Dissertações/Teses
2024
Dissertações
1
  • SILVIA RAMOS SILVA
  • AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS OXIDATIVOS E MEMBRANARES EM ENCÉFALOS DE RATOS WISTAR NEONATOS E CEREBELOS DE RATOS JOVENS EM MODELO DE AUTISMO,

  • Orientador : CRISTIANE QUEIXA TILELLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANE QUEIXA TILELLI
  • VALERIA ERNESTANIA CHAVES
  • VICTOR RODRIGUES SANTOS
  • Data: 23/02/2024

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  • Melatonina é um hormônio fornecido pela mãe ao feto durante o desenvolvimento e atua como um antioxidante em processos celulares importantes do sistema nervoso. O uso de Ácido Valproico (VPA) durante a gravidez é usado como modelo para o estudo do Transtorno do Espectro do Autismo (TEA). Avaliamos se a ausência de melatonina materna durante o desenvolvimento intrauterino resulta em danos semelhantes ao autismo na prole, como observado em animais expostos ao VPA. Ratos Wistar foram divididos em cinco grupos: pinealectomizados com e sem suplementação de melatonina, procedimento cirúrgico sem remoção da glândula pineal (SHAM), injeção de VPA no 13º dia de gestação e injeção de salina como controle de VPA. Dois dias após o nascimento e após a quarta semana de vida, a prole foi sacrificada, o encéfalo de neonatos e cerebelo de ratos jovens foram coletados e analisados quanto ao teor de GSH, produção de H2O2, peroxidação lipídica e atividade da Na,K-ATPase e suas isoformas. Nossos resultados em neonatos apresentaram diferenças entre gêneros nos níveis de estresse oxidativo, com machos apresentando níveis mais elevados que fêmeas. Já no cerebelo, verificamos efeitos semelhantes na prole de ratos pinealectomizados e expostos ao VPA, com aumento de estresse oxidativo, peroxidação lipídica e diminuição de GSH, bem como déficits na atividade da Na,KATPase. A suplementação de melatonina exógena restaurou os níveis normais de parâmetros oxidativos e da atividade total e da isoforma α1-Na,K-ATPase no cerebelo. Em resumo, este estudo mostra que o estresse oxidativo pode desempenhar um papel importante na etiologia do TEA e destaca a importância da melatonina materna na prevenção de distúrbios do neurodesenvolvimento na prole. Além disso, aponta para possíveis diferenças de gênero que serão investigadas em estudos futuros. 


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  • Melatonin is a hormone provided by the mother to the fetus during development, acting as an antioxidant in crucial cellular processes of the nervous system. The use of Valproic Acid (VPA) during pregnancy serves as a model for studying Autism Spectrum Disorder (ASD). We assessed whether the absence of maternal melatonin during intrauterine development results in damages similar to autism in offspring, as observed in animals exposed to VPA. Wistar rats were divided into five groups: pinealectomized with and without melatonin supplementation, a surgical procedure without pineal gland removal (SHAM), VPA injection on the 13th day of gestation, and saline injection as a VPA control. Two days after birth and at the fourth week of life, the offspring were sacrificed, and the neonatal brain and young rat cerebellum were collected and analyzed for GSH content, H2O2 production, lipid peroxidation, and Na,K-ATPase activity and its isoforms. Our neonatal results showed gender differences in oxidative stress levels, with males exhibiting higher levels than females. In the cerebellum, we observed similar effects in the offspring of pinealectomized rats and those exposed to VPA, including increased oxidative stress, lipid peroxidation, and decreased GSH, as well as deficits in Na,K-ATPase activity. Exogenous melatonin supplementation restored normal levels of oxidative parameters and the total activity and isoform α1-Na,K-ATPase in the cerebellum. In summary, this study shows that oxidative stress may play a crucial role in the etiology of ASD and underscores the importance of maternal melatonin in preventing neurodevelopmental disorders in offspring. Additionally, it points to possible gender differences that will be investigated in future studies.

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  • THAÍS DA SILVA CORRÊA CARREGAL
  • Síntese verde, caracterização e avaliação das atividades antimicrobiana e antitumoral de nanopartículas de prata obtidas a partir de diferentes leveduras


  • Orientador : MARIANA CAMPOS DA PAZ LOPES GALDINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIANA CAMPOS DA PAZ LOPES GALDINO
  • IGOR JOSE BOGGIONE SANTOS
  • MARCELLA LEMOS BRETAS CARNEIRO
  • Data: 29/02/2024

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  • As nanopartículas de prata (AgNP) são agentes antitumorais e antimicrobianos. A síntese verde (SV) de AgNP diminui o uso de reagentes tóxicos necessários na síntese quimica. Entre os materiais biológicos capazes de reduzir sais de prata, formar e estabilizar as AgNP, leveduras se destacam pelo rápido crescimento em meios de cultura de baixo custo. Além disso, suas moléculas bioativas podem contribuir para uma ação sinérgica na aplicação biomédica pretendida. O objetivo deste trabalho foi produzir, por SV, AgNP para aplicação antitumoral e antimicrobiana, utilizando duas espécies de leveduras. Diferentes protocolos de SV foram avaliados a partir do sobrenadante das culturas, a partir do sobrenadante após incubação da biomassa em água ultrapura ou a partir do extrato das leveduras. Parêmetros como concentração de nitrato de prata, pH e tempo de reação foram variados. A SV foi avaliada por espectroscopia (UV-vis) e as AgNP obtidas foram caracterizadas. As AgNP adequadas para aplicação biomédica foram utilizadas em testes preliminares in vitro para avaliação da citotoxicidade em linhagens tumorais (4T1luc e CT26) por meio de ensaio MTT e para potencial antimicrobiano contra Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus e Cândida albicans. Dentre os protocolos avaliados, o cultivo da biomassa em água ultrapura foi o mais eficaz, pois produziu AgNP com diâmetro hidrodinâmico <250 nm, potencial zeta < - 20 ou >20 e índice de polidispersão (PDI) <0,4. A SV a partir da levedura 2 resultou em AgNP menores (89 a 138 nm) e mais homogêneas (PDI < 3) do que a SV com a levedura 1 (diâmetro entre196 e 242 nm e PDI entre 0,3 e 0,4). Os testes de MTT mostraram que todas as AgNP produzidas por ambas as leveduras com o protocolo da água ultrapura foram capazes de reduzir a viabilidade das linhagens 4T1 e CT26, sendo esta última mais sensível. O ensaio preliminar da atividade antimicrobiana mostrou potencial para as AgNP produzidas, sendo capazes de inibir crescimento das bactérias K. pneumoniae e S. aureus e da levedura C. albicans. Pode-se concluir que a SV de AgNP foi realizada com sucesso. Após a determinação da concentração das AgNP produzidas (em andamento), novos ensaios de citotoxicidade in vitro (incluindo células não tumorais) e de atividade antimicrobiana (contra todas as bactérias do grupo ESKAPE e C. albicans) serão realizados para confirmar potencial antitumoral e antimicrobiano das AgNP.


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  • Silver nanoparticles (AgNP) are antitumor and antimicrobial agents. Green synthesis (SV) of AgNP reduces the use of toxic reagents required in chemical synthesis. Among the biological materials capable of reducing silver salts, forming and stabilizing AgNPs, yeast stands out for its rapid growth in low-cost culture media. Furthermore, its bioactive molecules can contribute to a synergistic action in the intended biomedical application. The objective of this work was to produce, by SV, AgNP for antitumor and antimicrobial application, using two species of yeast. Different SV protocols were evaluated using the culture supernatant, the supernatant after incubating the biomass in ultrapure water or yeast extract. Parameters such as silver nitrate concentration, pH and reaction time were varied. SV was evaluated by spectroscopy (UV-vis) and the AgNPs obtained were characterized. AgNPs suitable for biomedical application were used in preliminary in vitro tests to evaluate cytotoxicity in tumor lines (4T1luc and CT26) through MTT assay and for antimicrobial potential against Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus and Candida albicans. Among the protocols evaluated, the cultivation of biomass in ultrapure water was the most effective, as it produced AgNP with a hydrodynamic diameter <250 nm, zeta potential < - 20 or >20 and polydispersity index (PDI) <0.4. SV from yeast 2 resulted in smaller AgNPs (89 to 138 nm) and more homogeneous (PDI < 3) than SV from yeast 1 (diameter between 196 and 242 nm and PDI between 0.3 and 0.4) . The MTT tests showed that all AgNPs produced by both yeasts with the ultrapure water protocol were able to reduce the viability of strains 4T1 and CT26, the latter being more sensitive. The preliminary antimicrobial activity test showed potential for the AgNPs produced, being capable of inhibiting the growth of the bacteria K. pneumoniae and S. aureus and the yeast C. albicans. It can be concluded that the SV of AgNP was carried out successfully. After determining the concentration of AgNPs produced (in progress), new in vitro cytotoxicity tests (including non-tumor cells) and antimicrobial activity (against all bacteria from the ESKAPE group and C. albicans) will be carried out to confirm antitumor and antimicrobial potential. of AgNP.

Teses
1
  • ANNA KELLY MOURA SILVA
  • Valorização da Cadeia Produtiva do Guaraná (Paullinia cupana Kunth)

     
     
  • Orientador : DANIEL BONOTO GONCALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BONOTO GONCALVES
  • JÚNIO COTA SILVA
  • PLINIO RODRIGUES DOS SANTOS FILHO
  • RAFAEL CESAR RUSSO CHAGAS
  • VICTOR AUGUSTO ARAUJO DE FREITAS
  • Data: 06/02/2024

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  • Paullinia cupana Kunth pertence à família Sapindaceae, conhecida popularmente como guaraná. O cultivo comercial do guaraná ocorre principalmente no Brasil, onde a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Amazônia Ocidental mantém um programa de melhoramento. O Brasil é o maior produtor de guaraná do mundo, segundo dados levantados pelo IBGE, 2021 a produção média de guaraná foi de aproximadamente 2.732 t/ano. Devido à alta concentração de cafeína, o guaraná é muito utilizado como matéria-prima para a fabricação de sucos, energéticos e refrigerantes. O processamento de sementes para esse fim resulta em um grande número de resíduos ricos em matéria lignocelulósica, e o potencial de aproveitamento desses resíduos ainda é subestimado.

    O objetivo deste estudo foi explorar o potencial e agregar valor da cadeia produtiva do guaraná.

     

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     Paullinia cupana Kunth belongs to the Sapindaceae family, popularly known as guarana. The commercial cultivation of guarana occurs mainly in Brazil, where the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) Western Amazon maintains an improvement program. Brazil is the largest producer of guarana in the world, according to data collected by the IBGE, 2021 the average production of guarana was approximately 2,732 t/year. Due to the high concentration of caffeine, guarana is widely used as a raw material for the manufacture of juices, energy drinks and soft drinks. The processing of seeds for this purpose results in a large number of residues rich in lignocellulosic matter, and the potential for using these residues is still underestimated.
    The aim of this study was, o explores the potential and add value of guarana production chain
     
     
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  • FELIPE FERREIRA SILVA
  • Desenvolvimento de um sistema CRISPR/Cas9 no fungo filamentoso Penicillium chrysogenum para a expressão dos fatores de transcrição XlnR e AraR e superprodução de (hemi-)celulase.

     
     
     
     
  • Orientador : DANIEL BONOTO GONCALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO BATISTA RIBEIRO
  • DANIEL BONOTO GONCALVES
  • JONATAS OLIVEIRA DA SILVA
  • LUCIANO GOMES FIETTO
  • WAGNER RODRIGO DE SOUZA
  • Data: 22/02/2024

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  •  A crescente demanda pela produção de combustíveis renováveis (biocombustíveis) em substituição ao uso de combustíveis fósseis se reflete no cenário político global, e o Brasil tem papel de liderança na participação das renováveis em sua matriz energética. A hemicelulose, a segunda fração mais abundante da biomassa vegetal depois da celulose, que até recentemente era tratada apenas como resíduo, tem sido vista como uma fonte potencial para a produção de biocombustíveis e outros materiais de valor agregado. É um complexo polissacarídico heterogêneo, composto principalmente por xilose e arabinose cuja degradação requer a produção de muitas enzimas diferentes, classificadas como (hemi)-celulases, que são induzidas por biopolímeros ou seus derivados e reguladas principalmente no nível transcricional através de fatores de transcrição ( TF). Dentro destes TFs é possível destacar dois, produzidos principalmente por fungos filamentosos. XlnR, principal regulador deste complexo enzimático, e AraR, fator homólogo secundário e importante regulador em ação conjunta com XlnR. Os fungos filamentosos, organismos que produzem naturalmente enzimas que degradam esses polissacarídeos, possuem sistemas de produção e secreção de proteínas muito eficazes e biotecnologicamente atrativos. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de edição gênica via CRISPR/Cas9 no fungo filamentoso Penicillium chrysogenum para superexpressar os TFs XlnR e AraR e avaliar a influência dessa superexpressão na produção de (hemi-)celulases.

     
     

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  • The increasing demand to produce renewable fuels (biofuels) to replace the use of fossil fuels is reflected in the global political scenario, and Brazil has a leading role in the participation of renewables in its energy matrix. Hemicellulose, the second most abundant fraction of plant biomass after cellulose, which until recently was treated only as waste, has been seen as a potential source to produce biofuels and other value-added materials. It is a heterogeneous polysaccharide complex, composed mainly of xylose and arabinose whose degradation requires the production of many different enzymes, classified as (hemi)-cellulases, which are induced by biopolymers or their derivatives and mainly regulated at the transcriptional level through transcription factors (TFs). Within these TFs, it is possible to highlight two, mainly produced by filamentous fungi. XlnR, the main regulator of this enzyme complex, and AraR, a secondary homologous factor and important regulator in joint action with XlnR. Filamentous fungi, organisms that naturally produce enzymes that degrade these polysaccharides, have very effective and biotechnologically attractive protein production and secretion systems. In this context, the present work aims to develop a gene editing system via CRISPR/Cas9 in the filamentous fungus Penicillium chrysogenum to overexpress the TFs XlnR and AraR and evaluate the influence of this overexpression on the production of (hemi-)cellulases.

     
     
     
     
2023
Dissertações
1
  • Ítalo Leonardo Diogo
  • AVALIAÇÃO COMPORTAMENTAL E BIOQUÍMICA EM CÓRTEX E HIPOCAMPO DE RATOS ALIMENTADOS COM DIETA CAFETERIA E TRATADOS COM ATORVASTATINA

  • Orientador : LUCIANA ESTEFANI DRUMOND DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HÉRCULES RIBEIRO LEITE
  • JACQUELINE ALVES LEITE
  • LUCIANA ESTEFANI DRUMOND DE CARVALHO
  • Data: 30/03/2023

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  • A obesidade é uma doença crônica caracterizada pelo acúmulo excessivo de gordura corporal, que pode gerar  distúrbio metabólico em todos os sistemas, incluindo no sistema nervoso, produzindo um processo de inflamação e de disfunção mitocondrial, principalmente pela produção excessiva de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). Esses distúrbios geram morte neuronal e alterações comportamentais. A atorvastatina é um fármaco frequentemente utilizado para hipercolesterolemia, quase sempre associada à obesidade. O objetivo desse projeto foi avaliar parâmetros comportamentais e bioquímicos em hipocampo e córtex de ratos wistar machos alimentados com dieta do tipo cafeteria e tratados com atorvastatina. Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos:  dieta comercial – salina (CoSal), dieta comercial – atorvastatina (CoArt), dieta cafeteria – salina (CafSal) e dieta cafeteria – atorvastatina (CafArt). Administrou-se por gavagem a atorvastatina em doses de 10 mg/kg/dia e a salina em dose de 0,9% e os grupos cafeteria receberam água acrescida em 20% de sacarose.  Os animais foram submetidos a pesagem diariamente e passaram por teste comportamental de ansiedade no 23º dia e no 24º dia por testes de memória. No 25º dia, os animais foram eutanasiados, o sangue foi coletado para a quantificação do colesterol por método colorimétrico e o corpo foi dissecado para retirada e pesagem das gorduras retroperitoniais e epididimais. Além disso, o córtex e os hipocampos foram dissecados e armazenados em freezer -80ºC, para realização posterior da quantificação de caspases e AIF por Western Blotting e para quantificação da lipoperoxidação pelo método de TBARS. O colesterol circulante foi afetado pela dieta e normalizado pela atorvastatina. Em relação ao peso, não houve variação do peso total, mas houve acúmulo de tecido adiposo nos animais cafeteria. A dieta cafeteria causou hipomobilidade e danos à memória espacial nos animais, e a atorvastatina inibiu esses efeitos. A dieta não causou problemas na memória de novo objeto nem na ansiedade, mas o uso de atorvastatina sem a dieta causou problemas nestes parâmetros. A expressão das proteínas apoptóticas (AIF e as caspases 8 e 9) foi aumentada pela dieta cafeteria e voltou ao controle com o uso de atorvastatina. A lipoperoxidação foi dosada pela metodologia de concentração de TBARS, nem a dieta nem a atorvastatina causam alterações nesse parâmetro.


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  • Obesity is a chronic disease characterized by excessive accumulation of body fat, which can generate metabolic disorder in all systems, including the nervous system, producing a process of inflammation and mitochondrial dysfunction, mainly by excessive production of Reactive Oxygen Species (ROS). These disorders generate neuronal death and behavioral changes. Atorvastatin is a drug frequently used for hypercholesterolemia, almost always associated with obesity. The objective of this project was to evaluate behavioral and biochemical parameters in the hippocampus and cortex of male wistar rats fed a cafeteria-type diet and treated with atorvastatin. Male Wistar rats were divided into four groups: commercial diet - saline (CoSal), commercial diet - atorvastatin (CoArt), cafeteria diet - saline (CafSal), and cafeteria diet - atorvastatin (CafArt). Atorvastatin was administered by gavage at a dose of 10 mg/kg/day and saline at a dose of 0.9%, and the cafeteria groups received water with 20% sucrose. The animals were weighed daily and underwent behavioral anxiety testing on day 23 and memory tests on day 24. On the 25th day, the animals were euthanized, blood was collected for cholesterol quantification by colorimetric method, and the body was dissected for removal and weighing of retroperitoneal and epididymal fat. In addition, the cortex and hippocampus were dissected and stored in -80ºC freezer for further quantification of caspases and AIF by Western Blotting and for quantification of lipoperoxidation by TBARS method. The circulating cholesterol was affected by diet and normalized by atorvastatin. Regarding weight, there was no change in total weight, but the weighing of fat showed that there was accumulation of adipose tissue in the cafeteria animals. The cafeteria diet caused hypomobility and spatial memory damage in the animals, and atorvastatin inhibited these effects. The diet did not cause problems in de novo memory or anxiety, but the use of atorvastatin without the diet caused problems in these parameters. The expression of apoptotic proteins (AIF and caspases 8 and 9) was increased by the cafeteria diet and returned to control with the use of atorvastatin.

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  • Carolina Alves Petit Couto
  • Biodistribuição, atividade antitumoral e toxicidade de nanomicelas poliméricas carreadoras de quimioterápicos

  • Orientador : MARIANA CAMPOS DA PAZ LOPES GALDINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IGOR JOSE BOGGIONE SANTOS
  • GISELE RODRIGUES DA SILVA
  • ORLANDO DAVID HENRIQUE DOS SANTOS
  • Data: 17/08/2023

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  • O uso de nanocarreadores possibilita o acúmulo do fármaco no tecido alvo, diminuindo efeitos adversos,  inclusive para combinações terapêuticas entre fármacos de diferentes biodisponibilidades. Além disso, auxilia no tempo de prolongado de circulação da droga e na sua liberação controlada e sustentada. Nanomicelas polimércas carreadoras de metrotrexato e etoposideo (NPME) foram desenvolvidas previamente e mostraram resultados in vitro promissores. Os objetivos do presente trabalho consistem em avaliar (i) a expressão da proteína NCS1 após tratamento com as NPME, (ii) a citotoxicidade das NPME em modelos esferoides, (iii) a biodistribuição, a toxicidade e a atividade antitumoral das NPME em camundongos portadores de tumor e comparar esses efeitos das NPME com as drogas livres não carreadas. Um ensaio de western blot foi realizado para as proteínas das células 4T1luc e mostrou que essa linhagem apresenta expressão de NCS1, uma proteína relacionada à invasão celular e metástase. A expressão de NCS1 após tratamento com NPME já está sendo avaliada. Para o modelo de esferoides, foi realizado o cultivo 3D das células 4T1luc em agarose 2%. Esses foram tratados com as NPME (110 e 250 µg/mL) por 6 horas e, em seguida, avaliados quanto a liberação de lactato desidrogenase. Apesar dessas concentrações terem sido capazes de diminuir significativamente a viabilidade das células 4T1luc em monocamada (resultados prévios), elas não causaram toxicidade nos esferoides, provavelmente devido à dificuldade de penetração e difusão das NPME. Para a biodistribuição, as NPME, o metotrexato (MTX) e o etoposídeo (ETO) foram radiomarcados com tecnécio, apresentando pureza de 95,4% 62,7% e 77,7% respectivamente. A estabilidade da radiomarcação foi avaliada in vivo em animais saudáveis, que receberam via intravenosa NPME ou cada uma das drogas livres radiomarcadas. As imagens cintilográficas foram adquiridas 30 minutos, 4 e 7 horas após a injeção intravenosa e mostraram acúmulo esperado no fígado, rins e pulmão. Além disso a tieoide não apresentou radioatividade, o que indica que o tecnécio não se desprendeu das NPME nem dos fármacos, confirmando a estabilidade da radiomarcação. Tendo sido confirmadas a eficiência e a estabilidade da marcação, 18 animais foram inoculados subcutaneamente com células 4T1luc. O tumor está em fase de desenvolvimento para que a biodistribuição das drogas livres e nanocarreadas seja avaliada por aquisição de imagens cintilográficas e contagem radioativa dos órgãos. Em relação à atividade antitumoral in vivo, um experimento piloto está sendo conduzido em 18 animais portadores de tumor subcutâneo de 4T1luc, que estão recebendo diferentes concentrações das NPME e terão os tumores coletados para avaliação do seu tamanho e histologia. Sendo definida a melhor conncentração, será repetido o ensaio antitumoral in vivo para comparação com as drogas livres injetadas nas concentrações correspondentes e também para avaliar a toxicidade dos tratamentos (hemograma, funções hepáticas e renais, análise histológica dos órgãos).


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  • The use of nanocarriers makes it possible to distribute the drug in the target tissue, causing adverse effects, including for therapeutic combinations between drugs of different bioavailability. In addition, it helps in the prolonged circulation time of the drug and in its controlled and sustained release. Methotrexate and etoposide-carrying polymeric nanomicelles (NPME) were previously tested and with promising in vitro results. The objectives of this work are to evaluate (i) NCS1 protein expression after treatment with NPME, (ii) cytotoxicity of NPME in spheroid models, (iii) biodistribution, toxicity and antitumor activity of NPME in mice from tumor and compare these effects of NPME with free unloaded drugs. A western blot assay was performed for proteins from 4T1luc cells and showed that this cell line has the expression of NCS1, a protein related to cell invasion and metastasis. The expression of NCS1 after treatment with NPME is already being evaluated. For the spheroid model, 3D cultivation of 4T1luc cells in 2% agarose was performed. These were treated with NPME (110 and 250 µg/mL) for 6 hours and then fed for lactate dehydrogenase release. Although these concentrations were able to significantly decrease the viability of 4T1luc cells in the monolayer (previous results), they did not cause toxicity in the spheroids, probably due to the difficulty of diffusion and diffusion of NPME. For biodistribution, as NPME, methotrexate (MTX) and etoposide (ETO) were radiolabelled with technetium, showing purity of 95.4%, 62.7% and 77.7% respectively. The stability of the radiolabelling was evaluated in vivo in healthy animals, which received intravenously NPME or each of the free radiolabeled drugs. The scintigraphic images were acquired 30 minutes, 4 and 7 hours after the intravenous injection and found what was expected in the liver, kidneys and lung. Furthermore, the thyroid did not show radioactivity, which indicates that the technetium did not release from the NPME or the drugs, confirming the stability of the radiolabeling. Having confirmed the efficiency and stability of the labeling, 18 animals were subcutaneously inoculated with 4T1luc cells. The tumor is in the development phase so that the biodistribution of free and nanocarried drugs can be evaluated by acquisition of scintigraphic images and radioactive counting of the organs. Regarding in vivo antitumor activity, a pilot experiment is being controlled in 18 animals with subcutaneous tumor of 4T1luc, which are receiving different concentrations of NPME and will be collected for evaluation of its size and histology. Once the best concentration is defined, the in vivo antitumor assay will be repeated for comparison with the free drugs injected at the corresponding concentrations and also to evaluate the toxicity of the treatments (hemogram, liver and kidney functions, histological analysis of the organs).

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  • LETICIA SÃO JULIÃO SILVA
  • Efeito temporal da dieta cafeteria na modulação autonômica da frequência cardíaca de ratos Wistar

  • Orientador : VALERIA ERNESTANIA CHAVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANE QUEIXA TILELLI
  • LUIZ EDUARDO VIRGILIO DA SILVA
  • VALERIA ERNESTANIA CHAVES
  • Data: 26/10/2023

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  • Há algumas décadas estamos passando por uma mudança alimentar, tendo aumentado o consumo de alimentos hipercalóricos, juntamente com a diminuição da atividade física, contribuindo para o aumento da adiposidade na população mundial. Pacientes com alta adiposidade podem desenvolver doenças crônicas, como a diabetes mellitus tipo 2, hipercolesterolemia e doenças cardiovasculares (DCV). Em estudos, foi demonstrado que o desbalanço autonômico desempenha um importante papel na patogênese de diversas DCV, aumentando o risco de morte cardíaca. Desta forma, o intuito do presente estudo foi avaliar o efeito temporal de uma dieta com altos níveis de carboidratos e lipídeos na modulação autonômica cardiovascular em ratos através da análise do registro do eletrocardiograma (ECG) por métodos lineares e não lineares. Ratos Wistar foram alimentados por 24 dias com ração suplementada com itens de alta densidade calórica e água acrescida de sacarose (20%) ou com ração comercial e água ad libitum. Foram confeccionados e implantados eletrodos de ECG em ambos os grupos de animais. Antes do procedimento cirúrgico os ratos receberam uma mistura de cetamina e xilazina, pentabiótico veterinário e meloxicam (doses ajustadas com o peso corporal). Nos dias 6, 12, 18 e 24 de dieta, foi realizado o registro do ECG dos ratos e ao final do experimento foram realizadas as análises lineares no domínio do tempo [média e desvio padrão (SDNN) e a raiz quadrada da média das diferenças entre intervalos RR consecutivos elevado ao quadrado (RMSSD)] e no domínio da frequência [bandas espectrais de baixa (LF) e alta (HF) frequência e a razão LF/HF] e as análises por métodos não lineares, a dinâmica simbólica [padrões de variação da famílias (0V, 1V, 2UV e 2LV)] e a entropia multiescala (escalas de 1 a 25 e os agrupamentos de escalas 1 a 5 e de 6 a 25). Também foram avaliados a frequência cardíaca (FC), o intervalo cardíaco (IC) e o ganho de peso corporal. As normalidades foram testadas pelo teste de Shapiro-Wilk e as diferenças significativas analisadas pelo teste two-way anova, exceto pela análise da entropia multiescala (EMS) e do peso corporal que foram avaliados pelo teste t de Student. Os dados foram expressos como média ± EPM (P<0,05). O presente experimento foi aprovado pelo Comitê de Ética no Uso de Animais da UFSJ (protocolo 32/2017). Em ratos alimentados com a dieta controle, foi observado que o seu desenvolvimento induziu diminuição da atividade simpática nos dias 12 e 18 de dieta, avaliado pela família 0V da dinâmica simbólica, e no dia 24 na família 1V da dinâmica simbólica. Os animais alimentados com a dieta controle, durante seu desenvolvimento tiveram aumento no IC/diminuição da FC. Os animais alimentados com a dieta cafeteria apresentam aumento da FC/diminuição no IC. Foi encontrado nos animais alimentados com dieta cafeteria aumento na banda LF (%) e na razão LF/HF a partir do 12º dia de dieta, assim como na família 0V da dinâmica simbólica e redução da família 2UV neste período, em relação aos ratos controle. Estes dados sugerem aumento da atividade do sistema nervoso simpático (FC, IC, LF, LF/HF, 0V) dos animais tratados com dieta cafeteria e diminuição da atividade parassimpática (2UV). A entropia multiescala esteve aumentada apenas no 12º dia de dieta nas escalas de 3 a 25. É possível que os ratos alimentados com a dieta cafeteria possuam valor de entropia maior que os ratos alimentados com a dieta controle, com complexidade fisiológica menor. É possível concluir que durante o desenvolvimento do rato há diminuição da atividade simpática e aumento da atividade parassimpática para o coração. A dieta cafeteria ofertada aos ratos bloqueia esse efeito a partir do 12º dia de oferta da dieta, por consequência, a atividade simpática para o coração permanece aumentada nesses animais. Desta forma, a dieta cafeteria oferecida aos ratos por um curto período de tempo é suficiente para alterar o equilíbrio simpatovagal cardíaco.


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  • few decades ago we have been going through a dietary change, with increased consumption of high-calorie foods, together with a decrease in physical activity, contributing to the increase in adiposity in the world population. Patients with high adiposity may develop chronic diseases, such as type 2 diabetes mellitus, hypercholesterolemia and cardiovascular disease (CVD). In studies, it has been shown that autonomic imbalance plays an important role in the pathogenesis of several CVDs, increasing the risk of cardiac death. Thus, the aim of the present study was to evaluate the temporal effect of a diet with high levels of carbohydrates and lipids on the cardiovascular autonomic modulation in rats through the analysis of the electrocardiogram (ECG) record by linear and non-linear methods. Wistar rats were fed for 24 days with ration supplemented with items of high caloric density and water added with sucrose (20%) or with commercial ration and water ad libitum. ECG electrodes were made and implanted in both groups of animals. Before the surgical procedure, the rats received a mixture of ketamine and xylazine, veterinary pentabiotic and meloxicam (doses adjusted with body weight). On days 6, 12, 18 and 24 of the diet, the ECG of the rats was recorded and at the end of the experiment linear analyzes were performed in the time domain [mean and standard deviation (SDNN) and the square root of the mean of the differences between consecutive RR intervals squared (RMSSD)] and in the frequency domain [low (LF) and high (HF) frequency spectral bands and the LF/HF ratio] and the analysis by non-linear methods, symbolic dynamics [variation patterns of families (0V, 1V, 2UV and 2LV)] and multiscale entropy (scales from 1 to 25 and scale groupings 1 to 5 and 6 to 25). Heart rate (HR), cardiac interval (CI) and body weight gain were also evaluated. Normalities were tested using the Shapiro-Wilk test and significant differences were analyzed using the two-way anova test, except for the analysis of multiscale entropy (EMS) and body weight, which was evaluated using Student's t test. Data were expressed as mean ± SEM (P<0.05). The present experiment was approved by the Ethics Committee for the Use of Animals of the UFSJ (protocol 32/2017). In rats fed the control diet, it was observed that its development induced a decrease in sympathetic activity on days 12 and 18 of the diet, evaluated by the 0V family of symbolic dynamics, and on day 24 in the 1V family of symbolic dynamics. The HR of the animals fed the control diet, during their development, had an increase in CI/decrease in HR. Animals fed the cafeteria diet showed an increase in HR/decrease in CI. An increase in the LF band (%) and in the LF/HF ratio from the 12th day on the diet was found in animals fed on the cafeteria diet, as well as in the 0V family of the symbolic dynamics and a reduction in the 2UV family in this period, in relation to the control rats. These data suggest an increase in sympathetic nervous system activity (HR, IC, LF, LF/HF, 0V) in animals treated with the cafeteria diet and a decrease in parasympathetic activity (2UV). The multiscale entropy was increased only on the 12th day of the diet in scales from 3 to 25. It is possible that the rats fed the cafeteria diet had a higher entropy value than the rats fed the control diet, with lower physiological complexity. It is possible to conclude that during the development of the rat there is a decrease in sympathetic activity and an increase in parasympathetic activity for the heart. The cafeteria diet offered to the rats blocks this effect from the 12th day of offering the diet, as a result, the sympathetic activity to the heart remains increased in these animals. Thus, the cafeteria diet offered to the rats for a short period of time is enough to alter cardiac sympathovagal balance.

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  • EDUARDO HENRIQUE DE PAULA RIBEIRO
  • Ausência de Melatonina Materna no Neurodesenvolvimento e Sua Relação com o Espectro Autista: Alterações na Na,K-ATPase e Estresse Oxidativo nos Hipocampos de Ratos Wistar

  • Orientador : CRISTIANE QUEIXA TILELLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROBINSON SABINO DA SILVA
  • CRISTIANE QUEIXA TILELLI
  • ISRAEL JOSE PEREIRA GARCIA
  • Data: 01/12/2023

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  • A melatonina, hormônio produzido pela glândula pineal, regula o ciclo circadiano e atua como um potente antioxidante. Ela é fornecida pela mãe à prole, sendo crucial para um neurodesenvolvimento adequado. Disfunções da glândula pineal materna podem aumentar a susceptibilidade do feto ao autismo (transtorno do espectro autista, TEA). O TEA se manifesta em dificuldade de interação social, comportamentos repetitivos e interesses restritos. O hipocampo, uma região cerebral implicada na exploração e comportamento social, mostra-se alterado em indivíduos com TEA. Essas alterações podem estar ligadas a um desequilíbrio na homeostase do estresse oxidativo que, por sua vez, pode modificar a atividade enzimática da Na,K-ATPase. O objetivo deste estudo foi avaliar, através de biomarcadores do estresse oxidativo e da atividade enzimática de Na,K-ATPase, se a ausência de melatonina materna no período gestacional e pós-natal induz alterações bioquímicas similares às observadas no TEA na prole. Para isso, utilizamos dois modelos de ratos Wistar: filhotes de fêmeas que foram tratadas com 500 mg/Kg de ácido valproico (VPA) i.p. no 12,5º dia gestacional, como modelo de autismo, e filhotes que se desenvolveram na ausência de melatonina materna, gerados por fêmeas que tiveram a produção de melatonina interrompida pela retirada da glândula pineal, cirurgia denominada de pinealectomia (PTX), antes do período gestacional. Os resultados indicaram similaridades entre o perfil oxidativo do modelo VPA com o PTX, em que ambos obtiveram um decréscimo nos níveis de Glutationa reduzida (GSH), porém não foram alterados os níveis de peróxido de hidrogênio (H2O2) nem os níveis de indicadores de peroxidação lipídica da membrana plasmática (TBARS). A ingestão de melatonina exógena não foi capaz de alterar esse perfil. Nossos resultados apontam que a atividade da Na,K-ATPase total e da subunidade α1 não foi alterada no grupo VPA, porém as subunidades α2,3 se mostraram elevadas. Em PTX, encontramos um aumento da atividade total e nas subunidades, α1 e α2,3, porém essas alterações só foram encontradas em fêmeas. A ingestão de MEL pode reverter essas alterações na atividade total e em α2,3 mas não teve efeito em α1. Nossos resultados sugerem que a ausência de melatonina materna pode influenciar no processo de neurodesenvolvimento do feto durante o período gestacional, através de alterações no perfil oxidativo.


  • Mostrar Abstract
  • Melatonin, a hormone produced by the pineal gland, regulates the circadian cycle and acts as a powerful antioxidant. It is provided by the mother to the offspring, being crucial for proper neurodevelopment. Dysfunctions of the maternal pineal gland may increase the fetal susceptibility to autism (autism spectrum disorder, ASD). ASD manifests itself in difficulty with social interaction, repetitive behaviors and restricted interests. The hippocampus, a brain region involved in exploration and social behavior, is altered in individuals with ASD. These changes may be linked to an imbalance in the homeostasis of oxidative stress which, in turn, may modify the enzymatic activity of Na,K-ATPase. The objective of this study was to evaluate, through biomarkers of oxidative stress and Na,K-ATPase enzymatic activity, whether the absence of maternal melatonin in the gestational and postnatal periods induce biochemical changes similar to those observed in ASD in the offspring. For this, we used two Wistar rat models: pups of females that were treated with 500 mg/kg of valproic acid (VPA) i.p. on the 12.5th gestational day, as a model of autism, and puppies that developed in the absence of maternal melatonin, generated by females that had melatonin production interrupted by the removal of the pineal gland, a surgery called pinealectomy (PTX), before the gestational period. The results indicated similarities between the oxidative profile of the VPA model and PTX, in which both obtained a decrease in the levels of reduced Glutathione (GSH), but neither presented altered levels of hydrogen peroxide (H2O2) nor altered levels of peroxidation indicators, as seen by plasma membrane lipid peroxidation (TBARS). Exogenous melatonin intake was unable to change this profile. Our results indicate that the activities of total Na,K-ATPase and α1 subunit were not altered in the VPA group, however the α2,3 subunit activities were elevated. In PTX, we found an increase in total and α1 and α2,3 subunits activities, but these changes were only found in females. MEL ingestion could reverse these changes in total and α2,3 activities, but had no effect on α1 activity. Our results suggest that the absence of maternal melatonin can influence the fetal neurodevelopment process during the gestational period, through changes in the oxidative profile.

Teses
1
  • Tuânia Natacha Lopes Silva
  •  

    Método de lise e inativação de espécies probióticas, bioprocesso de produção e desenvolvimento de microcápsula

  • Orientador : PAULO AFONSO GRANJEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ENIO NAZARE DE OLIVEIRA JUNIOR
  • FLAVIANO DOS SANTOS MARTINS
  • KENNIO FERREIRA PAIM
  • MARIA ESPERANZA CORTES SEGURA
  • PAULO AFONSO GRANJEIRO
  • Data: 27/02/2023

  • Mostrar Resumo
  • Distúrbios na microbiota da pele estão relacionados a infecções e inflamação causadores de doenças como acne e entre outras. Alternativas para tratamento são cepas probióticas. Probióticos são microrganismos vivos que quando administrados em quantidades adequadas conferem benefícios à saúde do hospedeiro. A aplicação de lisados e inativados na indústria cosmética é uma tendência. Desde que os efeitos benéficos sejam mantidos eles apresentam vantagens, como transporte, vida útil, risco de translocação e infecção do consumidor. O objetivo deste estudo foi avaliar atividade antimicrobiana de sobrenadante livre de células, lisado e inativados, viabilidade, dano subletal, influência do meio de cultura em diferentes métodos, otimizar a produção de biomassa e microencapsulamento de isolados de bactérias do ácido láctico (BAL). Os sobrenadantes livre de células das quinze cepas de BAL não inibiram o crescimento de Corynebacterium xerosys ATCC 373 e Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442. Os únicos métodos capazes de inativar totalmente todas as cepas foram métodos térmicos. A viabilidade e danos subletais foi dependente da cepa, meio de cultivo e método de lise ou inativação. Os métodos de lise e inativação não mantiveram atividade antimicrobiana contra Cutibacterium acnes ATCC 6919. O MEV das cepas em soro de leite apresentou matéria orgânica envolvendo as células, não observado em MRS. A técnica de emulsificação / gelificação interna com alginato de sódio 5% proporcionou o encapsulamento de 61,94% sem liofilização e 37,83% com liofilização, sem sobrevivência gastrointestinal. Características físico-químicas foram analisadas por FTIR e microscópio óptico. A microcápsula perdeu atividade anti-acne. A realização da otimização cepa DE4 foi através do enriquecimento do soro de leite, utilizando o delineamento fatorial fracionado (DFF) e um delineamento composto central rotacional(DCCR), delineados pelo programa Minitab18. O bioprocesso obteve um alto nível de crescimento celular, alcançando valores maiores que 1015 UFC mL-1 . Concluímos que BAL em suas formas lisadas ou inativadas e encapsuladas não mantiveram atividade anti-acne promissora. A otimização de produção da cepa probióticas torna cada vez mais possível o escalonamento do bioprocesso.


  • Mostrar Abstract
  • Disturbances in the skin microbiota are related to infections and inflammation that cause diseases such a acne and others. Alternatives for treatment are probiotic strains. Probiotics are live microorganisms that, when administered in adequate amounts, confer a health benefit on the host. The application of lysed and inactivated in the cosmetic industry is a trend. As long as the beneficial effects are maintained, they have advantages such as transportation, shelf life, risk of translocation and consumer infection. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity of cell-free, lysed and inactivated supernatant, viability, sublethal damage, influence of the culture medium on different methods, optimize biomass production and microencapsulation of lactic acid bacteria (LAB) isolates. Cell-free supernatants from the fifteen LAB strains did not inhibit the growth of Corynebacterium xerosys ATCC 373 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442. The only methods capable of completely inactivating all strains were thermal methods. Viability and sublethal damage was dependent on the strain, culture medium and lysis or inactivation method. The lysis and inactivation methods did not maintain antimicrobial activity against Cutibacterium acnes ATCC 6919. The SEM of the strains in whey showed organic matter surrounding the cells. The technique of emulsification / internal gelation with 5% sodium alginate provided encapsulation of 61.94% without lyophilization and 37.83% with lyophilization, without gastrointestinal survival. Physical-chemical characteristics were analyzed by FTIR and optical microscope. The microcapsule lost anti-acne activity. DE4 strain optimization was carried out by enriching the whey, using the fractional factorial design (DFF) and a central composite rotational design (DCCR), outlined by the Minitab program18. The bioprocess achieved a high level of cell growth, reaching values greater than 1015 CFU mL-1. We conclude that LAB in its lysed or inactivated and encapsulated forms did not maintain promising anti-acne activity. The optimization of probiotic strain production makes it increasingly possible to scale up the bioprocess.

2
  • Eduardo José Azevedo Corrêa
  • Estudos experimentais e computacionais da ação inseticida de óleos essenciais em
    Moscas Calliphoridae e identificação de seus possíveis alvos moleculares

  • Orientador : LEONARDO HENRIQUE FRANCA DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KAREN CACILDA WEBER
  • LEONARDO HENRIQUE FRANCA DE LIMA
  • LUCAS BLEICHER
  • LUIZ GUSTAVO DE LIMA GUIMARAES
  • RICARDO NASCIMENTO ARAUJO
  • Data: 28/02/2023

  • Mostrar Resumo
  • As propriedades biológicas dos óleos essenciais têm sido objecto de investigação científica durante
    décadas. Contudo, os meandros do seu mecanismo de ação desses óleos em diferentes organismos
    continuam ainda não claros. No uso da quimioinformática as características estruturais das moléculas
    podem ser descritas por suas propriedades físico-químicas derivadas da estrutura molecular tais como
    polaridade, volume e peso molecular, hidrofobicidade e outras por diante. Assim, identificar uma
    assinatura molecular relevante de compostos que poderiam ser utilizados para inteferir no mecanismo
    biológico dos insectos poderia nos levar à produção de produtos insecticidas mais seguros, eficazes, e
    selectivos. Com base na metodologia computacional, este trabalho visou desenvolver um protocolo
    computacional capaz de prever a relação composição/estrutura/função dos compostos de óleos essenciais
    e os seus alvos moleculares sobre as moscas varejeiras da família Calliphoridae e a validação
    experimental de um óleo essencial vegetal previsto como significativamente promissor. Para isso foi
    constituida uma base de dados virtual com 651 compostos de óleos essenciais de plantas biologicamente
    activas, escolhidos após terem sido montados com base em revisões anteriores da literatura e a partir de
    compostos de óleos essenciais naturais digitais de bases de dados Systematic X. Foram realizados ensaios
    de triagem virtual a partir desta base de dados sobre alvos moleculares arquetípicos que são alvos de
    insecticidas comerciais e componentes de óleos essenciais já documentados. Foram selecionados alvos
    neuroquímicos (Acetilcolinesterase (AChE) e receptor γ-Aminobutírico (GABAaR) em seus sítios
    agonista e antagonista); neurohormonal e neuromoduladores (receptor de octopamínico (OctpR));
    proteínas responsáveis pelo crescimento e metamorfose (receptor nuclear do hormônio ecdysone (EcNR)
    e receptor Metopreno-tolerante (MET), receptor hormonal juvenil de insectos) e a proteina transportadora
    do hormônio juvenil (JHBP)). Para GABAaR e OctpR as possíveis conformações ou sítios de ligação
    agonista e antagonista foram consideradas. Os resultados mais elevados, de 1 a 2% de afinidade dos
    compostos, para cada alvo, foram obtidos através de uma rigorosa metodologia de agregação de
    pontuações por funções de classificação mais adequadas para cada sistema. Analisando os descritores
    quimioinformáticos das moléculas atingidas, podemos determinar as assinaturas farmacóforas de tais
    grupos, considerando os ligantes de alta afinidade para cada alvo determinado pela triagem virtual e
    clusterização com metodo de K-Means. Componentes do óleo essencial perfilados para três espécies
    vegetais e com acção insecticida descrita foram comparados com estas assinaturas, e o óleo essencial de
    Baccharis dracunculifolia foi seleccionado para validação experimental em bioensaio com moscas. Os
    bioensaios com óleo essencial fresco extraído do óleo de B. dracunculifolia em larvas de Chrysomya sp e
    adultos demonstram substancial consonância farmacológica dos seus componentes de óleo com
    diferentes alvos biocidas (mostrando um LD50 de 20,94%) e particularmente a sua elevada assinatura de
    associação com o receptor MET (dada a marcada sintomatologia anti-metamórfica observada). Levando
    estes dados conjuntamente em consideração, o presente estudo aponta o sucesso de uma metodologia
    promissora que poderia identificar assinaturas insecticidas farmacológicas nos óleos essenciais das
    plantas, que poderiam ser de alto valor para a bioprospecção de novos extractos naturais e moléculas de
    interesse saúde na agropecuária.


  • Mostrar Abstract
  • The biological and technological properties of essential oils have been object of scientific research for decades.
    However, the intricacies of their mechanism of action remains ellusive. In chemoinformatics the structural features
    of molecules are described by Physico-chemical properties derived from the molecular structure like polarizability,
    molecular volume and weight, hidrophobicity and other. Thus, identify a relevant molecular signature of
    compounds that could be used to inteffer on biological mechanism of insects could lead to production of more
    safe, effective, and selective insecticide agents. Based on the computational methodology, this work aimed to
    predict the composition/structure/function relationship of essential oils compounds and their molecular targets
    over the non-biting blowflies of the Calliphoridae family and the experimental validation of a predicted oil as
    significantly promising. In this regard, a virtual database with 651 biologically active plant essential oils
    compounds are performed, chosen after being assembled based on previous literature reviews and from digital
    natural essential oils compounds from databases Systematic X. Virtual screening assays stem from this database
    were performed on archetypal molecular targets to commercial insecticides and documented sensitive essential oil
    components. Targets were selected based on neurochemical (acetylcholinesterase (AChE) and γ-aminobutyric acid
    class a receptor (GABAaR)); neurohormonal and neuromodulators (octopamine receptor (OctpR)); proteins
    responsible for the growth and metamorphosis (ecdysone nuclear receptor (EcNR) and methoprene tolerant
    protein, a juvenile hormone insect receptor (MET)) and hormone carriage (juvenile odorant family hormone
    binding protein (JHBP)), For EcNR, UsNR, and OctpR, and their possible agonist and antagonist binding
    conformations were also considered. The highest hits, top 1 to 2 % affinity of compounds, for each target were
    obtained by a rigorous methodology of clustering scores by ranking functions best suited for each system. By
    analyzing chemoinformatics descriptors of the hits molecules, we can determine the pharmacophore signatures to
    such assertive groups were then estimated considering both ligands themselves and their target association to it.
    The essential oil components profiled for three plant species and with described insecticidal action were compared
    to these signatures, and the Baccharis dracunculifolia essential oil was selected for experimental validation.
    Bioassays with fresh essential oil extracted of B. dracunculifolia oil on Chrysomya sp larvae and adults proved
    substantial pharmacophoric consonance of its oil components to different biocide targets (showing an LD50 of
    20.94%) and particularly its high MET receptor association signature (given the marked anti-metamorphic
    symptoms observed). Taking this data together, the present study points out the success of a promising
    methodology that could identify insecticidal pharmacophore signatures on plants' essential oils, which could be of
    high value for the bioprospection of new natural extracts and molecules of agro-health interest.

3
  • JONATAS OLIVEIRA DA SILVA
  • Desenvolvimento de proteínas para kits de diagnóstico de rubéola visando transferência de tecnologia

  • Orientador : ALEXSANDRO SOBREIRA GALDINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXSANDRO SOBREIRA GALDINO
  • DANYELLE ROMANA ALVES RIOS
  • LETICIA FERNANDES DE OLIVEIRA
  • RODOLFO CORDEIRO GIUNCHETTI
  • MARIA DE LOURDES BORBA MAGALHÃES
  • Data: 12/04/2023

  • Mostrar Resumo
  • Rubéola é uma doença de importância epidemiológica causada por infecção com o vírus da rubéola (RV). O vírus é transmitido
    por pessoas infectadas por meio de gotículas no ar. Muitos casos de anomalias congênitas ou mortes fetais foram relatados após
    infecções por RV durante as primeiras 16 semanas de gravidez. Essas anomalias congênitas são particulares da síndrome da
    rubéola congênita (SRC). Além disso, após o nascimento, a criança com SRC pode apresentar surdez, distúrbios oculares e
    cardiopatias, além de outras sequelas tardias, incluindo autismo, diabetes mellitus e disfunção tireoidiana. Um dos maiores
    desafios para o controle da Rubéola consiste no desenvolvimento de estratégias diagnósticas que permitam sua identificação com
    elevada acurácia, e, ao mesmo tempo, possam ser aplicadas em países pobres ou em desenvolvimento. Isto significa que o método
    diagnóstico necessariamente precisa apresentar elevado desempenho, reprodutibilidade, além de ter baixo custo de produção.
    Estas premissas são fundamentais na incorporação da ferramenta diagnóstica para aplicação ao Sistema Único de Saúde (SUS), ou
    ainda destinado a laboratórios particulares de análises clínicas, resultando em maior eficiência diagnóstica e redução de custos.
    Nosso grupo vem trabalhando com a estratégia de produção de proteínas inovadoras, expressas em Escherichia coli (E. coli), que
    resultaram em testes mais sensíveis e com menor custo de produção. Dentre as proteínas recombinante desenvolvidas por nosso
    grupo está a quimera recombinante multiepítopo denominada rMERUB, desenvolvida por SOUZA e colaboradores (2021), que
    em ensaios de ELISA preliminares, demonstrou resultados promissores para o diagnóstico de rubéola. O presente trabalho tem
    como objetivo aperfeiçoar os resultados preliminares obtidos pelos autores, além de desenvolver novas tecnologias para a
    produção de antígenos aplicados como insumos no diagnóstico por ELISA para Rubéola. Deste modo, padronizamos um kit de
    diagnóstico para rubéola com a proteína recombinante multiepítopo rMERUB e otimizamos a expressão da proteína recombinante
    em E. coli por meio da metodologia de superfície de resposta (MSR). Além disso, propomos a construção racional de dois novos
    antígenos candidatos ao diagnóstico da rubéola. Para essa finalidade, realizamos análise in sílico de cada epítopo utilizado na
    construção da proteína recombinante multiepítopo rMERUB, por meio da ferramenta vaxijen 2.0. O epítopo com maior valor de
    antigenicidade foi selecionado para a construção de dois peptídeos sintéticos. Nossos resultados demonstraram que tanto a
    proteína recombinante quanto os dois peptídeos sintéticos puderam discriminar significativamente soros positivos de soros
    negativos. Por fim, a empresa BIOCLIN – QUIBASA demonstrou interesse em usar os antígenos deste trabalho para construção
    de kits comerciais de diagnóstico para rubéola.


  • Mostrar Abstract
  • Rubella is a disease of epidemiological importance caused by infection with the rubella virus (RV). The virus is transmitted by infected people through airborne droplets. Many cases of congenital anomalies or fetal deaths have been reported after survived by RV during the first 16 weeks of pregnancy. These congenital anomalies are particular to Down syndrome. congenital rubella (CRS). In addition, after birth, the child with CRS may present with deafness, eye disorders and heart diseases, in addition to other late sequelae, including autism, diabetes mellitus and thyroid dysfunction. One of the biggest challenges for the control of Rubella consist in the development of diagnostic strategies that ensured its identification with high accuracy, and, at the same time, can be applied in poor or developing countries. This means that the method the diagnosis necessarily needs to present high performance, reproducibility, in addition to having a low production cost. These premises are fundamental in the incorporation of the diagnostic tool for application to the Unified Health System (SUS), or still intended for private clinical analysis laboratories, resulted in greater diagnostic efficiency and cost reduction. Our group has been working with the strategy of producing innovative proteins, expressed in Escherichia coli (E. coli), which resulted in more sensitive tests with lower production costs. Among the recombinant proteins developed by us group is the recombinant multiepitope chimera called rMERUB, developed by SOUZA et al. (2021), which in preliminary ELISA assays, results proved promising for diagnosing rubella. The present work has with the objective of improving the preliminary results obtained by the authors, in addition to developing new technologies for the production of antigens applied as inputs in the diagnosis by ELISA for Rubella.

2022
Dissertações
1
  • Priscila Amaral Diniz
  • DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA E EXPRESSÃO HOMÓLOGA EM Penicillium camemberti

  • Orientador : DANIEL BONOTO GONCALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL BONOTO GONCALVES
  • MAIRA NICOLAU DE ALMEIDA
  • MOACYR COMAR JUNIOR
  • Data: 30/05/2022

  • Mostrar Resumo
  • A manipulação genética de organismos tem se mostrado um dos avanços mais promissores da biotecnologia, sendo possível destacar o desenvolvimento da obtenção de produtos de interesse econômico e industrial. Com a finalidade de produção de proteínas de interesse, podem ser desenvolvidos sistemas de expressão que são sistemas de produção de proteínas gerados através da modificação genética de um organismo. Embora os fungos filamentosos sejam microrganismos que detêm um robusto sistema de secreção de proteínas, não há um sistema de expressão disponíveis comercialmente neste organismo, além de haver uma escassez de trabalhos científicos utilizando tais sistemas. Neste trabalho foi iniciado o desenvolvido de um sistema de expressão homológa em Penicillium camemberti. Esse é um fungo filamentoso que possui bioprocessos com status GRAS para produção de lipase, realiza modificações pós-traducionais como glicosilação, fosforilação e pontes dissulfeto, faz secreção de grandes quantidades de enzimas no meio extracelular, além de ser cultivado em meios de baixo custo e possuir potencial para melhoramento genético. Para o estudo do sistema de expressão, selecionou-se uma galactosidase, a alfa-amilase (α-amy), oriunda do próprio Penicillium camemberti, assim como os componentes de uma ORF, fase de leitura aberta, como as sequencias promotora e terminadora. Para tal, foi utilizada a técnica de reação em cadeia da polimerase de fusão (PCR de fusão), que permite obter várias ORFs com diferentes promotores e terminadores, possibilitando otimizar as construções para produção de proteínas de interesse industrial.  Com a finalidade de se testar o nível de expressão da ORF com diferentes construções, escolheu-se promotores constitutivos e induzíveis já utilizados em vetores de expressão em outros microrganismos. Com as amplificações das sequências dos promotores, do gene alvo e terminador, otimizou-se a PCR de fusão. Paralelamente, realizou-se análises in silico da enzima alfa-amilase para obter dados como características físico-químicas, estruturais, localização celular e similaridade. Alguns dados obtidos foram de número de aminoácidos, peso molecular, ponto isoelétrico teórico, número de resíduos carregados negativamente, número de resíduos carregados positivamente e coeficiente de hidropaticidade. Os estudos preliminares indicaram que a alfa-amilase de P. camemberti é uma enzima extracelular e que é facilmente secretada do meio intracelular, o que já indica que está é uma enzima cujas características tendem a ser promissoras a produção em larga escala para diversos fins como na aplicação da indústria têxtil e alimentícia.


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  • The genetic manipulation of organisms has shown to be one of the most promising advances in biotechnology, highlighting the products development within economic and industrial interest. In order to produce proteins, expression systems can be developed, which are protein production systems generated through organism genetic modification. Although filamentous fungi are microorganisms, which have robust protein secretion system, there is no commercially available expression system in this organism, and there is a scarcity of scientific studies using such systems. In this work, development of a homologous expression system in Penicillium camemberti was initiated. This is a filamentous fungus that has FDA’s GRAS status for lipase production, has post-translational modifications such as glycosylation, phosphorylation and disulfide bonds, secretes large amounts of enzymes in the extracellular environment, in addition to being cultivated in low-cost and have potential for genetic improvement. To study expression system, we selected a galactosidase, alpha-amylase (α-amy), from Penicillium camemberti itself, as well as the components of an ORF, open reading frame, such as the promoter and terminator sequences. For this purpose, fusion polymerase chain reaction (fusion PCR or overlap PCR) technique was used, which allows obtaining several ORFs with different promoters and terminators, making it possible optimize the constructions for the proteins production with industrial interest. To test the level of ORF expression with different constructs, were chosen constitutive and inducible promoters already used in expression vectors in other microorganisms. With the amplification of the promoter, target gene and terminator sequences, the fusion PCR has been optimized. At the same time, in silico analyzes of the alpha-amylase enzyme were performed to obtain data such as physicochemical, structural, cell location and similarity characteristics. Some data obtained were number of amino acids, molecular weight, theoretical isoelectric point, number of negatively charged residues, number of positively charged residues and hydropathicity coefficient. Preliminary studies indicated that alpha-amylase from P. camemberti is an extracellular enzyme that is easily secreted from the intracellular environment, which already indicates that this is an enzyme whose characteristics tend to be promising for large-scale production for various purposes such as in the application of the textile and food industry.

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  • Maria Auxiliadora de Oliveira
  • Avaliação do potencial de aplicação em meio ambiente e saúde de um biossurfactante produzido a partir de microrganismos

  • Orientador : PAULO AFONSO GRANJEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO GUIMARAES PARREIRA
  • DANIEL BONOTO GONCALVES
  • PAULO AFONSO GRANJEIRO
  • Data: 26/08/2022

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  • Os biossurfactantes são produzidos por diversos microrganismos. As propriedades biotecnológicas dos biossurfactantes (BS) são amplamente descritas na literatura. Desta forma, este trabalho teve como objetivos avaliar os potenciais de aplicação do lipopeptídeo, produzido a partir de um microrganismo, perante as propriedades bactericida, fungicida, decantador de efluentes, no espalhamento do óleo de motor, na biorremedição de óleo de motor na areia, na biorremediação de metais pesados no solo e em vegetais, além de sua toxicidade em ensaios in vivo com Artemia salina. Como resultado foi demonstrado que o lipepetídeo na concentração de 500 mg/mL apresentou um halo de inibição de 9 mm e valor de MIC de 0,08 mg/mL para a bactéria Gran-negativa Aeromonas hidroplyla, ao passo que para o fungo filamentoso Colletotrichum sp. não foi detectada nenhuma atividade inibitória. A avaliação qualitativa do lipopeptídeo no tratamento de efluentes demonstrou capacidade de decantação do efluente de esgoto em 24 h, ao passo que o com sulfato de alumínio foi de 30 min. Análise visual demonstrou que o lipopeptídeo apresentou melhor desempenho na área de dispersão do óleo quando comparado com Triton X-100 e SDS. A razão de espalhamento do óleo foi de 75, 48,7 e 59,7% para o BS, Triton X-100 e SDS, respectivamente. Após 24 h foi possível demonstrar que o óleo na presença do BS ficou concentrado no centro da placa. Análise visual da biorremediação de óleo de motor em areia demonstrou que o uso do lipopeptídeo na concentração de 0,1 mg/mL foi mais eficiente que na concentração de 0,5 mg/mL e em relação ao uso de 0,1 mg/mL de SDS. O lipopeptídeo na concentração de 0,1 e 0,5 mg/mL apresentou uma taxa de recuperação do óleo de motor da areia contaminada equivalente a 80 e 23%, respectivamente. O SDS na concentração de 0,1 mg/mL apresentou uma taxa de recuperação de 64%.Em baixas concentrações (até 0,1 mg/mL), os sobrenadantes foram atóxicos e não afetaram o comportamento de natação nem a taxa de sobrevivência de Artemia salina. Em altas concentrações (0,5 e 1 mg/mL), a taxa de mortalidade para o lipopeptídeo foi de 10%, enquanto para o composto SDS foi de 100%. Concluímos que o lipopeptídeo produzido a partir de um microrganismo mostrou-se com alto potencial de aplicação em diversos setores da indústria, como meio ambiente e saúde.


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  • Biosurfactants are produced by various microorganisms. The biotechnological properties of biosurfactants (BS) are widely described in the literature. Thus, this work aimed to evaluate the potential of application of the lipopeptide, produced from a microorganism, in face of the bactericidal, fungicidal, effluent decanting properties, in the spreading of motor oil, in the bioremediation of motor oil in the sand, in the bioremediation of heavy metals in soil and plants, in addition to its toxicity in in vivo assays with Artemia salina. As a result, it was demonstrated that the lipid at a concentration of 500 mg/mL presented an inhibition halo of 9 mm and an MIC value of 0.08 mg/mL for the Gran-negative bacterium Aeromonas hidroplyla, while for the filamentous fungus Colletotrichum sp. no inhibitory activity was detected. The qualitative evaluation of the lipopeptide in the treatment of effluents showed the ability to decant the sewage effluent in 24 h, while the one with aluminum sulfate took 30 min. Visual analysis showed that the lipopeptide performed better in the oil dispersion area when compared to Triton X-100 and SDS. The oil scattering ratio was 75, 48.7 and 59.7% for BS, Triton X-100 and SDS, respectively. After 24 h, it was possible to demonstrate that the oil in the presence of BS was concentrated in the center of the plate. Visual analysis of the bioremediation of motor oil in sand showed that the use of lipopeptide at a concentration of 0.1 mg/mL was more efficient than at a concentration of 0.5 mg/mL and in relation to the use of 0.1 mg/mL of SDS. The lipopeptide in the concentration of 0.1 and 0.5 mg/mL showed a recovery rate of motor oil from contaminated sand equivalent to 80 and 23%, respectively. SDS at a concentration of 0.1 mg/mL showed a recovery rate of 64%. At low concentrations (up to 0.1 mg/mL), the supernatants were non-toxic and did not affect swimming behavior or the survival rate of brine shrimp. At high concentrations (0.5 and 1 mg/mL), the mortality rate for the lipopeptide was 10%, while for the SDS compound it was 100%. We conclude that the lipopeptide produced from a microorganism showed a high potential for application in various sectors of the industry, such as the environment and health.

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  • Gabriel Salerno Costa
  • EFEITO DA ATORVASTATINA NA PRESSÃO ARTERIAL E SUA MODULAÇÃO AUTONÔMICA EM HUMANOS E ROEDORES: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA COM METANÁLISE

  • Orientador : VALERIA ERNESTANIA CHAVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANE QUEIXA TILELLI
  • DANIEL PENTEADO MARTINS DIAS
  • VALERIA ERNESTANIA CHAVES
  • Data: 31/08/2022

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  • A atorvastatina é um fármaco comumente usado para redução da síntese do colesterol e tratamento da hipercolesterolemia por inibir a 3-hidroxi-3-methyl-glutaril-CoA (HMG-CoA) redutase. Recentemente, estudos têm demonstrado que as estatinas, além da sua ação hipolipemiante, potencialmente afetam o sistema nervoso autônomo, previnem ou melhoram a disfunção cardíaca através da inibição do estresse oxidativo e melhora da função endotelial. Considerando as inconsistências sobre o efeito da atorvastatina na pressão arterial (PA) em humanos e roedores, realizamos uma revisão sistemática com metanálises. Esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito da atorvastatina na PA e sua modulação autonômica, bem como esclarecer a relação entre as mudanças no colesterol sérico e estes efeitos. Por meio das bases de dados EMBASE, PubMed e Web of Science, foram identificados 1.412 artigos, dos quais 31 estudos clínicos randomizados e 44 estudos pré-clínicos foram selecionados. As populações de ensaios clínicos randomizados foram estratificadas de acordo com a PA basal e os níveis lipídicos e a sua qualidade metodológica foi avaliada usando a escala de Jadad. Enquanto a análise de qualidade dos ensaios pré-clínicos foi avaliada pela Syrcle. Realizamos metanálises do efeito da atorvastatina na pressão arterial sistólica (PAS), diastólica e média, frequência cardíaca, variabilidade da frequência cardíaca e barorreflexo. Análises estatísticas independentes foram realizadas para cada parâmetro dos estudos clínicos e pré-clínicos considerando todos os artigos incluídos e/ou cada estratificação. A atorvastatina reduz a PAS na população geral, em hipertensos e hiperlipidêmicos e em normotensos e hiperlipidêmicos em estudos paralelos randomizados, mas não afeta a PAS em indivíduos normotensos e normolipidêmicos. Embora o efeito da atorvastatina seja detectado em indivíduos hiperlipidêmicos, o coeficiente de meta-regressão para a associação da redução do LDL com a redução da PAS na população geral demonstrou que a redução da PAS não é acompanhada de alterações no colesterol. A metanálise de artigos pré-clínicos demonstrou que a PAS foi reduzida em ratos hipertensos e normolipidêmicos tratados com atorvastatina [por exemplo, ratos espontaneamente hipertensos (SHR)], mas não em ratos normotensos e normolipidêmicos (controles). Em resumo, a presente metanálise indica que a atorvastatina reduz a PA por mecanismos vasculares independentes dos níveis de LDL-c. Estudos adicionais são necessários para estimar o envolvimento do sistema nervoso autônomo no efeito hipotensor  da atorvastatina.


  • Mostrar Abstract
  • Atorvastatin is a drug commonly used to reduce cholesterol synthesis and treat hypercholesterolemia by inhibiting 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA (HMG-CoA) reductase. Recently, studies have shown that statins, in addition to their lipid-lowering action, potentially affect the autonomic nervous system, prevent or improve cardiac dysfunction by inhibiting oxidative stress and improving endothelial function. Considering the inconsistencies in the current literature on the effect of atorvastatin on blood pressure (BP) in humans and rodents, we performed a systematic review and meta-analyses on this tissue. This study aimed to evaluate the effect of atorvastatin on BP and its autonomic modulation, as well as to clarify the relationship between changes in serum cholesterol and these effects. Through a search the EMBASE, PubMed and Web of Science databases, 1,412 articles were identified, from which 31 randomized clinical trials and 44 pre-clinical studies were selected. Populations from randomized clinical trial were stratified according to baseline BP and lipid levels and their methodological quality was assessed using the Jadad scale for clinical trials, while the quality of preclinical studies was assessed using Syrcle. We performed meta-analyses of the effect of atorvastatin on systolic (SBP), diastolic and mean blood pressure, heart rate, heart rate variability, and baroreflex. Independent statistical analyzes were performed for each parameter of the clinical and preclinical studies considering all included articles and/or each stratification. Atorvastatin reduces SBP in the overall population, in hypertensive and hyperlipidemic, and in normotensive and hyperlipidemic individuals in randomized parallel studies, but does not affect SBP in normotensive and normolipidemic individuals. Although an effect of atorvastatin was detected in hyperlipidemic individuals, the meta-regression coefficient for the association of LDL reduction with SBP reduction in the overall population demonstrated that SBP reduction is not dependente on the changes in plasma LDL-cholesterol. A meta-analysis of preclinical reports demonstrated that SBP was reduced in hypertensive and normolipidemic rats treated with atorvastatin [eg, spontaneously hypertensive rats (SHR)], but not in normotensive and normolipidemic rats (controls). In summary, the present meta-analysis indicates that atorvastatin lowers BP by vascular mechanisms independent of LDL-cholesterol levels. Additional studies are needed to estimate the involvement of the autonomic nervous system in the BP-lowering effect of atorvastatin.

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  • Priscilla Oliveira Gil
  • ENTEROCINA B: EXPRESSÃO, PURIFICAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E ANÁLISE DO SEU PERFIL ANTIFÚNGICO EM CEPAS DE Candida sp.
     


  • Orientador : VANESSA FARIA CORTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VANESSA FARIA CORTES
  • SIMONE DA FONSECA PIRES
  • LEONARDO VAZQUEZ
  • Data: 19/10/2022

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  • Enterocinas são um grupo de bacteriocinas secretadas por bactérias do gênero Enterococcus sp., que possuem atividade antimicrobiana, antiviral e antitumoral bem documentadas na literatura, porém, poucos estudos descrevem sobre a atividade anticandida destas enterocinas. Apesar de sua característica probiótica, e de ser muito utilizada na indústria contra deteriorantes alimentícios, a viabilidade da inserção de enterococos em alimentos tem sido descartada devido ao aumento da ocorrência de fatores de virulência nessas cepas. Uma excelente abordagem para a solução deste problema, é expressar enterocinas de forma heteróloga. Neste trabalho, a enterocina B, de Enterococcus faecium, foi caracterizada por ferramentas de bioinformática, expressa e purificada a partir de células de E. coli BL21(DE3) e ArcticExpress, a fim de verificar sua solubilidade durante a expressão. Finalmente, a Enterocina B foi testada para o seu efeito antifúngico em cepas de referência Candida albicans, resistente a antifúngicos, e Candida glabrata. Os resultados mostraram uma diferença na estrutura terciária, quando comparada com a literatura. A estrutura analisada neste trabalho apresentou duas regiões a-hélice, enquanto que na literatura, a Enterocina B apresentou quatro regiões a-hélice. No entanto, os resultados das predições físicoquímicas como quantidade de aminoácidos (53), pI teórico (9.25), peso molecular (5,4 kDa), anfipacidade, entre outros, corroboram com resultados publicados por outros autores. A expressão heteróloga em grande escala foi realizada em células ArcticExpress devido à expressão parcialmente solúvel do peptídeo, pois em células BL21 (DE3), a expressão ocorreu totalmente em forma de corpos de inclusão. Os resultados in vitro demonstraram que a Enterocina B não foi capaz de inibir o crescimento das cepas de Candida albicans e Candida glabrata em concentrações de 250 e 500 µg/mL, respectivamente, no ensaio de CIM. Uma provável hipótese seria de que a proteína de fusão GB1, expressa juntamente com a Enterocina B, para aumentar a estabilidade e solubilidade do peptídeo, pode estar impedindo a interação inicial que ocorre entre a porção N-terminal da Enterocina B e a membrana da célulaalvo. Dessa forma, testes adicionais envolvendo a Enterocina B, clivada da proteína de fusão, se tornam necessários para uma correta conclusão sobre a atividade deste peptídeo frente a cepas de leveduras.


  • Mostrar Abstract
  • Enterocins are a group of bacteriocins secreted by bacteria of the genus Enterococcus sp., which have antimicrobial, antiviral and antitumor activities well documented in the literature; however, few studies describe the anti-candida activity of these enterocins. Despite their probiotic characteristic, and their wide use in the industry against food spoilage, the feasibility of inserting enterococci in food has been ruled out due to the increased occurrence of virulence factors in these strains. An excellent approach to solving this problem is to express enterocins heterologously. In this work, Enterococcus faecium Enterocin B was characterized by bioinformatics tools, expressed and purified from E. coli BL21(DE3) and ArcticExpress cells in order to verify its solubility during expression. Finally, Enterocin B was tested for its antifungal effect on antifungal resistant Candida albicans and Candida glabrata reference strains. The results showed a difference in the tertiary structure when compared to the literature. The structure analyzed in this work showed two a-helix regions, while in the literature, Enterocin B showed four a-helix regions. However, the results of physicochemical predictions such as amount of amino acids (53), theoretical pI (9.25), molecular weight (5.4 kDa), amphipacity, among others, corroborate with results published by other authors. Large-scale heterologous expression was performed in ArcticExpress cells due to the partially soluble expression of the peptide, because in BL21 (DE3) cells, expression occurred entirely in the form of inclusion bodies. The in vitro results showed that Enterocin B was not able to inhibit the growth of Candida albicans and Candida glabrata strains at concentrations of 250 and 500 µg/mL, respectively, in the MIC assay. A likely hypothesis would be that the GB1 fusion protein, expressed together with Enterocin B to increase the stability and solubility of the peptide, might be preventing the initial interaction that occurs between the N-terminal portion of Enterocin B and the target cell membrane. Thus, additional tests involving Enterocin B, cleaved from the fusion protein, are necessary for a correct conclusion about the activity of this peptide against yeast strains.

Teses
1
  • ANA CAROLINA PACHECO RAMOS
  • Avaliação dos efeitos antitumorais de esteroides cardiotônicos e o envolvimento do peptídeo FXYD2 na modulação da Na,k-ATPase.  

  • Orientador : VANESSA FARIA CORTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO ALBERTO MIGNACO
  • LUCIANA ESTEFANI DRUMOND DE CARVALHO
  • MALSON NEILSON DE LUCENA
  • MARCO TULIO CORREA PESSOA
  • VANESSA FARIA CORTES
  • Data: 24/02/2022

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  • Os esteróides cardiotônicos têm sido usados como drogas cardiotônicas há mais de 200 anos e vários estudos atuais têm mostrado interessantes efeitos antitumorais em diferentes culturas de células. O mecanismo de ação desses compostos foi atribuído à sua capacidade de interagir com Na, K-ATPase e iniciar cascatas de sinalização específicas e foram descritos como um alvo para o desenvolvimento de drogas anticâncer. FXYD2, também conhecido como subunidade gama da Na, K-ATPase pode fazer parte da composição do receptor para a ligação de esteróides cardíacos e é anormalmente expresso em algumas linhas de células cancerígenas, como em células de carcinoma de pulmão (A549 e H460), mas não em células pulmonares saudáveis. Neste trabalho avaliamos os efeitos de três esteróides cardiotônicos (ouabaína, digoxina e digitoxina) em células de carcinoma de pulmão e se FXYD2 pode influenciar a sensibilidade desses compostos na Na, K-ATPase. Todos os esteróides cardiotônicos foram capazes de reduzir significativamente a viabilidade em células de carcinoma pulmonar. Além disso, a presença de FXYD2 adicionado exogenamente faz com que as células tumorais (A549 e H460) respondam melhor ao efeito antiproliferativo dos esteróides cardiotônicos. Nossos dados sugerem que o peptídeo FXYD2 parece aumentar a sensibilidade da ligação de esteróide cardiotônico na Na, K-ATPase, que por sua vez confirma o status desta enzima como um alvo importante para o desenvolvimento de drogas antitumorais, especialmente em tumores malignos que podem superexpressar FXYD2. Além disso, os esteróides cardiotônicos podem ser um agente terapêutico potencial e FXYD2 parece ter um papel como um adjunto importante neste processo.


  • Mostrar Abstract
  • Cardiotonic steroids have been used as cardiotonic drugs for over 200 years and several current studies have shown interesting anti-tumoral effects over different cell cultures. The mechanism of action of these compounds has been attributed to their ability to interact with Na, K-ATPase and initiate specific signaling cascades and have been described as a target for anticancer drug development. FXYD2, also known as Na, K-ATPase gamma subunit may be participating in the structure of the receptor site for cardiac steroid binding and it is abnormally expressed in some cancer cell lines as such in lung carcinoma cells (A549 and H460) but not in healthy lung cells. Here we evaluated the effects of three cardiotonic steroids (ouabain, digoxin and digitoxin) in lung carcinoma cells and whether FXYD2 can influence the sensitivity of these compounds on Na, K-ATPase. All cardiotonic steroids were able to significantly reduce the viability in lung carcinoma cells. In addition, the presence of exogenously added FXYD2 make the tumor cells (A549 and H460) better respond to cardiotonic steroids anti-proliferative effect. Our data suggest that the FXYD2 peptide appears to increase the sensitivity of cardiotonic steroid binding on Na, K-ATPase, which in turn confirm the status of this enzyme as an important target for the development of antitumoral drugs, especially in malignant tumors which can overexpress FXYD2. In addition, cardiotonic steroids can be a potential therapeutic agent and FXYD2 appears to have a role as an important adjunct in this process.

2021
Dissertações
1
  • WANESSA ALVES ARAÚJO
  • AVALIAÇÃO IN VITRO DO EFEITO DO DIAZEPAM NA ATIVIDADE ATPásica, CONTEÚDO LIPÍDICO E ESTRESSE OXIDATIVO DE MEMBRANAS ERITROCITÁRIAS

  • Orientador : VALERIA ERNESTANIA CHAVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALERIA ERNESTANIA CHAVES
  • ANDRE DE OLIVEIRA BALDONI
  • JÚLIO ALBERTO MIGNACO
  • Data: 24/02/2021

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  • Diazepam (DZP) é um dos benzodiazepínicos (BZDs) mais conhecidos, sendo amplamente utilizado como ansiolítico, anticonvulsivante e relaxante muscular. Levando-se em consideração o consumo crescente e indiscriminado de fármacos ansiolíticos em todo o mundo, juntamente com a escassez de trabalhos que avaliem os efeitos de BZDs nas células sanguíneas, além do fato de que, após a administração, o DZP permanece temporariamente na corrente sanguínea, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do DZP, sobre atividade das enzimas Na,K-ATPase e PMCA, integridade da membrana plasmática e parâmetros relacionados ao estresse oxidativo em eritrócitos humanos. Para isso, sangue humano foi incubado com DZP 15 μg/mL (solução injetável ou puro) por 30 e 60 minutos, a temperatura ambiente. Posteriormente, foram realizadas as seguintes etapas: preparação de membrana eritrocitária (ghost), extração lipídica, determinação da fragilidade osmótica, dosagem de fosfolipídios e colesterol totais e avaliação da atividade de enzimas antioxidantes e de parâmetros oxidativos. O tratamento com DZP injetável provocou uma diminuição na atividade da Na,K-ATPase eritrocitária, não apresentando alterações significativas nos demais parâmetros. Já o grupo tratado com DZP puro apresentou uma maior fragilidade osmótica quando comparado ao grupo controle. Foi observado um aumento de 43% no conteúdo de fosfolipídios de membrana após 60 minutos de tratamento. O índice de peroxidação lipídica não foi alterado, mas foi observada uma diminuição nos níveis de H2O2 e nas atividades da CAT e AChE. Além disso, outros marcadores de estresse oxidativo, como GPx e GSH, foram modulados pelo DZP de maneira tempo-dependente, e uma diminuição de 46% na atividade de Na,K-ATPase foi observada após 30 minutos de tratamento. Esses resultados indicam que o DZP foi capaz de alterar importantes parâmetros bioquímicos nos eritrócitos, como fragilidade osmótica, conteúdo lipídico, estresse oxidativo e atividade ATPásica da membrana de maneira tempo-dependente. Assim, os diversos efeitos aqui observados ressaltam a importância de estudos que avaliem o efeito dos BZDs nos eritrócitos, motivando o uso consciente e controlado desses fármacos e a busca de tratamentos alternativos, uma vez que o uso prolongado do DZP por indivíduos que já se encontram debilitados por doenças que comprometem as células sanguíneas pode afetá-los de maneira significativa.


  • Mostrar Abstract
  • Diazepam (DZP) is one of the most well-known benzodiazepines (BZDs), being widely used as an anxiolytic, anticonvulsant and muscle relaxant. Considering the increasing and indiscriminate consumption of anxiolytic drugs worldwide, together with the scarcity of studies that evaluate the effects of BZDs on blood cells, in addition to the fact that, after administration, DZP remains temporarily in the current blood, the aim of the present study was to evaluate the effect of DZP on the Na,K-ATPase and PMCA activities, plasma membrane integrity and parameters related to oxidative stress in human erythrocytes. For this, human blood was incubated with DZP 15 μg/mL (injectable or pure) for 30 and 60 minutes, at room temperature. Subsequently, the following steps were performed: preparation of erythrocyte membrane (ghost), lipid extraction, determination of osmotic fragility, dosage of total phospholipids and cholesterol and evaluation of the activity of antioxidant enzymes and oxidative parameters. Treatment with injectable DZP caused a decrease in the Na, K-ATPase activity, with no significant changes in the other parameters. The group treated with pure DZP showed a greater osmotic fragility when compared to the control group. A 43% increase in membrane phospholipid content was observed after 60 minutes of treatment. The lipid peroxidation index was not altered, but a decrease in H2O2 levels and in CAT and AChE activities was observed. In addition, other oxidative stress markers, such as GPx and GSH, were modulated by DZP in a time-dependent manner, and a 46% decrease in Na, K-ATPase activity was observed after 30 minutes of treatment. These results indicate that DZP was able to alter important biochemical parameters in erythrocytes, such as osmotic fragility, lipid content, oxidative stress and ATPasic activity of the membrane in a time-dependent manner. Thus, the several effects observed here reinforce the importance of studies that evaluate the effect of BZDs on erythrocytes, motivating the conscious and controlled use of these drugs and the search for alternative treatments, since the prolonged use of DZP by individuals who are already weakened by diseases that compromise blood cells can significantly affect them.

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  • ANA AMÉLIA MAIA SILVA
  • Expressão da amilase de Cryptococcus flavus em células de Pichia pastoris (Komagataella phaffii) para aplicações em indústrias

  • Orientador : ALEXSANDRO SOBREIRA GALDINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXSANDRO SOBREIRA GALDINO
  • LEONARDO HENRIQUE FRANCA DE LIMA
  • MARIA DE LOURDES BORBA MAGALHÃES
  • Data: 27/08/2021

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  • A expressão de proteínas recombinantes por meio de sistemas heterólogos é uma alternativa para produção de enzimas recombinantes. Os modelos disponíveis apresentam maquinário adequado para aumentar os níveis de produção de determinada proteína, permitir uma produção mais rápida e com níveis de produções superiores aos sistemas nativos, e fornecer segurança biológica ao produto produzido. Este trabalho refere-se à construção de uma linhagem da levedura Pichia pastoris (Komagataella phaffii) para a superprodução da enzima amilase de Cryptococcus flavus, a partir de metanol como fonte de carbono. A enzima α-amilase de C. flavus apresenta características interessantes do ponto de vista biotecnológico, como estabilidade térmica e manter sua atividade funcional em uma ampla faixa de pH. O gene rpAMY1 foi sintetizado in vitro com códons otimizados para expressão em K. phaffii no vetor de pPICZα-B. A partir disso, fez-se a amplificação do material genético e a transformação da levedura com o plasmídeo recombinante. Em seguida, o potencial de hidrólise do amido dos clones recombinantes pré-selecionados foi avaliado qualitativa e quantitativamente. Os resultados preliminares mostraram que o gene da α-amilase foi expresso com sucesso em células de K. phaffii e dois clones recombinantes são fortes candidatos para aplicações biotecnológicas da enzima expressa, por apresentaram valores de atividade enzimática superiores aos já encontrados na literatura, quando expresso em seu hospedeiro nativo quanto na hospedeira Saccharomyces cerevisiae.


  • Mostrar Abstract
  • The expression of recombinant proteins through heterologous systems is an alternative for the production of recombinant enzymes. The available models have adequate machinery to increase the production levels of a certain protein, allow a faster production and with production levels higher than native systems, and provide biological safety to the product produced. This work refers to the construction of a strain of the yeast Pichia pastoris (Komagataella phaffii) for the overproduction of the enzyme amylase from Cryptococcus flavus, from methanol as a carbon source. The C. flavus α-amylase enzyme has interesting characteristics from a biotechnological point of view, such as thermal stability and maintaining its functional activity over a wide pH range. The rpAMY1 gene was synthesized in vitro with codons optimized for expression in K. phaffii in the pPICZα-B vector. From that, the genetic material was amplified and the yeast was transformed with the recombinant plasmid. Then, the starch hydrolysis potential of the pre-selected recombinant clones was assessed qualitatively and quantitatively. Preliminary results showed that the α-amylase gene was successfully expressed in K. phaffii cells and two recombinant clones are strong candidates for biotechnological applications of the expressed enzyme, as they showed higher enzyme activity values than those found in the literature, when expressed in their native host and Saccharomyces cerevisiae

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  • JOSÉ MÁRCIO GOMES FERNANDES
  • AVALIAÇÃO BIOQUÍMICA DO TÓRAX E ABDÔMEN DE LARVAS DE Culex spp APÓS EXPOSIÇÃO À DOSE DE INSETICIDAS

  • Orientador : VANESSA FARIA CORTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VANESSA FARIA CORTES
  • HERICA DE LIMA SANTOS
  • LUCIANO ANDRADE MOREIRA
  • Data: 05/10/2021

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  • O gênero Culex tem grande importância sanitária no Brasil, sendo transmissor da filariose e, recentemente, relatado como possível transmissor do Zika Vírus. Disseminada por todo o país, a prática do uso de inseticidas é a mais comumente empregada para o controle da proliferação de mosquitos. Estes inseticidas, usualmente, causam diversos danos aos insetos, seja alterando a atividade de algumas enzimas, como a Acetilcolinesterase (AChE), ou na produção excessiva de Espécies Reativas de Oxigênio (ERO’s), provocando paralisia ou mesmo a morte. Para os mosquitos, há relatos de que a resistência está associada às enzimas antioxidantes presentes nestes organismos, como a Superóxido Dismutase (SOD), que protegem os animais dos danos causados pelas ERO’s. Deste modo, o presente trabalho buscou avaliar os efeitos de inseticidas na via de estresse oxidativo e membranas celulares em larvas de 3º e 4º instar de Culex spp. Para tal, foram montadas cubas ao ar livre para a obtenção das larvas, em seguida elas foram expostas a CL50 dos inseticidas. O organofosforado Temefós e o derivado da ivermectina, Ivomec, apresentaram menor CL50, por isso foram selecionados para as análises de seus efeitos na membrana e estresse oxidativo das larvas. Os grupos de larvas foram expostos à CL50 dos inseticidas por 24 horas e posteriormente, foi preparado material para realização de avaliação da atividade da bomba de Na+/K+-ATPase, dosagem dos níveis de GSH, Peróxido de Hidrogênio, Lipoperoxidação e Proteína Carbonilada, atividade das enzimas SOD e AChE. Inicialmente detectamos que a quantidade de proteínas totais decairam após os tratamentos com os inseticidas ainda que as larvas tenham sobrevivido aos tratamentos. Após, identificamos em ambos os tratamentos uma redução significativa da atividade da SOD, seguida de diminuição da quantidade de Peroxido de hidrogênio e GSH. A peroxidação lípidica foi menor nas larvas tratadas e proteína carbonilada diminui no tratamento com Ivomec e aumentou cerca de 3 vezes após tratamento com  Temefós. A atividade da Na+/K+-ATPase e AChE foi mais drasticamente inibidas após o tratamento com Temefós. Os resultados apontam para o desbalanço provocado pelos insetidas nas membranas e na função de enzimas importantes como a AChE. Além disso, percebe-se pelas alterações no sistema antioxidante, uma tentativa de adaptação as alterações provocadas pelo tratamento com os inseticidas.


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  • The Culex genus has great sanitary importance in Brazil, being the transmitter of filariasis and, recently, reported as a possible transmitter of Zika Virus. Widespread throughout the country, the practice of using insecticides is the most commonly employed to control the proliferation of mosquitoes. These insecticides usually cause several damages to the insects, either by altering the activity of some enzymes, such as Acetylcholinesterase (AChE), or in the excessive production of Reactive Oxygen Species (ROS), causing paralysis or even death. For mosquitoes, there are reports that resistance is associated with antioxidant enzymes present in these organisms, such as Superoxide Dismutase (SOD), which protect the animals from damage caused by ROS. Thus, this study aimed to evaluate the effects of insecticides on the oxidative stress pathway and cell membranes in 3rd and 4th instar larvae of Culex spp. To this end, outdoor tanks were set up to obtain the larvae, and then they were exposed to the LC50 of the insecticides. The organophosphate Temephos and the ivermectin derivative Ivomec showed lower LC50, therefore were selected for the analysis of their effects on membrane and oxidative stress of the larvae. The larval groups were exposed to the LC50 of the insecticides for 24 hours and later, material was prepared to perform the evaluation of the Na+/K+-ATPase pump activity, dosage of GSH, Hydrogen Peroxide, Lipoperoxidation and Carbonylated Protein levels, SOD and AChE enzyme activity. Initially we detected that the amount of total protein decreased after the treatments with the insecticides even though the larvae survived the treatments. Afterwards, we identified in both treatments a significant reduction in SOD activity, followed by a decrease in the amount of Hydrogen Peroxide and GSH. Lipid peroxidation was lower in the treated larvae and carbonylated protein decreased on treatment with Ivomec and increased about 3-fold after treatment with Temephos. Na+/K+-ATPase and AChE activity were more drastically inhibited after Temephos treatment. The results point to the imbalance caused by the insecticides on the membranes and the function of important proteins such as AChE. Furthermore, the changes in the antioxidant system indicate an attempt to adapt to the changes caused by treatment with the insecticides.

Teses
1
  • LORENA SALES FERREIRA
  • Alterações histológicas e bioquímicas em larvas de Culex quinquefasciatus após a exposição a potenciais pesticidas
  • Orientador : STENIO NUNES ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERICA DE LIMA SANTOS
  • LEANDRO AUGUSTO DE OLIVEIRA BARBOSA
  • MAGNO AUGUSTO ZAZA BORGES
  • RALPH GRUPPI THOME
  • SUZAN KELLY VILELA BERTOLUCCI
  • Data: 12/02/2021

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  • O mosquito Culex quinquefasciatus é predominante em áreas urbanas em muitos países tropicais e é responsável pela transmissão de diversas doenças. Desta forma, diferentes substâncias são utilizadas como a principal forma de combater este inseto vetor, entretanto, os pesticidas utilizados têm sido pouco eficientes no combate aos mosquitos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação de seis classes de xenobióticos: Revolution (selamectina), Bravecto (fluralaner), Tiger® 100 EC (piriproxifem), Actara® 250 WG (tiametoxam), Vectobac® WG (Bacillus thurigiensis var israelenses- Bti) e Original Neem® (azadiractina) sobre larvas de 3º instar de C. quinquefasciatus. Os pesticidas foram obtidos comercialmente e o principio ativo do Bravecto, extraído e caracterizados por técnicas de ponto de fusão e espectroscopia na região do infravermelho. A CL50 foi determinada e a avaliação histológica e bioquímica realizada após a exposição das larvas a CL50 por 24 horas. Os pesticidas apresentaram as seguintes doses letais: 1,07x10-2 mgL-1 (selamectina); 1,90x10-5 mgL-1 (fluralaner); 2,2x10-3 mgL-1 (piriproxifem); 3x10-2 mgL-1 (tiametoxam); 9x10-2 mgL-1 (Bti) e 4x10-2 mgL-1 (azadiractina) mgL-1 , sendo assim, o fluralaner o inseticida mais potente. A partir da análise bioquímica observou-se um aumento em comparação ao controle dos parâmetros analisados nas larvas, sendo eles, a concentração de proteínas totais e estresse oxidativo através do teor glutationa reduzida e peróxido de hidrogênio, quando expostas a todos os pesticidas, com exceção do fluralaner, o qual apresentou efeito inverso (diminuição no nível dos parâmetros bioquímicos analisados). Em relação a acetilcolinesterase, a atividade enzimática diminui quando comparado ao controle para o pesticida Revolution, mas aumentou quando as larvas foram tratadas com os demais compostos. Por sua vez, as análises histológicas mostraram dano celular no intestino médio, alterações na borda estriada e instabilidade da membrana peritrófica. Neste contexto, os resultados obtidos, mostraram informações que ajudaram a compreender melhor os efeitos dos xenóbioticos sobre as larvas, e apresentaram novos compostos com potencial atividade larvicida contra os mosquitos.


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  • The Culex quinquefasciatus mosquito is prevalent in urban areas in many tropical countries and is responsible for the transmission of several diseases. In this way, different substances are used as the main way to combat this insect vector, however, mosquitoes have shown resistance to the pesticides currently used. In this context, the present work aimed to evaluate the action of six classes of xenobiotics: Revolution (selamectin), Bravecto (fluralaner), Tiger® 100 EC (pyriproxifem), Actara® 250 WG (thiametoxam), Vectobac® WG (Bacillus thurigiensis var israelenses- Bti) and Original Neem® (azadiractin) on 3rd instar larvae of C. quinquefasciatus. The pesticides were obtained commercially and the active ingredient of Bravecto, extracted and characterized by melting point techniques and spectroscopy in the infrared region. The LC50 was determined and the histological and biochemical evaluation was performed after the larval exposure the LC50 for 24 hours. The pesticides had the following lethal doses: 1,07x10-2 mgL1 (selamectin); 1,90x10-5 mgL-1 (fluralaner); 2,2x10-3 mgL-1 (pyriproxifem); 3x10-2 mgL-1 (thiametoxam); 9x10-2 mgL-1 (Bti) e 4x10-2 mgL-1 (azadiractin) mgL-1 , making the fluralaner the most potent insecticide. From the biochemical analysis, there was an increase compared to the control of the parameters analyzed in the larvae, namely, the concentration of total proteins and oxidative stress through the reduced glutathione and hydrogen peroxide content, when exposed to all pesticides, except fluralaner, which had the opposite effect (decrease in the level of the biochemical parameters analyzed). In relation to acetylcholinesterase, the enzymatic activity decreased when compared to the control for the pesticide Revolution, but increased when the larvae were treated with the other compounds. In turn, histological analysis showed cell damage in the midgut, changes in the striated border and instability of the peritrophic membrane. In this context, the results obtained showed information that helped to better understand the effects of xenobiotics on larvae, and presented new compounds with potential larvicidal activity against mosquitoes.

2
  • DUANE GISCHEWSKI PEREIRA
  • AVALIAÇÃO DO EFEITO SINÉRGICO ENTRE DIGOXINA E CISPLATINA NA SINALIZAÇÃO E ESTRESSE CELULAR

  • Orientador : VANESSA FARIA CORTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VANESSA FARIA CORTES
  • VALERIA ERNESTANIA CHAVES
  • RAFAEL GONCALVES TEIXEIRA NETO
  • MARCUS FERNANDES DE OLIVEIRA
  • VICTOR DO VALLE PEREIRA MIDLEJ
  • Data: 23/02/2021

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  • Os esteróides cardiotônicos têm sido usados como fármacos cardíacos por mais de 200 anos e, atualmente vários estudos demonstram interessantes efeitos antitumorais com esteróides cardiotônicos para uma série de culturas celulares. A cisplatina tem desempenhado um papel crucial na quimioterapia e tratamentos anticâncer há mais de 30 anos. Porém, o tratamento com cisplatina pode causar efeitos colaterais graves, como mielossupressão, ototoxicidade e nefrotoxicidade, além dos processos de resistência celulares, já descritos na utilização prolongada da droga. Estudos anteriormente publicados, por nosso grupo de pesquisa, demonstraram um potente efeito sinérgico antitumoral entre digoxina 1nM e cisplatina 1µM em células de câncer de colo uterino (HeLa), além de elucidar uma possível via de sinalização que estaria desencadeando o processo antitumoral, onde foi demonstrado o efeito do tratamento combinado frente a atividade e expressão da Na,K-ATPase e o envolvimento de Src. O objetivo do presente trabalho é demonstrar o efeito do tratamento combinado entre digoxina e cisplatina sobre a ativação de Src, através de ensaios de expressão proteica e, o efeito do tratamento combinado sobre parâmetros de estresse oxidativo em células HeLa. Além de demonstrar o efeito do tratamento em outras linhagens celulares, tumoral e normal. O tratamento combinado demonstrou aumentar a expressão de Src fosforilada no resíduo de ativação (Tyr416), comprovando o envolvimento de Src no seu efeito citotóxico. Analisando os parâmetros de estresse oxidativo, observamos uma redução significativa em mecanismos de defesa antioxidantes celulares, atividade de SOD e conteúdo de GSH e, um aumento em 24 horas no conteúdo de H2O2, comprovando o aumento do estresse oxidativo celular frente ao tratamento combinado. Além disso, foram avaliados os níveis de peroxidação lipídica e formação de gotículas lipídicas, onde foi observado um aumento desses parâmetros após 48 horas de tratamento, o que já é descrito comumente em casos de estresse oxidativo. Frente às outras linhagens celulares testadas, A549 (células epiteliais de câncer de pulmão) e WI-38 (células normais de fibroblasto humano), o tratamento combinado não teve a capacidade de alterar significativamente a viabilidade celular em comparação ao controle. Nossos experimentos sugerem que o efeito antitumoral do tratamento sinérgico entre digoxina e cisplatina em células HeLa, parece estar correlacionado com o aumento de estresse oxidativo nesse tipo celular, mediante ativação de Na,K-ATPase/Src/EROS o que por sua vez, poderia culminar em diferentes efeitos celulares como, efeitos sinalizatórios, antiproliferativos e apoptóticos.


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  • Cardiotonic steroids have been used as cardiac drugs for over 200 years and currently several studies have shown interesting anti-tumor effects with cardiotonic steroids for a number of cell cultures. Cisplatin has played a crucial role in chemotherapy and anticancer treatments for over 30 years. However, treatment with cisplatin can cause serious side effects such as myelosuppression, ototoxicity and nephrotoxicity, in addition to the cellular resistance processes already described in prolonged use of the drug. Studies previously published by our research group have shown a potent synergistic antitumor effect between 1nM digoxin and 1µM cisplatin in cervical cancer (HeLa) cells, and elucidate a possible signaling pathway that would be triggering the antitumor process, where the effect of combined treatment on Na, K-ATPase activity and expression and Src involvement was demonstrated. The aim of the present work is to demonstrate the effect of combined treatment between digoxin and cisplatin on Src activation, through protein expression assays and the effect of combined treatment on oxidative stress parameters in HeLa cells. In addition to demonstrating the effect of treatment on other cell lines, tumor and normal. Combination treatment has been shown to increase phosphorylated Src expression in the activation residue (Tyr416), proving Src involvement in its cytotoxic effect. Analyzing the parameters of oxidative stress, we observed a significant reduction in cellular antioxidant defense mechanisms, SOD activity and GSH content and an increase in 24 hours in H2O2 content, confirming the increased cellular oxidative stress across the combined treatment. In addition, the levels of lipid peroxidation and lipid droplet formation were evaluated, where an increase of these parameters was observed after 48 hours of treatment, which is commonly described in cases of oxidative stress. Compared to other cell lines tested, A549 (lung cancer epithelial cells) and WI-38 (normal human fibroblast cells), the combined treatment did not have the ability to significantly alter cell viability compared to control. Our experiments suggest that the antitumor effect of synergistic treatment between digoxin and cisplatin in HeLa cells seems to be correlated with increased in the oxidative stress in this cell type by Na, K-ATPase / Src / ROS activation which in turn could culminating in different cellular effects such as signaling, antiproliferative and apoptotic effects.

3
  • HELOÍSA CARNEIRO COLARES
  • Otimização da produção de biomassa por isolados de bactérias do ácido lático em soro de leite e potencial aplicação industrial

  • Orientador : PAULO AFONSO GRANJEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DO CARMO
  • PAULO AFONSO GRANJEIRO
  • TELMA PORCINA VILAS BOAS DIAS
  • UELINTON MANOEL PINTO
  • WHOCELY VICTOR DE CASTRO
  • Data: 17/09/2021

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  • Probióticos são microrganismos vivos que trazem efeitos benéficos a saúde de quem os consomem. Cultivos de altas densidades de bactérias ácido lácticas (BALs) são cada vez mais importantes do ponto de vista industrial, pois produtos adicionados com esses suplementos apresentam alto valor agregado. A utilização de fontes renováveis e de baixo custo, como os resíduos industriais lácteos, pode tornar possível a produção industrial de probióticos. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo realizar a otimização do crescimento de isolados de quatro cepas de bactérias do ácido láctico, P2, Ca12, M4 e M13, em soro de leite. Assim como, realizar testes físico-químicos, de viabilidade, de rendimento, avaliação da atividade antioxidante, produção de lipase e amilase das quatro cepas probióticas. Foi realizada a otimização através do enriquecimento do soro de leite, utilizando o delineamento fatorial fracionado (DFF) e um delineamento composto central rotacional (DCCR), delineados pelo programa Minitab18. Após a otimização foi possível obter um aumento da biomassa viva de 787% para a cepa P2, 590% para a cepa Ca12, 1074% para a cepa M4 e de 2542% para a cepa M13, quando comparados com os resultados de UFC mL-1 antes do processo de otimização. Os testes físico-químicos realizados foram, tempo de reconstituição, pH e acidez do probiótico liofilizado. Todas as cepas apresentaram tempo de reconstituição em 100 s em água, pH próximo da neutralidade. Foi testado a viabilidade dos probióticos liofilizados em temperatura ambiente e a 4°C. A temperatura de 4°C garantiu a estabilidade das cepas por até 8 meses com redução de menos de 1 ciclo log na viabilidade. Foi verificado o rendimento de produção das cepas, alcançando uma produção acima de 1,90 g L-1 para todas as cepas. A avaliação da atividade antioxidante foi realizada pelo método DPPH. Todas as cepas apresentaram uma alta atividade antioxidante, ficando entre 74% e 81% para as cepas intactas e 46% a 65 % para as cepas lisadas. Também foi realizado o teste de resistência ao peróxido de hidrogênio. Todas as cepas apresentaram resistência, sendo a cepa M13 a mais resistente. Por fim, foi testado se as 4 cepas eram produtoras de lipase utilizando tributirina como indutor e amilase através do meio ágar amido. Não foi encontrada atividade amilase e nem de lipase. A otimização do processo de produção das cepas probióticas tornou possível o escalonamento dos bioprocessos. Todas as cepas apresentaram atividade antioxidante e potencial aplicação biotecnológica na indústria.


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  • Probiotics are defined as live microorganisms that have beneficial effects on the health of those who consume them. High density cultures of lactic acid bacteria (BALs) are increasingly important from an industrial point of view, as products added with these supplements have high added-value. The use of renewable and low-cost sources, such as industrial dairy residues, can make industrial production of probiotics possible. Thus, this work aimed to optimize the growth of isolates from four strains of lactic acid bactéria: P2, Ca12, M4 and M13, in whey. As well as performing physical-chemical, feasibility, yield tests, evaluation of antioxidant activity, production of lipase and amylase from the four probiotic strains. Optimization was performed through the enrichment of whey, using the fractional factorial design (DFF) and a central rotational composite design (DCCR), outlined by the Minitab18 program. After optimization, it was possible to obtain an increase in live biomass of 787% for the P2 strain, 590% for the Ca12 strain, 1074% for the M4 strain and 2542% for the M13 strain, when compared to the results of UFC mL-1 before the optimization process. The physical-chemical tests carried out were, reconstruction time, pH and acidity of the lyophilized probiotic. All strains showed time to reconstitution in 100 s in water, pH close to neutral. The viability of lyophilized probiotics was tested at room temperature and at 4 ° C. The temperature of 4 ° C guaranteed the stability of the strains for up to 8 months with a reduction of less than 1 log cycle in viability. The production yield of the strains was verified, reaching a production above 1.90 g L-1 for all strains. The evaluation of antioxidant activity was performed using the DPPH method. All strains showed a high antioxidant activity, being between 74% and 81% for intact strains and 46% to 65% for lysed strains. The hydrogen peroxide resistance test was also carried out. All strains showed resistance, with the M13 strain being the most resistant. Finally, it was tested whether the 4 strains were lipase producers using tributyrin as an inducer and amylase through the starch agar medium. As a result, neither amylase or lipase activity was found. The optimization of the production process of the probiotic strains made it possible to scale the bioprocesses. All strains showed antioxidant activity and potential biotechnological application in the industry.

2020
Dissertações
1
  • VITÓRIA REGINA FERNANDES
  • ANÁLISE DA ASSIMETRIA MORFOLÓGICA E DE ASPECTOS MOLECULARES DOS HIPOCAMPOS DE PACIENTES COM EPILEPSIA DO LOBO TEMPORAL SUBMETIDOS A TRATAMENTO CIRÚRGICO

  • Orientador : LUCIANA ESTEFANI DRUMOND DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEANDRO AUGUSTO DE OLIVEIRA BARBOSA
  • LUCIANA ESTEFANI DRUMOND DE CARVALHO
  • MÁRCIO FLÁVIO DUTRA MORAES
  • Data: 28/02/2020

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  • As epilepsias são desordens neurológicas manifestadas por crises epilépticas espontâneas e recorrentes, causadas por descargas neuronais hipersincronizadas. A Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) possui alta prevalência e elevada farmacorresistência, podendo evoluir com alterações morfológicas e moleculares no hipocampo, sendo necessário tratamento cirúrgico. Este trabalho visa estudar os parâmetros morfológicos e fatores moleculares relacionados à excitabilidade e à apoptose em regiões hipocampais de pacientes com ELT com início ictal à direita ou esquerda, submetidos ao tratamento cirúrgico, considerando avaliar novos alvos neuroprotetores. A avaliação morfológica hipocampal foi realizada pela análise do volume em Ressonância Magnética e parte do tecido removido pela cirurgia foi avaliado por western blot para quantificar proteínas envolvidas com a excitabilidade (Na+, K+-ATPase e GluR1) e com a via apoptótica (fator indutor de apoptose [AIF], citocromo c, caspases 8 e 3). Adicionalmente, foi avaliado o índice de correlação entre os fatores morfológicos e moleculares. A amostra foi composta por 18 pacientes, 13 pacientes operados à esquerda (ELTE) e 5 operados à direita (ELTD). Houve diminuição significativa no lado do início ictal quando se compara volume hipocampal total e regiões de cabeça e cauda com o lado contralateral, tanto de ELTE como ETLD, exceto para cauda de ELTD. Quando comparado com valores de indivíduo normais, atrofia do lado do início ictal em pacientes ELTD e ELTE, além de atrofia da cauda do hipocampo contralateral de ELTE. Quanto à expressão proteica, não foram encontradas diferenças quando se compara pacientes ELTE e ELTD em tecido de cabeça ou cauda hipocampal. Além disso, sugere-se que há correlação negativa entre o volume e a expressão de caspase-3, AIF, citocromo c, GluR1, α3 e α1 na cauda hipocampal, e na cabeça hipocampal para caspase 3, caspase 8, AIF, citocromo c, FXYD2, α3 e α1. Caspase 8 teve correlação positiva com cauda. GluR1 e α2 não apresentaram correlação com volume da cabeça e α2 e FXYD2 com volume da cauda hipocampal. Em síntese, existe presença de atrofia do lado ipsilateral ao início ictal, além de haver correlação entre volume hipocampal e expressão de algumas proteínas analisadas. Entretanto não foi observada diferença molecular entre cabeça e cauda hipocampais em ELTE e ELTD, não sendo possível estabelecer especificidade quanto à lateralidade ou as regiões hipocampais.


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  • The epilepsies are neurological disorders manifested by spontaneous and recurring epileptic seizures, caused by hyper-synchronized neuronal discharges. Temporal lobe epilepsy (TLE) has high prevalence and resistance to drug treatment, with possible evolution causing morphological and molecular alterations in the hippocampus, making surgical intervention necessary to stop the evolution. This work aims to study the morphological parameters and molecular factors related to excitability and apoptosis in hippocampal regions of TLE patients with a right or left onset, who underwent surgery to evaluate new potential neuroprotection targets. Hippocampal morphological evaluation was performed by the volume determination using magnetic resonance imaging and part of the removed tissue during surgery was analyzed by western blot to quantify proteins involved in excitability (Na+, K+-ATPase and GluR1) and the apoptotic pathway (apoptosis inducing factor [AIF], cytochrome c, caspases 8 and 3). Moreover, the correlation coefficient of morphological and molecular parameters was evaluated. The sample was composed of 18 patients, 13 who had surgery on the left side (TLEL) and 5 who had surgery on the right (TLER) side. There was significant decrease in volume when comparing contralateral side of total hippocampus and its regions of TLER patients, except the hippocampal tail, of TLEL patients. Atrophy was observed when comparing volumes of healthy hippocampi and the ictal onset zone of both TLEL and TLER patients and atrophy of contralateral hippocampal tail in ELTE. Protein expression was not significantly different in neither hippocampal head or tail nor when comparing TLEL and TLED patients. Besides, it is suggested that there is a negative correlation between volume and the expression of caspase-3, AIF, cytochrome c, GluR1, α3 and α1 in hippocampal tail. Hippocampal head showed a negative correlation for caspase 3, caspase 8, AIF, cytochrome c, FXYD2, α3 and α1. Caspase 8 showed a positive correlation with tail. GluR1 and α2 did not show correlation with head volume neither do α2 and FXYD2 with head volume. In summary, there is atrophy in the ipsilateral to the ictal onset zone, in addition to the presence of correlation between hippocampal volume and expression of some of the proteins analyzed. However, no molecular difference was observed between hippocampal head and tail in ELTE and ELTD, thus, it isn’t possible to stablish specificity to the laterality or hippocampal regions.

2
  • GISELE SILVA MAIA
  • Avaliação de proteínas associadas à sinalização de cálcio e apoptose em hipocampo de ratos tratados com Ouabaína e induzidos a neuroinflamação por lipopolissacarídeos

  • Orientador : LUCIANA ESTEFANI DRUMOND DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE RICARDO MASSENSINI
  • LUCIANA ESTEFANI DRUMOND DE CARVALHO
  • VANESSA FARIA CORTES
  • Data: 28/08/2020

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  • As doenças neurodegenerativas são enfermidades incuráveis e debilitantes, que afetam a função dos neurônios, podendo culminar em morte neuronal e prejuízos importantes ao indivíduo. O processo inflamatório tem sido relatado como fator presente em várias doenças neurológicas, que podem comprometer a função do retículo endoplasmático e mitocôndria, desregulando a homeostase de cálcio, em células neurais. Em estudos anteriores vimos que, a ouabaína quando administrada em concentrações nanomolares é capaz de atenuar o estresse oxidativo, protegendo a membrana celular da neuroinflamação promovida por lipopolissacarídeos (LPS), em hipocampo de ratos Wistar. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo investigar o efeito da ouabaína sobre componentes da sinalização e homeostase do cálcio e apoptose em modelo de neuroinflamação induzida por LPS, a fim de esclarecer os possíveis mecanismos de ação da ouabaína que possam justificar seus efeitos protetores na célula neuronal. Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos os quais receberam uma administração intraperitoneal (i.p) de salina ou ouabaína (1,8 μg. kg -1), e após 20 minutos foi administrada uma segunda injeção de salina ou de LPS (200 μg. kg -1). Passadas 2 horas os animais foram eutanasiados e os hipocampos foram removidos. A neuroinflamação foi analisada pelo estresse nitrosativo através da expressão da proteína iNOS. Para a expressão proteica da via de sinalização de cálcio foram analisadas a NCS-1, IP3R, MCU e a subunidade GluR1 do receptor de glutamato AMPA. Para analisar a disfunção mitocondrial e morte celular foi analisada a via de apoptose mitocondrial independente de caspase, através da expressão de AIF. Nosso trabalho demonstrou que a OUA em baixa concentração, administrada isoladamente, não altera nenhum dos parâmetros avaliados. Além disso, houve um aumento na expressão de IP3R em ratos administrados com LPS e para as proteínas NCS-1 e MCU houve aumento significativo para o grupo OUA + LPS, quando comparados ao grupo controle. Para as proteínas iNOS, AIF e GluR1 não houve diferença entre os grupos. Sendo assim, os resultados demonstram que há alterações em fatores que contribuem com a homeostase do cálcio, em ratos tratados com ouabaína e induzidos a neuroinflamação pelo do LPS, sugerindo que a ouabaína pode estar interferindo nos parâmetros citados impedindo a instalação dos danos ocasionados pelo LPS.


  • Mostrar Abstract
  • Neurodegenerative diseases are incurable and debilitating diseases, which affect the function of neurons, which can culminate in neuronal death and important damage to the individual. The inflammatory process has been reported as a factor present in several neurological diseases, which can compromise the function of the endoplasmic reticulum and mitochondria, disrupting calcium homeostasis in neural cells. In previous studies we have seen that, when administered in nanomolar concentrations, ouabain is able to attenuate oxidative stress, protecting the cell membrane from neuroinflammation promoted by lipopolysaccharides (LPS) in the hippocampus of Wistar rats. In this context, this study aimed to investigate the effect of ouabain on components of calcium signaling and homeostasis and apoptosis in a model of neuroinflammation induced by LPS, in order to clarify the possible mechanisms of action of ouabain that may justify its protective effects on the cell. neuronal. Male Wistar rats were divided into four groups which received an intraperitoneal (ip) administration of saline or ouabain (1.8 μg. Kg -1), and after 20 minutes a second injection of saline or LPS (200 μg. kg -1). After 2 hours the animals were euthanized and the hippocampi were removed. Neuroinflammation was analyzed by nitrosative stress through the expression of the iNOS protein. For protein expression of the calcium signaling pathway, NCS-1, IP3R, MCU and the GluR1 subunit of the AMPA glutamate receptor were analyzed. To analyze mitochondrial dysfunction and cell death, the pathway of mitochondrial apoptosis independent of caspase was analyzed through the expression of AIF. Our work demonstrated that the OUA in low concentration, administered in isolation, does not alter any of the evaluated parameters. In addition, there was an increase in the expression of IP3R in rats administered with LPS and for the NCS-1 and MCU proteins there was a significant increase for the OUA + LPS group, when compared to the control group. For iNOS, AIF and GluR1 proteins there was no difference between groups. Thus, the results demonstrate that there are changes in factors that contribute to calcium homeostasis in rats treated with ouabain and induced to neuroinflammation by LPS, suggesting that ouabain may be interfering with the parameters mentioned preventing the installation of damage caused by LPS. 

Teses
1
  • LILIAN NARA DAVID E SILVA
  • Avaliação do envolvimento da cavéola no efeito de esteroides cardiotônicos

  • Orientador : VANESSA FARIA CORTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VANESSA FARIA CORTES
  • HERICA DE LIMA SANTOS
  • OTACÍLIO DA CRUZ MOREIRA
  • MARIA DAS GRACAS CARVALHO
  • JÚLIO ALBERTO MIGNACO
  • Data: 17/02/2020

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  • A composição lipídica e a fluidez da membrana plasmática podem ser alteradas pelos esteroides cardiotônicos e, consequentemente essa modulação lipídica pode afetar diretamente a função da Na, K-ATPase. Sabe-se que interação da Na,K-ATPase com caveolina-1 tem sido associada a manutenção da homeostase do colesterol nas células. Dessa forma, o principal objetivo do estudo foi avaliar o envolvimento da caveolina-1 na modulação lipídica da membrana plasmática causada por esteroides cardiotônicos. Para isso, utilizamos uma linhagem celular que possui cavéolas (HeLa), e uma linhagem celular que não possui o microdomínio (Caco-2). Avaliamos o efeito do tratamento com ouabaína ou 21-BD sobre a modulação do conteúdo de fosfolipídios totais por meio de métodos colorimétricos e incorporação de fosfato radioativo. Avaliamos a composição dos fosfolipídios, identificando o teor de fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, fosfatidilcolina, fosfatidilinositol, esfingomielina e lisofosfatidilcolina, por HPTLC. Para investigar os efeitos do tratamento com os esteroides cardiotônicos sobre a modulação do colesterol da membrana, avaliamos o conteúdo e distribuição desse lipídio por filipina; e analisamos a expressão de caveolina-1. A ouabaína não teve efeito sobre o conteúdo de colesterol e fosfolipídios totais damembrana plasmática, embora tenha alterado pontualmente alguns fosfolipídios específicos nas duas linhagens celulares. A 21-BD aumentou o conteúdo dos fosfolipídios totais da membrana, elevando o teor de praticamente todos os fosfolipídios específicos. O tratamento com 21-BD não alterou o conteúdo de colesterol da membrana de células Caco-2, no entanto, notamos uma maior fluorescência emitida por filipina, indicando um maior percentual de colesterol em células HeLa. Além disso, somente a 21-BD causou uma redistribuição do colesterol para a região perinuclear das células HeLa e Caco-2. A expressão de caveolina-1 não foi alterada após o tratamento com os esteroides cardiotônicos. Portanto, demonstramos que os esteroides cardiotônicos testados, ouabaína e 21-BD, causaram alterações na composição lipídica que podem resultar na mudança da fluidez da membrana. Além disso, observamos mudanças no conteúdo de fosfolipídios importantes para diferentes funções celulares. Embora o colesterol tenha sido redistribuído nas duas linhagens celulares, foi observado um aumento do conteúdo desse lipídio somente nas células que possuem cavéolas. No entanto, a caveolina-1 não parece estar envolvida no aumento de colesterol, porém pode ter um papel fundamental no transporte do colesterol para a membrana plasmática.


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  • The lipid composition and fluidity of the plasma membrane can be altered by cardiotonic steroids and, consequently, this lipid modulation can directly affect the function of Na, K-ATPase. The interaction of Na, K-ATPase with caveolin-1 has been associated with the maintenance of cholesterol homeostasis in cells. Thus, the aim of this study was to evaluate the involvement of caveolin-1 in the lipid modulation of the plasma membrane caused by cardiotonic steroids. For this, we used a cell line that has caveolae (HeLa cells), and a cell line that doesn’t have this microdomain (Caco-2 cells). We evaluated the effect of treatment with ouabain or 21-BD on the modulation of the content of total phospholipids of these cells, by using colorimetric methods and incorporation of radioactive phosphate. We also evaluated the composition of phospholipids, identifying the content of phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylcholine, phosphatidylinositol, sphingomyelin and lysophosphatidylcholine, by HPTLC. To investigate the effects of treatment with cardiotonic steroids on the modulation of membrane cholesterol, we evaluated the content and distribution of this lipid by Filipin and analyzed the expression of caveolin-1. Ouabain and 21-BD had different effects on the modulation of the lipid profile of the two cell lines. Ouabain had no effect on the total content of membrane phospholipids, although it did occasionally alter some specific phospholipids in the two cell lines. Treatment with 21-BD did not alter the cholesterol content of Caco-2 cell membranes, however, a higher fluorescence indicating a percentage of higher cholesterol in HeLa cells. Futhermore, only 21-BD caused a redistribution of cholesterol to the perinuclear region of HeLa and Caco-2 cells. Caveolin-1 expression didn’t change after treatment with cardiotonic steroids. Therefore, we demonstrate that the cardiotonic steroids, ouabain and 21-BD, caused changes in the lipid composition resulting in a change in the fluidity of the membrane. In addition, we observed changes in the phospholipid content important for different cellular functions. Although cholesterol was redistributed in the two cell lines, an increase in the content of this lipid was observed only in cells that have caveolae, however, caveolin-1 does not seem to be involved in this effect.

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  • GISELE CAPANEMA DE OLIVEIRA
  • Efeitos citotóxicos de novos esteroides cardiotônicos derivados da digitoxina em células tumorais e o envolvimento NA,K-ATPASE

  • Orientador : VANESSA FARIA CORTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VANESSA FARIA CORTES
  • LUCIANA ESTEFANI DRUMOND DE CARVALHO
  • HERICA DE LIMA SANTOS
  • SEBASTIÃO ROBERTO TABOGA
  • LUIS EDUARDO MENEZES QUINTAS
  • Data: 18/02/2020

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  • Os esteroides cardiotônicos (CTS) são fármacos utilizados para tratamento da insuficiência cardíaca, e conhecidos por sua capacidade de inibir a atividade da Na,K-ATPase (NKA). Os CTS vêm sendo estudados como antitumorais por modular mecanismos celulares envolvidos na proliferação e progressão tumoral. Diante do crescente interesse na pesquisa com os CTS, novos derivados da digitoxina foram sintetizados (DGIB1 e DGIB5) e seus efeitos celulares, bem como a modulação da NKA foram investigados. A citotoxicidade de DGIB1 e DGIB5 foi avaliada em tratamento por 48 horas nas diferentes linhagens celulares em cultivo: células de câncer HeLa, RKO, PC3 e A549 e também nas células não tumorais WI-26VA4. O efeito citotóxico de DGIB1 e DGIB5 foi na faixa de concentrações micromolares em todas as células, e IC50 entre 5 a 11 µM e a digitoxina na faixa nanomolar. As células de pulmão A549 e WI26VA4 foram selecionadas para avaliação dos efeitos celulares dos CTS e modulação da NKA, como a atividade da enzima, expressão das subunidades α1 e ꞵ1 na membrana e sua localização intracelular. DGIB1 inibiu a atividade da enzima e reduziu a expressão de α1 na membrana das células A549 intactas, sem efeito direto na NKA obtida da membrana isolada de A549 ou da NKA purificada de rim de porco. DGIB1 também provocou a internalização de α1 e ꞵ1, visualizadas por imunofluorescência que pode estar relacionado ao efeito inibitório observado. Já na célula WI-26VA4, DGIB1 reduziu a atividade da NKA sem alterar a expressão de α1. DGIB5 reduziu a atividade da NKA e a expressão de α1 na membrana de A549. Também reduziu a atividade da membrana de A549 isolada. DGBI5 não alterou a atividade em WI26VA4, e também não altera a NKA purificada, sugerindo que a ação é isoforma dependente. Somente a digitoxina alterou a expressão da subunidade ꞵ1, sugerindo que os novos CTS possam manter a adesão celular. Ambos CTS levaram ao acúmulo de gotículas lipídicas (ou “lipid droplets” - LD) e vesículas autofágicas (AV), que foram visualizadas através da microscopia eletrônica de transmissão (MET). O aumento de LD foi intenso com DGIB1, que também induziu a mobilização do colesterol intracelular, a formação de corpos apoptóticos e fragmentação nuclear. Já o acúmulo de AV foi maior com DGIB5. Estes dados sugerem que via da autofagia e/ou apoptose podem estar envolvidas no mecanismo de morte celular desencadeados pelos novos CTS, e que precisam ser melhor investigados através de marcadores específicos de cada via.


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  • Cardiotonic steroids (CTS) are drugs used for heart failure, and are known for their ability to inhibit the Na, K-ATPase (NKA) activity. CTS have been studied as antitumor by modulating cellular mechanisms involved in tumor proliferation and progression. Due to the increasingly interest in research with CTS, new digitoxin derivatives were synthesized (DGIB1 and DGIB5) and their cellular effects, such as NKA modulation, were investigated. The DGIB1 and DGIB5 cytotoxicity was evaluated in treatment for 48 hours in the different cell lines in culture: HeLa, RKO, PC3 and A549 cancer cells, and also in WI-26VA4 non-tumor cells. The cytotoxic effect of DGIB1 and DGIB5 was in the range of micromolar concentrations in all cells, with an IC50 between 5 and 11 µM and digitoxin at the nanomolar range. The lung cells A549 and WI26VA4 were selected to evaluate the cellular effects of CTS and NKA modulation, such as enzyme activity, expression of α1 and ꞵ1 subunits in the membrane and their intracellular location. DGIB1 inhibited the enzyme activity and reduced the α1 expression in intact A549 cell membrane, with no direct effect on the NKA obtained from the A549 isolated membrane or purified pig kidney enzyme. DGIB1 also led to α1 and ꞵ1 internalization 1, visualized by immunofluorescence and it is possible related with the enzyme activity inhibition. In the WI26VA4 cell, DGIB1 reduced the activity without modulating the α1 expression. DGIB5 reduced the NKA activity and reduced α1expression in the A549 membrane. It also reduced the activity of the isolated A549 membrane. DGBI5 did not alter the activity in WI-26VA4 cells, and also did not alter the NKA purified, suggesting a isoform dependent effect. Only digitoxin altered the expression of the ꞵ1 subunit, suggesting that the new CTS may maintain cell adhesion. Both CTS led to the accumulation of lipid droplets (LD) and autophagic vesicles (AV), which were visualized through transmission electron microscopy (TEM). The increase in LD was intense with DGIB1, which also induced the mobilization of intracellular cholesterol, the formation of apoptotic bodies and nuclear fragmentation. The accumulation of AV was higher with DGIB5. These data suggest that the path of autophagy and/or apoptosis may be involved in the mechanism of cell death triggered by the new CTS, and that they need to be further investigated through specific markers for each pathway.

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  • MARIA JULIANA FERREIRA PASSOS
  • Avaliação, in vitro e in vivo, do efeito antitumoral das frações de Macairea radula sobre linhagens de glioblastoma humano

  • Orientador : ROSY IARA MACIEL DE AZAMBUJA RIBEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA LUIZA VILELA OLIVA
  • REMO DE CASTRO RUSSO
  • FERNANDO DE PILLA VAROTTI
  • LEANDRO AUGUSTO DE OLIVEIRA BARBOSA
  • ROSY IARA MACIEL DE AZAMBUJA RIBEIRO
  • Data: 24/04/2020

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  • O Glioblastoma Multiforme (GBM) é o tipo de neoplasia mais agressiva do sistema nervoso central. Apesar de raro, apresenta péssimo prognóstico e taxa de sobrevida baixa. As estatísticas mostram o aumento da incidência do câncer com tendência linear de crescimento da taxa de mortalidade. Além disso, o GBM não possui cura. Embora alguns tratamentos já estejam estabelecidos contra este tipo de tumor, são conhecidos por serem altamente invasivos. Neste contexto, busca-se como alternativa a amplitude de compostos secundários que os produtos naturais podem oferecer, com propriedades biológicas e terapêuticas. Diante disso, o objetivo do trabalho foi avaliar a capacidade antitumoral de derivados da espécie Macairea radula sobre linhagens celulares de glioma humano. Primeiramente, como controle positivo, foi avaliada a citotoxicidade da Temozolamida (TMZ) sobre as linhagens tumorais (U251 e GAMG) e sobre a linhagem de astrócito normal - NHA, por 24 e 72 horas. A partir da concentração inibitória determinada, foi calculado o Índice de Seletividadade Tumoral (IS) do quimioterápico. Foi observado que a TMZ não apresentou seletividade para nenhuma das linhagens tumorais estudadas. Paralelamente, as partições Hexânica e Clorofórmica da M. radula foram selecionadas através de triagem prévia para fracionamento por cromatografia em coluna. Foram obtidas 6 frações derivadas da partição B e 8 derivadas da partição C. Foi avaliada a citotoxicidade de 12 das frações obtidas, concomitantemente às partições B e C sobre as linhagens U251, GAMG e NHA, em 24 e 72 horas. Após determinada a CI50, foi calculado o IS de cada um dos correspondentes extratos. Aquelas frações que apresentaram maior IS com CI50 de 72 horas foram selecionadas para os posteriores ensaios - 23-B3, 23-B4, 23-B5 e 23-C6. Alterações morfológicas características, em resposta à citotoxicidade das frações, foram observadas. Em corroboração, foi realizada a caracterização de morte celular, através do ensaio por fluorescência. Foi observado que houve aumento significativo das células em estágio de morte das células tratadas em relação ao controle, com características predominantemente apoptóticas. Posteriormente, foi avaliada a capacidade dos extratos selecionados de inibir a migração das células tumorais, pelo ensaio de Wound Healing. Foi observado que nenhuma das frações testadas foi capaz de inibir, nem de reduzir a migração das linhagens U251 e GAMG. Em concordância, foram observadas projeções de superfície, mesmo quando as células foram tratadas. O efeito das frações de M. radula sobre a atividade da Metaloproteinase de Matriz 9 (MMP-9) foi avaliado por zimografia. Foi observado que as frações 23-B4, 23-B5 e 23-C6 foram capazes de reduzir a atividade da enzima proteolítica. Adicionalmente, as frações com potencial de reduzir a atividade da protease foram avaliadas sobre a adesão da linhagem U251. Foi possível perceber que as amostras modularam o complexo envolvido com a manutenção das junções, uma vez que aumentaram a adesividade celular. Além disso, a afinidade da Anexina V pela fosfatidilserina foi testada qualitativamente, após tratamento das células (U251) com as frações 23-B4, 23-B5 e 23-C6. Observou-se que o número de células marcadas com a fluorescência foi analiticamente maior quando submetidas ao tratamento. Em adição, pôde-se verificar maior concentração dos marcadores na região celular periférica. Pela especificidade do teste, os dados podem indicar a indução de morte celular por apoptose. Baseado nisso, tais resultados foram utilizados como critério de seleção das proteínas, cuja a expressão foi avaliada por Western Blotting. Tendo isso em vista, o efeito das amostras sobre a modulação de enzimas apoptóticas foi verfificado sobre a U251. A fração 23-B4 não apresentou capacidade de modular significarivamente nenhuma das proteínas avaliadas. Já as frações 23-B5 e 23-C6 foram capazes de regular a expressão de proteínas envolvidas com a indução da morte celular programada, independente da ativação das Caspases. Apresentaram o mesmo perfil de atuação, e mostraram ativar fatores apopotóticos intrínsecos. Finalmente, a fração que apresentou maior seletividade tumoral (23-B5) foi avaliada, in vivo. A fração foi capaz de reduzir expressivamente o perímetro tumoral e potencial sobre a modulação negativa de fatores angiogênicos. As amostras foram capazes de modular parâmetros envolvidos na progressão do tumor, sendo considerados promissores candidatos antitumorais.


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  • Glioblastoma Multiforme (GBM) is the most aggressive type of neoplasm of the central nervous system. Although rare, it has a poor prognosis and a low survival rate. Statistics show an increase in the incidence of cancer with a linear tendency to increase the mortality rate. In addition, GBM does not. Although some treatments already await this type of tumor, they are known to be highly invasive. In this context, an alternative is sought to the range of secondary compounds that natural products can offer, with biological and therapeutic properties. Therefore, the objective of the work was to evaluate an antitumor capacity of derivatives of the species Macairea radula on human glioma cell lines. First, as a positive control, the cytotoxicity of Temozolamide (TMZ) on tumor lines (U251 and GAMG) and on the normal astrocyte line - NHA, was evaluated for 24 and 72 hours. The Tumor Selectivity Index (SI) of the chemotherapeutic agent was calculated. It was observed that TMZ did not show selectivity for any of the studied tumor lines. At the same time, the hexane and chloroform partitions of M. radula were selected through previous screening for fractionation by column chromatography. Six fractions derived from B and 8 derived from C partition were obtained. The cytotoxicity of 12 of the fractions was evaluated, concomitantly with partitions B and C on lines U251, GAMG and NHA (24 and 72 hours). The IS of each of the corresponding extracts was calculated. Those fractions that presented higher IS with 72 hours IC50 were selected - 23-B3, 23-B4, 23-B5 and 23-C6. Characteristic morphological changes, in response to the cytotoxicity of the fractions, were observed. In corroboration, the characterization of cell death was performed through the fluorescence assay. It was observed that there was an increase in the cells in the death stage of the treated cells, with predominantly apoptotic characteristics. Subsequently, the ability of the selected extracts to inhibit the migration of tumor cells was evaluated by the Wound Healing. It was observed that none of the tested fractions was able to inhibit or to reduce the migration of the U251 and GAMG. Accordingly, surface projections were observed, even when the cells were treated. The effect of the fractions on Matrix Metalloproteinase 9 (MMP-9) activity was performed by zimografy. It was observed that fractions 23-B4, 23-B5 and 23-C6 were able to reduce the activity of the proteolytic enzyme. Additionally, these fractions were evaluated on the adhesion of the U251 line. It was possible to notice that the samples modulated the complex involved with the maintenance of the junctions, since they increased cell adhesiveness. In addition, the affinity of Annexin V for phosphatidylserine was tested qualitatively, after treatment of cells (U251) with fractions 23-B4, 23-B5 and 23-C6. It was observed that the number of cells marked with fluorescence was analytically higher when subjected to treatment. In addition, it was possible to verify a higher concentration of markers in the peripheral cell region. Due to the specificity of the test, the data may indicate the induction of cell death by apoptosis. Based on that, these results were used as a protein selection criterion, whose expression was evaluated by Western Blotting. In view of this, the effect of the samples on the modulation of apoptotic enzymes was verified on U251. The 23-B4 fraction did not show the ability to modulate any of the evaluated proteins. Fractions 23-B5 and 23-C6 were able to regulate the expression of proteins involved in the induction of programmed cell death, regardless of Caspase activation, and were shown to activate intrinsic apopototic factors. Finally, the fraction with the highest tumor selectivity (23-B5) was evaluated, in vivo. The fraction was able to significantly reduce the tumor perimeter and it demonstrated potential for the negative modulation of angiogenic factors. The samples were able to modulate parameters involved in tumor progression, being considered promising antitumor candidates.

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