Human MutSalpha recognizes damaged DNA base pairs containing O6-methylguanine, O4-methylthymine, or the cisplatin-d(GpG) adduct.

Bacterial and mammalian mismatch repair systems have been implicated in the cellular response to certain types of DNA damage, and genetic defects in this pathway are known to confer resistance to the cytotoxic effects of DNA-methylating agents. Such observations suggest that in addition to their ability to recognize DNA base-pairing errors, members of the MutS family may also respond to genetic lesions produced by DNA damage. We show that the human mismatch recognition activity MutSalpha recognizes several types of DNA lesion including the 1,2-intrastrand d(GpG) crosslink produced by cis-diamminedichloroplatinum(II), as well as base pairs between O6-methylguanine and thymine or cytosine, or between O4-methylthymine and adenine. However, the protein fails to recognize 1,3-intrastrand adduct produced by trans-diamminedichloroplatinum(II) at a d(GpTpG) sequence. These observations imply direct involvement of the mismatch repair system in the cytotoxic effects of DNA-methylating agents and suggest that recognition of 1,2-intrastrand cis-diamminedichloroplatinum(II) adducts by MutSalpha may be involved in the cytotoxic action of this chemotherapeutic agent.

Complementation of an Escherichia coli adhE mutant by the Entamoeba histolytica EhADH2 gene provides a method for the identification of new antiamebic drugs.

The pathogenic protozoan parasite Entamoeba histolytica, the cause of amebic dysentery and amebic liver abscess, is an obligate anaerobe, and derives energy from the fermentation of glucose to ethanol with pyruvate and acetyl coenzyme A as intermediates. We have isolated EhADH2, a key enzyme in this pathway, that is a NAD+- and Fe2+-dependent bifunctional enzyme with acetaldehyde dehydrogenase and alcohol dehydrogenase activities. EhADH2 is the only known eukaryotic member of a newly defined family of prokaryotic multifunctional enzymes, which includes the Escherichia coli AdhE enzyme, an enzyme required for anaerobic growth of E. coli. Because of the critical role of EhADH2 in the amebic fermentation pathway and the lack of known eukaryotic homologues of the EhADH2 enzyme, EhADH2 represents a potential target for antiamebic chemotherapy. However, screening of compounds for antiamebic activity is hampered by the cost of large scale growth of Ent. histolytica, and difficulties in quantitating drug efficacy in vitro. To approach this problem, we expressed the EhADH2 gene in a mutant strain of E. coli carrying a deletion of the adhE gene. Expression of EhADH2 restored the ability of the mutant E. coli strain to grow under anaerobic conditions. By screening compounds for the ability to inhibit the anaerobic growth of the E. coli/EhADH2 strain, we have developed a rapid assay for identifying compounds with anti-EhADH2 activity. Using bacteria to bypass the need for parasite culture in the initial screening process for anti-parasitic agents could greatly simplify and reduce the cost of identifying new therapeutic agents effective against parasitic diseases.

Novel human DNA alkyltransferases obtained by random substitution and genetic selection in bacteria.

DNA repair alkyltransferases protect organisms against the cytotoxic, mutagenic, and carcinogenic effects of alkylating agents by transferring alkyl adducts from DNA to an active cysteine on the protein, thereby restoring the native DNA structure. We used random sequence substitutions to gain structure-function information about the human O6-methylguanine-DNA methyltransferase (EC 2.1.1.63), as well as to create active mutants. Twelve codons surrounding but not including the active cysteine were replaced by a random nucleotide sequence, and the resulting random library was selected for the ability to provide alkyltransferase-deficient Escherichia coli with resistance to the methylating agent N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine. Few amino acid changes were tolerated in this evolutionarily conserved region of the protein. One mutation, a valine to phenylalanine change at codon 139 (V139F), was found in 70% of the selected mutants; in fact, this mutant was selected much more frequently than the wild type. V139F provided alkyltransferase-deficient bacteria with greater protection than the wild-type protein against both the cytotoxic and mutagenic effects of N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine, increasing the D37 over 4-fold and reducing the mutagenesis rate 2.7-5.5-fold. This mutant human alkyltransferase, or others similarly created and selected, could be used to protect bone marrow cells from the cytotoxic side effects of alkylation-based chemotherapeutic regimens.

Identification of pentosidine as a native structure for advanced glycation end products in beta-2-microglobulin-containing amyloid fibrils in patients with dialysis-related amyloidosis.

beta-2-Microglobulin (beta-2m) is a major constituent of amyloid fibrils in patients with dialysis-related amyloidosis (DRA). Recently, we found that the pigmented and fluorescent adducts formed nonenzymatically between sugar and protein, known as advanced glycation end products (AGEs), were present in beta-2m-containing amyloid fibrils, suggesting the possible involvement of AGE-modified beta-2m in bone and joint destruction in DRA. As an extension of our search for the native structure of AGEs in beta-2m of patients with DRA, the present study focused on pentosidine, a fluorescent cross-linked glycoxidation product. Determination by both HPLC assay and competitive ELISA demonstrated a significant amount of pentosidine in amyloid-fibril beta-2m from long-term hemodialysis patients with DRA, and the acidic isoform of beta-2m in the serum and urine of hemodialysis patients. A further immunohistochemical study revealed the positive immunostaining for pentosidine and immunoreactive AGEs and beta-2m in macrophage-infiltrated amyloid deposits of long-term hemodialysis patients with DRA. These findings implicate a potential link of glycoxidation products in long-lived beta-2m-containing amyloid fibrils to the pathogenesis of DRA.

Antimycobacterial activities of antisense oligodeoxynucleotide phosphorothioates in drug-resistant strains.

Strains of Mycobacterium smegmatis, a mycobacterium which shares genetic sequences, grows more rapidly, and is nonpathogenic in man as compared with Mycobacterium tuberculosis, were utilized for the initial development of new antimycobacterial therapy. Drug-resistant strains of M. smegmatis which are known to arise in a manner identical to the emergence of drug-resistant strains of M. tuberculosis were isolated and utilized as models for the antimycobacterial activities of modified and unmodified oligodeoxynucleotide phosphorothioates in broth cultures. Under normal conditions, oligodeoxynucleotide phosphorothioates do not enter mycobacteria, and several strategies were successfully utilized to afford entry of oligonucleotides into the mycobacterial cells. One involved the presence of very low levels of ethambutol, which enables the entry of oligonucleotides into mycobacteria because of its induced alterations in the cell wall, and another involved the utilization of oligonucleotides covalently attached to a D-cycloserine molecule, whereby entry into the mycobacterial cell is achieved by a receptor-mediated process. Another low molecular weight, covalently attached ligand that enabled the entry and subsequent antimycobacterial activities of oligodeoxynucleotide phosphorothioates in the absence of a cell wall modifying reagent was biotin. Significant sequence-specific growth inhibition of wild-type, as well as of drug-resistant, M. smegmatis was obtained by modified oligonucleotides complementary in sequence to a specific region of the mycobacterium aspartokinase (ask) gene when utilized in combinations with ethambutol (as compared to ethambutol alone) or as D-cycloserine or biotin covalent adducts without the presence of any other cytotoxic or cytostatic agent.

Stimulation-dependent I kappa B alpha phosphorylation marks the NF-kappa B inhibitor for degradation via the ubiquitin-proteasome pathway.

The nuclear translocation of NF-kappa B follows the degradation of its inhibitor, I kappa B alpha, an event coupled with stimulation-dependent inhibitor phosphorylation. Prevention of the stimulation-dependent phosphorylation of I kappa B alpha, either by treating cells with various reagents or by mutagenesis of certain putative I kappa B alpha phosphorylation sites, abolishes the inducible degradation of I kappa B alpha. Yet, the mechanism coupling the stimulation-induced phosphorylation with the degradation has not been resolved. Recent reports suggest a role for the proteasome in I kappa B alpha degradation, but the mode of substrate recognition and the involvement of ubiquitin conjugation as a targeting signal have not been addressed. We show that of the two forms of I kappa B alpha recovered from stimulated cells in a complex with RelA and p50, only the newly phosphorylated form, pI kappa B alpha, is a substrate for an in vitro reconstituted ubiquitin-proteasome system. Proteolysis requires ATP, ubiquitin, a specific ubiquitin-conjugating enzyme, and other ubiquitin-proteasome components. In vivo, inducible I kappa B alpha degradation requires a functional ubiquitin-activating enzyme and is associated with the appearance of high molecular weight adducts of I kappa B alpha. Ubiquitin-mediated protein degradation may, therefore, constitute an integral step of a signal transduction process.

Análise de acetona em ar exalado: desenvolvimento de método eletroanalítico e algoritmo para processamento de sinais

Propõe-se método novo e completo para análise de acetona em ar exalado envolvendo coleta com pré-concentração em água, derivatização química e determinação eletroquímica assistida por novo algoritmo de processamento de sinais. Na literatura recente a acetona expirada vem sendo avaliada como biomarcador para monitoramento não invasivo de quadros clínicos como diabetes e insuficiência cardíaca, daí a importância da proposta. Entre as aminas que reagem com acetona para formar iminas eletroativas, estudadas por polarografia em meados do século passado, a glicina apresentou melhor conjunto de características para a definição do método de determinação por voltametria de onda quadrada sem a necessidade de remoção de oxigênio (25 Hz, amplitude de 20 mV, incremento de 5 mV, eletrodo de gota de mercúrio). O meio reacional, composto de glicina (2 mol·L-1) em meio NaOH (1 mol·L-1), serviu também de eletrólito e o pico de redução da imina em -1,57 V vs. Ag|AgCl constituiu o sinal analítico. Para tratamento dos sinais, foi desenvolvido e avaliado um algoritmo inovador baseado em interpolação de linha base por ajuste de curvas de Bézier e ajuste de gaussiana ao pico. Essa combinação permitiu reconhecimento e quantificação de picos relativamente baixos e largos sobre linha com curvatura acentuada e ruído, situação em que métodos convencionais falham e curvas do tipo spline se mostraram menos apropriadas. A implementação do algoritmo (disponível em http://github.com/batistagl/chemapps) foi realizada utilizando programa open source de álgebra matricial integrado diretamente com software de controle do potenciostato. Para demonstrar a generalidade da extensão dos recursos nativos do equipamento mediante integração com programação externa em linguagem Octave (open source), implementou-se a técnica da cronocoulometria tridimensional, com visualização de resultados já tratados em projeções de malha de perspectiva 3D sob qualquer ângulo. A determinação eletroquímica de acetona em fase aquosa, assistida pelo algoritmo baseado em curvas de Bézier, é rápida e automática, tem limite de detecção de 3,5·10-6 mol·L-1 (0,2 mg·L-1) e faixa linear que atende aos requisitos da análise em ar exalado. O acetaldeído, comumente presente em ar exalado, em especial, após consumo de bebidas alcoólicas, dá origem a pico voltamétrico em -1,40 V, contornando interferência que prejudica vários outros métodos publicados na literatura e abrindo possibilidade de determinação simultânea. Resultados obtidos com amostras reais são concordantes com os obtidos por método espectrofotométrico, em uso rotineiro desde o seu aperfeiçoamento na dissertação de mestrado do autor desta tese. Em relação à dissertação, também se otimizou a geometria do dispositivo de coleta, de modo a concentrar a acetona num volume menor de água gelada e prover maior conforto ao paciente. O método completo apresentado, englobando o dispositivo de amostragem aperfeiçoado e o novo e efetivo algoritmo para tratamento automático de sinais voltamétricos, está pronto para ser aplicado. Evolução para um analisador portátil depende de melhorias no limite de detecção e facilidade de obtenção eletrodos sólidos (impressos) com filme de mercúrio, vez que eletrodos de bismuto ou diamante dopado com boro, entre outros, não apresentaram resposta.

Influence of different genotypes in the pattern of selenoprotein expression in response to Brazil nut supplementation

The micronutrient selenium is essential to human physiology. As the amino acid selenocysteine, it is inserted into selenoproteins with a wide range of functions including antioxidant capacity, thyroid hormone metabolism, improvement of immune system, brain function, fertility and reproduction. Low selenium status has been associated with increased risk for chronic diseases, such as cancer, type-2 diabetes and cardiovascular disease. In this context, several studies have been conducted in order to investigate if selenium supplementation could reduce the risk of such diseases. However, genetic variations may interfere in the response of individuals to a dietary intervention and must be considered as a important source of inter-individual variation. Therefore, this study was conducted was conducted to investigate the influence of genetic variations in selenoproteins genes on the response to an intervention with Brazil nuts, the richest source of selenium known in nature. The study included 130 healthy volunteers with both genders, aged 20 to 60 years old selected in University of São Paulo. They received nuts for 8 weeks, eating one nut a day, and did a washout period for more 8 weeks. All volunteers had a blood sampling collection every 4 weeks during 4 months, in a total of 5. The following analysis were done: anthropometric measurements, lipid profile, plasma malondialdehyde, plasma and erythrocyte Se, selenoprotein P, plasma and erythrocyte GPx activity, gene expression of GPX1, SEPP1, SELS and SEP15. The volunteers were also genotyped for SNPs rs1050450, rs3811699, rs1800699, rs713041, rs3877899, rs7579, rs34713741 and rs5845. Each unit of Brazil nut provided an average of 300 µg of selenium. All 130 volunteers completed the protocol. The concentrations of total cholesterol and glucose decreased after 8 weeks of supplementation. Moreover, HDL concentrations were higher for carriers of the variant T allele for GPX4_rs713041. The frequencies of the variant genotypes were 5,4% for rs1050450, rs3811699 e rs1088668, 10% for rs3877899, 19,2% for rs713041 e rs7579, 11,5% for rs5845 and 8,5% for rs34713741. The levels of the five biomarkers increased significantly after supplementation. In addition, erythrocyte GPx activity was influenced by rs1050450, rs713041 and rs5845; erythrocyte selenium was influenced by rs5845 and plasma selenium by rs3877899. Gene expression of GPX1, SEPP1 and SEP15 were higher after supplementation. The SNP rs1050450 influenced GPX1 mRNA expression and rs7579 influenced SEPP1 mRNA expression. Therefore, it can be concluded that the supplementation with one of Brazil nut for 8 weeks was efficient to reduce total cholesterol and glucose levels and to increase the concentrations of the main biomarkers of selenium status in healthy adults. Furthermore, our results suggest that GPX4_rs713041 might interfere on HDL concentrations and GPx1 activity, GPX1_rs1050450 might interfere on GPx1 activity, SEP15_rs5845 might interfere on GPx1 activity and erythrocyte selenium and SEPP1_3877899 might interfere on plasma Se levels. Therefore, the effect of genetic variations should be considered in future nutritional interventions evaluating the response to Brazil nut supplementation.

Fotofísica de enodionas

Em 1906, Albrecht obteve a primeira enodiona conhecida, ao reagir benzoquinona com ciclopentadieno. A estrutura desta enodiona somente foi elucidada em 1928, por Diels e Alder que, entretanto, perceberam ser possív.el existirem dois diferentes isômeros para o composto em questão: endo e exo. A descoberta, em 1958, da reação de fotocilização deste aduto de Diels-Alder, por Cookson e colaboradores, demonstrou que se tratava do isômero endo e esta reação passou a ser utilizada para se comprovar a configuração endo de vários compostos de estrutura análoga. Porém, apesar de sua importância histórica como método para comprovar a configuração dos adutos de Diels-Alder, os dados disponíveis até hoje são insuficientes para o esclarecimento dos processos subjacentes à fotociclização desses compostos, especialmente porque hoje sabemos que existem adutos de configuração endo que não fotociclizam. Visando aumentar o conhecimento sobre o comportamento destes adutos frente à reação de fotociclização, determinaram-se seus espectros de absorção (na região do UVNisível) e de emissão de luminescência e concluiu-se, com base em nossos resultados e daqueles relatados na literatura, que o fato de não ocorrer a fotociclização de alguns adutos de configuração endo não depende exclusivamente da estabilidade dos estados excitados envolvidos, ainda que essa característica e a natureza destes certamente afete os rendimentos quânticos da reação. Antes, parece-nos que estruturas que permitam deslocalizar um dos elétrons do birradical intermediariamente formado neste processo propiciam a reversão deste intermediário ao reagente, ao invés de se formar o produto de fotociclização. Alem disso, reinvestigamos a reação de fotoisomerização endo → exo do aduto de benzoquinona e ciclopentadieno, por irradiação em etanol/trietil-amina, relatada por Pandey e colaboradores em 1990, tendo verificado que tal isomerização não ocorre nas condições descritas na literatura, obtendo-se, ao invés disso, principalmente o tautômero aromático da enodiona e seu produto de fotociclização. Por outro lado, descobrimos que, deixar em repouso, no escuro, o aduto de benzoquinona e ciclopentadieno em etanol/trietil-amina conduz,a um dímero deste aduto, não descrito previamente.

Oxidação eletroquímica de etanol em temperatura ambiente e intermediária: estudo quantitativo das vias reacionais por espectrometria de massas on-line

Na primeira parte do trabalho, foram investigados materiais ativos para eletro-oxidar etanol e acetaldeído seletivos para a rota C2 (Carbono 2) e, também, ativos para eletro-oxidar hidrogênio molecular, visando a aplicação em células a combustível de hidrogênio indireto. Neste tipo de célula, um processador de combustível externo desidrogena o etanol e os produtos desta reação, contendo H2, acetaldeído e, possivelmente, etanol residual, são direcionados para alimentar o ânodo. Neste sentido, o eletrocatalisador anódico pode ser ativo para a eletro-oxidação de etanol residual, bem como acetaldeído, mas este deve catalisar a reação via C2 com o objetivo de evitar a formação de espécies que envenenam a superfície catalítica (CO ou CHx), ou seja, a ligação C-C deve permanecer intacta. Os eletrocatalisadores bimetálicos foram formados por M/Pt/C (onde M = W, Ru ou Sn) e os produtos reacionais foram analisados por DEMS On-line. Os resultados mostraram que Ru/Pt/C e Sn/Pt/C apresentaram maiores taxas de reação global, no entanto, eles não foram seletivos. Por outro lado, W2/Pt3/C foi mais seletivo para a rota C2, dada a não formação de CH4 e CO2. Além disso, este material também foi ativo e estável para a eletro-oxidação de H2, mesmo na presença de acetaldeído, o que o torna um potencial catalisador para aplicação no ânodo de células a combustível de hidrogênio indireto. Na segunda parte do trabalho, o objetivo foi relacionado com o estudo de eletrocatalisadores seletivos para a rota C1 (Carbono 1). A oxidação eletroquímica do etanol e de seus produtos reacionais foram investigados por DEMS on-line em temperatura ambiente e intermediária (245oC). Para temperatura ambiente, utilizou-se solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4) e, para temperatura intermediária, utilizou-se ácido sólido (CsH2PO4) como eletrólito. Os eletrocatalisadores investigados foram formados por SnOxRuOx-Pt/C e Pt/C. Em temperatura ambiente, os resultados de polarização potenciodinâmica mostraram uma maior atividade eletrocatalítica para o material SnOxRuOx-Pt/C, com eficiência de corrente para formação de CO2 de 15,6% contra 15,2% para Pt/C, sob condições estagnantes, sem controle por transporte de massa. O stripping de resíduos reacionais, após a eletro-oxidação de etanol bulk, sob condições de fluxo, mostraram o acúmulo de espécies com 1 átomo de carbono (CO e CHx) que causam o bloqueio dos sítios ativos e são oxidadas eletroquimicamente somente em mais altos potenciais (ca. 1,0 V). Por outro lado, as curvas de polarização a 245oC mostraram maiores valores de eficiências de correntes para formação de CO2 (45% para Pt/C em ambos potenciais 0,5 V e 0,8 V contra 36% e 50% para SnOxRuOx-Pt/C em 0,5 V e 0,8 V respectivamente) quando comparado com os valores obtidos em temperatura ambiente, mas com atividades similares para SnOxRuOx-Pt/C e Pt/C. Para ambos os eletrocatalisadores, os estudos de espectrometria de massas a 245oC evidenciaram que as rotas eletroquímicas ocorrem em paralelo com rotas puramente químicas, envolvendo catálise heterogênea, de decomposição do etanol, produzindo H2 e CO2 como produtos majoritários.

Novel Photochemical Methodologies For Diversity Oriented Synthesis And Screening Of Combinatorial Libraries

The main goal of this project was to develop an efficient methodology allowing rapid access to structurally diverse scaffolds decorated with various functional groups. Initially, we discovered and subsequently developed an experimentally straightforward, high-yielding photoinduced conversion of readily accessible diverse starting materials into polycyclic aldehydes and their (hemi)acetals decorated by various pendants. The two step sequence, involving the Diels-Alder addition of heterocyclic chalcones and other benzoyl ethylenes to a variety of dienes, followed by the Paternò-Büchi reaction, was described as an alkene-carbonyl oxametathesis. This methodology offers a rapid increase in molecular complexity and diversity of the target scaffolds. To develop this novel methodology further and explore its generality, we directed our attention to the Diels-Alder adducts based on various chromones. We discovered that the Diels-Alder adducts of chromones are capable of photoinduced alkene-arene [2+2] cycloaddition producing different dienes, which can either dimerize or be introduced into a double-tandem [4π+2π]·[2π+2π]·[4π+2π]·[2π+2π] synthetic sequence, followed by an acid-catalyzed oxametathesis, leading to a rapid expansion of molecular complexity over a few experimentally simple steps. In view of the fact that oxametathesis previously was primarily observed in aromatic oxetanes, we decided to prepare model aliphatic oxetanes with a conformationally unconstrained or "flexible" methyl group based on the Diels-Alder adducts of cyclohexadiene or cyclopentadiene with methyl vinyl ketone. Upon addition of an acid, the expected oxametathesis occurred with results similar to those observed in the aromatic series proving the generality of this approach. Also we synthesized polycyclic oxetanes resulting from the Diels-Alder adducts of cyclic ketones. This not only gave us access to remarkably strained oxetane systems, but also the mechanism for their protolytic ring opening provided a great deal of insight to how the strain affects the reactivity. Additionally, we discovered that although the model Hetero-Diels-Alder adducts did not undergo [2+2] cycloaddition, both exo- and endo-Sulfa-Diels-Alder products, nonetheless, were photochemically active and various products with defined stereochemistry could be produced upon photolysis. In conclusion, we have developed an approach to the encoding and screening of solution phase libraries based on the photorelease of externally sensitized photolabile tags. The encoding tags can be released into solution only when a binding event occurs between the ligand and the receptor, equipped with an electron transfer sensitizer. The released tags are analyzed in solution revealing the identity of the lead ligand or narrowing the range of potential leads.

Estresse oxidativo em porfiria hepática experimental disparada por succinilacetona - um inibidor da ácido 5-aminolevulínico desidratase

Para otimizar um modelo experimental para o estudo do desbalanço redox em porfirias relacionadas ao acúmulo de ácido 5-aminolevulínico-(ALA), via inibição da ALA desidratase-(ALA-D), ratos foram tratados com o éster metílico de succinilacetona-(SAME), um catabólito da tirosina que inibe fortemente a ALA-O, mimetízando o estado metabólico observado nos portadores de portirias e tirosinemias. Estabeleceram-se modelos de tratamento agudo por 36 e 18 h. No primeiro, os animais receberam 3 injeções de SAME (10, 40 ou 80 mg/kg, grupos Ali-IV). No segundo, os animais receberam 3 injeções de 40 mg/kg de SAME, ALA ou éster metílico de ALA (grupos BII-IV), ALA:SAME (30: 10 mg/kg, grupo BV), ou 10 mg/kg SAME (grupo BVI). Paralelamente, avaliou-se se os sintomas neurológicos característicos das portirias decorriam de danos oxidativos mitocondriais. Para isso, aplicou-se uma tecnologia óptica para medidas da difusão da depressão cortical que determinou a oxigenação e o estado redox do cit c em mitocôndrias do córtex cerebral de ratos submetidos ao tratamento crônico com ALA (40 mg/kg), SAME (10 e 40 mg/kg) e ALA:SAME (30: 1O mg/kg), a cada 48 h, durante 30 dias. Tratamento agudo/36 h: Os níveis de ALA no plasma, fígado, cérebro e urina e o clearance renal do ALA aumentaram nos grupos tratados. A atividade de ALA-D e a coproporfirina urinária reduziram. A marcação para proteínas carboniladas, ferro e ferritina aumentou no fígado e cérebro dos grupos tratados, especialmente no All. Os níveis de malondialdeído hepático aumentaram no grupo AIV. A razão GSH/GSH+GSSG e a atividade de GPx cerebrais aumentaram nos grupos AIV e AIII, respectivamente. Consistentemente com estes dados indicando um desbalanço oxidativo induzido pelo SAME, alterações mitocondriais e citosólicas ultraestruturais foram reveladas, especialmente no fígado. Tratamento agudo/18 h: Os níveis de ALA plasmáticos aumentaram nos grupos tratados, exceto em BIV. O grupo BII mostrou aumento dos níveis hepáticos de ALA. Interessantemente, a inibição da atividade de ALA-D não foi evidenciada. O conteúdo de ferro plasmático aumentou no grupo BII. Para os grupos tratados com 10 e 40 mg SAME/kg, a atividade de SOD hepática reduziu ~50% com a extensão do tratamento de 18 para 36 h, sugerindo que este último é mais efetivo em promover danos oxidativos induzidos pelo ALA. Tratamento crônico/30 dias: Embora nenhuma alteração tenha sido evidenciada no estado redox dos animais tratados, o tratamento com ALA reduziu o fluxo sanguíneo cerebral (CBF) e o consumo de oxigênio-(CMRO2), sugerindo uma vasoconstrição mediada pelo ALA, efeito este confirmado por ensaios de reatividade vascular conduzidos em anéis de aorta de ratos incubados com ALA. O tratamento com ALA:SAME restaurou os níveis de CBF e CMRO2. Interessantemente, a disponibilidade do radical superóxido-(O2•-) estava reduzida nos anéis de aorta incubados com ALA. Juntos, estes dados: a)validam o modelo de tratamento agudo/36 h para o estudo bioquímico e dos possíveis efeitos fisiológicos induzidos pelo ALA, e b)sugerem que as alterações mediadas pelo ALA exógeno levam à vasoconstrição.

Lesões em DNA promovidas por produtos de oxidação do β-caroteno: possíveis implicações biológicas

Apesar de diversos estudos in vitro e em populações indicarem um efeito protetor do β-caroteno em sistemas biológicos, estudos epidemiológicos como o \"The Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention Study\" (ATBC) e o \"The Beta-Carotene and Retinol Efficacy Trial\" (CARET) mostraram um aumento na incidência de câncer pulmonar em indivíduos fumantes suplementados com β-caroteno. Essa ação contraditória tem sido chamada na literatura de \"Paradoxo do β-Caroteno\". Sabe-se que este carotenóide sob altas pressões de oxigênio ou na presença de peróxidos pode sofrer oxidação e levar a formação de compostos como aldeídos, epóxidos, etc, que são capazes de se adicionarem covalentemente ao DNA. Estudos, in vitro e in vivo têm demonstrado a possibilidade de os metabólitos do β-caroteno agirem como agentes pró-carcinogênicos. Estes agentes quando ativados quimicamente podem levar à formação de adutos de DNA. Já se sabe que alguns desses adutos encontramse em níveis aumentados em diversas situações de risco de câncer. Diversos grupos, incluindo o nosso, têm demonstrado a formação de lesões em DNA a partir de aldeídos e epóxidos exógenos ou gerados endogenamente. O presente trabalho mostra que a reação do β-caroteno e dois de seus produtos de oxidação, retinal e β-apo-8\'-carotenal, com 2\'-desoxiguanosina e DNA leva à formação de adutos. Dentre os adutos formados, foi caracterizado o aduto 1,N2eteno-2\'-desoxiguanosina (1 ,N2-εdGuo). Os níveis de outro aduto de DNA, a 8-oxo-7,8-dihidro-2\'-deoxiguanosina (8-oxodGuo), também foram monitoradas para estudo comparativo. A formação dos adutos também foi verificada em fibroblastos normais de pulmão humano (linhagem IMR-90) expostos ao β-caroteno e aos seus produtos de oxidação. Experimentos com ratos suplementados com β-caroteno e expostos à fumaça de cigarro em períodos de 7, 30 e 180 dias, mostraram níveis aumentados de 1,N2-εdGuo nos animais suplementados com o carotenóide comparado ao grupo veículo. Aumento no nível de 8-oxodGuo também foi verificado nos tratamentos de 7 e 180 dias. Um aumento significativo no nível do eteno aduto também foi verificado nos animais suplementados com β-caroteno e expostos à fumaça de cigarro, comparado ao grupo apenas exposto à fumaça após 7 e 180 dias de exposição. Nestes mesmos grupos, o aumento do 8-oxodGuo só foi observado no tratamento por 180 dias. Sabendo que estas lesões são comprovadamente mutagênicas, nossos estudos podem contribuir para o esclarecimento dos mecanismos envolvidos na formação de câncer em fumantes suplementados ou não com β-caroteno.

Enantioselective alkylation of β-keto esters promoted by dimeric Cinchona-derived ammonium salts as recoverable organocatalysts

Dimeric anthracenyldimethyl-derived Cinchona ammonium salts are used as chiral organocatalysts in 5 mol% for the phase-transfer enantioselective alkylation reaction of 2-alkoxycarbonyl-1-indanones with activated bromides. The corresponding adducts bearing a new all-carbon quaternary center are obtained usually in high yield and with moderate and opposite enantioselectivity (up to 55%) when using ammonium salts derived from quinidine and its pseudoenantiomer quinine as organocatalysts. These catalysts can be almost quantitatively recovered by precipitation in ether and reused.

Enantioselective Michael addition of isobutyraldehyde to nitroalkenes organocatalyzed by chiral primary amine-guanidines

Primary amine-guanidines derived from trans-cyclohexane-1,2-diamines are used as organocatalysts for the enantioselective conjugate addition of isobutyraldehyde to arylated and heteroarylated nitroalkenes. The reaction was performed in the presence of imidazole as the additive in aqueous DMF as the solvent at 0 °C. The corresponding Michael adducts bearing a new stereocenter were obtained in high yields and with enantioselectivities of up to 80%. Theoretical calculations are used to justify the observed sense of the stereoinduction.