A hipovitaminose de vitamina D é um problema global de saúde e a sua deficiência compromete funções importantes ao corpo humano. A suplementação oral, políticas de fortificação em alimentos e mudanças dos hábitos de vida são medidas efetivas para solucionar este problema. Porém, pessoas com doença de Crohn, celíaca, fibrose cística, bypass gástrico e que fazem uso de medicamentos sequestradores de ácido biliares possuem a absorção intestinal de vitamina D comprometida. A via transdérmica pode ser uma alternativa de administração de vitamina D3, porém poucas referências bibliográficas abordam sobre o assunto. A proposta do presente estudo é o desenvolvimento de sistemas transdérmicos com a combinação de promotores de permeação químicos: lecitina de soja, palmitato de isopropila, etoxidiglicol (Transcutol® CG), propilenoglicol e etanol, acrescidos do ingrediente ativo vitamina D3, a validação analítica para quantificação do ativo em Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), a avaliação da estabilidade, segurança, retenção e permeação cutânea. A validação do método analítico de quantificação da vitamina D3 em CLAE foi considerada específica, linear, precisa e exata. O limite de detecção foi 20 ng/mL e de quantificação 40 ng/mL. Os testes de estabilidade foram realizados (preliminar, acelerado e normal) e a melhor condição de armazenamento foi a geladeira (5,0 ± 2,0 ºC) durante 90 dias. A condição de radiação luminosa foi a menos adequada, o que indica que o armazenamento deve ser realizado em frascos protegidos da luz (âmbar). No teste de segurança de irritação (HET-CAM) as formulações testadas foram consideradas não irritantes. No teste de retenção e permeação cutânea a solubilidade da vitamina D3 foi avaliada para garantir a sink condition do líquido receptor escolhido: Phosfate Buffer Saline (PBS) com etanol a 50% e a integridade da pele foi garantida com o teste de perda de água transepidérmica (TEWL). A formulação desenvolvida com a presença de todos os promotores de permeação avaliados (F1) e o controle, apenas com a presença do etanol e o propilenoglicol, foram avaliados. A F1 permaneceu na superfície da pele, por possuir maior afinidade com a fase oleosa da formulação e houve tendência de hidratação desta formulação. O controle demonstrou uma retenção cutânea em 4 h no estrato córneo e em 24 h na epiderme e derme. Concluiu-se que a formulação desenvolvida é estável, segura e a vitamina D3 ficou retida na pele, o que indica o uso tópico da mesma. A alta lipofilicidade foi a justificativa dos resultados apresentados e futuros estudos podem ser realizados com derivados menos lipofílicos da vitamina D para avaliar a via transdérmica. / Hypovitaminosis D is a global health issue and vitamin D deficiency compromises important functions to the human body. Oral supplementation, fortification food and changes in live style are effective measures to solve this problem. However, people with Crohn\'s disease, celiac disease, cystic fibrosis, gastric bypass and who use bile acid-binding medications have compromised intestinal vitamin D absorption. The transdermal route may be an alternative for vitamin D3 administration, but few references refer to the subject. The purpose of the present study is the development of transdermal systems with the combination of penetrations enhancers (soybean lecithin, isopropyl palmitate, ethoxydiglycol (Transcutol® CG), propylene glycol and ethanol) with vitamin D3, the analytical validation for quantification of the active in High Performance Liquid Chromatography (HPLC), stability assessment, safety, skin retention and permeation. The validation of the analytical method for quantification of vitamin D3 in HPLC was considered specific, linear, precise and accurate. The limit of detection was 20 ng/mL and 40 ng/mL. Stability assessment was performed and the appropriate storage condition was the refrigerator (5.0 ± 2.0 ° C) for 90 days. The indirect solar radiation condition was not adequate, which indicates that the storage should be performed in light-protected bottles (amber). In the irritation safety test (HET-CAM) the formulations tested were considered non-irritant. In the skin permeation and retention test the solubility of vitamin D3 was evaluated to guarantee the sink condition of the receptor fluid: Phosfate Buffer Saline (PBS) with 50% ethanol and skin integrity was guaranteed with Transepidermal Water Loss (TEWL). The developed formulation with the presence of all penetrations enhancers evaluated (F1) and the control formulation with the presence of ethanol and propylene glycol were assessed. F1 remained on the surface of the skin, because it had greater affinity with the oily phase of the formulation and there was tendency of hydration to this formulation. The control formulation demonstrated skin retention in 4 hours in the stratum corneum and in 24 hours in the epidermis and dermis. The study concluded that the formulation developed is stable, safe and vitamin D3 was retained in the skin, which indicates the topical use. High lipophilicity was the explanation of the presented results and future studies can be carried out with less lipophilic derivatives of vitamin D to evaluate the transdermal route.

Há dados na literatura indicando que as células que saem do timo com o fenótipo CD4+CD25+ são desenvolvidas continuamente como uma linhagem independente e possuem um papel importante no processo de regulação da resposta imune. Essas células são chamadas células T reguladoras naturais. Várias questões sobre estas células permanecem em aberto, como por exemplo, como elas são geradas, o que é determinante na sua atividade reguladora e que marcadores específicos podem ser usados para identificá-las? Dentro deste contexto, o nosso objetivo neste trabalho foi identificar no timo e em timócitos CD4+/CD25+ humanos, novas moléculas potencialmente importantes no desenvolvimento e/ou na atividade supressora das células T reguladoras naturais. Para este objetivo, utilizamos a abordagem de phage display, com uma biblioteca de fagos de peptídeos, e timos humanos obtidos de pacientes portadores de cardiopatias congênitas, submetidos a cirurgias cardíacas realizadas no InCor. A busca dessas moléculas foi feita, separadamente, em 3 tipos de material biológico: timócitos totais, fragmento do tecido tímico e timócitos CD4+/CD25+. Antes da incubação da biblioteca de fagos com os timócitos totais e timócitos CD4+/CD25+ (separação em FACS), foi realizada uma etapa de preclearing, incubando-se a biblioteca de fagos com um pool de células mononucleares de sangue periférico (PBMC) ou timócitos CD4+/CD25-, respectivamente. Os fagos não ligantes, recuperados desta etapa, foram então incubados com as células de interesse. Para o tecido tímico não foi feita etapa de pre-clearing. Os fagos obtidos com os diferentes materiais biológicos foram recuperados em cultura de bactérias e usados em ciclos posteriores de seleção. Após três ciclos de seleção, os fagos foram seqüenciados e identificados quanto à expressão de peptídeos ligantes para timócitos totais, timo e timócitos CD4+/CD25+, e analisados em bancos de dados no BLAST. Os fagos selecionados para validação um ligante de tecido tímico: M2C e um ligante de timócitos CD4+/CD25+: R2A fazem similaridade a duas proteínas associadas ao metabolismo da Vitamina D3, molécula envolvida em imunorregulação e indução de tolerância, em diversos modelos experimentais. Porém, não há dados na literatura a respeito do seu papel em células T reg naturais. Na validação molecular desses fagos, apesar de certa variabilidade entre os diferentes ensaios, verificamos, por ELISA, que os fagos se ligam preferencialmente a 1,25 diidroxivitamina D3, forma ativa da Vitamina D3. Entretanto, nos ensaios de validação funcional, a influência da vitamina D na diferenciação dessas células não foi confirmada de forma consistente, uma vez que só tivemos aumento no número de células CD4+/CD25+, em cultura com Vitamina D, em poucos experimentos. As moléculas identificadas no presente estudo podem ter implicações relevantes no processo de diferenciação e na atividade de células T CD4+CD25+ reguladoras e serão mais investigadas na continuidade deste trabalho. / There are consistent data in literature indicating that thymic CD4+CD25+ cells play an important role in immune regulation and are continuously developed as an independent lineage in the thymus. These cells are known as natural regulatory T cells. Several questions about these cells remain unanswered, such as how they are generated, what is determinant in their regulatory function and which specific molecular markers can be used to identify them. Taking this into consideration, our aim was to identify new potentially important molecules in the development and/or supressive function of natural regulatory T cells, both in the thymus and in CD4+CD25+ thymocytes. For this, the phage display technique was employed, with a peptide phage library and thymic specimens obtained from children who underwent corrective cardiac surgery at the Heart Institute (InCor), in São Paulo. The search for these molecules was separately performed in 3 types of biological material: thymic tissue, thymocytes and CD4+CD25+ thymic cells. In the first stage, the phage peptide-library was incubated with a pool of PBMC (peripheral blood mononuclear cells). After the incubation, phages bound to PBMC were discarded (pre-clearing). In the second stage, unbound phages were incubated with either total thymocytes or CD4+CD25+ thymic cells. The pre-clearing stage was not perfomed in the thymic tissue. The phages obtained with after incubation with the different biological materials were recovered in E. coli culture and used in additional cycles of selection. After three rounds of selection, the recovered phages from the total thymocytes, from thymic tissue and thymocytes CD4+CD25+ were sequenced and their ligands identified. Among the phages selected for validation one ligand of thymic tissue: M2C and one ligand of CD4+CD25+ thymocytes: R2A present similarity to two proteins associated to the metabolism of Vitamin D3, a molecule involved in imunoregulation and toelrance induction in several experimental models. However, there are no data in the literature concerning the possible role of this moelcule in natural regulatory T cells. In the molecular validation of theses phages, although some variability between the diffeterent assays we have verified by ELISA, that the phages present preferential binding to the 1,25 dhydroxyvitamin D3, the active form of Vitamin D3. However, in the functional validation assays, the influence of the Vitamin D3 in the differentiation of these cells could not be consistently confirmed since we could observe an increase in the number of CD4+CD25+ cells cultured with vitamin D in only a few experiments. The ligand-receptor molecules we have defined in this study may have relevant implications in the development of CD4+CD25+ regulatory T cells in the thymus

Há dados na literatura indicando que as células que saem do timo com o fenótipo CD4+CD25+ são desenvolvidas continuamente como uma linhagem independente e possuem um papel importante no processo de regulação da resposta imune. Essas células são chamadas células T reguladoras naturais. Várias questões sobre estas células permanecem em aberto, como por exemplo, como elas são geradas, o que é determinante na sua atividade reguladora e que marcadores específicos podem ser usados para identificá-las? Dentro deste contexto, o nosso objetivo neste trabalho foi identificar no timo e em timócitos CD4+/CD25+ humanos, novas moléculas potencialmente importantes no desenvolvimento e/ou na atividade supressora das células T reguladoras naturais. Para este objetivo, utilizamos a abordagem de phage display, com uma biblioteca de fagos de peptídeos, e timos humanos obtidos de pacientes portadores de cardiopatias congênitas, submetidos a cirurgias cardíacas realizadas no InCor. A busca dessas moléculas foi feita, separadamente, em 3 tipos de material biológico: timócitos totais, fragmento do tecido tímico e timócitos CD4+/CD25+. Antes da incubação da biblioteca de fagos com os timócitos totais e timócitos CD4+/CD25+ (separação em FACS), foi realizada uma etapa de preclearing, incubando-se a biblioteca de fagos com um pool de células mononucleares de sangue periférico (PBMC) ou timócitos CD4+/CD25-, respectivamente. Os fagos não ligantes, recuperados desta etapa, foram então incubados com as células de interesse. Para o tecido tímico não foi feita etapa de pre-clearing. Os fagos obtidos com os diferentes materiais biológicos foram recuperados em cultura de bactérias e usados em ciclos posteriores de seleção. Após três ciclos de seleção, os fagos foram seqüenciados e identificados quanto à expressão de peptídeos ligantes para timócitos totais, timo e timócitos CD4+/CD25+, e analisados em bancos de dados no BLAST. Os fagos selecionados para validação um ligante de tecido tímico: M2C e um ligante de timócitos CD4+/CD25+: R2A fazem similaridade a duas proteínas associadas ao metabolismo da Vitamina D3, molécula envolvida em imunorregulação e indução de tolerância, em diversos modelos experimentais. Porém, não há dados na literatura a respeito do seu papel em células T reg naturais. Na validação molecular desses fagos, apesar de certa variabilidade entre os diferentes ensaios, verificamos, por ELISA, que os fagos se ligam preferencialmente a 1,25 diidroxivitamina D3, forma ativa da Vitamina D3. Entretanto, nos ensaios de validação funcional, a influência da vitamina D na diferenciação dessas células não foi confirmada de forma consistente, uma vez que só tivemos aumento no número de células CD4+/CD25+, em cultura com Vitamina D, em poucos experimentos. As moléculas identificadas no presente estudo podem ter implicações relevantes no processo de diferenciação e na atividade de células T CD4+CD25+ reguladoras e serão mais investigadas na continuidade deste trabalho. / There are consistent data in literature indicating that thymic CD4+CD25+ cells play an important role in immune regulation and are continuously developed as an independent lineage in the thymus. These cells are known as natural regulatory T cells. Several questions about these cells remain unanswered, such as how they are generated, what is determinant in their regulatory function and which specific molecular markers can be used to identify them. Taking this into consideration, our aim was to identify new potentially important molecules in the development and/or supressive function of natural regulatory T cells, both in the thymus and in CD4+CD25+ thymocytes. For this, the phage display technique was employed, with a peptide phage library and thymic specimens obtained from children who underwent corrective cardiac surgery at the Heart Institute (InCor), in São Paulo. The search for these molecules was separately performed in 3 types of biological material: thymic tissue, thymocytes and CD4+CD25+ thymic cells. In the first stage, the phage peptide-library was incubated with a pool of PBMC (peripheral blood mononuclear cells). After the incubation, phages bound to PBMC were discarded (pre-clearing). In the second stage, unbound phages were incubated with either total thymocytes or CD4+CD25+ thymic cells. The pre-clearing stage was not perfomed in the thymic tissue. The phages obtained with after incubation with the different biological materials were recovered in E. coli culture and used in additional cycles of selection. After three rounds of selection, the recovered phages from the total thymocytes, from thymic tissue and thymocytes CD4+CD25+ were sequenced and their ligands identified. Among the phages selected for validation one ligand of thymic tissue: M2C and one ligand of CD4+CD25+ thymocytes: R2A present similarity to two proteins associated to the metabolism of Vitamin D3, a molecule involved in imunoregulation and toelrance induction in several experimental models. However, there are no data in the literature concerning the possible role of this moelcule in natural regulatory T cells. In the molecular validation of theses phages, although some variability between the diffeterent assays we have verified by ELISA, that the phages present preferential binding to the 1,25 dhydroxyvitamin D3, the active form of Vitamin D3. However, in the functional validation assays, the influence of the Vitamin D3 in the differentiation of these cells could not be consistently confirmed since we could observe an increase in the number of CD4+CD25+ cells cultured with vitamin D in only a few experiments. The ligand-receptor molecules we have defined in this study may have relevant implications in the development of CD4+CD25+ regulatory T cells in the thymus

Orientador: Danielle Goveia / Resumo: Estudos epidemiológicos mostram que uma parcela significativa da população mundial, independente de idade, etnia e localização geográfica, apresenta baixos níveis séricos de vitamina D3. Neste contexto, a incorporação da vitamina D3 em novos sistemas de liberação de fármacos, como os sistemas transdérmicos, têm sido apontados como alternativa para a administração deste medicamento. A extração da nanocelulose de fibras vegetais e sua utilização na fabricação de insumos da área da saúde tem se destacado na medicina, pois apresenta propriedades como biocompatibilidade, biodegradabilidade e baixa toxicidade. A celulose tem um longo histórico de aplicações na área da saúde, agindo como mediador na liberação controlada de fármacos, mas sua utilização nanoestruturada em membranas, como sistema de liberação local de fármacos ainda é um desafio. Neste estudo foi desenvolvida uma membrana, pela técnica de “casting”, de nanocelulose extraída do linter de algodão e vitamina D3 acrescidos dos componentes, álcool polivinílico, glicerina e tween 80. A nanocelulose e as membranas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV-FEG), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), teste de tração no dinamômetro e a cinética de liberação do fármaco por espectroscopia molecular no ultravioleta visível (UV-Vis). A membrana apresentou reprodutibilidade na síntese, ótimas propriedades físicas como flexibilidade, transparência e elasticidade,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Epidemiological studies show that a significant portion of the population has low serum vitamin D3 levels, regardless of age, ethnicity and geographical location. In this context, the incorporation of vitamin D3 in new drug delivery systems, such as transdermal systems, has been suggested as an alternative for the administration of this drug. The extraction of nanocellulose from plant fibers and its use in the manufacture of health inputs has been highlighted in medicine, as it has properties such as biocompatibility, biodegradability and low toxicity. Cellulose has a long history of healthcare applications, acting as a mediator in controlled drug release, but its nanostructured use in membranes as a local drug delivery system is still a challenge. In this study a membrane was developed by casting technique of nanocellulose extracted from cotton linter and vitamin D3 plus the components, polyvinyl alcohol, glycerin and tween 80. Nanocellulose and membranes were characterized by high scanning electron microscopy. resolution (SEM-FEG), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), dynamometer tensile test and drug release kinetics by visible ultraviolet molecular spectroscopy (UV-Vis). The membrane showed reproducibility in synthesis, excellent physical properties such as flexibility, transparency and elasticity, as well as adequate resistance for biomedical applications. Through the FT-IR it was observed the presence of all active components in the sample, without structura... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by PPG Odontologia (odontologia-pg@pucrs.br) on 2018-06-04T18:05:30Z No. of bitstreams: 1 NATALIA_PRADELLA_CIGNACHI_TES.pdf: 6840858 bytes, checksum: 8e5f3ae6a98395bf09135b6770903f35 (MD5) / Rejected by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br), reason: Devolvido devido ? falta da capa institucional no arquivo em PDF. on 2018-06-14T14:34:13Z (GMT) / Submitted by PPG Odontologia (odontologia-pg@pucrs.br) on 2018-06-19T13:28:41Z No. of bitstreams: 1 NAT?LIA_PREDELLA_CIGNACHI_TES.pdf: 11102267 bytes, checksum: 121fbf4d2b9ae1c4a36e21d23ab3140d (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-06-27T14:32:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NAT?LIA_PREDELLA_CIGNACHI_TES.pdf: 11102267 bytes, checksum: 121fbf4d2b9ae1c4a36e21d23ab3140d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-27T14:43:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NAT?LIA_PREDELLA_CIGNACHI_TES.pdf: 11102267 bytes, checksum: 121fbf4d2b9ae1c4a36e21d23ab3140d (MD5) Previous issue date: 2018-01-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / This thesis encompasses two parts: firstly, we compared the bone healing in female and male mice, after induction of type 1 diabetes (T1D); secondly, the bone regeneration was evaluated in a menopause model induced by bilateral ovariectomy (OVX), with or without T1D induction. For the part I, the animals (female and male) were initially assigned into two groups, namely control or T1D (elicited by streptozotocin; STZ). In the part II, the females were divided into four experimental groups: sham-operated or OVX, with or without STZ T1D induction. After T1D induction, a monocortical femoral defect was created. In either parts of the present study, we evaluated the effects of supplementation with vitamin D3 and/or insulin. In the second part, the effects of estrogen replacement were also analyzed. Following 21 days of bone defect creation, the animals were euthanized; the femurs and blood were collected for posterior analysis. Both T1D females and males presented a reduction in body weight gain, associated with hyperglycemia. There were no changes in the serum levels of the pro-inflammatory cytokines [interleukin-1? (IL-1?), tumor necrosis factor (TNF) and interferon-? (IFN-?)] in all the evaluated groups. T1D mice of both sexes presented a delayed bone regeneration, according to the histological and micro-CT assessment. The supplementation with vitamin D3 restored the bone healing in female and male T1D mice, reaching values close to controls. The insulin therapy improved the bone remodeling in T1D mice of both sexes, but the effects of this hormone were superior in males. The evaluation of osteoclast activity did not reveal significant differences among the experimental groups. Real time PCR revealed slight differences in the mRNA expression of two transcription factors related to osteoblast differentiation, namely runx2 and osterix, as measured in the area into the bone defect. A higher upregulation of both factors was seen in T1D males treated with vitamin D3. Conversely, vitamin D3-treated T1D females displayed an upregulation of insulin-like growth factor 1 (IGF-1), further indication sex-related differences for the treatments. Besides the experimental protocols described for the 12 part I of this thesis, in the part II, we also evaluated some behavioral locomotor parameters and serum levels of calcium and alkaline phosphatase. OVX animals presented increased body weight gain, accompanied by uterus atrophy. Otherwise, T1D induction elicited a reduction of body weight gain, which was more pronounced in OVX-T1D animals. Serum levels of alkaline phosphatase were divergent in the non-diabetic and T1D OVX animals. Calcium or cytokine levels were similar in all the experimental groups. The sham-operated T1D, the non-diabetic OVX and the OVX-T1D groups presented a delayed bone regeneration, as indicated by histological and micro-CT analysis. Estrogen replacement improved the bone healing in all OVX groups. There was a trend toward an upregulation of IGF-1 mRNA in non-diabetic OVX animals, which was not mirrored in OVX-T1D mice. Locomotor parameters remained unaltered, except by a general reduction of rearing numbers in T1D animals. / A presente tese est? dividida em duas partes: na parte I, comparou-se a regenera??o ?ssea em camundongos f?meas e machos, com diabetes do tipo 1 (T1D). Na parte II, foi avaliada a regenera??o ?ssea no modelo de menopausa experimental induzido por ovariectomia (OVX), com ou sem T1D. Na parte I, os animais (machos e f?meas) foram divididos em dois grandes grupos: controle e T1D (induzido por estreptozotocina; STZ). Na parte II, os animais foram divididos em quatro grandes grupos: f?meas falso-operadas e OVX, com ou sem T1D. Ap?s a indu??o do T1D, foi criado um defeito ?sseo monocortical no f?mur. Nas duas partes do trabalho, foram avaliados os efeitos da suplementa??o com vitamina D3 e/ou insulina. Na segunda parte, tamb?m se avaliou o efeito da reposi??o hormonal com estradiol. Decorridos 21 dias do procedimento da cria??o do defeito, os animais foram eutanasiados; o f?mur e o sangue foram coletados para an?lises posteriores. Tanto as f?meas, quanto os machos T1D, apresentaram uma redu??o do ganho de peso corporal, associado ? hiperglicemia. N?o houve altera??es nos n?veis s?ricos das citocinas pr?-inflamat?rias interleucina-1? (IL-1?), fator de necrose tumoral (TNF) ou interferon-? (IFN?). Os animais T1D, de ambos os sexos, apresentaram um comprometimento na regenera??o ?ssea, como demonstrado pelas an?lises histol?gicas e de micro-CT. A suplementa??o com vitamina D3 reestabeleceu a regenera??o ?ssea em f?meas e machos T1D, apresentando valores pr?ximos aos encontrados nos animais do grupo controle. A terapia com insulina melhorou a remodela??o ?ssea nas f?meas e machos T1D; por?m, os efeitos foram mais pronunciados nos machos. A avalia??o da atividade osteocl?stica n?o revelou diferen?as significativas entre os grupos experimentais, ap?s a indu??o de T1D, em machos ou f?meas. Os resultados do PCR em tempo real para runx2 e osterix (dois fatores de transcri??o relacionados aos osteoblastos), no tecido ?sseo, n?o demonstraram nenhuma diferen?a significativa, exceto por um aumento nos n?veis de RNAm dos dois fatores nos camundongos machos T1D, que receberam suplementa??o com vitamina 10 D3. Por outro lado, f?meas T1D que receberam vitamina D3 apresentaram um aumento na express?o dos n?veis de RNAm para o fator de crescimento semelhante ? insulina do tipo 1 (IGF-1), quando comparado com os machos que tiveram o mesmo tratamento, sugerindo assim, diferen?as relacionadas ao sexo. Al?m das an?lises j? mencionadas anteriormente, na parte II da tese, par?metros comportamentais e n?veis s?ricos de c?lcio e fosfatase alcalina tamb?m foram analisados. Os resultados da segunda parte do trabalho demonstraram que os animais submetidos a OVX tiveram um aumento do peso corporal, com atrofia uterina. Em contrapartida, quando foi induzido T1D, houve uma diminui??o do peso corporal mais acentuada no grupo OVX que no grupo falso-operado. Os animais falso-operados e OVX T1D apresentaram hiperglicemia, confirmando o desenvolvimento do diabetes. Os n?veis s?ricos de fosfatase alcalina foram divergentes entre os grupos n?o-diab?ticos OVX e OVX T1D. N?o houve varia??es dos n?veis de c?lcio. Os animais falso-operados T1D, n?o diab?ticos OVX e OVX T1D apresentaram preju?zos similares na regenera??o ?ssea, como observado pelas an?lises histol?gicas e imagens de micro-CT. A reposi??o com estradiol melhorou a cicatriza??o ?ssea nos animais n?o-diab?ticos OVX e OVX T1D. Houve uma tend?ncia ao aumento nos n?veis de RNAm de IGF-1 no grupo OVX, o que n?o foi observado quando da associa??o de T1D e menopausa. N?o foram observadas diferen?as na atividade locomotora dos animais com T1D e/ou OVX, a n?o ser por uma diminui??o no n?mero de rearings no grupo falso-operado T1D, independente do tratamento com vitamina D3, insulina e estradiol, de forma isolada ou em associa??o.

A maciez da carne bovina é o resultado do processo de proteólise miofibrilar influenciado pelas calpaínas (CAPN), enzimas ativadas pelo cálcio. A calpastatina (CAST) constitui um regulador das calpaínas, atuando como substrato e degradando-se pela ação da própria calpaína. A suplementação com vitamina D3 na dieta dos animais tem alterado positivamente a maciez da carne, por obter maior absorção e deposição de cálcio nos músculos. Tendo em vista a importância desses genes para a maciez da carne em bovinos e o metabolismo de vitamina D3, o objetivo deste estudo foi verificar a expressão gênica de 1-HYD, 24-HYD, CAPN1 e CAST (Isoformas). Foram utilizados 42 machos castrados da raça Nelore que foram divididos em 6 tratamentos (7 animais por tratamento). Os animais foram alojados em baias individuais e os tratamentos foram: T1) sem suplementação de Vitamina D3 + sem sombrite; T2) sem suplementação de Vitamina D3 + com sombrite filtração de 50% de UV; T3) com 2x106UI de vitamina D3 por dois dias consecutivos pré-abate + sem sombrite; T4) com 2x106UI de vitamina D3 por dois dias consecutivos pré-abate + com sombrite filtração de 50% de UV; T5) com 2x106UI de vitamina D3 por oito dias consecutivos pré-abate + sem sombrite; 6) com 2x106UI de vitamina D3 por oito dias consecutivos pré-abate + com sombrite filtração de 50% de UV. A expressão gênica foi analisada por PCR quantitativa em tempo real. O gene 1-HYD foi mais expresso nos tratamentos com 2 e 8 dias de suplementação com vitamina D3, independente da exposição diferenciada aos raios ultravioleta. O gene 24-HYD foi mais expresso no tratamento com 8 dias de suplementação pré-abate quando comparado ao tratamento controle, não diferindo do tratamento com suplementação por 2 dias consecutivos pré-abate. Portanto os resultados não corroboram com o mecanismo de regulação das atividades das enzimas modulada de forma oposta para regular os níveis circulantes de 1,25-di-hidroxi-vitamina D3 (1,25 D). Quando a concentração de 1,25 D atinge níveis elevados um mecanismo de regulação inativa a 1,25 D e promove a diminuição da expressão de 1-HYD. Assim pode-se inferir que neste estudo esses fatores não exerceram influência sobre o gene 1-HYD que teve um aumento da expressão. A única possibilidade de verificar o aumento da expressão do gene da enzima 1-HYD parece envolver um hiperparatireoidismo secundário decorrente de hipocalcemia em algum momento do experimento. A suplementação com vitamina D3 não exerceu influência na expressão de RNAm da CAPN1, isoforma I e isoforma total da CAST. A isoforma II do gene da calpastatina foi mais expressa no tratamento com 8 dias de suplementação pré-abate, onde parece que o aumento da expressão é devido a uma sinalização intracelular indicando que a calpastatina está sendo degradada pela ativação prolongada das calpaínas, em decorrência do aumento do influxo de cálcio. As análises de associação apontam para um possível descompasso entre abundância de RNAm e atividade da protease do sistema das calpaínas no processo de amaciamento da carne. / The tenderness of beef is the result of the process of myofibrillar proteolysis influenced by calpains (CAPN), enzymes activated by calcium. The calpastatin (CAST) is a regulator of calpains, acting as a substrate and degraded by the action of calpain itself. Supplementation with vitamin D3 in the diet has changed positively on meat tenderness, to obtain greater absorption and calcium deposition in muscle. Given the importance of these genes for meat tenderness in cattle and metabolism of vitamin D3, the objective of this study was to investigate the gene expression of 1-HYD, HYD-24, CAPN1, CAST (isoforms). We used 42 Nellore steers were divided into 6 treatments (seven animals per treatment). The animals were housed in individual pens and treatments were: T1) without vitamin D3 feeding + without shadow; T2) without vitamin D3 feeding + with black - 50% filtration of UV; T3) with 2x106UI of vitamin D3 for two days consecutive slaughter + without shadow; T4) with 2x106UI vitamin D3 for two days consecutive slaughter + with black - 50% filtration of UV; T5) with 2x106UI vitamin D3 for eight days consecutive slaughter + without shading; T6) 2x106UI with vitamin D3 for eight days consecutive slaughter + with black - 50% filtration of UV. Gene expression was analyzed by quantitative real-time. The 1-HYD gene was more expressed in the treatments with 2 and 8 days of supplementation with vitamin D3, independent of differential exposure to ultraviolet rays. The 24-HYD gene was more expressed in the treatment with 8 days of pre-slaughter supplementation compared to control treatment, the treatment did not differ with supplementation for 2 consecutive days pre-slaughter. These findings do not corroborate the mechanism for regulating the activities of enzymes modulated so diametrically opposite to regulate the circulating levels of 1,25- dihydroxy vitamin D3 (1,25 D). When there is an overproduction of 1,25 D regulation mechanism inactivates 1.25 D and promotes the reduction of the expression of 1-HYD. Thus we can infer that in this study, these factors did not influence the 1-HYD gene that had increased expression. The only way to verify the increase of gene expression of the enzyme 1-HYD seems to involve a secondary hyperparathyroidism due to hypocalcemia sometime in the experiment. Supplementation with vitamin D3 did not influence the mRNA expression of CAPN1, isoform I and isoform total of CAST. The isoform II of the calpastatin gene expression was higher in treatment with 8-day preslaughter supplementation, where it appears that increased expression is due to an intracellular signaling indicating that calpastatin is degraded by prolonged activation of calpain as a result of increased influx of calcium. The association analysis point to a possible mismatch between mRNA abundance and activity of the calpain system components in these physiological conditions.

A maciez da carne bovina é o resultado do processo de proteólise miofibrilar influenciado pelas calpaínas (CAPN), enzimas ativadas pelo cálcio. A calpastatina (CAST) constitui um regulador das calpaínas, atuando como substrato e degradando-se pela ação da própria calpaína. A suplementação com vitamina D3 na dieta dos animais tem alterado positivamente a maciez da carne, por obter maior absorção e deposição de cálcio nos músculos. Tendo em vista a importância desses genes para a maciez da carne em bovinos e o metabolismo de vitamina D3, o objetivo deste estudo foi verificar a expressão gênica de 1-HYD, 24-HYD, CAPN1 e CAST (Isoformas). Foram utilizados 42 machos castrados da raça Nelore que foram divididos em 6 tratamentos (7 animais por tratamento). Os animais foram alojados em baias individuais e os tratamentos foram: T1) sem suplementação de Vitamina D3 + sem sombrite; T2) sem suplementação de Vitamina D3 + com sombrite filtração de 50% de UV; T3) com 2x106UI de vitamina D3 por dois dias consecutivos pré-abate + sem sombrite; T4) com 2x106UI de vitamina D3 por dois dias consecutivos pré-abate + com sombrite filtração de 50% de UV; T5) com 2x106UI de vitamina D3 por oito dias consecutivos pré-abate + sem sombrite; 6) com 2x106UI de vitamina D3 por oito dias consecutivos pré-abate + com sombrite filtração de 50% de UV. A expressão gênica foi analisada por PCR quantitativa em tempo real. O gene 1-HYD foi mais expresso nos tratamentos com 2 e 8 dias de suplementação com vitamina D3, independente da exposição diferenciada aos raios ultravioleta. O gene 24-HYD foi mais expresso no tratamento com 8 dias de suplementação pré-abate quando comparado ao tratamento controle, não diferindo do tratamento com suplementação por 2 dias consecutivos pré-abate. Portanto os resultados não corroboram com o mecanismo de regulação das atividades das enzimas modulada de forma oposta para regular os níveis circulantes de 1,25-di-hidroxi-vitamina D3 (1,25 D). Quando a concentração de 1,25 D atinge níveis elevados um mecanismo de regulação inativa a 1,25 D e promove a diminuição da expressão de 1-HYD. Assim pode-se inferir que neste estudo esses fatores não exerceram influência sobre o gene 1-HYD que teve um aumento da expressão. A única possibilidade de verificar o aumento da expressão do gene da enzima 1-HYD parece envolver um hiperparatireoidismo secundário decorrente de hipocalcemia em algum momento do experimento. A suplementação com vitamina D3 não exerceu influência na expressão de RNAm da CAPN1, isoforma I e isoforma total da CAST. A isoforma II do gene da calpastatina foi mais expressa no tratamento com 8 dias de suplementação pré-abate, onde parece que o aumento da expressão é devido a uma sinalização intracelular indicando que a calpastatina está sendo degradada pela ativação prolongada das calpaínas, em decorrência do aumento do influxo de cálcio. As análises de associação apontam para um possível descompasso entre abundância de RNAm e atividade da protease do sistema das calpaínas no processo de amaciamento da carne. / The tenderness of beef is the result of the process of myofibrillar proteolysis influenced by calpains (CAPN), enzymes activated by calcium. The calpastatin (CAST) is a regulator of calpains, acting as a substrate and degraded by the action of calpain itself. Supplementation with vitamin D3 in the diet has changed positively on meat tenderness, to obtain greater absorption and calcium deposition in muscle. Given the importance of these genes for meat tenderness in cattle and metabolism of vitamin D3, the objective of this study was to investigate the gene expression of 1-HYD, HYD-24, CAPN1, CAST (isoforms). We used 42 Nellore steers were divided into 6 treatments (seven animals per treatment). The animals were housed in individual pens and treatments were: T1) without vitamin D3 feeding + without shadow; T2) without vitamin D3 feeding + with black - 50% filtration of UV; T3) with 2x106UI of vitamin D3 for two days consecutive slaughter + without shadow; T4) with 2x106UI vitamin D3 for two days consecutive slaughter + with black - 50% filtration of UV; T5) with 2x106UI vitamin D3 for eight days consecutive slaughter + without shading; T6) 2x106UI with vitamin D3 for eight days consecutive slaughter + with black - 50% filtration of UV. Gene expression was analyzed by quantitative real-time. The 1-HYD gene was more expressed in the treatments with 2 and 8 days of supplementation with vitamin D3, independent of differential exposure to ultraviolet rays. The 24-HYD gene was more expressed in the treatment with 8 days of pre-slaughter supplementation compared to control treatment, the treatment did not differ with supplementation for 2 consecutive days pre-slaughter. These findings do not corroborate the mechanism for regulating the activities of enzymes modulated so diametrically opposite to regulate the circulating levels of 1,25- dihydroxy vitamin D3 (1,25 D). When there is an overproduction of 1,25 D regulation mechanism inactivates 1.25 D and promotes the reduction of the expression of 1-HYD. Thus we can infer that in this study, these factors did not influence the 1-HYD gene that had increased expression. The only way to verify the increase of gene expression of the enzyme 1-HYD seems to involve a secondary hyperparathyroidism due to hypocalcemia sometime in the experiment. Supplementation with vitamin D3 did not influence the mRNA expression of CAPN1, isoform I and isoform total of CAST. The isoform II of the calpastatin gene expression was higher in treatment with 8-day preslaughter supplementation, where it appears that increased expression is due to an intracellular signaling indicating that calpastatin is degraded by prolonged activation of calpain as a result of increased influx of calcium. The association analysis point to a possible mismatch between mRNA abundance and activity of the calpain system components in these physiological conditions.