Dissertações/Teses

Clique aqui para acessar os arquivos diretamente da Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRN

2022
Dissertações
1
  • LUCAS DOS SANTOS LISBOA
  • AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DO ALGINATO CONJUGADO COM ÁCIDO GÁLICO COMO AGENTE ANTIOXIDANTE E MODULADOR DA FORMAÇÃO DE CRISTAIS DE OXALATO DE CÁLCIO

  • Orientador : HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • PABLO DE CASTRO SANTOS
  • TALITA KATIANE DE BRITO PINTO
  • Data: 16/05/2022

  • Mostrar Resumo
  • O alginato ou ácido algínico é um polissacarídeo carboxilado que pode ser extraído de algas marinhas marrons (Phaeophyceae) ou bactérias. Este é polímero linear constituído por dois monossacarídeos: ácidos manurônicos e ácidos gulurônicos. O alginato já vem sendo bastante utilizado nas indústrias alimentícia, têxtil e farmacêutica. Porém, o alginato não apresenta uma característica desejada: atividade antioxidante proeminente. Outra molécula comercial interessante é o ácido gálico. Este é um composto fenólico com baixa toxicidade, de fácil obtenção, encontrado em várias fontes de alimentos e potente atividade antioxidante. Contudo, a atividade antioxidante do ácido gálico in vivo não é tão proeminente devido a sua baixa biodisponibilidade. O que impõe a ingestão de grande quantidade do mesmo para que esse possa atuar e, mesmo assim, devido a sua fácil degradação, o que dificulta sua ação, pode-se não ter o benefício esperado. Foi observado que este composto tem a capacidade de se conjugar a outras moléculas, o que é interessante, pois essa conjugação pode melhorar sua atividade/biodisponibilidade. A ideia do presente trabalho foi então conjugar o ácido gálico ao alginato, favorecendo assim uma melhor atividade antioxidante do alginato potencializando-o, e concomitantemente, melhorando a biodisponibilidade do ácido gálico. Para tal, foi realizado da conjugação do ácido gálico ao alginato por meio de uma modificação redox, gerando assim, um composto denominado de alg-GA. Sua caracterização foi feita por espectroscopia de infravermelho e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), sendo sua massa determinada ~33,28 KDa. Nos testes antioxidantes in vitro o alg-GA exibiu uma elevada atividade como quelante de ferro, bem como de cobre, e como sequestrador de peróxido de hidrogênio. Não se detectou citotoxicidade desses compostos (300 µM) contra células renais de macaco verde africano (Vero CCL-81). Quando estas células foram expostas a estresse oxidativo induzido por H2O2 (2 mM) observou-se que alg-GA (300 µM) protegeu as células (~70%) de danos celulares. Com relação a modulação da formação de cristais de oxalato de cálcio, verificou-se que o alginato, em baixas concentrações (100 e 300 µM) induz a maior formação de cristais COM (cristais de oxalato monohidratado) e em altas concentrações (600 µM) induz a formação de cristais COD. Já o alg-GA induziu apenas a formação de cristais COD independente das concentrações avaliadas (de 300 µM a 1,5 mM). Com relação ao tamanho dos cristais, observou-se uma diminuição proporcional do tamanho dos COD (cristais de oxalato dihidratado) com o aumento da concentração do alg-GA utilizado, o que não foi observado com o alg. Os dados obtidos indicaram que a conjugação do alginato com ácido gálico promoveu a síntese de um composto com maior atividade antioxidante que o alginato e que esse promove a formação de cristais COD, que estão relacionados com a não formação com cálculos renais. Em estudos futuros pretende-se avaliar a atividade do alg-GA in vivo para indicar o seu possível uso em diversas aplicabilidades.


  • Mostrar Abstract
  • Alginate or alginic acid is a carboxylated polysaccharide that can be extracted from marine seaweeds (Phaeophyceae) or bacteria. It is composed by two monosaccharides, manuronic acids and guluronic acid. The alginate has already been widely used in the food, textile, and pharmaceutical industries such as biofilm constituent for food coating, as an emulsifier, in the composition of paint and medication coatings. Therefore, among other properties, it is non-toxic compound and presents good bioavailability. However, the alginate does not present other desired characteristics, for example, is not a good antioxidant agent. Another commercial interesting molecule is gallic acid. This is a phenolic compound with low toxicity, easy to obtain, can be found in various food sources, and presents various biological activities, including antioxidant. However, the antioxidant activity of in vivo gallic acid is not as prominent due its low bioavailability. Since when it is ingested, it needs a large amount for its performance and even in large quantity, it has an easy degradation, which makes it difficult its action. It was observed that this compound can combine some other molecules, which is interesting, since this conjugation can improve its activity/bioavailability. The idea of the present Thesis was to link gallic acid to alginate, thus favoring a better antioxidant activity of the alginate, potentiating it and improving the bioavailability of gallic acid, since the alginate aid in the availability of gallic acid in a higher period. In view of this objective, it was carried out the combination of gallic acid to alginate, a compound called alg-GA. To verify the effectiveness of this conjugation tests such as high efficiency liquid chromatography (HPLC) and infrared spectroscopy were performed. With respect to the apparent molecular mass, it was verified that the mass of the the alg-GA was around 33.28 kDa. In vitro antioxidant tests alg-GA has exhibited high activity as iron and cooper chelating, and as hydrogen peroxide scavenger. Cytotoxicity of these compounds (300 μm) is not detected into African green monkey cells (Vero CCL-81). When these cells were exposed, the oxidative stress induced by H2O2 (2 mm) it was observed that alg-GA (300 μm) protected cells (~ 70%) of cell damage. About modulation of calcium oxalate crystal formation, alginate, at low concentrations (100 and 300 μm) induces the highest formation of crystals and at high concentrations (600 μm) induces the formation of COD crystals. alg-GA has induced only the formation of COD crystals independent of the concentrations evaluated (from 300 μm to 1.5 mm). Regarding the size of the crystals, a proportional decrease in the size of the COD was observed with the increase in the concentration of the alg-GA used, which was not observed with the alg. The data obtained indicated that the conjugation of the alginate with gallic acid promoted the synthesis of a compound with greater antioxidant activity than the alginate and that it promotes the formation of COD crystals, which are related to half people. In future studies it is intended to evaluate the activity of alg-GA in vivo to indicate its possible use in various applicability.

2
  • HELOÍSA SILVA SARAIVA GOMES
  • Modelagem Molecular da Biodegradação do Corante Vermelho Congo por Lacases Fúngicas

  • Orientador : JONAS IVAN NOBRE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JONAS IVAN NOBRE OLIVEIRA
  • EDILSON DANTAS DA SILVA JUNIOR
  • CLAUDIO BRUNO SILVA DE OLIVEIRA
  • Data: 27/07/2022

  • Mostrar Resumo
  • O aumento global da urbanização e da atividade industrial levou à produção e incorporação de moléculas contaminantes aos ecossistemas. Em especial, a poluição dos corpos hídricos por efluentes sem tratamento prévio causa inúmeros danos às espécies que vivem em ambientes aquáticos. Processos biotecnológicos e estratégias físicas, químicas e biológicas têm sido adotadas para eliminar esses contaminantes dos corpos d'água sob estresse antropogênico. Na perspectiva da biorremediação, as lacases são enzimas capazes de degradar compostos fenólicos, aromáticos e não aromáticos, inclusive corantes sintéticos produzidos no âmbito da indústria têxtil. Nesse contexto, o presente trabalho se propõe a analisar qualitativamente (tipo de ligação química), quantitativamente (energia de interação) e de forma comparada os contatos intermoleculares do corante vermelho Congo acoplado às lacases de Tratametes versicolor (CR-LacTv) e Pycnoporus sanguineus (CR-LacPs), inclusive identificando padrões de interação. Para a descrição das energias de ligação individuais do tipo ligante-receptor existentes nesses biocomplexos, utilizamos o esquema de fracionamento molecular com capas conjugadas (MFCC) no escopo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Os resultados apontam para uma maior afinidade do corante vermelho Congo com a lacase de Pycnoporus sanguineus. No caso, o corante interage com LacPs (LacTv) com uma energia de ligação de -38,26 kcal/mol (-19,26 kcal/mol), com 63,3% (63,6%) dos contatos intermoleculares com os aminoácidos do receptor ocorrendo a partir da região iii (i) desse ligante. Os principais resíduos do complexo CR-LacPs (CR-LacTv) são a ARG161, PHE162, GLY392, GNL160, SER393, PRO391, PHE265 e GLY266 (PHE162, ALA161, GLY266, ALA393, PHE 265, PRO391, PRO160, GLY392), nos quais destacamos a existência de seis (cinco) importantes ligações de hidrogênio e dois (três) contatos hidrofóbicos em CR-LACPs (LacTv). A descrição estrutural e energética das interações dos biocomplexos em questão auxilia no entendimento das diferenças em termos de estabilidade e eficácia de enzimas da mesma família, porém organismos distintos. Consequentemente, possibilitará estudos de aumento da efetividade da biorremediação promovida por tais enzimas após alterações pontuais dirigidas.



  • Mostrar Abstract
  • The worldwide increase in urbanization and industrial activities has led to the production and introduction of contaminating molecules into ecosystems. Pollution of water bodies by untreated sewage causes numerous damages to species living in the aquatic environment. Biotechnological processes and physical, chemical, and biological strategies have been developed to remove these contaminants from anthropogenically polluted waters. From the perspective of bioremediation, lacases are enzymes capable of degrading phenolic, aromatic, and non-aromatic compounds, including synthetic dyes from the textile industry. In this context, the present work proposes to analyze the intermolecular contacts of Congo red dye coupled to lacases from Tratametes versicolor (CR -LacTv) and Pycnoporus sanguineus (CR -LacPs) qualitatively (type of chemical bonding), quantitatively (interaction energy), and comparatively, including the identification of interaction patterns. To describe the individual ligand-receptor type binding energies present in these biocomplexes, we used the molecular fractionation scheme with conjugated caps (MFCC) in the framework of density functional theory (DFT). The results indicate a higher affinity of the Congo red dye for the lacase of Pycnoporus sanguineus. In this case, the dye interacts with LacPs (LacTv) with a binding energy of -38.26 kcal/mol (-19.26 kcal/mol), with 63.3% (63.6%) of the intermolecular contacts occurring with the amino acids of the receptor from the iii (i) region of this ligand. The major residues of the CR -LacPs (CR -LacTv) complex are ARG161, PHE162, GLY392, GNL160, SER393, PRO391, PHE265, and GLY266 (PHE162, ALA161, GLY266, ALA393, PHE 265, PRO391, PRO160, GLY392), in which we highlight the existence of six (five) large hydrogen bonds and two (three) hydrophobic contacts in CR -LACPs (LacTv). The structural and energetic description of the interactions of the biocomplexes in question helps to understand the differences in terms of stability and efficacy of enzymes of the same family but different organisms. Consequently, it will allow studies to increase the effectiveness of bioremediation promoted by such enzymes following targeted point changes.

Teses
1
  • GIULIAN CÉSAR DA SILVA SÁ
  • EXTRATOS DE Tephrosia toxicaria (Sw.) Pers.: PROSPECÇÃO DE ATIVIDADES ANTI-Aedes, ANTIOXIDANTE, ANTIMICROBIANA E LEISHMANICIDA, E BIOSSEGURANÇA


  • Orientador : ADRIANA FERREIRA UCHOA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANA FERREIRA UCHOA
  • KATIA CASTANHO SCORTECCI
  • MARIA DE FATIMA FREIRE DE MELO XIMENES
  • PATRÍCIA MARIA GUEDES PAIVA
  • SELENE MAIA DE MORAIS
  • Data: 25/03/2022

  • Mostrar Resumo
  • A busca por novas formulações adjuvantes naturais para o manejo de doenças, vetores e patógenos mostra que os extratos vegetais ainda são promissores, principalmente considerando a grande biodiversidade brasileira, o fato de serem obtidos de fontes renováveis, sua seletividade tóxica à organismos-alvo e compatibilidade ambiental. A possibilidade de ampliar o repertório de opções de adjuvantes naturais estimulou o desenvolvimento da presente pesquisa, que teve por objetivo investigar o potencial bioativo e biossegurança de extratos aquosos e hidroetanólicos de sementes, raízes, caules e folhas de Tephrosia toxicaria (Sw.) Pers. Esta leguminosa, ocorrente na região Nordeste do Brasil, vem despertando atenção de pesquisadores ao servir como matriz para obtenção de formulações com amplo espectro de bioatividade. A presente obra foi estruturada em dois capítulos; o primeiro capítulo trata de uma revisão bibliográfica do estado da arte atual sobre a utilização de inseticidas botânicos no manejo integrado de vetores de arbovírus, com ênfase no controle de espécies dos gêneros Aedes, Culex e Anopheles. Inúmeras formulações de inseticidas botânicos e seus prováveis modos de ação para diferentes estágios dos insetos são apresentadas ao longo da revisão. O segundo capítulo da tese descreve a versatilidade dos extratos de T. toxicaria no controle de Aedes, destacando o extrato hidroetanólico de raízes (RHA) como o extrato larvicida mais promissor, demonstrando as menores concentrações letais para 50% (300 µg/mL) e 90% (840 µg/mL) das larvas de Aedes, observadas 24 h pós-exposição. Em testes de campo, RHA (840 µg/mL) comportou-se como um agente deterrente de oviposição, reduzindo a postura de ovos de Aedes em aproximadamente 90%. Além de manifestar propriedades inseticidas, RHA apresenta atividade antioxidante, principalmente no controle da homeostase de íons metálicos e restauração da atividade metabólica de células em condições de estresse oxidativo, sob baixas concentrações (100 µg/mL). Embora moléculas leishmanicidas também sejam expressas em RHA, sua solubilização foi menos acentuada, demandando uma concentração maior de extrato para inibir o crescimento de formas promastigotas de Leishmania amazonensis (IC50 = 3,53 mg/mL). As condições de extração não favoreceram a concentração de moléculas antimicrobianas contra as cepas bacterianas e fúngicas investigadas em ensaios empregando diluições seriadas de RHA (1024 – 32 μg/mL). RHA concentra carboidratos, compostos fenólicos e proteínas, com massas moleculares estimadas entre 10 e 24 kDa. Análises proteicas sugerem a expressão de inibidores de proteases e lectinas em RHA. Os efeitos bioinseticida, antioxidante e leishmanicida, associados a ausência de eventos de toxicidade contra organismos não-alvo (Lactuca sativa) e linhagens celulares (HepG2 e 3T3), sugerem T. toxicaria como um recurso natural a ser sustentavelmente explorado para obtenção de extratos com amplo uso biológico e farmacológico.


  • Mostrar Abstract
  • The search for new natural adjuvant formulations for the management of diseases, vectors and pathogens shows that plant extracts are still promising, especially considering the great Brazilian biodiversity, they are obtained from renewable sources, their toxic selectivity to target organisms and environmental compatibility. The development of the present research was stimulated by the possibility of expanding the repertoire of options for natural adjuvants, which aimed to investigate the bioactive potential and biosecurity of aqueous and hydroethanolic extracts from seeds, roots, stems and leaves of Tephrosia toxicaria (Sw.) Pers. This legume, occurring in the Northeast region of Brazil, attracts the attention of researchers by acting as a matrix for obtaining broad spectrum bioactivity formulations. This thesis was structured in two chapters; the first chapter deals with a bibliographic review of the current state of art on the use of botanical insecticides in the integrated management of arbovirus vectors, with emphasis on control of species belonging to the genera Aedes, Culex and Anopheles. Numerous botanical insecticides formulations are presented throughout the review and its likely modes of action for different stages of insects. The second chapter describes the versatility of T. toxicaria extracts in the Aedes control, highlighting the hydroethanolic root extract (RHA) as the most promising larvicidal extract, demonstrating the lowest lethal concentration for 50% (300 µg/mL) and 90% (840 µg/mL) of Aedes larvae, observed at 24 h post-exposure. In field tests, RHA (840 µg/mL) is a promising oviposition deterrent agent, reducing Aedes egg laying by approximately 90%. In addition to manifesting insecticidal properties, RHA manifests antioxidant activity, mainly in control of metal ion homeostasis and restoration of the metabolic activity of cells under oxidative stress conditions, under low concentrations (100 µg/mL). Although leishmanicidal molecules are also expressed in RHA, its solubilization was less pronounced, requiring a higher concentration of extract to inhibit the growth of Leishmania amazonensis promastigotes (IC50 = 3.53 mg/mL). The extraction conditions did not favor the concentration of antimicrobial molecules against the bacterial and fungal strains investigated, in assays employing serial dilutions of RHA (1024 – 32 μg/mL). RHA concentrates carbohydrates, phenolic compounds and proteins, with estimated molecular masses between 10 and 24 kDa. Protein analyzes suggest the expression of protease inhibitors and lectins in RHA. The bioinsecticidal, antioxidant and leishmanicidal effects, associated with the absence of toxicity events against non-target organisms (Lactuca sativa) and cell lines (HepG2 and 3T3), suggest T. toxicaria as a natural source to be sustainably exploited to obtain extracts with wide biological and pharmacological use.

2
  • RONY LUCAS DA SILVA VIANA
  • NANOPARTÍCULAS DE PRATA CONTENDO XILANAS: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DO SEU EFEITO IMUNOMODULADOR E ANTIBACTERIANO

  • Orientador : HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • MONIQUE GABRIELA DAS CHAGAS FAUSTINO ALVES
  • KAROLINE RACHEL TEODOSIO DE MELO
  • RANIERE FAGUNDES DE MELO SILVEIRA
  • VALQUIRIA PEREIRA DE MEDEIROS
  • Data: 06/05/2022

  • Mostrar Resumo
  • Nas últimas décadas o aumento da resistência bacteriana aos tratamentos convencionais fez com que houvesse uma busca incessante para novas alternativas eficazes contra enfermidades causadas por esses microrganismos. Dentro desse contexto, progressos significativos foram alcançados no desenvolvimento de medicamentos baseados em nanotecnologia, a fim de combater/atenuar a resistência bacteriana. E dentre as nanopartículas, as constituídas de prata (NANO) são apontadas como uma opção promissora nesse sentido, inclusive já vem sendo aplicadas em diferentes usos, como na indústria têxtil.  Porém, seu uso na clínica médica tem uma menor dimensão, e isso vem impulsionando desenvolvimento de diferentes NANO mistas, que contêm, além da prata, uma porção orgânica na sua constituição, já que essa pode potencializar ou fornecer novas aplicabilidades as NANO.  O que vem estimulando, inclusive, a utilização de técnicas menos agressivas ao meio ambiente (síntese verde) para a síntese de NANO. Os polissacarídeos são uma das moléculas orgânicas que vem sendo utilizadas com esse propósito. Xilana é uma hemi-celulose encontrada em diferentes vegetais e, por isso, muito abundante na natureza. Porém, há menos de uma dezena de trabalhos com NANO contendo xilanas, e nenhum avaliou seu efeito antimicrobiano. Portanto, neste trabalho sintetizou-se NANO com diferentes xilanas extraídas do sabugo do milho (Zea mays). Para tal, o sabugo do milho solubilizado em NaOH 1,8M, foi submetido a ondas de ultrassom para se obter um extrato bruto rico em xilana (EBX), que posteriormente foi fracionado com adição de volumes crescentes de etanol PA.  Foram obtidas seis frações etanólicas (FE’s), que após caracterização (Teor de açúcar, proteínas, compostos fenólicos e composição monossacarídica), foram utilizadas para síntese verde de NANO. As NANO foram caraterizadas por espectroscopia UV-visível, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por dispersão de energia, dispersão de luz dinâmica e espectroscopia de infravermelho. Todas as NANO (NANO EBX; NANO E0,3; NANO E0,4; NANO E0,8; NANO E1,4 e NANO E2,2) foram compostas essencialmente de prata e xilanas, apresentaram formato arredondado, tamanho médio variando entre 105,0 e 79,7 nm e estabilidade de 24 meses. Estas NANO não foram citotóxicas frente a fibroblastos (3T3) e macrófagos (RAW). Além disso, promoveram a redução da produção de óxido nítrico (ON) em macrófagos ativados por lipopolissacarídeo bacteriano. As diferentes NANO, aqui sintetizadas, também apresentaram atividade antibacteriana. Todas foram eficazes contra bactérias Gram-negativas testadas (Escherichia coliE. coli; Klebsiella pneumoniae produtora de carbapenemase – KPPC) com destaques para NANO EBX e NANO E1,4 que apresentaram concentração inibitória mínima (CIM) de 62,5 µg/mL frente a E. coli. Já para KPPC destaca-se NANO EBX, NANO E0,4; NANO E1,4 e NANO E2,2 que apresentaram o CIM de 250 µg/mL. Os dados aqui apresentados mostram o potencial biotecnológico das diferentes xilanas sob forma de nanopartícula e futuros ensaios, inclusive in vivo, devem ser feitos para confirmar o potencial antibacteriano das diferentes NANO sintetizadas com EBX e as FE’s.


  • Mostrar Abstract
  • In recent decades, the increase in bacterial resistance to conventional treatments has led to an incessant search for new effective alternatives against diseases caused by these microorganisms. Within this context, significant progress has been achieved in the development of drugs based on nanotechnology in order to combat/attenuate bacterial resistance. And among the nanoparticles, those made of silver (NANO) are pointed out as a promising option in this sense, including being already applied in different uses, such as in the textile industry. However, their use in clinical medicine has a smaller dimension, and this has been driving the development of different mixed NANO, which contain, in addition to silver, an organic portion in their constitution, since this can enhance or provide new applicability to NANO. This has even allowed the use of techniques less aggressive to the environment (green synthesis) for the synthesis of NANO. Polysaccharides are one of the organic molecules that have been used in this sense. Xylan is a hemi-cellulose found in different plants and, therefore, very abundant in nature. However, there are less than a dozen papers with NANO containing xylans, and none have evaluated their antimicrobial effect. Therefore, in this work NANO was synthesized with different xylans extracted from corn cob (Zea mays). For this, corn cob, in 0.1M NaOH, was subjected to ultrasound waves to obtain a xylan-rich extract (EBX), which was subsequently fractionated with the addition of increasing volumes of ethanol. Thus, six ethanolic fractions (EF's) were obtained, which after being characterized (sugar content, proteins, phenolic compounds, and monosaccharide composition), were used for the green synthesis of NANO. These NANO were characterized by UV-visible spectroscopy, scanning electron microscopy, dynamic light scattering, energy scattering spectroscopy and infrared spectroscopy. All NANO (NANO EBX, NANO E0.3, NANO E0.4, NANO E0.8, NANO E1.4 and NANO E2.2) were essentially composed of silver and xylans, presented round shape, average size ranging from 105, 0 and 79.7 nm and stability of 24 months. These NANO were not cytotoxic against fibroblast (3T3) and macrophages (RAW). Furthermore, they promoted the reduction of nitric oxide (NO) production in macrophages activated by bacterial lipopolysaccharide. The different NANOs, synthesized here, also showed antibacterial activity. All were effective against Gram-negative bacteria tested (Escherichia coli; carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae – KPPC) with emphasis on NANO EBX and NANO E1.4, which showed a minimum inhibitory concentration (MIC) of 62.5 µg/mL against E. coli. For KPPC, NANO EBX, NANO E0.4, NANO E1.4 and NANO E2.2 stand out, which presented a MIC of 250 µg/mL. The data presented here show the biotechnological potential of the different xylans in the form of nanoparticles and future tests, including in vivo, should be carried out to confirm the antibacterial potential of the different NANO synthesized with EBX and FE's.

3
  • LUÍZA ARAÚJO DA COSTA XAVIER
  • Influência do radônio e partículas alfa na oxidação do genoma e metilação das sequências LINE-1

  • Orientador : VIVIANE SOUZA DO AMARAL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VIVIANE SOUZA DO AMARAL
  • SILVIA REGINA BATISTUZZO DE MEDEIROS
  • CLÁUDIA ROHDE
  • JULIO ALEJANDRO NAVONI
  • MARIALVA SINIGAGLIA
  • Data: 10/05/2022

  • Mostrar Resumo
  • O presente trabalho visa avaliar os efeitos mutagênicos e epigenéticos induzidos pela radiação ionizante natural em indivíduos expostos a elevadas concentrações de radônio (Rn). Além disso, também foi investigado um efeito epigenético em ensaios in vitro com cultura de células expostas a diferentes doses de partículas alfa. Para tanto, foi conduzido um estudo observacional do tipo caso-controle com 224 indivíduos de Lajes Pintadas (grupo LP) e 65 indivíduos da cidade de Natal (grupo controle). Foram coletadas amostras de sangue e urina dos participantes de ambas as cidades para realizar os seguintes ensaios: (a) testes bioquímicos de análises clínicas; (b) quantificação de 8-hidroxi-2’- deoxiguanosina (8-OHdG); (c) determinação do polimorfismo Ser326Cys no gene hOGG1; (d) quantificação de chumbo no sangue; (e) quantificação de citosinas metiladas (Cm) das sequências LINE-1 como bioindicadoras de metilação global do genoma das células sanguíneas dos participantes; além disso, todos os indivíduos recrutados foram entrevistados com um questionário a fim de coletar informações sociodemográficas, exposições ambientais e ocupacionais, estilo de vida e histórico de saúde geral. Nos experimentos in vitro, fibroblastos de pulmão humano foram expostos a 0 (controle), 0,25, 0,5 e 1 Gy de partículas alfa e logo em seguida, as células foram congeladas até o momento de analisar a %Cm na região promotora das sequências LINE-1. Este ensaio foi repetido para a progênie das células irradiadas. Considerando os resultados das análises in vivo, foi observado que os indivíduos expostos aos altos níveis de Rn interior apresentaram concentrações de 8-OHdG aproximadamente 1,5 vezes maiores do que os expostos a baixos níveis deste gás (valor-p < 0,01). Pessoas heterozigotas para o polimorfismo em hOGG1 tiveram concentrações significativamente menores de 8-OHdG em comparação com os homozigotos para o alelo selvagem, considerando a exposição aos mais altos níveis de Rn (a partir de 145 Bq/m3; valor-p < 0,05). A concentração média de chumbo sanguíneo entre os grupos controle e LP não apresentou diferença significativa: 1,15 ± 0,91 µg/dL e 1,66 ± 1,55 µg/dL, respectivamente, sendo esses valores abaixo do limite de 5 µg/dL estabelecido pelo Centro de Controle de Prevenção de Doenças dos Estados Unidos. A análise epigenética apontou que houve diferença significativa entre as médias de Cm em LINE-1 dos grupos – 50,23% ± 3,44 para o controle e 51,87% ± 2,96 para o grupo LP (valor-p < 0,001). Além disso, os níveis de Rn interior, as concentrações sanguíneas de chumbo e o sexo dos indivíduos foram fatores que influenciaram significativamente a média da %Cm das sequências LINE-1 dos participantes. Nos ensaios in vitro, foi observado que não houve diferença significativa entre as médias de %Cm segundo as distintas doses de partículas alfa aplicadas nas células. Pode ser concluído que elevados níveis de radiação ionizante natural é capaz de provocar instabilidade no genoma por vias oxidativas e epigenéticas mesmo em células passageiras não-irradiadas.


  • Mostrar Abstract
  • The present work aims to evaluate the mutagenic and epigenetic effects induced by natural ionizing radiation in individuals exposed to high concentrations of radon (Rn). Furthermore, epigenetic effects were also investigated in assays with cell cultures exposed to different doses of alpha particles. For that purpose, an observational case-control study was conducted with 224 individuals from Lajes Pintadas (LP group) and 66 individuals from Natal city (control group). Blood and urine samples were collected from participants of both cities to perform the following tests: (a) biochemical clinical analysis tests; (b) quantification of 8-hydroxy-2’- deoxyguanosine (8-OHdG) in urine; (c) determination of the Ser326Cys polymorphism in hOGG1 gene; (d) quantification of lead in blood; (e) quantification of methylated cytosines (mC) in LINE-1 sequences as bioindicators of global genome methylation of the participant’s blood cells. In addition, all recruited individuals were interviewed with a questionnaire to collect sociodemographic information, environmental and occupational exposures, lifestyle and general health history. About the in vitro experiments, human lung fibroblasts were exposed to 0 (control), 0.25, 0.5 and 1 Gy of alpha particles and their %mC in the promoter region of the LINE-1 sequences were determined. This assay was repeated for the progeny of irradiated cells. It was observed that individuals exposed to high indoor Rn levels had 8-OHdG concentrations approximately 1.5 times higher than those exposed to low levels of this gas (p-value < 0.01). People heterozygous for the hOGG1 polymorphism had significantly lower concentrations of 8-OHdG compared to those homozygous for the wild-type allele, considering exposure to the highest Rn levels (from 145 Bq/m3 upwards; p-value < 0.05). The mean concentrations of blood lead between the control and LP groups showed no significant difference: 1.15 ± 0.91 µg/dL and 1.66 ± 1.55 µg/dL, respectively, and these values were below the limit established by the Center Disease Prevention Control (5 µg/dL). In epigenetics, there was a significant difference between the means of %mC in LINE-1 of the groups – 50.23% ± 3.44 for control and 51.87% ± 2.96 for the LP group (p-value < 0.001). Indoor Rn levels, blood lead concentrations and the individuals’ sex were factors that significantly influenced the mean %mC of LINE-1 sequences of the participants. For the in vitro assays, there was no significant difference between the means of %mC among the different doses of alpha particles applied to the cells. It can be concluded that high levels of natural ionizing radiation can cause genome instability through oxidative and epigenetic pathways even in passenger non-irradiated cells from the human body.

4
  • AIRTON ARAÚJO DE SOUZA JUNIOR
  • ENSINO HÍBRIDO GAMIFICADO DE COMPONENTES CURRICULARES DE BIOQUÍMICA

  • Orientador : ELIZEU ANTUNES DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO GALEMBECK
  • ELIZEU ANTUNES DOS SANTOS
  • LEANDRO SILVA COSTA
  • MANUEL JOÃO COSTA
  • MONIQUE GABRIELA DAS CHAGAS FAUSTINO ALVES
  • RAFAEL BARROS GOMES DA CAMARA
  • Data: 12/05/2022

  • Mostrar Resumo
  • Diante de uma realidade de ensino de bioquímica, que é permeada pelo adensamento dos conteúdos, complexidade interdisciplinar, e agravada por uma abordagem exclusiva ou excessivamente expositiva, torna-se cada vez mais necessário avaliar propostas metodológicas que mitiguem esse cenário. Assim, nesta tese o principal objetivo foi desenvolver uma proposta de trabalho de Ensino Híbrido Gamificado, baseado na Sala de Aula Invertida (SAI), em componente curricular de bioquímica, avaliando o desempenho acadêmico dos alunos, o interesse e engajamento dos alunos na disciplina, os elementos metodológicos da proposta, a gamificação e, por fim, os ganhos nas habilidades cognitivas, sociais e socioemocionais. Para tanto, foi realizada uma pesquisa de caráter exploratório, através do método de intervenção pedagógica, com uma abordagem qualitativa e quantitativa. A proposta foi aplicada em dois componentes curriculares de bioquímica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), para os cursos de Ciências Biológicas, nos períodos de 2016.2 e 2017.1, e de medicina, nos períodos de 2018 e 2019, ao todo 179 alunos participaram desse estudo. A pesquisa analisou os dados de dois designs de aula: a aulas tradicionais (expositivas convencionais) e aulas híbridas (AH), que foram divididas em momentos online e momentos presenciais, com objetivos que se combinavam nos dois momentos. Para os momentos online, foram utilizadas videoaulas e para os momentos presenciais foram aplicados objetos educacionais produzidos a partir da Taxonomia de Bloom. Todo o processo foi gamificado com um sistema de pontos (ranking), formação de times em uma lógica cooperativa e de conquistas de benefícios (sistema de recompensas). Os resultados mostraram que a maioria dos alunos teve um desempenho acadêmico melhor e declarou aumento do seu interesse pela disciplina, afirmando que a aprendizagem foi melhor nas aulas híbridas que nas aulas tradicionais. Ademais, a gamificação teve avaliação positiva e acabou promovendo o aumento do engajamento dos alunos. Além disso, observouse que o método contribui para a aprendizagem colaborativa e para a personalização da aprendizagem. Por fim, observou-se que a intervenção pedagógica contribui para o desenvolvimento de aspectos específicos para a disciplina de bioquímica, como, por exemplo, a compreensão de conceitos, das relações entre estrutura e função e a capacidade de propor soluções e argumentos para resolução de problemas, entre outros. Dessa forma, os resultados aqui descritos fornecem dados para uma discussão sobre a importância do modelo híbrido gamificado como alternativa promissora para os componentes curriculares de bioquímica. Certamente isso requer uma ampla reflexão sobre as abordagens e os processos envolvidos nesse modelo, isto porque estudos sobre a eficácia do Ensino Híbrido para o Ensino da Bioquímica ainda são muito escassos.


  • Mostrar Abstract
  • In the face of the reality of teaching biochemistry, which is permeated by the densification of the contents, the interdisciplinary complexity, and aggravated by an exclusive or excessively expository approach, it becomes increasingly necessary to evaluate methodological proposals that mitigate this scenario. Thus, in this dissertation, we developed a work proposal for a Blended Learning Gamified, based on the Flipped Classroom, in the Biochemistry classes; academic performance assessment; the interest and involvement of students in the subject; the methodological elements of the proposal, gamification, and, finally, gains in cognitive, social and socio-emotional skills. Therefore, a type of exploratory research was carried out, through a pedagogical intervention with qualitative and qualitative analysis. The proposal was applied in two biochemistry disciplines at the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN) for the biological sciences, in the periods of 2016.2 and 2017.1, and in medicine courses, in the periods of 2018 and 2019, a total of 179 students participated in this study. The research analyzed data from the design of two classes: face-to-face and blended classes, which were divided into online moments and in-person moments, with educational objectives combined in both moments. For the online moments, were used video lessons and the face-to-face moments, educational objects elaborated by Bloom's Taxonomy were applied. The entire process was gamified, with a scoring system (ranking), team building in the cooperative logic and obtaining benefits (reward system). The entire process was gamified, with a scoring system (ranking), team building in the cooperative logic and obtaining benefits (reward system). The results show that most students had better academic performance, and reported increased interest in the discipline, stating that learning was better in blended classes than in face-to-face classes. Furthermore, gamification had a positive evaluation and ended up promoting increased student engagement. Besides, it was shown that the method contributed to collaborative and personalization learning. Finally, it was observed that the pedagogical intervention contributed to the development of specific aspects for the discipline of biochemistry, for example, the understanding of concepts, relationships between structures and functions, and proposing solutions and arguments for solving problems, among others. After all, the results described here provide data for a discussion about the importance of Blended Learning Gamified as a promising alternative to the disciplines of biochemistry. Certainly, this requires a broad reflection on the approaches and processes involved in this model, because studies on the effectiveness of Hybrid Teaching for the Teaching of Biochemistry are still very scarce.

5
  • ANA BEATRIZ MEDEIROS LINS DE ALBUQUERQUE TAVARES
  • Simulação Quântica Computacional de Fármacos Imuno-Oncológicos

  • Orientador : EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE
  • UMBERTO LAINO FULCO
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • MANOEL SILVA DE VASCONCELOS
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • JOSE DE MIRANDA HENRIQUES NETO
  • Data: 10/06/2022

  • Mostrar Resumo
  • Muito da recente empolgação na abordagem da imunoterapia contra o câncer foi gerada pelo reconhecimento de que proteínas de checkpoint imunológico, como os receptores PD-1 (Programmed cell Death-Ligand 1) e CTLA-4 (Cytotoxic T-Lymphocyte-Associated Protein 4), pode ser bloqueado por medicamentos à base de anticorpos, com efeitos profundos. Dados clínicos promissores já foram divulgados, apontando para a eficiência dos medicamentos imuno-oncológicos pembrolizumab (PEM), nivolumab (NIV) e ipilimumab (IPI) para bloquear a via das proteínas do ponto de controle imunológico, desencadeando os linfócitos T contra uma ampla gama de tipos de câncer, além de ser uma questão importante para a pesquisa clínica. Seu uso já foi aprovado pelo US-FDA (United States Food and Drug Administration) desde a última década. Até recentemente, embora muitas propriedades estruturais dessas drogas tenham sido reveladas, as características de energia de ligação de ambas as proteínas de checkpoint, PD-1 e CTLA-4, com base em dados de raio-X cristalográficos, precisavam de um entendimento mais profundo.

    Nesse contexto, empregando métodos de química quântica baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e no esquema de fracionamento molecular com caps conjugados (MFCC), investigamos in silico as características da energia de ligação dos receptores PD-1 e CTLA-4 em complexo com os seus inibidores (PEM, NIV e IPI), destacando as interações resíduo-resíduo mais relevantes, em busca de novos insights sobre os mecanismos do bloqueio das suas vias de comunicação com as células cancerígenas, para desenvolver ainda mais sua afinidade e seletividade. Nossos resultados computacionais não só estão de acordo com a ordem de afinidade de ligação experimental, mas também fornecem um melhor entendimento dos mecanismos de ligação, apontando para uma alternativa eficiente para o desenvolvimento de drogas anticancerígenas. Além disso, eles conduzem a novos tratamentos oncológicos baseados na imunoterapia, desencadeando a vigilância imunológica para destruir as células cancerosas, diminuindo sua evasão imunológica. Eles também são uma alternativa eficiente para o desenvolvimento de novos medicamentos, revelando novos e eficientes tratamentos para a terapia do câncer.

    Por outro lado, embora muitas propriedades estruturais dessas drogas imuno-oncológicas tenham sido reveladas, poucos estudos se concentraram em suas características vibracionais. Para preencher esta lacuna, cálculos de química quântica também são empregados aqui para descrever os modos energéticos de ligação das drogas PEM e NIV, a fim de obtermos suas propriedades vibracionais através de seus espectros de absorção óptica e espectroscopia de espalhamento Raman. A interpretação detalhada de suas frequências vibracionais harmônicas também é apresentada.

    Finalmente, a ligação de três drogas oncológicas diferentes, Cu (BpT) Br, NAMI-A e DOX (doxorrubicina), amplamente utilizadas no tratamento do câncer de mama, à albumina sérica humana (HSA), também são investigadas aqui por meio de um dispersion corrected exchange-correlation functional dentro de uma estratégia de fragmentação. Como consequência, é possível identificar a magnitude das interações de ligação quântica mais relevantes desses complexos supramoleculares e, assim, orientar seu processo de modificação molecular. Os dados obtidos neste trabalho destacam o poder dos cálculos quânticos como uma ferramenta importante para o processo de projeto de fármacos, e abrem caminho para o uso de interações HSA-ligante durante o projeto racional de novos compostos anticâncer. Mais importante, nossos resultados mostram que o complexo multi-fármaco HSA / [Cu (BpT) Br] - (NAMI-A) - (DOX) aumenta a capacidade de direcionamento em comparação com o uso isolado dos três fármacos oncológicos, de acordo com predições in vivo.

    Em suma, os métodos computacionais de química quântica usados nesta tese de doutorado emergiram como uma alternativa simples e eficiente para desvendar os resíduos de aminoácidos das drogas oncológicas tratadas nesta tese. Com efeito, considerando-se o custo/benefício da operação, a abordagem in silico está se tornando um passo inicial importante não só na oncologia clínica, mas também na definição da fronteira de investigação nas ciências biológicas, físicas e químicas.


  • Mostrar Abstract
  • Much of the recent excitement in the cancer immunotherapy approach has been generated by the recognition that immune checkpoint proteins, like the receptors PD-1 (Programmed cell Death-Ligand 1)and CTLA-4 (Cytotoxic T-Lymphocyte-Associated Protein 4), can be blocked by antibody-based drugs, with deeper effects. Promising clinical data have already been released, pointing out to the efficiency of the monoclonal antibody immune-oncological drugs pembrolizumab (PEM), nivolumab (NIV), and ipilimumab (IPI) to block these immune checkpoint proteins pathway, triggering the T-lymphocytes against a wide range of cancers, as well as being an important issue for clinical research. Their use was already approved by the US-FDA (United States Food and Drug Administration) office since the last decade. To date, although many structural properties of these drugs have been unveiled, binding energy features of both checkpoint proteins, PD-1 and CTLA-4, based on crystallographic X-Ray data, need a deeper understanding.

    In this context, by employing quantum chemistry methods based on the Density Functional Theory (DFT) and the molecular fractionation with conjugate caps (MFCC) scheme, we investigate in silico the binding energy features of the receptors PD-1 and CTLA-4 in complex with their drugs inhibitor (PEM, NIV, and IPI), highlighting the most relevant residue-residue interactions, looking for new insights into the mechanisms of the pathway blockade to further engineer their affinity and selectivity. Our computational results are not only in good agreement with the experimental binding affinity order, but also give a better understanding of the binding mechanisms, pointing out to an efficient alternative towards the development of antibody-based drugs. Besides, they lead to new treatments for cancer therapy based upon immunotherapy, unleashing the immune surveillance to destroy the cancer cells by decreasing their immune evasion. They are also an efficient alternative towards the development of new small-molecules and antibody-based drugs, unveiling new treatments for cancer therapy.

    On the other hand, although many structural properties of these immune-oncological drugs have been unveiled, only few studies were focused on their vibrational features. To fill this gap, quantum chemistry calculations were also employed here to depict the binding energetic modes of the PEM and NIV antibody drugs, in order to obtain their vibrational properties through their optical absorption spectra and Raman scattering spectroscopy. Detailed interpretation of their harmonic vibrational frequencies is also presented.

    Finally, the binding of three different anticancer drugs, Cu(BpT)Br, NAMI-A, and DOX (doxorubicin), widely used in the breast cancer treatment, to the Human Serum Albumin (HSA), were also investigated here by means of a dispersion corrected exchange-correlation functional within a fragmentation strategy. As a consequence, it is possible to identify the magnitude of the most relevant quantum binding interactions of these supramolecular complexes, and thus guide their molecular modification process. The data obtained in this work highlight the power of quantum calculations as an important tool for the drug design process, and pave the way for the use of HSA-ligand interactions during the rational design of new anticancer compounds. More important, our results show that HSA/[Cu(BpT)Br]–(NAMI-A)-(DOX) multi-drug complex increases the targeting ability compared with the isolated use of the three anticancer-drugs, in agreement with in vivo predictions.

    All in all, the quantum chemistry computational methods used in this PhD thesis emerged as a simple and efficient alternative to unveil the drug’s amino-acids residues that play the most important role on the binding affinity of the receptor-ligand complex. Indeed, taking into account the cost/benefit of the operation, in silico approach is becoming an important initial step not only in clinical oncology, but also in defining the research frontier in the biological, physical and chemical science.

6
  • SARAH DE SOUSA FERREIRA
  • Desenvolvimento e avaliação de antídotos para envenenamento pela serpente Bothrops brazili: investigação do potencial antiofídico de ácidos fenólicos e obtenção de um sistema nanoparticulado de quitosana para produção de antissoros

  • Orientador : MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • ARNOBIO ANTONIO DA SILVA JUNIOR
  • DANIELA PRISCILA MARCHI SALVADOR
  • GISELLE PIDDE QUEIROZ
  • Data: 22/06/2022

  • Mostrar Resumo
  • O ofidismo causa elevada mortalidade e morbidade em muitas regiões do mundo. Atualmente, o único tratamento é a soroterapia que apresenta algumas limitações, tais como: alto custo para a sua produção, baixa eficácia na neutralização dos efeitos locais, dificuldade de acesso em algumas regiões e reações adversas.Considerando tais fatores, este trabalho tem por objetivo geral apresentar novas alternativas para aprimorar o tratamento do ofidismo. Para este fim, foi utilizada a peçonha da serpente Bothrops brazili, espécie pouco estudada que é encontrada principalmente na região Amazônica. Deste modo, o presente estudo tem como objetivos específicos (1) analisar o potencial inibitório dos ácidos clorogênico e rosmarínico frente aos efeitos locais e sistêmicos induzidos pelo envenenamento por B. brazili, (2) obter e caracterizar nanopartículas de quitosana associadas a peçonha dessa espécie através de dois modos (incorporação e adsorção), a fim de serem avaliadas em relação ao potencial imunoadjuvante para a produção de um novo soro. A avaliação do potencial antiofídico dos ácidos clorogênico e rosmarínico foi realizada por meio de ensaios in vitro, in vivo e in silico. Nos ensaios in vitro, os ácidos foram capazes de inibir a atividade de proteases e fosfolipases da peçonha, além de reduzir o efeito pró-coagulante em plasma humano causado pela mesma. In vivo, esses compostos inibiram efeitos locais como edema, hemorragia, aumento da enzima mieloperoxidase e miotoxicidade. In sílico os ácidos mostraram ser capazes de interagir com fosfolipases da peçonha. Ademais, os ácidos mitigaram os efeitos sistêmicos decorrentes do envenenamento, que foram esses: danos renais, hepáticos, musculares, alterações hemostáticas (tempo de tromboplastina parcialmente ativada, tempo de protrombina e plaquetograma), hematológicas (eritrograma e leucograma) e peroxidação lipídica. Para a produção das nanopartículas de quitosana foi utilizada a técnica de gelificação iônica. As nanopartículas apresentaram tamanho entre 150 a 190 nm, potencial de aproximadamente + 30 mV e índice de polidispersão (PDI) de aproximadamente 0,400. Estes parâmetros foram avaliados pela técnica Dynamic Light Scattering (DLS). A nanopartículas apresentaram 97% de eficiência para incorporar e adsorver a peçonha e as análises de microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEVFEG) e microscopia de força atômica (MFA) mostraram que essas possuíam forma e tamanho homogêneos. A análise de espectroscopia da região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) revelou que a peçonha apresentou bandas em 1543 cm-1 e 1651 cm-1 referentes a grupamentos amida. As nanopartículas apresentaram bandas em 916, 1087, 1259 e 1340 cm-1 que sofreram desvio após a incorporação e adsorção da peçonha. Em conclusão, estes resultados demostram que os ácidos clorogênico e rosmarínico apresentam potencial de inibição dos efeitos locais e sistêmicos provocados pelo envenenamento por B. brazili, o que os tornam possíveis alternativas para a complementação da soroterapia. Ainda, as nanopartículas de quitosana foram eficientes em incorporar e adsorver a peçonha apresentando grande potencial para serem utilizadas como adjuvante na produção de um novo soro antiofídico.


  • Mostrar Abstract
  • Ophidism causes high mortality and morbidity in many regions of the world. Currently, the only treatment is serum therapy, which has some limitations, such as: high cost for its production, low effectiveness in neutralizing local effects, difficult access in some regions and adverse reactions. Considering these factors, this study has the general objective of presenting new alternatives to improve the treatment of snakebite. For this purpose, the venom of the Bothrops brazili snake was used, a little studied species that is found mainly in the Amazon region. Thus, the present study has as specific objectives (1) to analyze the inhibitory potential of chlorogenic and rosmarinic acids against the local and systemic effects induced by B. brazili envenomation, (2) to obtain and characterize chitosan nanoparticles with the venom of this species with two modes of association (incorporation and adsorption), in order to be evaluated in relation to the immunoadjuvant potential for the production of a new serum. The evaluation of the antiophidic potential of chlorogenic and rosmarinic acids was carried out through in vitro, in vivo and in silico assays. In vitro, the acids were able to inhibit proteases and phospholipases activities of the venom, in addition to reducing the pro-coagulant effect in human plasma caused by the venom. In vivo, in a mouse model, these compounds inhibited local effects such as edema, hemorrhage, increased myeloperoxidase enzyme and myotoxicity. In silico the acids were able to interact with venom phospholipases. In addition, the compounds mitigated the systemic effects resulting from the envenomation, which were: kidney, liver, muscle damage, hemostatic changes (partially activated thromboplastin time, prothrombin time and platelet count), hematological (erythrogram and leukogram) and lipid peroxidation. For the production of chitosan nanoparticles, the ionic gelation technique was used. The nanoparticles had a size between 150 and 190 nm, a potential of approximately +30 mV and a polydispersity index (PDI) of approximately 0.400. These parameters were evaluated by the Dynamic Light Scattering (DLS) technique. The nanoparticles showed 97% efficiency to incorporate and adsorb the venom and the analysis of scanning electron microscopy with field emission source (MEVFEG) and atomic force microscopy (MFA) showed that they had homogeneous shape and size. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis revealed that the venom showed bands at 1543 cm-1 and 1651 cm-1 referring to amide groups. The nanoparticles showed bands at 916, 1087, 1259 and 1340 cm-1 that underwent deviation after incorporation and adsorption of the venom. In conclusion, these results demonstrate that chlorogenic and rosmarinic acids have the potential to inhibit the local and systemic effects caused by B. brazili envenomation, which makes them possible alternatives to complement serum therapy. Furthermore, chitosan nanoparticles were efficient in incorporating and adsorbing the venom, showing great potential to be used as an adjuvant in the production of a new antivenom.

7
  • MAYARA SANTA ROSA LIMA
  • PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS ANTI-INFLAMATÓRIOS E FUNCIONALIDADE DA BARREIRA INTESTINAL. I - Efeito do inibidor de tripsina isolado de tamarindo na permeabilidade intestinal

  • Orientador : ANA HELONEIDA DE ARAUJO MORAIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA HELONEIDA DE ARAUJO MORAIS
  • BRUNA LEAL LIMA MACIEL
  • DALINE FERNANDES DE SOUZA ARAUJO
  • JULIANA KELLY DA SILVA MAIA
  • FRANCISCO ADELVANE DE PAULO RODRIGUES
  • ANA VLADIA BANDEIRA MOREIRA
  • Data: 28/07/2022

  • Mostrar Resumo
  • A barreira intestinal saudável protege o indivíduo contra a translocação de antígenos, garantindo um ambiente inflamatório controlado. Os dois primeiros capítulos desta tese referem-se a uma revisão sistemática (RS), que objetivou entender os mecanismos de ação de moléculas anti-inflamatórias que reduzem o TNF-α e seus efeitos sobre a barreira intestinal em modelos murinos. O protocolo do primeiro capítulo foi registrado no PROSPERO e norteou a elaboração da RS, apresentada no segundo capítulo. Os artigos que fizeram parte da RS foram selecionados conforme a estratégia PICO (população, intervenções, controle e resultados), nas bases de dados PubMed, Scopus, Web of Science, Excerpta Medica Database e ScienceDirect. Foram selecionados 25 artigos e a avaliação do risco de viés foi realizada utilizando a ferramenta do SYRCLE. Os resultados mostram que as moléculas anti-inflamatórias que agiram reduzindo TNF-α atuaram, principalmente, nas vias de sinalização do TNF-TNFR1/TNFR2 e do complexo TLR4/MD2, e consequentemente na via do NF-κB, melhorando os sintomas das doenças inflamatórias estudadas, além dos aspectos macroscópicos, histológicos e de permeabilidade intestinal. No terceiro capítulo, é apresentada a proposição e validação metodológica de um modelo de indução de inflamação com TNF-α em co-cultura de células intestinais Caco-2:HT29-MTX. No quarto capítulo, o inibidor de tripsina isolado de sementes de tamarindo (ITT) foi avaliado in vitro em relação à sua interação com lipopolissacarídeo (LPS) bacteriano e sua ação contra elastase de neutrófilo humano (ENH). Além disso, foram avaliados os efeitos sobre a integridade e funcionalidade da barreira intestinal em cultura de células e em modelo experimental de obesidade, incluindo parâmetros hematológicos, bioquímicos e inflamatórios. O estudo em células foi feito em co-culturas de Caco-2:HT29-MTX diferenciadas e avaliou a viabilidade celular e a produção de espécies reativas de oxigênio durante o contato das monocamadas celulares com o ITT. Além disso, foram avaliadas a resistência elétrica transepitelial e a permeabilidade em monocamadas previamente inflamadas com TNF-α (50 ng/mL) e tratadas com ITT (1,0 mg/mL, após ou durante o estímulo inflamatório). Para o estudo em animais, ratos Wistar com obesidade (n=15) foram divididos em três grupos: grupo sem tratamento (n=5), grupo tratado com dieta nutricionalmente adequada (n=5) e grupo tratado com ITT (25 mg/kg/dia, n=5) durante dez dias. O ITT não interagiu com LPS, mas apresentou forte inibição contra ENH (93%). O estudo em células mostrou que o ITT não alterou a viabilidade celular e não apresentou propriedades pró nem antioxidantes, assim como não preveniu o dano nem recuperou a integridade das monocamadas. No experimento in vivo, os ratos tratados com ITT apresentaram concentrações plasmáticas de citocinas inflamatórias significativamente menores, e de outros parâmetros relacionados à obesidade, como contagem total de leucócitos, glicemia de jejum e LDL-c, comparados aos animais tratados com a dieta nutricionalmente adequada. Apresentaram também melhores resultados histopatológicos e histomorfométricos no intestino, apesar de não ter havido diferenças significativas entre os grupos em relação à maioria dos parâmetros semiquantitativos, permeabilidade intestinal e concentração de citocinas inflamatórias no intestino. Assim, conclui-se que o ITT, nas concentrações testadas, foi seguro para as culturas celulares e reduziu a inflamação sistêmica em ratos Wistar, o que possivelmente refletiu na melhora da morfologia do epitélio intestinal nos animais tratados. Diante dos resultados, acredita-se que o ITT tenha outro tipo de ação sobre o epitélio intestinal, provavelmente, relacionada à atividade inibitória contra ENH.


  • Mostrar Abstract
  • A healthy intestinal barrier protects the individual against antigen translocation, ensuring a controlled inflammatory environment. The first two chapters of this thesis refer to a systematic review (SR), which aimed to understand the mechanisms of action of anti-inflammatory molecules that reduce TNF-α and their effects on the intestinal barrier in animal models. The protocol of the first chapter was registered in PROSPERO and guided the elaboration of the RS, presented in the second chapter. The articles were selected according to the PICO strategy (Population, Intervention, Comparison/Control and Outcomes), from PubMed, Scopus, Web of Science, EMBASE and ScienceDirect databases. Twenty-five articles were selected and the risk of bias assessment was performed using the SYRCLE tool. The results show that the anti-inflammatory molecules that acted by reducing TNF-α acted mainly on the TNF-TNFR1/TNFR2 and TLR4/MD2 complex signaling pathways, and consequently on the NF-κB pathway, which reduced the symptoms of inflammatory diseases and the macroscopic, histological and intestinal permeability aspects. In the third chapter, the proposal and methodological validation of an inflammation model with TNF-α in co-culture of Caco-2:HT29-MTX intestinal cells is presented. In the fourth chapter, the trypsin inhibitor isolated from tamarind seeds (TTI) was evaluated in vitro regarding its interaction with bacterial lipopolysaccharide (LPS) and its action against human neutrophil elastase. In addition, the effects on the integrity and functionality of the intestinal barrier in cell culture and in an experimental obesity model were evaluated, including hematological, biochemical and inflammatory parameters. The cell study was performed in differentiated Caco-2:HT29-MTX co-cultures and evaluated cell viability and production of reactive oxygen species during contact of cell monolayers with ITT. In addition, transepithelial electrical resistance and permeability were evaluated in monolayers previously inflamed with TNF-α (50 ng/mL) and treated with TTI (1.0 mg/mL, after or during the inflammatory stimulus). For the animal study, obese Wistar rats (n=15) were divided into three groups: no treatment group (n=5), group treated with a nutritionally adequate diet (n=5) and group treated with TTI (25 mg/ kg/day, n=5) for ten days. TTI did not interact with LPS, but showed inhibition against human neutrophil elastase (93%). In the cell study, ITT did not alter cell viability and did not present pro- or antioxidant properties, as well as it did not prevent damage or restore the monolayers integrity. In the in vivo experiment, TTI-treated rats had significantly lower plasma concentrations of inflammatory cytokines, and of other obesity-related parameters, such as total leukocyte count, fasting glucose, and LDL-c, compared to animals treated with a nutritionally adequate diet. They also showed better histopathological and histomorphometric results in the small intestine, although there were no significant differences between the groups regarding most semiquantitative parameters, intestinal permeability and concentration of inflammatory cytokines in the intestine. Thus, it is concluded that TTI, at the concentrations tested, was safe for cell cultures and reduced systemic inflammation in Wistar rats, which possibly reflected in the improvement of the morphology of the intestinal epithelium in the treated animals. In view of the results, it is believed that TTI has another type of action on the intestinal epithelium, probably related to the inhibitory activity against neutrophil elastase.

8
  • DIANA PONTES DA SILVA
  • Análise do Potencial Inibitório do Ácido Clorogênico e do Ácido Rosmarínico frente aos Efeitos da Peçonha da Serpente Bothrops leucurus WAGLER (1824)

  • Orientador : MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO CANINDE DE SOUSA JUNIOR
  • KARLA PATRÍCIA DE OLIVEIRA LUNA
  • LUIZ ALBERTO LIRA SOARES
  • MAIRA CONCEIÇÃO JERONIMO DE SOUZA LIMA
  • MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • Data: 28/07/2022

  • Mostrar Resumo
  • Os acidentes ofídicos representam um sério problema de saúde pública em países tropicais. A serpente Bothrops leucurus é uma das principais responsáveis pelos acidentes ofídicos no Nordeste brasileiro, porém esta espécie não está incluída no pool utilizado na produção do soro antiofídico. Considerando as limitações do soro antiofídico, diversos estudos tem sido realizados a fim de desenvolver tratamentos complementares para o ofidismo e, neste contexto, as plantas constituem uma importante fonte de compostos bioativos. O ácido clorogênico e o ácido rosmarínico são moléculas derivadas do metabolismo secundário de plantas, com diversas atividades biológicas descritas e potencial antiofídico ainda pouco explorado. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar o potencial inibitório dos ácidos clorogênico e rosmarínico frente aos efeitos da peçonha de B. leucurus. Inicialmente, foi avaliada a capacidade de neutralização in vitro das atividades enzimáticas da peçonha. Em seguida, foram realizados testes in vivo para verificar a inibição dos ácidos frente às atividades hemorrágica, edematogênica, miotóxica e quantificação de marcadores inflamatórios, assim como a análise de marcadores bioquímicos, hemostáticos, hematológicos, e verificação do grau de peroxidação lipídica nos tecidos renal e hepático. Por último, a capacidade de interação in sílico dos inibidores com duas classes de toxinas foi avaliada. Os resultados demonstraram que os ácidos clorogênico e rosmarínico foram eficazes em inibir as atividades fosfolipásica (21% e 60%), proteolítica (39% e 60%), hialuronidásica (59% e 75%) e coagulante (p < 0,0001), respectivamente, bem como foram eficazes em prevenir a degradação do fibrinogênio. Nos ensaios in vivo, os inibidores atenuaram o edema (p < 0,01), reduzindo os níveis de mieloperoxidase (p < 0,001) e das interleucinas IL-6 (p < 0,0001) e IL-1β (p < 0,001). Os compostos também inibiram as ações hemorrágica (p < 0,0001) e miotóxica (p < 0,001 – ácido clorogénico, p < 0,0001 – ácido rosmarínico) da peçonha. Nos marcadores bioquímicos séricos, os inibidores atenuaram as alterações nos níveis de ureia (p < 0,01 – ácido clorogênico e p < 0,05 – ácido rosmarínico), creatinina (p < 0,0001), ácido úrico (p < 0,0001), alanina aminotransferase (p < 0,05), aspartato aminotransferase (p < 0,001- ácido clorogênico e p < 0,05 - ácido rosmarínico), amilase (p < 0,01), proteínas totais (p < 0,01), creatina quinase (p < 0,01) e lactato desidrogenase (p < 0,0001). Ainda, ambos os compostos diminuíram os níveis de peroxidação lipídica nos tecidos hepático (p < 0,001) e renal (p < 0,0001). Ao avaliar os parâmetros hemostáticos, apenas o ácido rosmarínico foi capaz de reduzir os efeitos sobre o fibrinogênio circulante (p < 0,0001) e contagem de plaquetas (p < 0,0001). Os estudos computacionais indicaram que os inibidores tem capacidade de interagir com toxinas da classe das fosfolipases A2 e das metaloproteases. Tomados em conjunto, os resultados obtidos evidenciaram o potencial antiofídico dos ácidos clorogênico e rosmarínico, que apresentaram, em geral, maior eficiência de inibição do que o soro antiofídico. Assim, ambos os inibidores são candidatos promissores ao desenvolvimento de futuros adjuvantes a serem usados para complementar a soroterapia antiveneno disponível atualmente.


  • Mostrar Abstract
  • Snakebites represent a serious public health problem in tropical countries. Bothrops leucurus snake is one of the main responsible for snakebites in Northeast Brazil, but this species is not included in the pool used in the production of antiophidic serum. Considering the limitations of the antiophidic serum, several studies have been carried out in order to develop complementary treatments for snakebite and, in this context, plants are an important source of bioactive compounds. Chlorogenic acid and rosmarinic acid are molecules derived from the secondary metabolism of plants, with several biological activities described and antiophidic potential still little explored. Thus, the aim of the study was to evaluate the inhibitory potential of chlorogenic and rosmarinic acids against the effects of B. leucurus venom. Initially, in vitro neutralization capacity of the enzymatic activities of the venom was evaluated. Then, in vivo tests were performed to verify the inhibition of acids against hemorrhagic, edematogenic, myotoxic activities and quantification of inflammatory markers, as well as the analysis of biochemical, hemostatic, hematological markers, and verification of the degree of lipid peroxidation in renal and liver tissues. Finally, the ability of the inhibitors to interact in silico with two classes of toxins was evaluated. The results showed that chlorogenic and rosmarinic acids were effective in inhibiting phospholipase A2 (21% and 60%), proteolytic (39% and 60%), hyaluronidase (59% and 75%) and coagulant (p < 0.0001) activities, respectively, as well as were effective in preventing fibrinogen degradation. In in vivo assays, the inhibitors attenuated edema (p < 0.01), reducing the levels of myeloperoxidase (p < 0.001), IL-6 (p < 0.0001) and IL-1β (p < 0.001) interleukins. The compounds also inhibited the hemorrhagic (p < 0.0001) and myotoxic (p < 0.001 – chlorogenic acid, p < 0.0001 – rosmarinic acid) actions of the venom. In serum biochemical markers, the inhibitors attenuated changes in urea levels (p < 0.01 - chlorogenic acid and p < 0.05 - rosmarinic acid), creatinine (p < 0.0001), uric acid (p < 0.0001 ), alanine aminotransferase (p < 0.05), aspartate aminotransferase (p < 0.001- chlorogenic acid and p < 0.05 - rosmarinic acid), amylase (p < 0.01), total proteins (p < 0.01), creatine kinase (p < 0.01) and lactate dehydrogenase (p < 0.0001). Furthermore, both compounds decreased the levels of lipid peroxidation in liver (p < 0.001) and renal (p < 0.0001) tissues. When evaluating hemostatic parameters, only rosmarinic acid was able to reduce the effects on circulating fibrinogen (p < 0.0001) and platelet count (p < 0.0001). Computational studies indicated that the inhibitors have the ability to interact with toxins of the phospholipase A2 and metalloprotease class. Taken together, the results obtained evidenced the antiophidic potential of chlorogenic and rosmarinic acids, which presented, in general, greater inhibition efficiency than the antiophidic serum. Thus, both inhibitors are promising candidates for the development of future adjuvants to be used to complement the currently available antivenom sorotherapy.

9
  • FLÁVIA ROBERTA MONTEIRO DE SOUZA
  • POLISSACARIDEOS SULFATADOS DE Gracilaria birdiae, EXTRATO DE FOLHAS de Baccharis trimera E BLENDS CONSTITUÍDOS POR ESSES AGENTES:  AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE E DA CAPACIDADE DE INIBIR O ACÚMULO DE LIPÍDIOS

     

  • Orientador : HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • RAFAEL BARROS GOMES DA CAMARA
  • DÁRLIO INÁCIO ALVES TEIXEIRA
  • ALEXANDRE COELHO SERQUIZ
  • HERYKA MYRNA MAIA RAMALHO
  • Data: 23/08/2022

  • Mostrar Resumo
  •  

    A obesidade, caracterizada pelo excesso de gordura corporal, é uma doença de caráter inflamatório. Vários fatores observados em pacientes obesos, incluindo a inflamação crônica, podem induzir o estresse oxidativo nesses indivíduos. Dentro desse contexto, antioxidantes de origem natural são apontados como agentes promissores a serem incorporados no tratamento da obesidade. A alga vermelha comestível Gracilaria birdiae sintetiza polissacarídeos sulfatados antioxidantes. A planta Baccharis trimera é utilizada na medicina popular para o tratamento da obesidade. Dessa forma, o presente estudo buscou avaliar as atividades antioxidante e inibidora do acúmulo de lipídios de polissacarídeos sulfatados da alga vermelha G. birdiae (GB) e extrato das folhas de B. trimera (BT), bem como verificar se os blends elaborados a partir desses produtos podem otimizar tais atividades biológicas in vitro e in vivo. GB foi obtido por proteólise da alga. BT foi obtido por decocção. GB apresentou capacidade antioxidante in vitro em cinco ensaios realizados. GB não foi citotóxico e inibiu a diferenciação de pré-adipócitos (3T3-L1), bem como, diminuiu o acúmulo de lipídeos nessas células. Em estudos com Caenorhabditis elegans, GB reduziu os níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO) e aumentou a longevidade dos animais em condições de estresse. Além disso, diminui o teor de triglicerídeos e outros lipídeos nos vermes com dietas ricas ou não em glicose. Análise fitoquímica de BT mostrou rutina, apigenina e ácido 5-cafeoilquínico, como os principais componentes de BT. Testes mostraram que BT não é toxico para fibroblatos 3T3, nem para o C. elegans.  BT reduziu o acúmulo de lipídios nos vermes submetidos a dietas ricas ou não em glicose. Além disso, com o uso de RNA de interferência (RNAi), observou-se que BT depende do fator de transcrição NHR-49 para exercer seu efeito antiobesidade nos vermes. Por meio da formulação de blends, foram obtidos compostos com diferentes concentrações de GB e BT. Na maioria dos testes antioxidantes in vitro, os blends GB:BT (50:50%) denominado de BTGB50-BT50 e GB:BT (75:25%) (GB25-BT75) foram mais potentes do que GB e BT. A produção de ERO em C. elegans foi reduzida principalmente com GB50-BT50 e GB25-BT75 (5 mg/mL), o que aumentou a longevidade dos vermes. Os animais que apresentaram redução mais significativa na inibição de gordura foram os tratados com BT e com GB25-BT75. Especificamente aos triglicerídeos, a maior redução observada foi com os animais tratados com blend GB25-BT75, tanto em dieta rica em glicose como não. Também foram realizados ensaios de quantificação de ERO nos animais knockdown para os fatores de transcrição SKN-1 e DAF-16 com uso de RNAi e ensaio de sobrevivência em condições de estresse oxidativo em animais mutantes skn-1(zu67). Ainda com uso de RNAi, foram avaliados os mecanismos envolvidos no acúmulo de lipídios para os fatores de transcrição TUB-1 e NHR-49. Os resultados mostraram que os efeitos proporcionados pelo tratamento com os blends na redução do estresse oxidativo foram dependentes do fator de transcrição SKN-1. Em relação a inibição do acúmulo de lipídeos, o principal fator de transcrição envolvido foi NHR-49. Em vista dos resultados apresentados, comprovou-se a potencial atividade antioxidante e inibidora do acúmulo de lipídios de GB e BT, isoladamente, e a potencialidade da ação terapêutica destes componentes quando combinados entre si na forma de blends.

    .


  • Mostrar Abstract
  • Obesity, characterized by excess body fat, is an inflammatory disease. Several factors seen in obese people, including chronic inflammation, can induce oxidative stress in these people. Within this context, antioxidants of natural origin are pointed out as promising agents to be incorporated in the treatment of obesity. The edible red algae Gracilaria birdiae synthesizes antioxidant sulfated polysaccharides. The Baccharis trimera plant is used in folk medicine for the treatment of obesity. Thus, the present study aimed to evaluate sulfated polysaccharides from the red alga G. birdiae (GB) and extracts from the leaves of B. trimera (BT), as well as the blends made from these products as antioxidants and inhibitors of lipid accumulation. In the case of blends, the objective was also to verify whether the blends made from these products could optimize such biological activities in vitro and in vivo. GB was obtained by proteolysis of the alga. BT was obtained by decoction. GB showed in vitro antioxidant capacity in five assays. GB was not cytotoxic and inhibited the differentiation of preadipocytes (3T3-L1), as well as decreased the accumulation of lipids in these cells. In studies with Caenorhabditis elegans, GB reduced the levels of reactive oxygen species (ROS) and increased the longevity of animals under stress conditions. In addition, it decreases the content of triglycerides. Phytochemical analysis of BT showed rutin, apigenin and 5-caffeoylquinic acid as the main components of BT. The data showed that BT is not toxic to 3T3 fibroblasts, nor to C. elegans. BT reduced the accumulation of lipids in worms submitted to diets rich or not in glucose. Furthermore, using RNA interference (RNAi), it was observed that BT depends on the transcription factor NHR-49 to exert its anti-obesity effect on worms. Through the formulation of blends, compounds with different concentrations of GB and BT were obtained. In most in vitro antioxidant tests, the blends GB:BT (50:50%) called GB50-BT50 and GB:BT (75:25%) (GB25-BT75) were more potent than GB and BT. ROS production in C. elegans was reduced mainly with GB50-BT50 and GB25-BT75 (5,0 mg/mL). The animals that showed the most significant reduction in fat inhibition were those treated with BT and GB25-BT75. Specifically for triglycerides, the greatest reduction was observed in animals treated with the GB25-BT75 blend. ROS quantification assays were also performed in knockdown animals for SKN-1 and DAF-16 transcription factors using RNAi and survival assay under oxidative stress conditions in skn-1(zu67) mutant animals. Still using RNAi, the mechanisms involved in the accumulation of lipids for the TUB-1 and NHR-49 transcription factors were evaluated. The results showed that the effects provided by the treatment with the blends in reducing oxidative stress were dependent on the transcription factor SKN-1. Regarding the inhibition of lipid accumulation, the main transcription factor involved was NHR-49. In view of the results presented, the potential antioxidant activity and inhibitor of the accumulation of lipids of GB and BT, separately, and the potential of the therapeutic action of these components when combined together in the form of blends were proved.

2021
Dissertações
1
  • MARIA FERNANDA BEZERRA DE SOUZA
  • DESENVOLVIMENTO DE MARCADORES MOLECULARES PARA IDENTIFICAÇÃO DE Plasmodium sp.

  • Orientador : DANIEL CARLOS FERREIRA LANZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL CARLOS FERREIRA LANZA
  • PAULO MARCOS DA MATTA GUEDES
  • PATRICIA DE ABREU MOREIRA
  • Data: 09/08/2021

  • Mostrar Resumo
  • Inicialmente, o gênero Plasmodium compreendia apenas 4 espécies relacionadas a malária humana: P. vivax, P. falciparum, P. malariae e P. ovale. Com o avanço das ferramentas moleculares e da bioinformática observou-se um aumento no número de espécies que provocam essa doença em humanos como o P. knowlessi, P. cynolmolgi e, mais recentemente,  P. simiun. A reação em cadeia da polimerase (PCR) tem sido considerada a mais eficaz dentre as técnicas de detecção. A maior parte dos protocolos de PCR já descritos para identificação das espécies Plasmodium sp. tem como alvo o gene da subunidade 18S do RNA ribossomal. Entretanto os primers para identificação de P. vivax, P. falciparum, P. malariae e P. ovale geralmente apresentam reações cruzadas com as demais espécies, incluindo espécies que também podem ocasionar a malária em humanos. O padrão da evolução do gene 18S no grupo apicomplexa é marcado pelas cópias que se assemelham entre espécies, por gênero (Plasmodium) e no grupo apicomplexa. Apesar da grande eficiência dos primers para 18S rDNA, esse alvo não é suficiente para diferenciação das espécies de Plasmodium. Dessa forma foi desenvolvido um sistema complementar, baseado em outro marcador molecular, para identificação das espécies de Plasmodium. Foram selecionadas sequências disponíveis para as seis espécies que causam malária em humanos. Nessa abordagem, foram investigadas as sequencias diversos genes. A validação do marcador molecular para Plasmodium se deu com base na especificidade e no número de sequências disponíveis para todas as espécies. Dentre eles, o gene escolhido para desenho dos primers foi o MSP1 (merozoite surface protein 1). O sistema para identificação de Plasmodium foi construído de forma a produzir amplicons de tamanho diferente para cada espécie, possibilitando a identificação da espécie sem a necessidade de sequenciamento do amplicom. Então em decorrência da particularidade do 18S um nested-PCR já proposto para detecção dos apicomplexas foi validado para uma triagem inicial. Um sistema de nested-PCR foi elaborado para P. vivax e P. falciparum, as duas espécies mais recorrentes no Brasil,  que foram testadas in vitro. Por meio da verificação da amplificação, tanto de amostras extraídas de cultura de células quanto de DNAs a partir de amostras de pacientes. A especificidade dentro do gênero, foi confirmada mediante verificação da não amplificação, a partir de amostras de Plasmodium berghei, plasmódio de roedor. Além disso foi observado que não existe amplificação cruzada entre amostras de P. vivax e P. falciparum.


  • Mostrar Abstract
  • Early, the Plasmodium genus had only 4 species related to human malaria: P. vivax, P. falciparum, P. malariae and P. ovale. With the advancement of molecular tools and bioinformatics, there has been an increase in the number of species that cause this disease in humans such as P. knowlessi, P. cynolmolgi and P. simiun. The polymerase chain reaction (PCR) has been considered the most effective among the detection techniques. Most of the PCR protocols already described for the identification of Plasmodium sp. targets the ribosomal RNA 18S subunit gene.However, primers for the identification of  P. vivax, P. falciparum, P. malariae and P. ovale generally cross-react with other species, species that can also cause malaria in humans. The pattern of evolution of the 18S gene in the apicomplex group is marked by copies that resemble each other by species, by genus (Plasmodium) and no apicomplex group. Despite the great efficiency of Primers for 18S rDNA, this target does not enable differentiation of Plasmodium species with great efficiency.Thus, a complementary system was developed, based on another molecular marker, for the identification of Plasmodium species. Available sequences were selected for six species that cause malaria in humans. Thus, the sequences of the several of genes were investigated. The validation of the molecular marker for Plasmodium was based on the specificity and the number of sequences available for all species. Among them, the gene chosen for the design of the primers was MSP1 (merozoite surface protein). The Plasmodium identification system was built of way to produce amplicons of different size for each species, making it possible to identify the species without the need for sequencing the amplicon. Then, due to the particularity of the 18S, a nested-PCR already proposed for the detection of apicomplex was validated for an initial screening. And a nested-PCR system was developed for P. vivax and P. falciparum, the two most recurrent species in Brazil, that were tested in vitro. Through verification of amplification, both from samples extracted from cell culture and from DNAs from patient samples. The specificity in gender was confirmed through verifying the non-amplification from samples of Plasmodium berghei, a rodent plasmid. Furthermore, it was observed that there is no cross-amplification between P. vivax and P. falciparum samples.

2
  • NADJA MARIA DA COSTA MELO
  • CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E EFEITO PREVENTIVO DO EXTRATO HIDROETANÓLICO LIOFILIZADO DO CLADÓDIO DE Cereus jamacaru P.DC. (MANDACARU) EM MODELO EXPERIMENTAL DE DOENÇA INFLAMATÓRIA INTESTINAL

  • Orientador : GERLANE COELHO BERNARDO GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GERLANE COELHO BERNARDO GUERRA
  • ANA HELONEIDA DE ARAUJO MORAIS
  • RENAN OLIVEIRA SILVA DAMASCENO
  • Data: 28/09/2021

  • Mostrar Resumo
  • As doenças inflamatórias intestinais (DII) são patologias crônicas inflamatórias associadas a alterações genéticas e fatores ambientais. Os medicamentos disponíveis para o tratamento, podem provocar efeitos adversos potencialmente graves, mostrando a necessidade de busca por novas estratégias terapêuticas. Destacam-se os alimentos ricos em compostos bioativos, com atividade anti-inflamatória como Cereus jamacaru P. DC. Esta pesquisa teve como objetivo caracterizar quimicamente e avaliar o efeito anti-inflamatório do Extrato Hidroetanólico Liofilizado de Cereus jamacaru P.DC. em modelo experimental de doença inflamatória intestinal induzido por ácido 2,4-dinitrobenzeno sulfônico (DNBS). Os cladódios do mandacaru foram coletados na cidade Jucurutu/RN, retirados os espinhos, cortados e secos, em seguida foram triturados, passando por macerações com etanol e água, obtendo o Extrato Hidroetanólico Liofilizado de Cereus jamacaru (EHCJ). A prospecção fitoquímica do EHCJ foi realizada por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas para avaliar a presença de compostos fenólicos. No estudo da atividade anti-inflamatória intestinal foram utilizados Rattus norvegicus (Wistar), fêmeas adultas (n = 8/grupo), peso 230 ± 20 g distribuídos aleatoriamente, nos grupos: controle normal, controle colítico DNBS, sulfassalazina 250 mg/Kg e EHCJ (50, 100 e 200 mg/Kg/dia). Foram avaliados parâmetros clínicos intestinais, macroscópicos, microscópicos, compostos voláteis e os ácidos graxos presentes nas fezes, marcadores inflamatórios como dosagem da enzima mieloperoxidase (MPO), a expressão do gene da proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK) e proteína metaloproteínase 9 (MMP-9), expressão do gene e da proteína do fator kappa beta (NF-κB p65); dosagens de citocinas (TNF-α, IL-10 e IL-1β); avaliação do estresse oxidativo pela dosagem do malondialdeido (MDA) e glutationa reduzida (GSH); integridade da barreira intestinal por meio da expressão do gene ocludina (OCL) e expressão da proteínas mucina 2 (MUC-2) e zôna de oclusão (ZO-1). Os resultados da análise fitoquímica identificaram os compostos derivados do ácido benzoico, sacarídeo, Kampferol-3- O-dirhamnosil-hexosideo, Isorhamnetina-3-O-dirhamnosil-glicosídeo, Kaempferol-3-O- rutinosídeo, Isorhamnetina-3-O-rutinosídeo e o Ácido oxo-di-hidroxi-octadecenóico. A GC-MS das fezes identificou dezoito compostos, sendo eles ácidos graxos, hidrocarbonetos, esteróis e fenol de acordo com os padrões de fragmentação. No modelo de colite, o pré-tratamento com EHCJ nas doses de 50, 100 e 200 mg/Kg foi capaz de provocar quimioprevenção observada através do Índice de atividade da doença (IAD) (p <0,05). Ainda, diminuiu os danos colônicos induzidos pelo DNBS com redução do escore do dano macroscópico (p<0,05). O tratamento reduziu a atividade da enzima MPO (p<0,05) e os níveis colônicos de MDA (p<0,01) e aumento nos níveis de GSH (p<0,05) para todas as doses testadas. O extrato ainda promoveu redução nos níveis teciduais das citocinas TNF-α (p<0,0001) e IL-1β (p<0,05) e aumentou a IL-10 na dose de 200 mg/Kg (p<0,01). O efeito preventivo também foi demonstrado pelo aumento da expressão do gene OCL, envolvido na integridade da barreira intestinal e diminuição da expressão dos marcadores das vias MAPK (p<0,01) e NF-κB p65 (p<0,0001). As análises histopatológicas mostram que o EHCJ reduziu significativamente a densidade do infiltrado (p<0,001) e a imuno-histoquímica exibiu imunorreatividade aumentada para MUC-2 (p<0,01) e ZO-1 (p<0,05) e uma redução dessa imunomarcação para as proteínas NF-κB p65 (p<0,05) e MMP-9 (p<0,05). Dessa forma, os resultados pré-clínicos indicam que o EHCJ é um produto rico em compostos bioativos, benéfico na quimioprevenção da colite, podendo, no futuro se tornar uma alternativa no tratamento da DII humana.


  • Mostrar Abstract
  • Inflammatory bowel diseases (IBD) are chronic inflammatory pathologies associated with genetic alterations and environmental factors. The drugs available for treatment can cause potentially serious adverse effects, showing the need to search for new therapeutic strategies. Foods rich in bioactive compounds with anti-inflammatory activity stand out, such as Cereus jamacaru P. DC. This research aimed to chemically characterize and evaluate the anti-inflammatory effect of the Lyophilized Hydroethanolic Extract of Cereus jamacaru P.DC. in an experimental model of inflammatory bowel disease induced by 2,4-dinitrobenzene sulfonic acid (DNBS). The mandacaru cladodes were collected in the city of Jucurutu/RN, the thorns were removed, cut and dried, then they were ground, going through maceration with ethanol and water, obtaining the Lyophilized Hydroethanolic Extract of Cereus jamacaru (EHCJ). The phytochemical prospection of EHCJ was carried out by liquid chromatography coupled to a mass spectrometer to assess the presence of phenolic compounds. In the study of the intestinal anti-inflammatory activity were used Rattus norvegicus (Wistar), adult females (n = 8/group), weight 230 ± 20 g, randomly distributed in the groups: normal control, DNBS collitic control, sulfasalazine 250 mg/Kg and EHCJ (50, 100 and 200 mg/kg/day). Intestinal, macroscopic and microscopic clinical parameters, volatile compounds and fatty acids present in feces, inflammatory markers such as myeloperoxidase enzyme (MPO) dosage, gene expression were evaluated mitogen activated protein kinase (MAPK) and metalloproteinase 9 (MMP-9), expression of the kappa beta factor gene and protein (NF-κB p65); cytokine dosages (TNF-α, IL-10 and IL-1β; evaluation of oxidative stress by measuring malondialdehyde (MDA) and reduced glutathione (GSH); integrity of the intestinal barrier through the expression of the occludin gene (OCL) and expression of the mucin 2 (MUC-2) and occlusion zone (ZO-1) proteins. The results of the phytochemical analysis identified the compounds derived from benzoic acid, saccharide, Kampferol-3-O-dirhamnosyl-hexoside, Isorhamnetin-3-O-dirhamnosyl-glucoside, Kaempferol-3-O-rutinoside, Isorhamnetin-3-O-rutinoside and oxo-dihydroxy-octadecenoic acid. The GC-MS of feces identified 18 compounds, which were fatty acids, hydrocarbons, sterols and phenol according to the fragmentation patterns. In the colitis model, pretreatment with EHCJ at doses of 50, 100 and 200 mg/kg was able to cause chemoprevention observed through the Disease Activity Index (IAD) (p < 0.05). Furthermore, it reduced the colonic damage induced by DNBS with a reduction in the macroscopic damage score (p<0.05). The treatment reduced MPO enzyme activity (p<0.05) and colonic MDA levels (p<0.01) and increased GSH levels (p<0.05) for all doses tested. The extract also reduced tissue levels of the cytokines TNF-α (p<0.0001) and IL-1β (p<0.05) and increased IL-10 at a dose of 200 mg/Kg (p<0.01 ). The preventive effect was also demonstrated by the increased expression of the OCL gene, involved in the integrity of the intestinal barrier and decreased expression of the markers of the MAPK (p<0.01) and NF-κB p65 (p<0.0001) pathways. Histopathological analyzes show that EHCJ significantly reduced the infiltrate density (p<0.001) and immunohistochemistry exhibited increased immunoreactivity for MUC-2 (p<0.01) and ZO-1 (p<0.05) and a reduction of this immunostaining for NF-κB proteins p65 (p<0.05) and MMP-9 (p<0.05). Thus, preclinical results indicate that EHCJ is a product rich in bioactive compounds, beneficial in the chemoprevention of colitis, and may, in the future, become an alternative in the treatment of human IBD.

3
  • MELINE GOMES GONÇALVES
  • AVALIAÇÃO DOS EFEITOS BIOQUÍMICOS E HISTOPATOLÓGICOS DA SUPLEMENTAÇÃO DE CREATINA: ESTUDO PRÉ-CLÍNICO COM MODELO DE DIABETES TIPO I INDUZIDA PORESTREPTOZOTOCINA

  • Orientador : JOAO PAULO MATOS SANTOS LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO PAULO MATOS SANTOS LIMA
  • BENTO JOAO DA GRACA AZEVEDO ABREU
  • DIEGO NEVES ARAUJO
  • Data: 25/10/2021

  • Mostrar Resumo
  • Diabetes Mellitus (DM) é uma doença crônica metabólica crescente em todo o mundo. Pesquisas são realizadas constantemente na tentativa de amenizar as complicações do DM e aumentar a qualidade de vida dos portadores. A creatina é um suplemento nutricional que vem sendo estudado para esse fim devido às suas capacidades antioxidantes e hipoglicemiantes. Entretanto, não há estudos que relatam o efeito da creatina tanto no metabolismo quanto nos tecidos que podem ser afetados no DM tipo I (DMI). Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da suplementação de creatina sobre sintomas, parâmetros bioquímicos e histopatológicos do pâncreas e rins em ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina (STZ). Foram utilizados 32 ratos Wistar, divididos em 4 grupos aleatoriamente, contendo 8 animais cada (n=8): (C) animais normoglicêmicos sem suplementação de creatina, (CCr) animais normoglicêmicos com suplementação de creatina, (D) animais diabéticos induzidos com STZ sem suplementação de creatina, (DCr) animais diabéticos induzidos com STZ e suplementados com creatina. Os grupos D e DCr receberam dose única de STZ (40 mg/kg i.p.) para indução do diabetes. Os grupos CCr e DCr receberam a suplementação de creatina por meio da ração isocalórica em duas fases (saturação, cinco dias antes da indução do DMI, e manutenção, durante os 35 dias de experimento, com 13% e 2% de creatina respectivamente). A fim de avaliar a sintomatologia da condição patológica para todos os grupos experimentais foram mensurados o consumo de água e de ração diariamente bem como o peso corporal semanalmente. Após a anestesia e eutanásia dos animais, o sangue e os órgãos foram coletados e armazenados para análises de parâmetros bioquímicas [glicemia de jejum, creatinina, ureia sérica, aspartato transaminase (AST) e aspartato aminotransferase (ALT)] e histopatológicas dos tecidos pancreático e renal dos animais. Observou-se, além da hiperglicemia durante todo o experimento, polidipsia, polifagia e diminuição do peso corporal nos animais diabéticos induzidos por STZ. A suplementação de creatina foi capaz de reduzir nos animais com DMI a glicemia (p<0,05), as concentrações séricas de ureia e ALT do grupo DCr comparado ao grupo D (p<0,01). Avaliou-se histopatologicamente o tecido pancreático, onde foi observado que os animais do grupo DCr não apresentaram diferença estatística quanto aos animais do grupo C e CCr (p>0,05). Nesse mesmo grupo (DCr), os animais apresentaram aumento da área das ilhotas em relação ao grupo D (p<0,01). Para o tecido renal os animais do grupo DCr apresentaram redução significativa na contagem de glomérulos renais em comparação aos outros grupos experimentais (p<0,05). Quanto às áreas glomerulares, os animais do grupo DCr foram semelhantes aos grupos C e CCr, enquanto os animais do grupo D apresentaram menores áreas dos glomérulos renais (p<0,05). A suplementação de creatina em ratos diabéticos induzidos por STZ, que induz o modelo experimental DMI, apesar de ter atenuado os parâmetros bioquímicos de glicemia, ureia e AST, como também apresentado uma manutenção e proteção da histomorfometria pancreática, não foi capaz de causar efeitos benéficos ao grupo DCr quanto às consequências teciduais da DM. Ao contrário, o CCr apresentou características histopatológicas referentes à danos teciduais tanto de pancreatite quanto de necrose tubular renal. Portanto, a suplementação de creatina é inviável nesse inédito arquétipo experimental. Sendo evidente que mais investigações são necessárias para somar evidências quanto aos seus efeitos morfológicos e metabólicos.


  • Mostrar Abstract
  • Diabetes Mellitus (DM) is a chronic metabolic disease growing worldwide. Researches are constantly conducted in an attempt to alleviate the complications of DM and increase the quality of life of patients. Creatine is a nutritional supplement that has been studied for this purpose due to its antioxidant and hypoglycemic features. However, there are no studies reporting the effect of creatine on both metabolism and tissues that may be affected in type I DM. Thus, this study aimed to evaluate the effects of creatine supplementation on symptoms, biochemical and histopathological parameters of the pancreas and kidneys in diabetic rats induced by streptozotocin (STZ). 32 Wistar rats were randomly divided into 4 groups, containing 8 animals each (n=8): (C) normoglycemic animals without creatine supplementation, (CCr) normoglycemic animals with creatine supplementation, (D) diabetic animals induced with STZ without creatine supplementation, (DCr) diabetic animals induced with STZ and supplemented with creatine. Groups D and DCr received a single dose of STZ (40 mg/kg i.p.) for diabetes induction. The CCr and DCr groups received creatine supplementation through isocaloric ration in two phases (saturation, five days before DMI induction, and maintenance, during the 35 days of the experiment, with 13% and 2% creatine, respectively). In order to assess the symptomatology of the pathological condition for all experimental groups, daily water and feed consumption as well as weekly body weight were measured. After anesthesia and euthanasia of the animals, blood and organs were collected and stored for analysis of biochemical parameters [fasting glucose, creatinine, serum urea, aspartate transaminase (AST) and aspartate aminotransferase (ALT)] and histopathological parameters of pancreatic tissues and renal in the animals. In addition to hyperglycemia throughout the experiment, polydipsia, polyphagia and decreased body weight were observed in STZ-induced diabetic animals. Creatine supplementation was able to reduce in animals with DMI and glycemia (p<0,05), the same serum urea and ALT in the DCr group compared to the D group (p<0,01). Histopathologically the pancreatic tissue, where it was observed that the animals in the DCr group did not differ statistically from the animals in the C and CCr groups (p>0,05). In this same group (DCr), the animals dissipated from the islet area compared to group D (p<0,01). For renal tissue the animals in the DCr group reduced reduction in renal glomerulus count compared to the other experimental groups (p<0,05). As for the glomerular areas, the animals in the DCr group were similar to the C and CCr groups, while the animals in the D group had smaller areas of the renal glomeruli (p<0,05). Creatine supplementation in STZ-induced diabetic rats, which induces the DMI experimental model, despite having attenuated the biochemical parameters of glycemia, urea and AST, as well as showing a maintenance and protection of pancreatic histomorphometry, was not able to cause beneficial effects to the DCr group regarding the tissue consequences of DM. On the contrary, CCr has histopathological characteristics referring to tissue damage from both pancreatitis and renal tubular necrosis. Therefore, a creatine supplementation is not feasible in this unpublished experimental archetype. It is evident that more investigations are needed for evidence to add as to its morphological and metabolic effects.

4
  • JULIETE TAVARES DE ARRUDA OLIVEIRA
  • EFEITOS DA EXPOSIÇÃO E DA RETIRADA DA SACAROSE SOBRE COMPORTAMENTO RELACIONADO À DEPRESSÃO EM RATOS ADOLESCENTES

  • Orientador : VANESSA DE PAULA SOARES RACHETTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO LOBAO SOARES
  • VALQUÍRIA CAMIN DE BORTOLI
  • VANESSA DE PAULA SOARES RACHETTI
  • Data: 11/11/2021

  • Mostrar Resumo
  • O açúcar refinado (sacarose) é muito versátil e barato, podendo estar em várias receitas. Uma dieta rica em açúcar pode ter consequências negativas, como a obesidade e o diabetes, e sua retirada pode promover alterações comportamentais, tais como a compulsão. O objetivo desta pesquisa foi o de testar a hipótese de que a retirada da sacarose favorece a comportamentos relacionados à depressão. Para tal, foram utilizados ratos Wistar de 30 dias provenientes do Biotério do Centro de Biociências- UFRN, que receberam água e ração ad libitum e foram submetidos ao paradigma de escolha de duas garrafas com 250 ml de água e/ou sacarose a 5% (grupo sacarose) por 16 dias, seguido de sua retirada de 72h a 96h (grupo retirada curto prazo) ou 22 a 23 dias (grupo retirada longo prazo). Animais do grupo controle, sacarose, retirada curto prazo e retirada longo prazo foram submetidos ao teste do campo aberto 72h e 22 dias após a substituição de sacarose por água para os grupos retirada curto e longo prazo, respectivamente. Vinte e quatro horas após o teste no campo aberto, todos os grupos foram submetidos ao teste do nado forçado. Os dados aqui obtidos não evidenciaram efeitos comportamentais da exposição ou da retirada em curto e longo prazo da sacarose no teste de nado forçado, assim como não ouve diferenças estatísticas nos resultados do parâmetro de locomoção no teste de campo aberto. Dessa forma concluímos que a exposição e retirada em curto e longo prazo da sacarose não foram capazes de gerar comportamento do tipo depressivo em ratos adolescentes.


  • Mostrar Abstract
  • Refined sugar (sucrose) is very versatile and cheap and can be found in many recipes. A diet high in sugar can have negative consequences, such as obesity and diabetes, and its withdrawal can promote behavioral changes, such as binge eating. The aim of this research was to test the hypothesis that sucrose withdrawal favors depression-related behaviors. For this purpose, 30-day Wistar rats from the vivarium of the Centro de Biosciences-UFRN were used, receiving water and feed ad libitum and were submitted to the paradigm of choosing two bottles with 250 ml of water and/or 5% sucrose (group sucrose) for 16 days, followed by its withdrawal from 72h to 96h (short-term withdrawal group) or 22 to 23 days (long-term withdrawal group). Animals in the control group, sucrose, short-term withdrawal and long-term withdrawal were submitted to the open field test 72h and 22 days after the replacement of sucrose by water for the short-term and long-term withdrawal groups, respectively. Twenty-four hours after the open field test, all groups were submitted to the forced swim test. The data obtained here showed no behavioral effects of exposure or withdrawal in the short and long term of sucrose in the forced swimming test, as well as no statistical differences in the results of the locomotion parameter in the open field test. Thus, we conclude that short- and long-term exposure and withdrawal of sucrose were not able to generate depressive-like behavior in adolescent rats.

5
  • RODRIGO THIAGO DA SILVA
  • EFEITOS DA EXPOSIÇÃO E RETIRADA DA SACAROSE SOBRE COMPORTAMENTOS RELACIONADOS À ANSIEDADE EM RATOS ADOLESCENTES

  • Orientador : VANESSA DE PAULA SOARES RACHETTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MANUELA DOS SANTOS CARVALHO SCHIAVON
  • RAMÓN HYPOLITO LIMA
  • VANESSA DE PAULA SOARES RACHETTI
  • Data: 12/11/2021

  • Mostrar Resumo
  • A adolescência é um período crítico para o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC) e processos de plasticidade neuronial podem ser sensíveis a desafios ambientais. Evidências mostram que a exposição à sacarose pode afetar o desenvolvimento encefálico, promovendo, inclusive, alterações comportamentais. O objetivo deste trabalho foi o de testar a hipótese de que a exposição e a retirada da sacarose alterem comportamentos relacionados à ansiedade, em ratos adolescentes. Ratos Wistar de 30 dias provenientes do Biotério do Centro de Biociências – UFRN receberam água e ração ad libitum durante todo o período de experimentação. Animais dos seguintes grupos experimentais foram submetidos ao teste do labirinto em cruz elevado (LCE) durante 5 minutos, individualmente: grupo controle (animais que receberam água como fonte de líquido durante todo experimento), grupo sacarose (animais que receberam sacarose 5% como fonte adicional de líquido por 16 dias, tendo acesso à sacarose até o dia do teste no LCE), grupo retirada curto prazo (animais que receberam sacarose 5% como fonte adicional de líquido por 16 dias, sendo a sacarose substituída por água 48 horas anteriores ao teste no LCE) e grupo retirada longo prazo (animais que receberam sacarose 5% como fonte adicional de líquido por 16 dias, sendo a sacarose substituída por água 21 dias anteriores ao teste no LCE). Vinte e quatro horas após o teste no LCE, os animais de todos os grupos experimentais foram submetidos ao teste do campo aberto. Os resultados mostraram que a exposição, bem como a retirada da sacarose em ratos adolescentes não alteraram comportamentos relacionados à ansiedade no LCE e no teste do campo aberto.


  • Mostrar Abstract
  • Adolescence is a critical period for the development of the central nervous system (CNS) and neuronal plasticity processes may be sensitive to environmental challenges. Evidence shows that exposure to sucrose affects brain development, even promoting behavioral changes. The aim of this study was to test the hypothesis that sucrose exposure and withdrawal alter anxiety-related behaviors in adolescent rats. Thirty-days-old Wistar rats obtained from the Animal Facility of the Biosciences Center – UFRN received water and feed ad libitum throughout the experimental period. Animals divided in the following groups were submitted to the elevated plus maze test (EPM) for 5 minutes, individually: control group (animals that received water as a source of liquid throughout the experiment), sucrose group (animals that received sucrose 5% as an additional source of liquid for 16 days, with access to sucrose until the day of the EPM test), short-term withdrawal group (animals that received sucrose 5% as an additional source of liquid for 16 days, with sucrose replaced by water 48 hours prior to the EPM test) and the long-term withdrawal group (animals that received sucrose 5% as an additional source of liquid for 16 days, with sucrose replaced by water 21 days prior to testing in the EPM). Twenty-four hours after the test in the EPM, the animals of all experimental groups were submitted to the open field test. The results showed that the exposure as well as the removal of sucrose in adolescent rats did not alter anxiety-related behaviors in the EPM and in the open field tests.

6
  • EMANOELLY ROBERTA DE CARVALHO MORAIS
  • FLORAÇÃO EM CANA-DE-AÇÚCAR – DESVENDANDO O PAPEL DA HINT1 E SUBTILASE

  • Orientador : KATIA CASTANHO SCORTECCI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS HENRIQUE SALVINO GADELHA MENESES
  • DAIANE CRISTINA FERREIRA GOLBERT
  • KATIA CASTANHO SCORTECCI
  • Data: 21/12/2021

  • Mostrar Resumo
  • O processo de floração é uma etapa crítica que promove a transição do ápice meristemático vegetativo para ápice meristemático reprodutivo e, consequentemente, o desenvolvimento das estruturas florais e das sementes. Essa transição é orquestrada por diferentes sinais externos e internos que vêm sendo caracterizados em diferentes plantas como os modelos Arabidopsis thaliana, Oryza sativa e Zea mays. Nas plantas de cana-de-açúcar, o processo de floração não é muito conhecido, mas sabe-se que a transição do ápice meristemático vegetativo para reprodutivo tem um forte impacto na produção do suco, açúcar e álcool. Devido a este aspecto, este trabalho está associado com a caracterização de uma sequência que apresenta homologia à proteína HINT e foi identificada anteriormente por meio de bibliotecas subtrativas do grupo de pesquisa. Este trabalho visa a compreensão do papel desta proteína em cana-de-açúcar e em outras plantas utilizando algumas ferramentas de bioinformática. Verificou-se que estas sequências são conservadas em plantas e se separam em dois grandes ramos: monocotiledôneas e dicotiledôneas. Os dados obtidos com a modelagem mostraram que a ScHINT pode ser uma proteína funcional, pois apresenta os sítios de ligação importantes para sua atividade catalítica. Uma segunda proteína, ScSUBTILASE, foi caracterizada neste trabalho e já havia sido identificada anteriormente num ensaio de proteína-proteína por meio da metodologia de dois-híbridos. Foi verificado que a proteína ScSUBTILASE também é conservada em plantas, e a modelagem mostrou que ela também pode ser funcional pela estrutura obtida e pelos sítios catalíticos identificados. Nos ensaios de dois híbridos foi identificado uma terceira proteína com homologia a PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE. Foi realizado a modelagem e foi observado que também essa deva ser funcional. Os resultados obtidos com os interactomas para as proteínas HINT, SUBTILASE e PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE no modelo Arabidopsis mostraram que estas sequências estão associadas a resposta da produção de EROs. Com base nos resultados apresentados  e  nos dados da literatura, pode-se propor que ScHINT e ScSUBTILASE podem ter o papel de manter o nível de EROs  no ápice meristemático durante o processo de transição. Os resultados obtidos com plantas transgênicas de Nicotiana tabacum contendo cassetes de super-expressão nas orientações senso e anti-senso para ScHINT1 reforçam a proposta que ScHINT esteja associada ao processo de floração.


  • Mostrar Abstract
  • Flowering is a critical stage that promotes the transition of shoot apical meristem from the vegetative to reproductive stage. This transition is orchestrated by different signal (external and internal) that have been characterized in different models as Arabidopsis thaliana, Oryza sativa and Zea mays. For sugarcane this process is not well-known in molecular way. However, it has an important impact in yield and production. Considering this, the work present here has the aim to characterize a sequence that had homology to HINT1 protein by different approaches. This sequence was previously identified using subtractive libraries from shoot apical meristem during different stages of sugarcane development. It was verified that HINT sequences were conserved in plants, and it was separate into two large branches: monocotyledons and dicots. The data obtained from the 3D modeling showed that ScHINT may be a functional protein, as it presents the important binding sites for its catalytic activity. A second protein that was worked was ScSUBTILASE. This protein was characterized had been previously identified in a protein-protein assay using the two-hybrid methods. Here, it was attempted to understand the role of SUBTILASE and HINT1. It was verified that the ScSUBTILASE protein was also conserved in plants, and the modeling showed that it might also be functional due to the 3D structure and the presence of catalytic sites. In the two-hybrid assays, a third protein was identified with homology to PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE. The modeling was carried out and it was observed that this too must be functional. The other approached used was interactome using STRING. The results obtained for the proteins HINT, SUBTILASE and PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE in the Arabidopsis model showed that these sequences are associated with the response of the production of ROS. Based on the results presented and on the literature data, it may be proposed that ScHINT and ScSUBTILASE may have the role of maintaining the level of ROS at the shoot apical meristematic during the transition process. The results obtained with transgenic Nicotiana tabacum plants containing over-expression cassettes in sense and antisense orientations for ScHINT1 reinforce the proposal idea that ScHINT may be associated with the flowering process.

7
  • GABRIELLA SILVA CAMPOS CARELLI
  • INFLUÊNCIA DA CAFEÍNA NO PERFIL PROTEICO E NA VIABILIDADE CELULAR DE Escherichia coli E POTENCIAL ADJUVANTE PARA ANTIBIÓTICOS

  • Orientador : ELIZEU ANTUNES DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON FELIPE JÁCOME DE FRANÇA
  • ELIZEU ANTUNES DOS SANTOS
  • VINÍCIUS CAMPELO SOEIRO
  • Data: 24/12/2021

  • Mostrar Resumo
  • A cafeína é uma substância encontrada em mais de 100 espécies de plantas. Além dos seus efeitos neuroestimulantes, sua atividade antimicrobiana já foi comprovada pela ciência. Nesse âmbito, o objetivo deste trabalho foi testar a influência da cafeína no perfil proteico e na viabilidade celular de Escherichia coli e seu potencial adjuvante para antibióticos in vitro. A cafeína adquirida comercialmente foi solubilizada em caldo Mueller Hinton e água destilada, 10 mL dessa solução foram colocados em sete (7) tubos de ensaio em diferentes concentrações finais de cafeína. Após realizar uma curva de concentração, evidenciou-se que com o uso de uma concentração de apenas 0,20 mg/mL, a cafeína permitiu um crescimento bacteriano parcial. Para realizar a extração das proteínas de E. coli foram comparados dois métodos distintos, um com acetona p.a e outro com pérolas de vidro, ao analisar a SDS-PAGE e as densitometrias da extração, concluiu-se que o método com acetona foi o mais satisfatório. Para os demais ensaios foram cultivadas três gerações da bactéria. As cepas bacterianas cultivadas com cafeína apresentaram alterações no perfil proteico quando comparadas aquelas cultivadas na ausência desta substância, este fato foi constatado através de SDS-PAGE e densitometrias óptica. Após concluir que a cafeína teve influência no perfil proteico da bactéria estudada, testou-se seu potencial como adjuvante dos antibióticos ampicilina e estreptomicina, os resultados do ensaio de adjuvância demonstraram que a cafeína foi mais eficaz quando combinada com a ampicilina, reduzindo a concentração inibitória mínima deste antibiótico de 0,250 mg/mL para 0,125 mg/mL. As combinações de cafeína e estreptomicina não foram estatisticamente significativas. Avaliados conjuntamente, os dados encontrados sugerem que a cafeína, isolada ou em combinação com à ampicilina, é uma candidata potencial para aplicações em terapias antibacterianas.

     


  • Mostrar Abstract
  • Caffeine is a substance found in over 100 species of plants. In addition to its neurostimulant effects, its antimicrobial activity has already been proven by science. In this context, the aim of this work was to test the influence of caffeine on the protein profile and cell viability of Escherichia coli and its adjuvant potential for antibiotics in vitro. Commercially acquired caffeine was solubilized in Mueller Hinton broth and distilled water, 10 mL of this solution were placed in seven (7) test tubes at different final concentrations of caffeine. After performing a concentration curve, it was evidenced that with the use of a concentration of only 0.20 mg/mL, caffeine allowed a partial bacterial growth. To perform the extraction of proteins from E. coli, two different methods were compared, one with acetone pa and the other with glass beads. By analyzing the SDS-PAGE and the densitometry of the extraction, it was concluded that the method with acetone was the most satisfactory. For the other tests, three generations of the bacteria were cultivated. Bacterial strains cultivated with caffeine showed alterations in the protein profile when compared to those cultivated in the absence of this substance, this fact was verified through SDS-PAGE and optical densitometry. After concluding that caffeine had an influence on the protein profile of the bacteria studied, its potential as an adjuvant to the antibiotics ampicillin and streptomycin was tested, the results of the adjuvant trial showed that caffeine was more effective when combined with ampicillin, reducing the inhibitory concentration minimum of this antibiotic from 0.250 mg/mL to 0.125 mg/mL. The combinations of caffeine and streptomycin were not statistically significant. Taken together, the data found suggest that caffeine, alone or in combination with ampicillin, is a potential candidate for applications in antibacterial therapies.

Teses
1
  • AMANDA FERNANDES DE MEDEIROS
  • Aspectos funcionais de peptídeos vegetais com efeito anti-inflamatório na obesidade e avaliação estrutural do inibidor de tripsina kunitz de sementes de tamarindo

  • Orientador : ANA HELONEIDA DE ARAUJO MORAIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA HELONEIDA DE ARAUJO MORAIS
  • BRUNA LEAL LIMA MACIEL
  • HERMÓGENES DAVID DE OLIVEIRA
  • MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • RICHELE JANAINA ARAUJO MACHADO
  • SEVERINA CARLA VIEIRA CUNHA LIMA
  • Data: 25/10/2021

  • Mostrar Resumo
  • A inflamação subclínica no sobrepeso e na obesidade altera diversas vias metabólicas, com reforço positivo para o acúmulo de mais tecido adiposo e alteração no metabolismo energético. Diversos estudos têm avaliado o efeito anti-inflamatório e imunomodulador de proteínas hidrolisadas e peptídeos vegetais, sendo necessário, contudo, explorar os mecanismos de ação. Dessa maneira, no primeiro capítulo desta tese, foi apresentada na revisão narrativa a compreensão dos mecanismos de ação de proteínas hidrolisadas e peptídeos sobre a inflamação, presente no acúmulo de tecido adiposo. Para isso, realizou-se uma busca nas bases de dados, selecionando estudos que envolviam vias e respostas metabólicas alvos de proteínas ou peptídeos, as quais favoreciam a redução de citocinas e adipocinas inflamatórias, bem como a polarização de macrófagos para o fenótipo M2. No segundo capítulo foram apresentados os estudos in vitro e de simulação computacional (in silico) com o inibidor de tripsina purificado de sementes de tamarindo (ITTp). Essa proteína tem sido estudada in vitro e em estudos pré-clínicos para o tratamento da obesidade, de suas complicações e de comorbidades associadas. O ITTp foi sequenciado de novo por MALDI-TOF/TOF, foi obtida a sua modelagem por homologia e avaliada a interação com a enzima tripsina por meio de simulação de dinâmica molecular (DM) em condições controladas de temperatura, pressão e presença de água. Foram identificados mais 75 resíduos de aminoácidos. A modelagem por homologia foi realizada pelo CONCOORD e validada pelo MolProbity e as quatro melhores conformações da modelagem foram submetidas à DM. A conformação n° 287 do modelo nº 56 foi selecionada, considerando a análise RMSD e a energia de interação (-301,0128 kcal.mol-1). Os resíduos Ile (54), Pro (57), Arg (59), Arg (63) e Glu (78) do ITTp apresentaram menor energia de interação e por isso maior interação com a enzima tripsina. Dentre esses, os resíduos de Arg estavam, principalmente, envolvidos em seu mecanismo de ligação de modo eletrostático. Diante dos potenciais alvos moleculares apontados nas vias metabólicas inflamatórias para peptídeos vegetais no tratamento da obesidade, revelados por meio da revisão narrativa, além da estrutura e função do ITTp, por meio dos estudos in vitro e in vivo, neste estudo in silico foi demonstrada a otimização da bioprospecção do ITTp utilizando a bioinformática. Por fim, os resultados encontrados e os caminhos direcionados favorecem a continuidade de estudos com o ITTp para aplicações em estudos pré-clínicos e clínicos na área de saúde, visando contribuir no controle de um grave problema de saúde pública, a obesidade.


  • Mostrar Abstract
  • Subclinical inflammation in overweight and obesity alters several metabolic pathways, with positive reinforcement for the accumulation of more adipose tissue and alterations in energy metabolism. Several studies have evaluated the anti-inflammatory and immunomodulatory effects of hydrolyzed proteins and plant peptides. However, it is still necessary to explore the mechanisms of action. Thus, in the first chapter of this thesis, a narrative review is presented, aiming at understanding the mechanisms of action of proteins and peptides on inflammation, present in the accumulation of adipose tissue. Thus, a search was carried out in databases, selecting studies that involved target metabolic pathways and responses of proteins or peptides, which favored the reduction of inflammatory cytokines and adipokines, as well as the polarization of macrophages to the M2 phenotype. In the second chapter, the in vitro and computer simulation studies (in silico) study with the purified trypsin inhibitor from tamarind seeds (pTTI) is presented. This protein has been studied in vitro and preclinical studies for the treatment of obesity, its complications, and associated comorbidities. The pTTI was sequenced again by MALDI-TOF/TOF, its homology modeling was obtained, and the interaction with the trypsin enzyme was evaluated through molecular dynamics (MD) simulation under physiological conditions. A further 75 amino acid residues have been identified. Homology modeling was performed by CONCOORD and validated by MolProbity and the four best conformations of the modeling were submitted to DM. Conformation No. 287 of model No. 56 was selected, considering the RMSD analysis and the interaction energy (-301.0128 kcal.mol-1). Residues Ile (54), Pro (57), Arg (59), Arg (63) and Glu (78) of the pTTI presented lower interaction energy, which reflects the residues with greater interaction with the enzyme trypsin and the residues of Arg are mainly involved in its electrostatic binding mechanism. Once aware of potential molecular targets of plant peptides for the treatment of obesity revealed through the narrative review, in addition to the structure and function of the pTTI through the in vitro and in vivo study, this in silico study demonstrated optimization of bioprospecting of pTTI through bioinformatics. Finally, the results found and the paths addressed favor the continuity of studies of this protein for applications in pre-clinical and clinical studies in the health area, aiming to contribute to the control of obesity, a serious public health problem.

2
  • JÉSSICA TEIXEIRA JALES
  • Terbufós (Organofosforado) em dípteros de importância forense: uma abordagem biológica e bioespectroscópica

  • Orientador : RENATA ANTONACI GAMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO CAVALCANTE BELLINI
  • CARINA MARA DE SOUZA
  • MARGARETH MARIA DE CARVALHO QUEIROZ
  • RENATA ANTONACI GAMA
  • VALTER FERREIRA DE ANDRADE NETO
  • VANESSA DE PAULA SOARES RACHETTI
  • Data: 15/12/2021

  • Mostrar Resumo
  • A entomotoxicologia estuda o efeito e a detecção de substâncias químicas em insetos de importância médico-legal, agrícola e ambiental, sendo crucial para a correta estimativa do intervalo e causa morte de carcaças e cadáveres em decomposição; monitoramento e controle do uso de toxicantes. Dentre os químicos de importância médico-legal, o Terbufós (Organofosforado) é frequentemente associado a casos de intoxicação no Brasil e no mundo. Assim, esse trabalho busca compreender o efeito do Terbufós: i. na decomposição de carcaças de rato, e na composição e estrutura das assembléias de dípteros sarcosaprófagos associados a carcaças intoxicadas com diferentes doses do composto; ii. no processo de colonização de carcaças e suas implicações para o cálculo do intervalo pós-morte mínimo (IPMm); iii. no comportamento movimentação e mobilidade de dípteros necrófagos e suas implicações como evidências entomológicas, bem como iv. avaliar o infravermelho médio (ATR-FTIR) como alternativa para detecção da intoxicação por Terbufós em larvas provenientes de ratos intoxicados. Para isso, ratos Wistar fêmeas receberam, via gavagem, 200uL de Terbufós (5 mg/kg, 10 mg/kg ou 20 mg/kg) ou água destilada (controle) e, após 30 minutos, foram eutanasiados por deslocamento cervical e distribuídos em armadilhas suspensas para decompor em condições ambientais. A decomposição foi acompanhada diariamente, com registro fotográfico e coleta de dipterofauna visitante e colonizadora, até a fase seca. As larvas dispersantes também foram utilizadas para análise de comportamento e coleta de espectros. Os dados coletados mostraram que o Terbufós acelerou a decomposição das carcaças intoxicadas com 10 mg/kg em 24h, e alterou a composição e estrutura da dipterofauna visitante e colonizadora, e o comportamento dos imaturos intoxicados com altas doses de Terbufós. Além disso, o ATR-FTIR com análise multivariada diferenciou os grupos analisados através dos resíduos de fosforilação proteica, estiramento de fosfato e proteínas, especialmente quando o modelo GA-LDA foi utilizado. Este trabalho fortalece, a partir de uma abordagem multidisciplinar, a importância de estudos entomotoxicológicos para avaliação de evidências e pode auxiliar em processos investigativos com suspeita de intoxicação por organofosforados.


  • Mostrar Abstract
  • Entomotoxicology studies the effect and detection of chemical substances in scavenger insects from crime scenes, being crucial for the correct estimation of the interval and causes death of decaying carcasses and cadavers. Among substances of forensic importance, Terbufos (Organophosphate) is frequently associated with cases of intoxication in Brazil and worldwide. Thus, this work aims to understand the effect of Terbufos: i. in the carrion decomposition and assemblage of sarcosaprophagous dipterans associated with carcasses intoxicated with different doses of the compound; ii. in the carcass colonization process and its implications for the calculation of the postmortem interval (PMI); iii. in the post-feeding larval dispersal behavior of scavengers and its implications as entomological evidence, as well as iv. the use of medium infrared spectroscopy (ATR-FTIR) to detect Terbufos in larvae and puparium from intoxicated rats. For this, female Wistar rats received, via gavage, 200uL of Terbufos (5mg/kg, 10mg/kg or 20mg/kg) or distilled water (control) and, after 30 minutes, were euthanized and distributed in suspended traps to decompose into environmental conditions. The decomposition was monitored daily, with photographic record and collection of visiting and colonizing dipterofauna, until the dry phase. The dispersing larvae were also used for behavior analysis and spectra collection.  The data collected showed that Terbufos accelerates the decomposition of carcasses intoxicated with 10mg/kg in 24h, and changes the composition and structure of the visiting and colonizing dipterofauna, and the behavior of immature intoxicated with high doses of Terbufos. In addition, biospectroscopy has been shown to be a promising tool for toxicological analysis of intoxicated insects.  Through a multidisciplinary approach, this work strengthens the importance of entomotoxicological studies to evaluate entomological evidence at crime scenes and can assist in investigative processes with suspected organophosphate poisoning.

3
  • JENIELLY DE NORONHA FERREIRA DE CASTRO
  • POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO DE BACTÉRIAS ISOLADAS A PARTIR DE CONSÓRCIOS PROVENIENTES DE ÁGUA DE PRODUÇÃO EM RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO NO BRASIL

  • Orientador : LUCYMARA FASSARELLA AGNEZ LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCYMARA FASSARELLA AGNEZ LIMA
  • ADRIANA FERREIRA UCHOA
  • FRANCISCO CANINDE DE SOUSA JUNIOR
  • LUCIANE MARIA PEREIRA PASSAGLIA
  • MARILENE HENNING VAINSTEIN
  • Data: 22/12/2021

  • Mostrar Resumo
  • Durante os processos extrativos de petróleo e gás, ocorre também a formação da água de produção, que é composta por matéria orgânica e inorgânica, além de microrganismos. A microbiota desse ambiente, adaptada a condições extremas, apresenta grande potencial para aplicação em processos biotecnológicos, tais como a biorremediação e/ou MEOR (Microbial Enhance Oil Recovery). Dentro desse contexto, este estudo visou o isolamento, identificação e caracterização de bactérias provenientes de três consórcios, previamente obtidos a partir de água de produção. Um total de 16 bactérias foram isoladas, sendo quinze delas selecionadas para a caracterização metabólica a partir de ensaios funcionais. Os isolados foram selecionados de acordo com a capacidade de utilizar hidrocarbonetos como fonte de carbono. Para isso, curvas de crescimento foram elaboradas utilizando meio mínimo suplementado com petróleo como única fonte de carbono. Considerando avaliar a degradação de hidrocarbonetos, o teste com indicador redox 2,6 - DCPIP (2,6-Dichlorophenolindophenol) foi empregado e ensaios como o Índice de Emulsificação, colapso da gota e dispersão do óleo foram aplicados para avaliação da produção de biossurfactantes/bioemulsificantes. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de degradação confirmaram a capacidade de quinze isolados utilizarem o petróleo e outros hidrocarbonetos como única fonte de carbono. Os testes realizados para produção de biossurfactantes confirmaram a capacidade de 15, entre os dezesseis isolados, em produzir biossurfactantes e/ou formar emulsão. Com base na sequência do gene 16S os isolados foram identificados como Bacillus, Acinetobacter, Staphylococcus, Ochrobactrum e Citrobacter. Dentre os isolados, quatro foram selecionados e tiveram seus genomas sequenciados, sendo identificados como Bacillus safensis (2), Ochrobactrum (1) e Acinetobacter baumanii (1). O isolado AP1BH01-1, classificado como membro do gênero Ochrobactrum, foi designado como uma nova espécie, uma vez que o mesmo não se agrupa com outra espécie do gênero. Os genomas dos isolados sequenciados apresentaram grande diversidade de genes envolvidos na degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, bem como genes de síntese de biossurfactantes e bioemulsificantes. Diversos genes relacionados à resistência a metais pesados também foram identificados. Os dados obtidos através dos ensaios funcionais e mineração do genoma dos isolados revelaram perfis promissores em processos de degradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes para aplicação em biorremediação de ambientes contaminados com hidrocarbonetos e/ou MEOR 


  • Mostrar Abstract
  • During  the  extractive  processes  of  oil  and  gas,  production  water  is  also  formed,  which  is composed  of  or ery). ganic  and  inorganic  matter,  in  addition  to  microorganisms.  The  microbiota  of this  environment,  adapted  to  extreme  conditions,  has  great  potential  for  application  in biotechnological  processes,  such  as  bioremediation  and/or  MEOR  (Microbial  Enhance  Oil Recov Within  this  context,  this  study  aimed  at  the  isolation,  identification  and characterization  of  bacteria  from  three  consortia,  previously  obtained  from  production  water. A  total  of  16  bacteria  were  isolated,  fifteen  of  them  selected  for  metabolic  char acterization from  functional  assays.  Isolates  were  selected  according  to  their  ability  to  use  hydrocarbons as  a  carbon  source.  Considering  the  evaluation  of  hydrocarbon  degradation,  the  test  with redox  indicator  2,6 DCPIP  (2,6Dichlorophenolindophenol)  w as  used  and  tests  such  as Emulsification  Index,  drop  collapse  and  oil  dispersion  were  applied  to  evaluate  the production  of  biosurfactants  /  bioemulsifiers.  The  results  obtained  from  the  degradation  tests confirmed  the  capacity  of  fifteen  isolates  to  use  p etroleum  and  other  hydrocarbons  as  the only  source  of  carbon. The  tests  carried  out  for  the  production  of  biosurfactants  confirmed the  capacity  of  15,  among  the  sixteen  isolates,  to  produce  biosurfactants  and/or  to  form  an emulsion.  Based  on  the  16S  gene  sequence,  the  isolates  were  identified  as Bacillus, Acinetobact er,  Staphylococcus,  Ochrobactrum and Citrobacter . Among  the  isolates,  four were  selected  and  had  their  genomes  sequenced,  being  identified  as Ochrobactrum (1)  and Acinetobacter  baumanii Bacillus  safensis (1).  Isolate  AP1BH01(2), 1,  classified  as  a member of  the  genus Ochrobactrum ,  was  designated  as  a  new  species,  since  it  does  not  group with  another  species  of  the  genus.  The  genomes  of  the  sequenced  isolates  showed  a  great diversity  of  genes  involved  in  the  degradation  of  aliphatic  and  aromatic  hydrocarbon s,  as well  as genes  for  the synthesis  of biosurfactants  and bioemulsifiers. Several  genes related  to resistance  to  heavy  metals  have  also  been  identified.  The  data  obtained  through  functional assays  and  genome  mining  of  the  isolates  revealed  promising  prof iles  in  hydrocarbon degradation  processes  and  production  of  biosurfactants  for  application  in  bioremediation  of environments contaminated with hydrocarbons and/or MEOR.

2015
Dissertações
1
  • JOÃO PAULO DE FREITAS NUNES
  • Evolução e especialização funcional da Acil-CoA oxidase 4 em Viridiplantae

  • Orientador : JOAO PAULO MATOS SANTOS LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CÍNTIA RENATA COSTA ROCHA
  • DANIEL CARLOS FERREIRA LANZA
  • JOAO PAULO MATOS SANTOS LIMA
  • Data: 28/07/2015

  • Mostrar Resumo
  • Stored oils are essential to the germination and initial seedling establishment of oilseeds plants. After mobilization, these oils are subjected to β-oxidation in seed’s glyoxysomes, resulting Acetyl-CoA, which in turn feeds the Glyoxylate cycle. This cycle is a variation of the tricarboxylic acid cycle that uses acetyl-CoA to produce succinate or oxaloacetate molecules that can be later utilized in carbohydrate biosynthesis to support embryo development. The first step of glyoxysomal β-oxidation is catalyzed by a specific isoform of Acyl-CoA oxidase enzyme (ACX4), a member of the protein superfamily ACAD, which occurs more commonly in germinating seeds. However, five other ACX isoforms are found in plant genomes to date, each one related to specialized functions or fatty acid chain’s sizes. In order to understand the molecular evolutionary events underlying the functional specialization of these enzymes, we analyzed DNA, mRNA and protein sequences obtained in databases (NCBI, UNIPROT, TAIR, CDD, etc.) by bioinformatic inferences, to recognize and compare the introns-exons regions, as well as protein domains of different ACX isoforms from Viridiplantae species. Then the sequences were aligned, the Cis elements of the genes and their exon/domain, secondary structures were compared, submitted to structural modeling and maximum likelihood phylogenetic inferences. It was shown that the ACX4 enzymes are more closer related to other members of the ACAD superfamily, one of them the Acyl-CoA dehydrogenase enzyme (ACDH). Since fatty acids are not commonly used in other plants tissues to energy production and also β-oxidation by ACDH in mitochondria is more related to ATP synthesis, we hypothesized that ACX4 isoform may have been subjected to specific selective pressures, which stabilized its role during seed oil metabolism.


  • Mostrar Abstract
  • Stored oils are essential to the germination and initial seedling establishment of oilseeds plants. After mobilization, these oils are subjected to β-oxidation in seed’s glyoxysomes, resulting Acetyl-CoA, which in turn feeds the Glyoxylate cycle. This cycle is a variation of the tricarboxylic acid cycle that uses acetyl-CoA to produce succinate or oxaloacetate molecules that can be later utilized in carbohydrate biosynthesis to support embryo development. The first step of glyoxysomal β-oxidation is catalyzed by a specific isoform of Acyl-CoA oxidase enzyme (ACX4), a member of the protein superfamily ACAD, which occurs more commonly in germinating seeds. However, five other ACX isoforms are found in plant genomes to date, each one related to specialized functions or fatty acid chain’s sizes. In order to understand the molecular evolutionary events underlying the functional specialization of these enzymes, we analyzed DNA, mRNA and protein sequences obtained in databases (NCBI, UNIPROT, TAIR, CDD, etc.) by bioinformatic inferences, to recognize and compare the introns-exons regions, as well as protein domains of different ACX isoforms from Viridiplantae species. Then the sequences were aligned, the Cis elements of the genes and their exon/domain, secondary structures were compared, submitted to structural modeling and maximum likelihood phylogenetic inferences. It was shown that the ACX4 enzymes are more closer related to other members of the ACAD superfamily, one of them the Acyl-CoA dehydrogenase enzyme (ACDH). Since fatty acids are not commonly used in other plants tissues to energy production and also β-oxidation by ACDH in mitochondria is more related to ATP synthesis, we hypothesized that ACX4 isoform may have been subjected to specific selective pressures, which stabilized its role during seed oil metabolism.

Teses
1
  • RALFO GOES PACCHIONI
  • Requerimentos genéticos da síntese translesão dos adutos de Benzo[a]pireno

  • Orientador : LUCYMARA FASSARELLA AGNEZ LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIA A S LAGE
  • KATIA CASTANHO SCORTECCI
  • LUCYMARA FASSARELLA AGNEZ LIMA
  • RODRIGO DA SILVA GALHARDO
  • TIRZAH BRAZ PETTA
  • Data: 27/11/2015

  • Mostrar Resumo
  •           A busca pela manutenção da integridade genômica é uma tarefa constante nas células de todos os organismos vivos. DNA polimerases replicativas atuam de forma rápida e fiel durante a replicação para que a cópia da informação genética passada de uma geração a outra seja fidedigna. Além disso, devido ao genoma ser constantemente agredido por agentes endógenos e exógenos capazes de lesionar a molécula de DNA, são acionados na célula sistemas de reparo de DNA capazes de prevenir os efeitos prejudiciais dessas lesões, uma vez que elas podem levar à mutações. Embora esses mecanismos sejam eficientes na restauração da molécula de DNA, muitas lesões escapam da correção e acabam sendo encontradas pela polimerase replicativa – enzima nem sempre capaz de sintetizar moldes de DNA danificados. Dependendo do tipo de lesão, esse encontro pode resultar no colapso da forquilha de replicação e, consequentemente, mecanismos capazes de burlar esses obstáculos são acionados. Uma das alternativas é a utilização de polimerases de síntese translesão especializadas capazes de replicar as lesões mesmo com o custo da mutagênese, em um processo chamado de Síntese Translesão. Dentre os mais diversos agentes danosos ao DNA está o poluente Benzo[a]pireno, um potente carcinógeno onipresente no ambiente. Esse químico, ao ser metabolicamente ativado na célula, gera os subprodutos BaP+ e BaP- que se ligam como adutos ao DNA de forma covalente, sendo potentes bloqueadores da forquilha de replicação. Nesse trabalho são apresentados alguns dos requerimentos para a ocorrência em E. coli da síntese translesão desses adutos estereoisômeros BaP+ e BaP-, inseridos no contexto de sequência CTGBaP+/-CAG. Os resultados mostram que enquanto o principal aduto BaP+ requer as duas enzimas de síntese translesão cataliticamente ativas Pol IV e Pol V para ser replicado, BaP- exige apenas Pol IV. Dados demonstram que a taxa de síntese translesão desses adutos possui relação positiva com a concentração de polimerases especializadas no meio celular, as quais possuem níveis aumentados pela indução da resposta SOS. Além disso, é sugerido um desbalanço do pool de nucleotídeos que desloca a reação de síntese translesão no sentido da síntese e um modelo de replicação desses adutos.


  • Mostrar Abstract
  •           A busca pela manutenção da integridade genômica é uma tarefa constante nas células de todos os organismos vivos. DNA polimerases replicativas atuam de forma rápida e fiel durante a replicação para que a cópia da informação genética passada de uma geração a outra seja fidedigna. Além disso, devido ao genoma ser constantemente agredido por agentes endógenos e exógenos capazes de lesionar a molécula de DNA, são acionados na célula sistemas de reparo de DNA capazes de prevenir os efeitos prejudiciais dessas lesões, uma vez que elas podem levar à mutações. Embora esses mecanismos sejam eficientes na restauração da molécula de DNA, muitas lesões escapam da correção e acabam sendo encontradas pela polimerase replicativa – enzima nem sempre capaz de sintetizar moldes de DNA danificados. Dependendo do tipo de lesão, esse encontro pode resultar no colapso da forquilha de replicação e, consequentemente, mecanismos capazes de burlar esses obstáculos são acionados. Uma das alternativas é a utilização de polimerases de síntese translesão especializadas capazes de replicar as lesões mesmo com o custo da mutagênese, em um processo chamado de Síntese Translesão. Dentre os mais diversos agentes danosos ao DNA está o poluente Benzo[a]pireno, um potente carcinógeno onipresente no ambiente. Esse químico, ao ser metabolicamente ativado na célula, gera os subprodutos BaP+ e BaP- que se ligam como adutos ao DNA de forma covalente, sendo potentes bloqueadores da forquilha de replicação. Nesse trabalho são apresentados alguns dos requerimentos para a ocorrência em E. coli da síntese translesão desses adutos estereoisômeros BaP+ e BaP-, inseridos no contexto de sequência CTGBaP+/-CAG. Os resultados mostram que enquanto o principal aduto BaP+ requer as duas enzimas de síntese translesão cataliticamente ativas Pol IV e Pol V para ser replicado, BaP- exige apenas Pol IV. Dados demonstram que a taxa de síntese translesão desses adutos possui relação positiva com a concentração de polimerases especializadas no meio celular, as quais possuem níveis aumentados pela indução da resposta SOS. Além disso, é sugerido um desbalanço do pool de nucleotídeos que desloca a reação de síntese translesão no sentido da síntese e um modelo de replicação desses adutos.

SIGAA | Superintendência de Tecnologia da Informação - | | Copyright © 2006-2022 - UFRN - sigaa07-producao.info.ufrn.br.sigaa07-producao