vector Machines) foi o selecionado, exprimindo melhor habilidade em prever que os modelos lineares e boa capacidade de generalização. O método otimizado apontou para o uso da função de base radial, o que está de acordo com outros trabalhos na área. Outras três variáveis ajustadas foram o parâmetro capacidade, o responsável por controlar a amplitude da função gaussiana e o &#949;-insensitive loss function. A validação cruzada LOO (leave-one-out) realizada para a rede treinada pelo SVM exibiu 0,00454 para a raiz quadrada da média dos erros e coeficiente de correlação próximo de um, indicando que o ajuste dos dados foi bem realizado. Empregando um mínimo de 80% das amostras para treinamento e 10% para verificação, o modelo foi capaz de classificar corretamente as amostras restantes. Três grupos de amostras para testes foram separados e a rede foi capaz de classificá-los corretamente. Biomarcadores específicos para RVU foram pesquisados durante o trabalho. Peptídeos que apareceram em mais de 70% das amostras de urina positivas para RVU e em menos de 15% das amostras de urina saudáveis foram selecionados. Espectros MS2 foram obtidos para estes peptídeos, e a pesquisa em bancos de espectros indicou um fragmento da imunoglobulina G como um possível candidato. No entanto, a existência de um biomarcador específico para RVU é ainda incerta, carecendo de uma investigação mais aprofundada para se concretizar este objetivo. Nos mapas peptídicos existem disparidades entre os dois grupos de amostras, que foram correlacionadas nesta tese com a presença de refluxo vésico-ureteral, sendo o nosso espaço amostral classificado corretamente / The present doctorate thesis intends to investigate urinary peptides maps by capillary electrophoresis coupled with mass spectrometry (CE-MS) to evaluate whether there is a correlation between these maps and vesicoureteral reflux (VUR) pathology, with the purpose of developing a new non invasive method for RVU diagnosis in children, and to investigate possible biomarkers for the illness. Twenty four urine samples of positive children for RVU and fifteen healthy children samples, previously submitted to the miccional cystourethrography, were available. Samples were filtered to eliminate proteins of high molar mass and preconcentrated in reversed-phase C2 columns. Peptide enriched samples were submitted to analysis by CE-MS in an electrolyte consisted of 0.8% formic acid and 20% methanol; sheath liquid was composed of 0.8% formic acid and 60% methanol. Diverse cluster analysis techniques were attempted to classify the peptide maps. The most important variables for screening were the most intense peaks organized by blocks of time. Among the non supervised methods, PCA (Principal Component Analysis) performed best in the task of discriminating the sample sets. For PCA, 75% of positive samples and 86.7% of negative samples were correctly assigned. However, the error found for this method was 20.5%, not fulfilling the purpose. Among the supervised methods, SVM (Support Vector Machines) performed best, exhibiting better prediction ability than the linear models and good generalization. The optimized method used a radial basis function, which is in agreement with literature. Three other variables were adjusted: the capacity parameter, responsible for controlling the Gaussian function amplitude and the e- insensitive loss function. The LOO (leave-one-out) cross-validation for the training set showed 0.005011 for the root-mean-square error (RMS) and a coefficient of correlation close to one, indicating good fitting and consistency. With a minimum of 80% samples for training and 10% for verification, the model was capable to classify correctly the remaining samples. Three sample groups for tests had been separated and the net was capable to classify them correctly. Specific biomarkers for VUR were searched. Peptides that appeared in more than 70% of positive urine samples for VUR and less than 15% of negative samples were selected. MS2 spectra were acquired for these peptides and database search pointed to an IgG fragment as a possible candidate biomarker. However, the existence of a specific biomarker for VUR is not conclusive with the present data and a more thorough investigation must be pursued. Nevertheless, the peptidic maps inspected in this work carried enough information that allowed discrimination of two sample sets, one of them correctly associated with VUR

O Brasil ocupa posição de destaque no consumo mundial de anfetaminas, contrariamente à tendência mundial de retração. Devido aos efeitos colaterais e ao alto potencial de abuso, a produção e comercialização de anfetaminas vêm sendo controladas no mundo inteiro. Com a restrição de uso, houve um retorno a procura pelos equivalentes naturais, especialmente as efedrinas presentes em diversas especialidades farmacêuticas, utilizadas no tratamento de doenças respiratórias. São componentes de vários compostos emagrecedores, suplementos alimentares e dietéticos utilizados para perda de peso e ganho de massa muscular. Face ao uso indiscriminado e a grande incidência de resultados falso-positivos nos testes de triagem para anfetaminas por imunoensaio enzimático homogêneo, fazem-se necessários testes confirmatórios. Neste sentido, este trabalho se propôs a desenvolver um método confirmatório simples e rápido para detecção, identificação e quantificação de efedrinas (efedrina/pseudoefedrina) em amostras de urina por por cromatografia a gás / espectrometria de massas-massas (CG/EM/EM), passível de ser adotado na rotina de laboratórios de análises toxicológicas. Devido à complexidade da matriz e as peculiaridades do analito, inicialmente procedeu-se o estudo do tratamento da amostra, considerando as etapas de derivatização, extração, pré-concentração e purificação, de modo a fornecer um extrato límpido, livre de impurezas, interferentes e com melhor sensibilidade, linearidade e seletividade analítica. Os métodos de extração usados foram extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (SPE) e microextração em fase sólida (SPME). Os resultados indicaram que o reagente de derivatização ciclohexanona foi o que apresentou melhor desempenho, menor custo e promoveu maior seletividade dos diasterômeros EF/PEF em colunas normais de CG. Sendo que o método mais apropriado para a detecção e identificação de efedrinas/anfetamina por CG/EM é a SPME levando em consideração características como simplicidade, rapidez, custo, recuperação e ausência de interferentes. Entretanto, considera-se valido o uso de SPE para a quantificação, devido à possibilidade de pré-concentração do analito. / Brazil is one of the biggest amphetamine consumers in the world, going against the worldwide retraction tendency. Due to serious adverse effects and high abuse potential, the production and commercialization of amphetamines has been controlled around the world. With the restriction of its use, there was a return in the search of natural equivalents, especially the ephedrines found in many medicines utilized in the treatment of respiratory diseases. Furthermore, they are components of dietary supplements used to lose weight and muscular mass gain. Because of the indiscriminate use and the high incidence of false-positive results in the amphetamines screening tests by enzyme immunoassay technique, it is necessary confirmatory tests. In this way, the aim of this work is to develop a confirmatory simple and quickly method for the detection and quantification of ephedrines (ephedrine and pseudoephedrine) gas chromatography / mass-mass spectrometry (GC/MS/MS), with possibility to be adopted in toxicological analyses laboratorial routine. Due to the complexity of the matrix and analyte peculiarities, initially proceeds the study of sample treatment, considering the derivatization, extraction, pre-concentration and purification steps, obtaining a limpidous extract, free of impurities, interferents and with better sensitivity, linearity and analytical selectivity. The extraction method used were liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE) and solid-phase microextraction (SPME). The results indicate that cyclohexanone was the derivatization agent with the best performance, lower price and good selectivity in diasteromers EF/PEF separation in normal GC columns. The most appropriate method for detection and identification of ephedrines/amphetamine by GC/MS is SPME, considering characteristics as simplicity, speed, cost, recovery and absence of interferents. However, the use of SPE must be considered to quantification, since it allowed analyte pre-concentration.

A doença da urina do xarope do bordo (MSUD) é causada pela deficiência na atividade do complexo da desidrogenase dos U-cetoácidos de cadeia ramificada (BCKAD), promovendo o acúmulo dos aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) leucina (Leu), isoleucina (Ile) e valina (Val) e seus U-cetoácidos correspondentes (BCKA). A MSUD caracteriza-se por cetoacidose, ataxia, coma, retardo mental e psicomotor. Estudos em animais demonstraram que BCAA e BCKA estimulam a lipoperoxidação e reduzem capacidade antioxidante cerebral em ratos. Também há evidências de que o estresse oxidativo ocorra em pacientes com MSUD no diagnóstico e durante o tratamento e que devido à terapia com dieta restrita e hipoproteica eles possuam deficiência de L-carnitina (L-car), um importante composto para o metabolismo energético. Recentemente, estudos demonstraram o papel antioxidante e anti-inflamatório da L-car, através de sua ação antiperoxidativa, sequestradora de espécies reativas e efeito estabilizador de danos às membranas celulares. Considerando que a fisiopatologia da MSUD ainda é pouco compreendida e que existe um crescente número de estudos enfatizando o envolvimento do estresse oxidativo na doença, neste trabalho foi investigado o efeito in vitro e in vivo da L-car sobre o estresse oxidativo e o dano inflamatório na MSUD tendo como objetivos: A) estudar a indução ao dano oxidativo pelos metabólitos acumulados na MSUD, verificando o possível papel antioxidante da L-car sobre o dano ao DNA in vitro; B) avaliar o efeito in vivo da suplementação de 50 mg/kg/dia de L-car sobre: b.1) a indução do dano ao DNA em leucócitos de pacientes com a MSUD tratados com dieta de restrição proteica, correlacionando as concentrações dos principais metabólitos acumulados nesta doença e verificando o possível papel antioxidante da suplementação da Lcar; b.2) a concentração de citocinas pró-inflamatórias em plasma de pacientes com MSUD tratados com dieta de restrição proteica e a correlação com o estresse oxidativo; b.3) os parâmetros de dano oxidativo à biomoléculas em urina de pacientes com MSUD sob dieta de restrição proteica; C) avaliar o efeito da L-car sobre o estresse oxidativo causado pelos metabólitos acumulados na MSUD em córtex cerebral e cerebelo de ratos Wistar, através de um modelo crônico de indução química da doença. Verificou-se que a Leu e o seu - cetoácido correspondente, o ácido -cetoisocapróico (KIC), causaram danos ao DNA in vitro e L-car foi capaz de diminuir significativamente essas alterações, principalmente as causadas pelo KIC. Quando testado o efeito da suplementação de L-car sobre o dano ao DNA em pacientes MSUD, observou-se um aumento significativo de lesões ao DNA em pacientes com dieta de restrição proteica quando comparados aos controles e a terapia com L-car foi capaz de diminuir significativamente os níveis desses danos. Também foram verificadas correlações do tipo negativa entre as concentrações de L-car e os índices de dano ao DNA e do tipo positiva entre as lesões ao DNA e níveis de MDA, marcador de lipoperoxidação, explicitando uma relação entre o dano ao DNA observado nos pacientes com MSUD, estresse oxidativo e o benefício da suplementação de L-car. Também averiguou-se o efeito da terapia de L-car sobre as citocinas pró-inflamatórias interleucina 1Y (IL-1Y), interleucina 6 (IL-6) e interferon gama (INF- Z). Constatou-se aumentos significativos de IL-1Y, IL-6 e INF- Z no plasma de pacientes com MSUD antes da suplementação de L-car e uma reversão completa desses valores aos níveis dos controles para IL-1Y e INF- Z após a administração de L-car. Ainda, verificou-se que a L-car pode auxiliar na defesa celular contra a inflamação e o estresse oxidativo, observando-se uma correlação negativa entre todas citocinas testadas e as concentrações de L-car, e uma correlação positiva entre o conteúdo de MDA e níveis de IL-1Y e IL-6. Constatou-se também que as medidas de di-tirosina (dano oxidativo a proteínas) e isoprostanos (dano de lipoperoxidação) estavam aumentadas e a capacidade antioxidante total diminuída na urina de pacientes com MSUD sem terapia com L-car e a suplementação deste composto induziu efeitos benéficos sobre estes parâmetros, reduzindo os níveis de di-tirosina e isoprostanos e aumentando a capacidade antioxidante medida em urina. Foi também observado um aumento de KIC urinário após dois meses de tratamento com L-car, quando comparado com o grupo controle, demonstrando um incremento da excreção deste metabolito tóxico. Desta forma, esses resultados sugerem um efeito de reversão de dano oxidativo pela L-car e que a urina pode ser utilizada para monitorar este tipo de lesão em pacientes afetados pela MSUD. Por fim, foram analisados em córtex cerebral e cerebelo de ratos Wistar submetidos ao modelo crônico de MSUD: espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), para avaliar lipoperoxidação, conteúdo de carbonilas (dano oxidativo proteico), oxidação de diclorofluoresceína (DCF), para quantificar produção de espécies reativas teciduais, conteúdo de glutationa reduzida (GSH) que é um importante antioxidante não enzimático e a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx) e glicose-6-fosfato-desidrogenase (G6PD). Os resultados mostraram que a administração crônica de BCAA estimulou a lipoperoxidação, o dano oxidativo proteico, aumento de espécies reativas e diminuição das defesas antioxidantes enzimáticas e não enzimáticas, especialmente em córtex cerebral e o tratamento com L-car foi capaz de prevenir estes efeitos, exceto o dano oxidativo a proteínas. Em conjunto, estes resultados demonstram que os metabólitos acumulados na MSUD induzem dano oxidativo a biomoléculas (lipídios, proteínas e DNA), diminuem o status antioxidante e promovem aumento de processos inflamatórios. Ainda, estes dados podem contribuir para a compreensão dos mecanismos de ação dos efeitos citotóxicos dos metabólitos acumulados na MSUD e evidenciar o papel do estresse oxidativo e da inflamação na neuropatofiosiologia desta doença, além do efeito protetor da L-car sobre este processo. O estudo de antioxidantes, como a L-car, pode propor uma abordagem terapêutica adicional ao que é empregado atualmente para pacientes com MSUD, que é essencialmente dietética e, portanto, de difícil manejo. / Maple syrup urine disease (MSUD) is caused by deficiency of the activity of the mitochondrial enzyme complex branched-chain U-ketoacid dehydrogenase (BCKAD). The metabolic defect leads to accumulation of the branched chain amino acids (BCAA) leucine (Leu), isoleucine (Ile) and valine (Val) and the corresponding branched-chain U-keto acids. The clinical features of MSUD include ketoacidosis, seizures, coma, psychomotor delay and mental retardation. Treatment consists in Leu, Val and Ile restricted diet. Studies in animals have demonstrated that lipid peroxidation is stimulated by BCAA and BCKA in brain of rats and these metabolites reduce in vitro and in vivo the cerebral capacity to modulate the damage associated to increased free radical production. Also, there is evidence that oxidative stress occurs in MSUD patients at diagnosis and during treatment and that due to terapy with protein restricted diet they present L-carnitine (L-car) deficiency, an important compound for energy metabolism. Recent studies have demonstrated the antioxidant and anti-inflammatory role of L-carnitine (L-car), through its action against peroxidation in different tissues by various mechanisms, a scavenger of reactive oxygen species and the stabilizing effect of damage to cell membranes. Considering that the pathophysiology of MSUD is still poorly understood, and that there is an increasing number of studies emphasizing the oxidative stress involvement in the disease, this study investigated the in vitro and in vivo effect of L-car on oxidative stress and inflammatory damage in MSUD with the following purposes: A) to study the induction of damage by accumulated metabolites in MSUD, analyzing the possible antioxidant role of L-car on DNA damage in vitro; B) to evaluate the in vivo effect of 50 mg/kg/day of L-car supplementation about: b.1) the induction of DNA damage in leukocytes of MSUD patients treated with protein-restricted diet, correlating this damage with the concentrations of the major metabolites accumulated in this disorder and checking the possible antioxidant role of L-car supplementation; b.2) plasma inflammatory cytokines in treated MSUD patients with protein-restricted diet and the correlation with oxidative stress; b.3) oxidative damage parameters in urine of MSUD patients with protein-restricted diet supplemented with L-car; C) to investigate the BCAA effect on some oxidative stress parameters and evaluate the L-car efficacy against these possible pro-oxidant effects in cerebral cortex and cerebellum of rats submitted to a chronic chemically-induced model of MSUD. DNA damage index (DI) showed that Leu and -ketoisocaproic acid (KIC) groups was significantly higher than that of the control group, and that L-car was able to significantly prevent this damage, especially that due to KIC. Accordingly, DNA DI in MSUD patients under BCAA-restricted diet was significantly increased as compared to controls and L-car supplementation was able to significantly decrease this parameter. It was also verified a significant positive correlation between DNA DI and MDA content, a marker of lipid peroxidation. Furthermore, we found an inverse significant correlation between DI and L-car levels. These results strengthen a relationship between DNA damage observed in MSUD patients, oxidative stress and the L-car supplementation benefit. The role of L-car on plasma inflammatory cytokines interleukin-1Y (IL-1Y), interleukin-6 (IL-6) and interferon-gamma (INF- Z) was also evaluated in these patients. Significant increases of IL-1Y, IL-6, and INF- Z were observed before the treatment with L-car. Moreover, there is a negative correlation between all cytokines tested and L-car concentrations and a positive correlation among the MDA content and IL-1Y and IL-6 values after L-car supplementation. It was also demonstrated that the oxidative stress parameters di-tyrosine (oxidative protein damage) and isoprostanes (lipid peroxidation assay) were increased and the antioxidant capacity was reduced in urine of MSUD patients without L-car therapy and that the supplementation of this compound induced beneficial effects on these parameters, so reducing the di-tyrosine and isoprostanes levels and increasing the antioxidant capacity. It was also showed a significant increase in urinary KIC after 2 months of L-car treatment compared to control group, demonstrating an increased excretion of this toxic metabolite. In conclusion, these results suggest a reversion effect of the oxidative damage by L-car and that urine can be used to monitorize oxidative damage in patients affected by this disease. The following parameters were analysed in cerebral cortex and cerebellum of Wistar rats submitted to MSUD chemically-induced chronic model: thiobarbituric acid reactive species (TBA-RS), to evaluate lipid peroxidation, carbonyl content to evaluate protein oxidative damage, DCF oxidation to quantify reactive species production, reduced glutathione (GSH), an important non-enzymatic antioxidant and the activities of antioxidant enzymes catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD). The results showed that the chronic administration of BCAA was able to promote both lipid and protein oxidation, increase of reactive species production and decreased brain antioxidant defenses, especially in cerebral cortex and that L-car was able to prevent these effects, except for oxidative damage to proteins. Taken together, these results demonstrate that the metabolites accumulated in MSUD cause oxidative damage to biomolecules (lipids, proteins and DNA), decrease antioxidant status and promote increased inflammatory processes. These results may contribute to the understanding of the mechanism of action of the cytotoxic effect of the metabolites accumulated in MSUD and the role of oxidative stress and inflammation in the MSUD neuropathophysiology besides the protective effect of L-car on this process. The study of antioxidants like L-car can opens an additional therapeutic approach to that currently employed for MSUD patients, which is primarily dietary and therefore difficult to handle.

Made available in DSpace on 2016-05-19T13:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2015silva-rp.pdf: 5571134 bytes, checksum: 19723480d7429ee48a1698d7e2ad1a17 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / A leishmaniose visceral (LV) é uma doença infecto-parasitária causada por protozoários do gênero Leishmania. O trabalho teve como objetivo avaliar estratégias para o aprimoramento do diagnóstico molecular na LV, que compreenderam a avaliação da eficiência de diferentes métodos de extração de DNA em amostras de urina; a análise do uso da Reação em Cadeia da Polimerase quantitativa em tempo real (qPCR) como ferramenta para a detecção do DNA de Leishmania infantum na referida amostra; e a padronização de uma reação duplex qPCR para a detecção simultânea do DNA de L. infantum e do gene G3PD (controle endógeno). Depois da escolha do protocolo de extração de DNA mais apropriado, e após a otimização e a análise de reprodutibilidade, uma qPCR em urina foi padronizada. Em paralelo, após o desenho e a síntese de sondas TaqMan® compatíveis com os sistemas LINF 1B e G3PD1, após otimização e análise de reprodutibilidade, uma duplex qPCR em sangue também foi padronizada. Para avaliação dos protocolos desenvolvidos foram utilizadas técnicas de estatística descritiva. Para análise comparativa com técnicas clássicas de diagnóstico da LV utilizou-se Teste Qui Quadrado de independência ou Teste Exato de Fisher (p<0,05 e p<0,01, respectivamente). Como resultados, após otimização, o limite de detecção alcançado pela qPCR em urina utilizando o protocolo de extração selecionado (kit comercial) foi de 5 fg/microlitros de amostra 0,034 parasitos) A duplex qPCR em sangue alcançou um limite de detecção de 2x102 fg/microlitros de amostra 1,4 (ou ~ 1,4 parasito), após a otimização. A partir dos dados estatísticos obtidos, pôde-se analisar alta concordância percentual entre a qPCR e urina e o conjunto de critérios diagnósticos (sorologia rK39 + qPCR em sangue), bem como entre a duplex qPCR em sangue e a qPCR em sangue, para os Grupos 01 (pacientes com suspeita de LV) e 02 (pacientes HIV positivos co-infectados ou não). Como um conjunto de critérios, os dois novos ensaios obtiveram excelentes concordâncias com o conjunto de técnicas clássicas: 88,89 por cento e 94,74 por cento para os Grupos 01 e 02, respectivamente. Não houve diferenças estatísticas significativas entre os testes. Pôde-se concluir que ambos os ensaios mostraram bom potencial para a incorporação, após validação, ao diagnóstico da LV; em conjunto ou individualmente (quando necessário), trazendo mais conforto, praticidade, confiabilidade e rapidez ao diagnóstico definitivo da patologia

O Brasil ocupa posição de destaque no consumo mundial de anfetaminas, contrariamente à tendência mundial de retração. Devido aos efeitos colaterais e ao alto potencial de abuso, a produção e comercialização de anfetaminas vêm sendo controladas no mundo inteiro. Com a restrição de uso, houve um retorno a procura pelos equivalentes naturais, especialmente as efedrinas presentes em diversas especialidades farmacêuticas, utilizadas no tratamento de doenças respiratórias. São componentes de vários compostos emagrecedores, suplementos alimentares e dietéticos utilizados para perda de peso e ganho de massa muscular. Face ao uso indiscriminado e a grande incidência de resultados falso-positivos nos testes de triagem para anfetaminas por imunoensaio enzimático homogêneo, fazem-se necessários testes confirmatórios. Neste sentido, este trabalho se propôs a desenvolver um método confirmatório simples e rápido para detecção, identificação e quantificação de efedrinas (efedrina/pseudoefedrina) em amostras de urina por por cromatografia a gás / espectrometria de massas-massas (CG/EM/EM), passível de ser adotado na rotina de laboratórios de análises toxicológicas. Devido à complexidade da matriz e as peculiaridades do analito, inicialmente procedeu-se o estudo do tratamento da amostra, considerando as etapas de derivatização, extração, pré-concentração e purificação, de modo a fornecer um extrato límpido, livre de impurezas, interferentes e com melhor sensibilidade, linearidade e seletividade analítica. Os métodos de extração usados foram extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (SPE) e microextração em fase sólida (SPME). Os resultados indicaram que o reagente de derivatização ciclohexanona foi o que apresentou melhor desempenho, menor custo e promoveu maior seletividade dos diasterômeros EF/PEF em colunas normais de CG. Sendo que o método mais apropriado para a detecção e identificação de efedrinas/anfetamina por CG/EM é a SPME levando em consideração características como simplicidade, rapidez, custo, recuperação e ausência de interferentes. Entretanto, considera-se valido o uso de SPE para a quantificação, devido à possibilidade de pré-concentração do analito. / Brazil is one of the biggest amphetamine consumers in the world, going against the worldwide retraction tendency. Due to serious adverse effects and high abuse potential, the production and commercialization of amphetamines has been controlled around the world. With the restriction of its use, there was a return in the search of natural equivalents, especially the ephedrines found in many medicines utilized in the treatment of respiratory diseases. Furthermore, they are components of dietary supplements used to lose weight and muscular mass gain. Because of the indiscriminate use and the high incidence of false-positive results in the amphetamines screening tests by enzyme immunoassay technique, it is necessary confirmatory tests. In this way, the aim of this work is to develop a confirmatory simple and quickly method for the detection and quantification of ephedrines (ephedrine and pseudoephedrine) gas chromatography / mass-mass spectrometry (GC/MS/MS), with possibility to be adopted in toxicological analyses laboratorial routine. Due to the complexity of the matrix and analyte peculiarities, initially proceeds the study of sample treatment, considering the derivatization, extraction, pre-concentration and purification steps, obtaining a limpidous extract, free of impurities, interferents and with better sensitivity, linearity and analytical selectivity. The extraction method used were liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE) and solid-phase microextraction (SPME). The results indicate that cyclohexanone was the derivatization agent with the best performance, lower price and good selectivity in diasteromers EF/PEF separation in normal GC columns. The most appropriate method for detection and identification of ephedrines/amphetamine by GC/MS is SPME, considering characteristics as simplicity, speed, cost, recovery and absence of interferents. However, the use of SPE must be considered to quantification, since it allowed analyte pre-concentration.