Identificação e avaliação de propriedades de polissacarídeos sulfatados de diferentes fontes naturais que possibilitem sua aplicabilidade biotecnológica

Sulfated polysaccharides (SP) are widely distributed in animals and seaweeds tissues. These polymers have been studied in light of their important pharmacological activities, such as anticoagulant, antioxidant, antitumoral, anti-inflammatory, and antiviral properties. On other hand, SP potential to synthesize biomaterials like as nanoparticules has not yet been explored. In addition, to date, SP have only been found in six plants and all inhabit saline environments. However, the SP pharmacological plant activities have not been carrying out. Furthermore, there are no reports of SP in freshwater plants. Thus, do SP from marine plants show pharmacological activity? Do freshwater plants actually synthesize SP? Is it possible to synthesize nanoparticles using SP from seaweed? In order to understand this question, this Thesis was divided into tree chapters. In the first chapter a sulfated polysaccharide (SPSG) was successfully isolated from marine plant Halodule wrightii. The data presented here showed that the SPSG is a 11 kDa sulfated heterogalactan contains glucose and xylose. Several assays suggested that the SPSG possessed remarkable antioxidant properties in different in vitro assays and an outstanding anticoagulant activity 2.5-fold higher than that of heparin Clexane® in the aPTT test; in the next chapter using different tools such as chemical and histological analyses, energy-dispersive X-ray analysis (EDXA), gel electrophoresis and infra-red spectroscopy we confirm the presence of sulfated polysaccharides in freshwater plants for the first time. Moreover, we also demonstrate that SP extracted from E. crassipes root has potential as an anticoagulant compound; and in last chapter a fucan, a sulfated polysaccharide, extracted from the brown seaweed was chemically modified by grafting hexadecylamine to the polymer hydrophilic backbone. The resulting modified material (SNFuc) formed nanosized particles. The degree of substitution for hydrophobic chains of 1H NMR was approximately 93%. SNFfuc-TBa125 in aqueous media had a mean diameter of 123 nm and zeta potential of -38.3 ± 0.74 mV, measured bydynamic light scattering. Tumor-cell (HepG2, 786, H-S5) proliferation was inhibited by 2.0 43.7% at SNFuc concentrations of 0.05 0.5 mg/ mL and RAEC non-tumor cell line proliferation displayed inhibition of 8.0 22.0%. On the other hand, nanogel improved CHO and RAW non-tumor cell line proliferation in the same concentration range. Flow cytometric analysis revealed that this fucan nanogel inhibited 786 cell proliferation through caspase and caspaseindependent mechanisms. In addition, SNFuc blocks 786 cell passages in the S and G2-M phases of the cell cycle

Diagnóstico molecular da talassemia ALFA+ (DELEÇÃO -3.7) em indivíduos com microcitose e/ou hipocromia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Caracterização fenotípica e genotípica de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina isolados na cidade do Natal/RN

Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) é um dos principais agentes de infecções associadas a serviços de saúde em todo o mundo. No Brasil, há a predominância de um clone de MRSA multirresistente denominando clone epidêmico brasileiro (CEB). Entretanto, novos clones nãomultirresistentes com alta virulência têm sido descritos em infecções comunitárias e hospitalares. O objetivo desse estudo foi realizar a caracterização fenotípica e genotípica de cepas de MRSA isoladas na cidade do Natal/RN. Inicialmente avaliamos 60 amostras de S. aureus quanto a resistência à meticilina através de diferentes técnicas fenotípicas, utilizando a detecção do gene mecA por PCR como padrão. O antibiograma de todas as cepas foi realizado utilizando 12 antimicrobianos conforme descrito pelo CLSI. As cepas de MRSA foram caracterizadas geneticamente através da tipagem do cassete cromossômico estafilocócico mec (SCCmec) e da eletroforese em campo elétrico alternado (PFGE). Dos 60 S. aureus estudados, 45 foram resistentes à meticilina. Observamos que para algumas cepas de MRSA os testes de triagem em ágar com 6μg/mL de oxacilina e difusão em meio sólido com oxacilina-1μg apresentaram dificuldades na sua interpretação. No entanto, todas as 45 amostras de MRSA, foram facilmente detectadas pelos testes com o disco de cefoxitina-30μg e pesquisa da PBP2a. A análise molecular das cepas de MRSA mostrou 8 padrões distintos de PFGE (A-H), com predominância do padrão A (73%), relacionado ao CEB. Estas carreavam o SCCmec tipo IIIA, e apresentaram uma considerável variedade de subtipos (A1-A16). Cinco cepas de MRSA portando SCCmec IV também foram xiv identificadas, três delas relacionadas geneticamente ao clone USA800 (Padrão B). Destas cinco, três (2 padrão F e 1 padrão B) foram altamente susceptíveis as drogas testadas, entretanto, dois outros isolados, padrão B, apresentaram multirresistência. As amostras restantes pertenciam a padrões de PFGE distintos dos clones internacionais predominantes em nosso continente. Para realização deste projeto de pesquisa, a metodologia exigiu a interação com pesquisadores de áreas como: infectologia, microbiologia e biologia molecular. Portanto, esta dissertação apresentou um caráter de multidisciplinaridade e transdiciplinaridade no seu desenvolvimento

Atividade antibacteriana das plantas copaifera duckei dwyer e pseudobombax marginatum e sua interação com a superfície celular bacteriana

A resistência microbiana a antimicrobianos tem favorecido a busca por substâncias bioativas provenientes de plantas usadas na medicina popular, com o intuito de se obter novos fármacos com atividade antimicrobiana. Neste estudo, foi proposta a investigação da atividade antibacteriana do óleo-resina de Copaifera duckei e de diferentes extratos da casca de Pseudobombax marginatum, e seus possíveis mecanismos de ação. O potencial inibitório antibacteriano foi avaliado utilizando-se os métodos de difusão e diluição em ágar, e a bioautografia. O mecanismo de ação foi analisado por microscopia eletrônica, no qual se observou alterações na ultraestrutura bacteriana, e por eletroforese em SDS-PAGE, que determinou ação sobre as proteínas das superfícies celulares. A análise química foi realizada pelas técnicas de Espectrometria de massas acoplada ao Cromatógrafo a gás- EM/CG (C. duckei) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência- CLAE (P. marginatum). Entre as bactérias estudadas, B. cereus foi a mais suscetível às plantas em estudo, com concentrações inibitórias mínimas (CIMs) correspondentes a 0,3125 mg/mL para o óleo-resina de copaíba, e 0,5 mg/mL para extrato hidroalcoólico (1:1) e 0,512 mg/mL para a fração butanólica da casca P. marginatum, nos quais pôde-se observar alterações na parede celular do B. cereus, com remoção da camada S, espessamento da parede celular e formação de diversos septos nos centros de divisão celular. A análise química por EM/CG mostrou compostos terpênicos no óleo-resina de C. duckei, tendo como composto majoritário o β-bisaboleno, e a análise por CLAE mostrou a presença de compostos derivados da catequina na casca do P. marginatum. Desta forma, as plantas em estudo mostram um potencial antibacteriano considerável, podendo contribuir tanto na terapia antimicrobiana como na área de alimentos, tendo como um de seus prováveis sítios de ação a parede celular bacteriana

Diagnóstico molecular da talassemia ALFA em indivíduos com microcitose e/ou hipocromia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Caracterização molecular e laboratorial da talassemia beta e da interação hemoglobina s/talassemia beta

Beta thalassemia arises as a consequence of the reduction (β+, β++, βsilent) or absence (β0) of beta globin chain synthesis and results from a number of mechanisms that lead to genetic defects. The inheritance of beta thalassemia is characterized by the existence of heterozygous individuals, compound heterozygotes, homozygotes and those with coinheritance of beta thalassemia allele and other thalassemias and/or hemoglobin variants. The aim of this study was to perform molecular and laboratory characterization of beta thalassemia in heterozygous and homozygous individuals and in those with coinheritance of S beta thalassemia. A total of 48 individuals were included (35 heterozygotes, 4 homozygotes and 9 S beta thalessemia carriers) referred to the Integrated Laboratory of Clinical Analyses of the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN) and the Hematology Ambulatory Facility of the Dalton Barbosa Cunha Hemocenter (Hemonorte Natal, Brazil). Peripheral blood samples form each patient underwent the following laboratory examinations: erythrogram, hemoglobin electrophoresis at alkaline pH, measurements of Hb A2, Fetal Hb and serum ferritin. DNA was extracted using the illustra blood genomicPrep Mini Spin Kit and molecular characterization was performed by the PCR/RFLP technique, which involves digestion with specific restriction enzymes for IVS-1 nt 1 (G®A), IVS-1 nt 6 (T®C) and codon 39 (CAG®TAG) mutations. Of the 35 heterozygotes, 37.1% showed IVS-1 nt 6 mutation, 42.9% IVS-1 nt 1 and 20% were carriers of other mutations not identified by the technique used. The four homozygous patients presented with the IVS-1 nt 6 mutation, while 66.7% of the individuals with S beta thalassemia had the IVS-1 nt 1 mutation. Codon 39 was not detected in any of the patients investigated. Of the thallasemic alleles found, 40.4% were IVS- 1 nt 1, 40.4% IVS-1 nt 6 and 19.2% were not identified. Laboratory data showed that the heterozygotes exhibited microcytosis and hypochromia, evidenced by MCV ranging from 57 to 75fL and MCH from 15.9 to 23.6 pg. Hemoglobin A2 varied between 3.7 and 7.2%. The homogygotes also showed reduced MCV and MCH and elevated HbA2.. Comparison of laboratory data between heterozygous individuals with IVS-1 nt 1 and IVS-1 nt 6 mutations showed that heterozygotes for the IVS1-1 mutation had significantly lower mean MCV and MCH (p = 0.023 and 0.007, respectively) and significantly higher hemoglobin A2 (p < 0.001) when compared to heterozygotes for the IVS-1 nt 6 mutation. PCR/RFLP was useful in identifying the presence or absence of IVS-1 nt 6, IVS-1 nt 1 and codon 39 mutations in most of the patients investigated here. This is the first study conducted in the state of Rio Grande do Norte, Brazil aimed at identifying beta thalassemia mutations and represents an important contribution to the knowledge regarding the molecular profile of beta thalassemia in our country

Análise da frequência alélica de 15 LOCI STR na população do Rio Grande do Norte

Human population have a significant number of polymorphic loci, whose use and applications range from construction of linkage maps, to study the evolution of populations, through the determination of paternity, forensic medicine and migration. Currently, STRs (Short Tanden Repeats) markers are considered the major markers for human identification, mainly due to its abundance and high variability because of the fact that they are easily amplifiable by PCR (Polymerase Chain Reaction), work with low amounts of DNA and be capable of automation processes involving fluorescence detection. The creation of regional databases containing allele frequencies of population provide subsidies to increase the reliability of the results of determining the genetic link. This paper aims to obtain a database of allele frequencies of 15 polymorphic molecular loci (D8S1179, D21S11, D7S820, CSF1PO, D19S433, vWA, TPOX, D18S51, D3S1358, TH01, D13S317, D16S539, D2S1338, D5S818 e FGA) in a population classifies as born in the State of Rio Grande do Norte, Brazil, totaling 1100 unrelated individuals. To evaluate the frequency, DNA samples were submitted to PCR amplification, followed by capilarry electrophoresis genetic sequencer. The frequencies identified in this study were compared with brazilian population in general and other states in Brazil. Except for the loci D21S11, D19S433 and D2D1338, the genotypes found were in Hardy-Weinberg equilibrium and no significant differences among the frequencies were found in the populations studied. The most informative loci was D2S1338 and D18S51, and the less informative is the locus TPOX

Produção e avaliação de nanoemulsão catiônica como possível vetor não-viral para pIRES2-EGFP

Gene therapy is based on the transfer of exogenous genetic material into cells or tissues in order to correct, supplement or silencing a particular gene. To achieve this goal, efficient vehicles, viral or non-viral, should be developed. The aim of this work was to produce and evaluate a nanoemulsion system as a possible carrier for no-viral gene therapy able to load a plasmid model (pIRES2-EGFP). The nanoemulsion was produced by the sonication method, after been choose in a pseudo-ternary phase diagram build with 5 % of Captex 355®, 1.2 % of Tween 80®, 0.8 % of Span 80®, 0.16% of stearylamine and water (to 100 %). Measurements of droplet size, polydispersity index (PI), zeta potential, pH and conductivity, were performed to characterize the system. Results showed droplets smaller than 200 nm (PI < 0.2) and zeta potential > 30 mV. The formulation pH was near to 7.0 and conductivity was that expected to oil in water systems (70 to 90 μS/s) A scale up study, the stability of the system and the best sterilization method were also evaluated. We found that the system may be scaled up considering the time of sonication according to the volume produced, filtration was the best sterilization process and nanoemulsions were stable by 180 days at 4 ºC. Once developed, the complexation efficiency of the plasmid (pDNA) by the system was tested by agarose gel electrophoresis retardation assay.. The complexation efficiency increases when stearylamine was incorporated into aqueous phase (from 46 to 115 ng/μL); regarding a contact period (nanoemulsion / pDNA) of at least 2 hours in an ice bath, for complete lipoplex formation. The nanoemulsion showed low toxicity in MRC-5 cells at the usual transfection concentration, 81.49 % of survival was found. So, it can be concluded that a nanoemulsion in which a plasmid model was loaded was achieved. However, further studies concerning transfectation efficiency should be performed to confirm the system as non-viral gene carrier

Estudo eritroleucométrico e proteinograma sérico do sangue do cordão umbilical e jugular de eqüinos ao nascimento e de suas respectivas mães

Colheram-se amostras de sangue do cordão umbilical (SCU) e do sangue circulante de cinco eqüinos neonatos, imediatamente após o nascimento, e o sangue da própria mãe, utilizando-se um sistema a vácuo. O material foi submetido à contagem global de hemácias e leucócitos e à determinação do volume globular e da concentração de hemoglobina; à contagem diferencial de leucócitos em esfregaços sangüíneos; e ao cálculo dos índices eritrocitométricos. Foram realizadas a dosagem de proteínas séricas totais e a eletroforese das proteínas séricas em gel de agarose. Não houve diferenças significativas entre os parâmetros do SCU e do sangue da jugular dos potros. No SCU dos potros observaram-se valores mais elevados para contagem global de hemácias (9,75x10(6)/µl), dosagem de hemoglobina (14,65g/dl) e concentração de hemoglobina corpuscular média (37,23g/dl); e valores menores para volume corpuscular médio (40,50fl), proteína total (4,37g/dl), alfa-globulinas (0,65g/dl), beta-globulinas (1,10g/dl), gama-globulinas (0g/dl) e contagens global (5,40 x 10³/µl) e diferencial de leucócitos, exceto contagem de neutrófilos bastonetes e monócitos, quando comparados com os valores obtidos no sangue de suas mães.

Perfil eletroforético de proteínas séricas do sangue do cordão umbilical de cães

A importância do estudo do sangue do cordão umbilical (SCU) tem sido verificada pela presença de células-tronco hematopoéticas no SCU humano. O modelo experimental em cão tem propiciado informações importantes nos transplantes em humanos. Entretanto, apesar da importância do SCU e do modelo experimental em cães, não existem estudos sobre a eletroforese de proteínas séricas do cordão umbilical canino. No presente protocolo experimental, foi feita a colheita de SCU de 20 neonatos caninos, o qual foi utilizado para o fracionamento eletroforético de suas proteínas. Os valores médios absolutos obtidos para proteínas séricas totais, albumina, alfa, beta e gamaglobulinas no sangue do cordão umbilical de cães ao nascimento foram 3,09±0,59; 1,51±0,38; 0,87±0,17; 0,68±0,12 e 0,03±0,01, respectivamente. Todos os resultados apresentaram-se abaixo dos níveis reportados para animais adultos, devido à passagem das proteínas e suas frações ocorrerem principalmente através do colostro e pela imaturidade hepática. em todos os traçados eletroforéticos do SCU de cães, foi observada uma pequena curva entre alfaglobulina 2 e betaglobulina 1, não relatada no soro de cães adultos. Portanto, neste experimento, foram observadas diferenças quantitativas no traçado eletroforético das proteínas séricas do SCU de cães, ao nascimento, diferindo-os, neste particular, de cães em diferentes fases da vida pós-colostral.

Evaluation of electrophoretic profile and albumin quota in the cerebrospinal fluid of dogs with distemper showing or not neurvous signs

Estudaram-se o perfil eletroforético das proteínas liquóricas e a cota de albumina em cães sem e com cinomose na fase neurológica e não-neurológica. A punção da cisterna magna para a obtenção de amostras de liquor realizou-se em 30 cães. Analisaram-se teores de proteínas totais, cota de albumina e fracionamento eletroforético das proteínas liquóricas em gel de agarose. Os resultados foram semelhantes nos cães normais e nos cães com cinomose sem sinais neurológicos e significativamente elevados no grupo de cães com cinomose apresentando sinais neurológicos. O estudo do quadro protéico do líquido cérebroespinhal foi útil e contribuiu significativamente na detecção de lesões ao sistema nervoso central e de danos à barreira hematoencefálica durante a fase neurológica da cinomose.

Acute phase proteins: a potential approach for diagnosing chronic infection by Trypanosoma vivax

O objetivo do presente estudo foi verificar possíveis alterações nas proteínas de fase aguda em ovinos infectados experimentalmente com Trypanosoma vivax. Para tanto, foram utilizados oito ovinos machos, sendo quatro usados como controle e quatro infectados com 10(5) tripomastigotas de T. vivax. Colheram-se amostras de sangue em dois tempos antes da infecção e, posteriormente, aos 5, 7, 9, 11, 13, 15, 20, 30, 45, 60, 75, 90, 105 e 120 dias após a infecção (dpi); após centrifugação e aliquotização das amostras. As proteínas de fase aguda foram separadas por eletroforese em gel de acrilamida, contendo dodecil sulfato de sódio, e suas concentrações foram determinadas através de densitometria computadorizada. A dosagem de proteína total foi realizada pelo método colorimétrico do biureto. A contagem dos tripanossomas foi realizada diariamente, utilizando-se uma alíquota de 5 µL de sangue disperso em lâmina de microscopia, sob lamínula de 22 × 22 mm, contando-se os parasitos em 100 campos microscópicos, com objetiva de 40×, multiplicados pelo fator de correção do microscópio, e o resultado expresso em parasitos por mL de sangue. Para a análise estatística, empregou-se o teste de Wilcoxon a 5% de probabilidade. Foi observada a diminuição de diversas proteínas de fase aguda e aumento de antitripsina e transferrina que podem ser utilizadas para auxiliar no diagnóstico da infecção por T. vivax, principalmente na fase crônica da infecção.

Proteinogramas séricos de ratos Wistar experimentalmente infectados com Trypanosoma evansi

Estabeleceu-se o perfil eletroforético de proteínas séricas de ratos Wistar experimentalmente infectados com Tripanosoma evansi, utilizando-se 40 ratos, distribuídos em oito grupos de cinco animais cada. Um grupo foi mantido como testemunho (G1), e os demais (G2 a G8) foram inoculados, via intraperitoneal, com cerca de 10³tripomastigota de T. evansi. Amostras de sangue para obtenção de soro foram coletadas no quinto (G2), 10º (G3), 15º (G4), 30º (G5), 45º (G6), 60º (G7) e 75º (G1 e G8) dia após as inoculações. O fracionamento das proteínas foi realizado pela técnica SDS-PAGE. Foram identificadas 31 proteínas, sendo sete de fase aguda: ceruloplasmina (101KD), hemopexina (83KD), transferrina (75KD), albumina (66KD), antitripsina (60KD), haptoglobina (44KD) e glicoproteína ácida (38KD). As proteínas com pesos moleculares 12KD; 22KD; 25KD; 28KD; 32,5KD; 35KD; 53,5KD; 63KD e 72KD apareceram apenas nos ratos inoculados com T. evansi.

Proteinograma sérico de bovinos da raça Curraleir

Estudou-se o perfil eletroforético das proteínas séricas de bovinos sadios da raça Curraleiro por meio da técnica de eletroforese em gel de acrilamida contendo dodecil sulfato de sódio. Utilizaram-se amostras de soro sanguíneo de 228 bovinos da raça Curraleiro, 51 machos e 177 fêmeas, com idades entre sete meses e 12 anos, pertencentes a dois rebanhos localizados nos Estados de Goiás e Tocantins. Foram quantificadas proteína total e concentração plasmática de fibrinogênio. Verificaram-se variações nas concentrações das diferentes frações proteicas. Foram detectadas 26 proteínas e identificadas 10 delas. A ceruloplasmina esteve ausente em 78,1% dos indivíduos, e a α-antitripsina não foi detectada em nenhum animal. Proteína total, globulina, IgA, IgG e fibrinogênio aumentaram com a idade e houve correlação positiva entre os níveis séricos de haptoglobina e α1-glicoproteína ácida.

Perfil eletroforético do proteinograma sérico de eqüinos com obstrução experimental do cólon menor

Avaliaram-se as alterações do proteinograma sérico de eqüinos submetidos à isquemia e reperfusão do cólon menor por distensão intraluminal. Foram utilizados 10 animais submetidos à laparotomia pelo flanco, em posição quadrupedal, para a indução de obstrução no cólon menor durante um período de quatro horas. Cinco animais foram instrumentados, mas sem distensão (grupo controle - G1). em cinco outros animais, foi realizada isquemia mural por distensão do cólon menor via manguito inflado com 40mmHg (grupo distendido - G2). Foram colhidas amostras de sangue antes da intervenção cirúrgica (M1), com 4 horas da colocação do manguito (M2) e com 3 horas (M3) e 12 horas (M4) de reperfusão. Após centrifugação e fracionamento das amostras, as proteínas de fase aguda foram separadas por eletroforese em gel de poliacrilamida contendo SDS-PAGE, e suas concentrações determinadas por densitometria computadorizada. Foram encontradas 19 proteínas no fracionamento eletroforético, com peso molecular variando de 185.000 a 14.000 Daltons (Da). Os pesos moleculares encontrados, correspondentes às proteínas mais conhecidas, foram ceruloplasmina, 130.000 Da; proteína C-reativa, 122.000 Da; transferrina, 85.000 Da; α1-antitripsina, 61.000 Da; haptoglobina, 47.000 Da; e glicoproteína ácida, 40.000 Da. Os resultados mostram que proteínas de fase aguda se alteram após o trauma cirúrgico.