Development and characterization of lipid-based nanosystems for controlled release of bioactive compounds

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica.

Lipid based nanocarriers for the delivery of the bioactive compound resveratrol

Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossistemas

Síntese de péptidos contendo resíduos de aminoácidos não proteinogénicos

Dissertação de mestrado em Química Medicinal

Repercussão cardiovascular, com e sem álcool, do carbonato de lodenafila, um novo inibidor da PDE5

FUNDAMENTO: A disfunção erétil afeta um grande número de homens no mundo e os inibidores de PDE 5 (iPDE5) estão entre os principais métodos de tratamento desses pacientes. O consumo social de álcool e o ato sexual apresentam uma relação considerável. Portanto, a associação entre álcool e iPDE5 pode ocorrer. O carbonato de lodenafila é um novo iPDE5 desenvolvido por uma empresa brasileira. OBJETIVO: Avaliar a repercussão cardiovascular do carbonato de lodenafila, associado ou não ao álcool, assim como as alterações na farmacocinética que esta associação possa determinar. MÉTODOS: Estudo realizado com 15 voluntários sadios que receberam em momentos diferentes o carbonato de lodenafila (CL) na dose de 160 mg em jejum, CL (160 mg) com álcool, ou somente placebo. Esses pacientes foram monitorados por 24 horas, sendo avaliado o quadro clínico, a pressão arterial (PA), a frequência cardíaca (FC), o intervalo QT e também os dados de farmacocinética. RESULTADOS: O carbonato de lodenafila, isoladamente ou associado com álcool, não determinou alterações clínicas significativas na PA ou FC, embora tenha ocorrido diminuição da PA estatisticamente significativa após 4 horas, nos voluntários que receberam medicamento e álcool, assim como um aumento da FC após 6 horas nos pacientes que receberam o CL. A análise do intervalo QT corrigido não mostrou alteração significativa. O álcool aumentou a biodisponibilidade do medicamento em 74%. Houve somente 2 queixas de cefaleia leve, possivelmente associada ao medicamento. CONCLUSÃO: O carbonato de lodenafila, mesmo associado ao álcool, não determinou repercussões clínicas importantes na PA, FC, ou alterações no intervalo QTc; a ingestão com álcool, por sua vez, aumentou significativamente sua biodisponibilidade.

Doença arterial coronariana, exercício físico e estresse oxidativo

As doenças cardiovasculares (DCV) lideram os índices de morbidade e mortalidade no Brasil e no mundo, sendo a doença arterial coronariana (DAC) a causa de um grande número de mortes e de gastos em assistência médica. Inúmeros fatores de risco para a DAC estão diretamente relacionados à disfunção endotelial. A presença desses fatores de risco induz a diminuição da biodisponibilidade de óxido nítrico (NO), o aumento da formação de radicais livres (RL) e o aumento da atividade endotelial. Essas mudanças podem levar a uma capacidade vasodilatadora prejudicada. Inúmeras intervenções são realizadas no tratamento da DAC, incluindo agentes farmacológicos, mudança nos hábitos alimentares, suplementação nutricional e exercício físico regular, cujos efeitos benéficos sobre a função endotelial vêm sendo demonstrados em experimentos com animais e humanos. Entretanto, a literatura ainda é controversa quanto à intensidade de esforço necessária para provocar alterações protetoras significativas na função endotelial. Da mesma forma, exercícios intensos estão também relacionados ao aumento no consumo de oxigênio e ao consequente aumento na formação de radicais livres de oxigênio (RLO).

Desbalanço redox: NADPH oxidase como um alvo terapêutico no manejo cardiovascular

Vários estudos destacam as espécies reativas de oxigênio e nitrogênio (ERONs) como importantes contribuintes na patogênese de numerosas doenças cardiovasculares, incluindo hipertensão, aterosclerose e falência cardíaca. Tais espécies são moléculas altamente bioativas e com vida curta derivadas, principalmente, da redução do oxigênio molecular. O complexo enzimático da NADPH oxidase é a maior fonte dessas espécies reativas na vasculatura. Sob condições fisiológicas, a formação e eliminação destas substâncias aparecem balanceadas na parede vascular. Durante o desbalanço redox, entretanto, há um aumento na atividade da NADPH oxidase e predomínio de agentes pró-oxidantes, superando a capacidade de defesa orgânica antioxidante. Além disso, tal hiperatividade enzimática reduz a biodisponibilidade do óxido nítrico, crucial para a vasodilatação e a manutenção da função vascular normal. Apesar de a NADPH oxidase relacionar-se diretamente à disfunção endotelial, foi primeiramente descrita por sua expressão em fagócitos, onde sua atividade determina a eficácia dos mecanismos de defesa orgânica contra patógenos. As sutis diferenças existentes entre as unidades estruturais das NADPH oxidases, a depender do tipo celular que as expressa, podem ter implicações terapêuticas, permitindo a inibição seletiva do desequilíbrio redox induzido pela NADPH oxidase, sem comprometer, entretanto, sua participação nas vias fisiológicas de sinalização celular que garantem a proteção contra microorganismos.

Efeito do exercício físico e do polimorfismo T-786C na pressão arterial e no fluxo sanguíneo de idosas

FUNDAMENTO: O polimorfismo T-786C do gene da sintetase do óxido nítrico endotelial (eNOS) e a produção de ânion superóxido podem diminuir a produção e biodisponibilidade do óxido nítrico, comprometendo o grau de vasodilatação, podendo este efeito ser revertido pelo exercício físico. OBJETIVO: Investigar a influência do treinamento aeróbico e do polimorfismo T-786C nas concentrações dos metabólitos do óxido nítrico (NOx), no fluxo sanguíneo (FS) e na pressão arterial (PA). MÉTODOS: Trinta e duas idosas pré-hipertensas (59 ± 6 anos) foram separadas em dois grupos de acordo com o polimorfismo T-786C (TT e TC+CC). Foram analisadas as concentrações de NOx (plasma) e fluxo sanguíneo por pletismografia de oclusão venosa em repouso, 1, 2 e 3 minutos pós-oclusão (FS-0, FS-1, FS-2, FS-3, respectivamente). As avaliações foram realizadas antes e após 6 meses de um programa de exercício aeróbico. RESULTADOS: Nas avaliações pré-treinamento, os níveis de NOx foram menores no grupo TC+CC em relação ao grupo TT. O grupo TT apresentou correlações entre NOx e FS-0 (r = 0,6) e pressão arterial diastólica (PAD) e FS-0 (r = -0,7), porém nenhuma correlação foi encontrada no grupo TC+CC. Nas avaliações pós-treinamento, ocorreram correlações entre NOx e FS-0 (r = 0,6) e nas mudanças do NOx e PAD (r = -0,6) no grupo TT. Também foram obtidas correlações entre PAD e FS-1 (r = -0,8), PAD e FS-2 (r = -0,6), PAD e FS-3 (r = -0,6), nas mudanças entre NOx e FS-1 (r = 0,8) e mudanças do NOx e PAD (r = -0,7) no grupo TC+CC. CONCLUSÃO: Conclui-se que 6 meses de exercício aeróbico podem contribuir para aumentar as relações existentes entre NO, PA e FS em idosas portadores do alelo C.

Mobilização de células progenitoras endoteliais com o exercício em sadios: uma revisão sistemática

O exercício físico mobiliza Células Progenitoras Endoteliais (CPE) para o sangue periférico. Entretanto, esse efeito parece depender de características do exercício, como duração e intensidade. O objetivo do presente trabalho foi verificar, por meio de revisão sistemática, o impacto de uma única sessão de exercício aeróbico sobre a mobilização de CPE em indivíduos sadios e os potenciais mecanismos envolvidos. A busca bibliográfica foi realizada nas bases de dados eletrônicas SciELO, LILACS, Cochrane, ClinicalTrials.gov, SPORTDiscus e Medline, em maio de 2011. Dos 178 estudos inicialmente identificados, 12 atenderam aos critérios de inclusão e foram classificados quanto à qualidade mediante critérios da escala PEDro. A magnitude e a duração da resposta de mobilização das CPE foram maiores após a realização de exercícios de longa/ultralonga duração e estão correlacionadas com níveis plasmáticos de fator de crescimento endotélio vascular (VEGF). O pico de mobilização dessas células em resposta a uma sessão de exercício máximo ou submáximo, com duração de até uma hora, ocorre no período imediatamente após o esforço até uma hora após sua interrupção. Um possível mecanismo é a biodisponibilidade do Óxido Nítrico (NO). A idade dos indivíduos e a intensidade do exercício parecem interferir na resposta de mobilização das CPE. Exercícios de longa/ultralonga duração promovem mobilização mais acentuada das CPE quando comparados a exercícios máximos ou submáximos. Os mecanismos envolvem a liberação do VEGF em exercícios de longa/ultralonga duração e a biodisponibilidade de NO em exercícios máximo e submáximo com até uma hora de duração.

Acúmulo de metais pesados em solos cultivados com cana-de-açúcar pelo uso contínuo de adubação fosfatada e água de irrigação

Com vistas em verificar se a utilização de fertilizantes fosfatados e irrigação com água poluída trazem elevação dos teores de metais pesados no solo, amostras de um Podzólico Amarelo e de dois Latossolos Amarelos, que receberam fertilizante fosfatado, desde 1968, e de um Cambissolo irrigado com água do rio Paraíba do Sul, desde 1978, cultivados com cana-de-açúcar (Saccharum spp.) em Campos dos Goytacazes, RJ, foram analisadas quanto aos teores totais de Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que os solos que receberam fertilizantes fosfatados durante 25 anos apresentaram aumento significativo de Cd quando comparados com áreas-controle, sem, contudo, elevá-los a níveis críticos. O Cambissolo irrigado durante 15 anos apresentou aumentos significativos de Cd, Cr, Co, Cu, Ni e Pb, tendo os resultados da extração seqüencial mostrado que a maior percentagem desses elementos encontra-se na fração residual, de baixa biodisponibilidade e mobilidade.

Fracionamento e disponibilidade de zinco por diferentes extratores em solos incubados com lodo de esgoto

O lodo de esgoto pode constituir um problema ambiental em virtude da necessidade de adequada disposição final. Dado seu elevado teor de matéria orgânica e nutrientes, tem-se considerado a possibilidade de sua utilização como fertilizante; entretanto, alguns cuidados relacionados com a biodisponibilidade e a forma de metais pesados no solo devem ser observados. No caso do Zn, um dos metais em maior teor no lodo de esgoto, o conhecimento das formas e as relações com os teores disponíveis são importantes para a previsão do comportamento desse metal no solo. Este trabalho objetivou avaliar a distribuição entre diferentes frações (trocável, matéria orgânica, óxido de ferro amorfo, óxido de ferro cristalino, residual) e a disponibilidade de Zn pelos extratores DTPA, EDTA, Mehlich-1 e Mehlich-3 em solos incubados com lodo de esgoto e suas relações com a absorção de Zn por plantas de milho. Foram utilizados dois tipos de solos (Argissolo e Latossolo) com diferentes características, aos quais foram adicionadas cinco doses de lodo de esgoto (equivalentes a 0; 40,5; 81; 162 e 243 Mg ha-1). Após período de incubação de 180 dias, a incorporação do lodo de esgoto proporcionou aumento na produção de matéria seca da parte aérea do milho e ausência de toxidez de Zn nos dois solos. A dose máxima de Zn a ser adicionada por lodo de esgoto mostrou-se segura quanto à contaminação de Zn nos solos e plantas, para as condições estudadas, conforme preconizam as normas da USEPA. Os maiores teores de Zn foram encontrados nas frações: Residual > Matéria Orgânica > Trocável > Óxido de Ferro Cristalino > Óxido de Ferro Amorfo. A maior recuperação de Zn das amostras foi obtida com os extratores ácidos (Mehlich-1 e Mehlich-3); no entanto, todos foram eficientes na predição da disponibilidade do elemento.

Caracterização da matriz orgânica de resíduos de origens diversificadas

Vários fatores controlam a velocidade de decomposição e a liberação de nutrientes por resíduos orgânicos. Dentre esses fatores, destacam-se o grau de humificação e a natureza química dos resíduos. Com este trabalho, objetivou-se caracterizar a matriz orgânica de amostras de lodo de esgoto, estercos de galinha, suíno, codorna e bovino, além de composto, substrato orgânico e material húmico comerciais. Analisaram-se o pH, condutividade elétrica (CE), capacidade de troca de cátions (CTC), capacidade de retenção de água (CRA), teores de N total e N-mineral, matéria orgânica, carbono orgânico total (COT) e as frações de COT: C-fração ácido húmico (C-FAH), C-fração ácido fúlvico (C-FAF), C solúvel em água (CSA), C lábil e teor e diversidade de ácidos orgânicos de baixa massa molar (AOBMM). Quanto maior o teor de C-fração ácido húmico, mais elevada é a capacidade de adsorver cátions dos resíduos orgânicos. Considerando-se o índice de humificação (IH), a razão de humificação (RH) e a CTC, e seus respectivos valores críticos (19 %, 28 % e 67 cmol c kg-1) para separar materiais decompostos daqueles suscetíveis à decomposição, os estercos de suíno, bovino, galinha e codorna, a amostra de composto e o lodo de esgoto 1 podem ser classificados como resíduos ainda não completamente humificados. O C lábil não foi adequado para predizer a biodisponibilidade dos resíduos avaliados. Os estercos de galinha e de codorna foram os materiais mais ricos em ácidos orgânicos de baixa massa molar.

Condicionadores químicos de solo e retenção e distribuição de cádmio, zinco e cobre em latossolos tratados com biossólido

O uso agrícola é uma das alternativas eficientes para o manejo de biossólidos. Dependendo, porém, da origem (urbana e, ou, industrial) e do sistema de tratamento, biossólidos podem conter concentrações elevadas de metais pesados, que, por sua vez, podem acumular-se nos solos. O uso de condicionadores químicos pode reduzir a biodisponibilidade e a mobilidade de metais no solo e, conseqüentemente, os riscos ao meio ambiente. Neste estudo, avaliaram-se os efeitos da adição de quatro condicionadores [carbonato de cálcio (CaCO3), sulfato de Ca (CaSO4), fosfato de potássio monobásico (KH2PO4) e hidroxiapatita sintética (HA)] na retenção e distribuição de Zn, Cu e Cd em Latossolos tratados com biossólido. Considerando a baixa solubilidade, a HA foi equilibrada nos valores de pH 4, 5 e 6. Utilizaram-se amostras superficiais (0-0,2 m) de um Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf) e de um Latossolo Amarelo distrófico (LAd). Dois gramas de terra foram colocados para reagir em câmaras-duplas de difusão com 2 g de biossólidos com teores elevados de metais. Após atingir o equilíbrio (aproximadamente sete dias), a solução foi centrifugada, filtrada e acidificada, e as concentrações de Zn, Cu e Cd foram determinadas. As fases sólidas (solo e biossólido) foram secas por congelamento e, a seguir, procedeu-se à extração seqüencial de Zn, Cu e Cd. Os condicionadores foram eficientes na remoção de Zn, Cd e, em menor proporção, de Cu da solução. Em geral, o CaCO3 foi o mais eficiente na imobilização dos metais seguido da HA (pH 6). A HA equilibrada nos valores de pH 4 e 5 não promoveu imobilização dos metais. Após a introdução dos condicionadores, a quantidade de metais no solo ligados à fração trocável foi reduzida e os teores dos metais ligados à superfície dos óxidos/carbonatos foram aumentados, sobretudo nos tratamentos em que se utilizaram CaCO3 e HA (pH 6).

Influência da adição de um resíduo alcalino da indústria de papel e celulose na lixiviação de cátions em um solo ácido

Os subprodutos alcalinos gerados nas indústrias de papel e celulose podem ser utilizados como corretivos da acidez do solo. Entretanto, eles possuem pouco Mg e médio teor de Na e, por isso, podem afetar negativamente a biodisponibilidade de alguns nutrientes, assim como alguns atributos do solo. Antes de recomendá-los, portanto, é importante avaliar seus efeitos. Este trabalho teve por objetivo quantificar a composição química do solo e a mobilidade vertical de cátions decorrente de formas de aplicação de um desses resíduos em relação ao calcário dolomítico. O experimento foi realizado em laboratório, sobre um Cambissolo Húmico, entre 2005 e 2006, utilizando-se colunas de lixiviação (30 x 10 cm de diâmetro). Os tratamentos consistiram de um fatorial 4 x 2 x 2, incluindo dois valores prévios de pH do solo com uma testemunha cada, dois corretivos de acidez (subproduto industrial ou calcário dolomítico) e dois métodos de aplicação (superficial ou incorporado). Foram realizadas 10 percolações, espaçadas em intervalos de sete dias, num volume de 300 mL de água destilada por semana, totalizando o equivalente a 380 mm de chuva. A incorporação do resíduo industrial ao solo causou a lixiviação de 60 % do Na adicionado, porém essa perda diminuiu para 12 % quando o corretivo foi aplicado sobre a superfície. O resíduo alcalino não ocasionou lixiviação de Ca, Mg ou K, e o calcário dolomítico lixiviou apenas 2,4 % do Ca e 7,2 % do Mg adicionados, comprovando a baixa mobilidade vertical desses cátions quando aplicados por meio de produtos alcalinos a solos com carga variável. A elevação prévia do pH diminuiu substancialmente a lixiviação dos cátions em decorrência do aumento das cargas elétricas negativas no solo. Nas condições pluviométricas da região Sul do Brasil, o Na adicionado pelo resíduo industrial lixiviará da camada arável em menos de um ano após sua aplicação e, portanto, não deverá prejudicar os atributos químicos e físicos do solo.

Infravermelho na caracterização de ácidos húmicos de latossolo sob efeito de uso contínuo de lodo de esgoto

Objetivou-se caracterizar, por meio de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (IVTF), possíveis mudanças na natureza química de ácidos húmicos (AHs) extraídos de amostras de Latossolo (0-10 cm) do Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP). Os dados foram obtidos após seis cultivos de milho e a aplicação de doses variáveis de lodo de esgoto de Barueri (LB) (base seca), conforme os tratamentos avaliados: LB0, LB1, LB2, LB4 e LB8, sendo 0, 1, 2, 4 e 8 vezes a necessidade de N para o milho. Como referência, foi amostrada uma área sob mata. Foram obtidos espectros de ácidos húmicos e do lodo de esgoto utilizado no experimento, e calculados os índices de hidrofobicidade (IH) e de condensação (IC) nas amostras de ácidos húmicos. Foram notadas pequenas alterações na natureza química de AHs de áreas tratadas com lodo de esgoto, em relação à testemunha. Os AHs apresentam grupos aromáticos, -OH fenólicos, -COOH, estruturas alifáticas, carboidratos e impurezas minerais. O uso contínuo de elevadas doses de LB reduziu a concentração de C-alifático e o grau de condensação dos ácidos húmicos, o que sinaliza que há frações orgânicas com maior biodisponibilidade no solo. Na área de mata, o material húmico se caracteriza pelo caráter hidrofóbico e pelo baixo grau de condensação.

Geoquímica de radionuclídeos naturais em solos de áreas circunvizinhas a uma Unidade de Mineração e Atividade de Urânio

Os impactos ambientais advindos da exploração e do beneficiamento de U são, em grande parte, idênticos àqueles causados por atividades minero-extrativistas em geral. Este trabalho teve o objetivo de determinar a partição geoquímica dos radionuclídeos naturais 238U, 226Ra e 210Pb em áreas circunvizinhas à Unidade de Mineração e Atividade de Urânio (URA) das Indústrias Nucleares do Brasil S.A., localizada na Província Uranífera de Lagoa Real, no município de Caetité, na região sudoeste do Estado da Bahia. Foram coletadas amostras de solo em cinco áreas circunvizinhas à URA, representando as principais classes de solos da região, na profundidade de 0-20 cm. Nas cinco áreas, foram determinados o teor de atividade total e o fracionamento geoquímico nas frações: F1 - levemente ácida, F2 - reduzível, F3 - oxidável, F4 - alcalina e F5 - residual. As atividades totais médias foram, em Bq kg-1 de solo, de 50 para 238U, 51 para 226Ra e 159 para 210Pb. Os extraídos na fase potencialmente biodisponível (F1) foram: 11 % para 238U, 13 % para 226Ra e 3 % para 210Pb. O 238U apresentou maior biodisponibilidade nos solos mais ácidos e maior afinidade pelos óxidos de Fe, o que não ocorreu para o 226Ra, tendo este apresentado a maior biodisponibilidade. O 210Pb apresentouse predominantemente associado a F5. As percentagens elevadas de 238U, 226Ra e 210Pb na fração geoquímica F5 indicam que as atividades observadas nos cinco solos estão, predominantemente, associadas ao material que deu origem a esses solos, e não a um processo de contaminação artificial em função da atividade da URA.