Resposta adaptativa e efeitos das substâncias oxidantes - K2TeO3, H2O2 e paraquate - na produção de biofilme de amostras de Corynebacterium diphtheriae isolados de origens diversas

A difteria é uma doença imunoprevinível que permanece endêmica em diversas regiões do mundo. Além dos casos de difteria clássica, doenças invasivas como endocardite, osteomielite, pneumonia e infecções relacionadas à cateter, tem acometido indivíduos adultos parcialmente imunizados. A natureza multifatorial dos fatores de virulência que favorecem a formação de biofilme e sobrevivência em macrófagos tem sido evidenciada para o Corynebacterium diphtheriae. Entretanto, escassos são os trabalhos que investigaram a influência de condições ambientais na virulência do patógeno. Uma vez que agentes oxidantes são capazes de gerar radicais livres e levar ao estresse oxidativo que, consequentemente, podem resultar em resposta adaptativa e influenciar na formação do biofilme e na virulência bacteriana, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar os efeitos do peróxido de hidrogênio (H2O2), paraquate e telurito de potássio (K2TeO3) em propriedades biológicas de cepas de C. diphtheriae de origens diversas. Os resultados demonstraram que as amostras de C. diphtheriae apresentaram níveis de resistência ao K2TeO3, H2O2 e paraquate, porém em intensidades variadas e independentes da capacidade de produção da toxina diftérica. Algumas amostras, toxinogênicas ou não, isoladas do trato respiratório superior demonstraram resposta adaptativa para H2O2 passando, portanto, a expressar resistência aumentada após uma prévia exposição ao referido agente oxidante. C. diphtheriae não exibiu respostas adaptativas para o K2TeO3 e paraquate. C. diphtheriae foi capaz de produzir biofilme na superfície de substratos abióticos de natureza hidrofílica (vidro) e hidrofóbica (poliestireno) na presença de agentes oxidantes K2TeO3, H2O2 e paraquate. A presença dos agentes oxidantes influenciou na formação de biofilme de algumas amostras. O paraquate inibiu a produção de biofilme de todas amostras. A amostra TR241 teve a produçao de biofilme inibida na presença dos três agentes oxidantes analisados. Por outro lado, a presença de H2O2 e do K2TeO3 estimulou a produção de biofilme de algumas amostras. Para todas as amostras de C. diphtheriae testadas, independentes das origens, biotipos e da capacidade de produção de toxina diftérica, os ensaios moleculares indicaram a presença de sequências gênicas cromossômicas homólogas, codificadores da proteína DIP 0906 (TeR) e da proteína DIP 1421 (OxyR), envolvidos na resistência ao telurito e na proteção contra o estresse oxidativo, respectivamente. Não foi observada correlação da suscetibilidade e a resposta adaptativa aos agentes oxidantes com as diferentes características bacterianas: origem, sítio de isolamento, produção de toxina diftérica, metabolização de sacarose e produção de biofilme. Em conclusão, o estresse oxidativo foi capaz de influenciar fatores de virulência do C. diphtheriae, como a capacidade de produçao de biofilme, que podem estar contribuindo para a patogenia da difteria clássica assim como de doenças invasivas causadas por cepas atoxinogênicas.

Enzimas antioxidantes em sangue de peixes expostos à hipoxia e hiperoxia

O oxigênio é importante não só por sua participação no metabolismo energético, mas também por sua conversão em derivados parcialmente reduzidos, as espécies reativas de oxigênio (ERO). ERO participam de funções importantes em diversas vias do metabolismo, entretanto, em concentrações desequilibradamente elevadas deflagram a peroxidação lipídica, processo deletério que forma aldeídos tóxicos, como o 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE). A manutenção de concentrações não deletérias das ERO é realizada por moléculas componentes do sistema antioxidante. Peixes podem ser expostos a grandes variações das concentrações de oxigênio, o que provoca ciclos oxidantes. A maioria dos estudos usa fígado e rim para avaliar estresse oxidante por meio de ensaios das atividades antioxidantes, o que requer o sacrifício dos animais. Contudo, o sangue sofre efeitos das ERO e avaliações no sangue podem permitir o estudo de antioxidantes no mesmo animal, sem a necessidade de sacrifício. Em consequência, foram nossos objetivos estabelecer uma técnica de cateterismo branquial em peixes, a padronização dos ensaios e a avaliação em sangue de componentes do sistema antioxidante de duas espécies de teleósteos em diferentes tensões de oxigênio. Pacus e tilápias foram avaliados em 6,0 mg de O2.L-1 e em hipoxia a 0,5 mg de O2.L-1 por 42 horas . Para os ensaios de hiperoxia os animais foram avaliados em 6,0 mg de O2.L-1, depois de 6 horas em 9,5 mg de O2.L-1 e depois de 30 horas de recuperação a 6,0 mg de O2.L-1. A utilização de materiais para o cateterismo de humanos permitiu a implantação de um acesso branquial. Infelizmente, houve formação de trombo após 24 horas. Mesmo assim, a observação de fluxo sanguíneo no interior da cânula e a sobrevida dos animais testados, confirmam a viabilidade da técnica. Verificamos em sangue uma maior atividade da enzima glutationa S-transferase (GST) sobre o 4-HNE em relação ao 1-cloro-2-dinitrobenzeno (CDNB). Isto reflete a importância de avaliações de atividade de enzimas, como a GST, sobre substratos endógenos. As respostas enzimáticas de tilápias mostraram-se mais sensíveis que as dos pacus quando comparadas em diferentes tensões de oxigênio.

Efeito da dapsona na geração de estresse oxidativo em pacientes com hanseníase em uso de poliquimioterapia

O processo inflamatório decorrente da infecção por Mycobacterium leprae e a administração de fármacos com propriedades oxidativas, como a dapsona, são fatores de riscos ao estresse oxidativo ocasionado em pacientes com hanseníase. Este trabalho visa determinar as concentrações plasmáticas de dapsona em pacientes com hanseníase em uso de poliquimioterapia (PQT), correlacionando ao desenvolvimento do estresse oxidativo. Para o estudo, foram selecionados indivíduos saudáveis e pacientes com hanseníase, acompanhados antes (D0) e após a terceira dose supervisionada de PQT (D3). As concentrações plasmáticas de dapsona dos pacientes sob tratamento foram mesuradas por cromatografia liquida de alta eficiência. A avaliação do estresse oxidativo foi realizada através da determinação de metemoglobina (MetHb) e das concentrações de glutationa reduzida (GSH), óxido nítrico (NO), malondialdeído (MDA), capacidade antioxidante total (TEAC) e avaliação das atividades das enzimas catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e da presença de corpúsculo de Heinz em esfregaços sanguíneos. No período de estudo foram obtidas 23 amostras de pacientes com hanseníase D0, 13 pacientes em D3 e 20 de indivíduos saudáveis e sem a doença. As alterações no pacientes antes do tratamento estavam associadas ao aumento de NO (D0=18.91± 2.39; controle= 6.86±1.79mM) e a redução significativa na enzima SOD (D0=69.88±12.26;controle= 138.42±14.99nmol/mL). Com relação aos pacientes sob tratamento, a concentração de dapsona no plasma foi 0.552± 0.037 μg/mL e as principais alterações observadas foram o aumento significativo no percentual de MetHb (D3= 3.29±0.74;controle=0.66±0.051%) e presença de corpúsculo de Heinz. Nos pacientes em tratamento também se observou aumento nos níveis de GSH (7.01±1.09μg/mL) quando comparados ao controle (3.33±1.09g/mL) e diminuição da atividade de CAT (D3= 10.29± 2.02; controle= 19.52±2.48 U/g de proteínas). Os níveis de MDA antes e durante o PQT não mostraram alteração, enquanto os níveis de TEAC aumentaram significativamente neste pacientes (D0=2.90 ± 0.42; D3=3.04±0.52; controle= 1.42±0.18μmol/mL). Estes dados sugerem que a PQT é a principal responsável pelo desenvolvimento de estresse oxidativo, através da geração de danos oxidativos identificados pela presença de corpúsculo de Heinz e aumento no percentual de MetHb.

Revisão: efeito dos metais doadores nas propriedades elétricas e microestruturais dos varistores cerâmicos à base de SnO2

O estudo da adição de dopantes trivalentes é uma das principais pesquisas na área de varistores. Vários autores têm buscado entender os efeitos destes dopantes nas propriedades elétricas e microestruturais destas cerâmicas eletrônicas. Tanto metais de transição quanto terras raras são adicionados em cerâmicas à base de SnO2 a fim de verificar o seu comportamento. O que se tem observado é que alguns destes óxidos tais como Cr2O3 e La2O3 melhoram significativamente as propriedades elétricas dos varistores, enquanto que outros como o Bi2O3 e Er2O3, por exemplo, não produzem tal efeito. A evolução do desempenho do comportamento varistor tem sido também atribuída às espécies de oxigênio produzidas pela reação com estes dopantes. Esta revisão apresenta resultados de estudos recentes do comportamento varistor frente a adição de metais doadores.

Influência do óxido de cromo nas propriedades varistoras do óxido de estanho

Pós-graduação em Química - IQ

Papel das proteínas de choque térmico na apoptose mediada por espécies reativas de oxigénio em culturas celulares

Dissertação de mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2015

Ação extra nuclear do ácido retinóico via espécies reativas do oxigênio em células de sertoli

Durante a respiração celular, cerca de 1 a 3% do oxigênio metabolizado produz espécies reativas de oxigênio (ERO). Entretanto, para defender o organismo do efeito dessas espécies, existem vários sistemas antioxidantes, dependendo do organismo, da célula ou do tecido em questão. A Vitamina A (retinol) e seu derivados exercem uma infinidade de efeitos em diversos processos biológicos, destacando-se a embriogênese, visão, regulação de processos inflamatórios, crescimento, proliferação e diferenciação de células normais e neoplásicas. Embora o potencial antioxidante da vitamina A e carotenóides tenha sido descrito primeiramente, sabe-se hoje que, sob diferentes condições, essas moléculas podem se comportar de uma maneira pró-oxidante. Por isso, atualmente são melhores descritas como moléculas redox ativas. Apesar dos nossos trabalhos anteriores demonstrarem um efeito pró-oxidante do retinol em culturas de células de Sertoli, o mecanismo exato pelo qual esse efeito é verificado permanece a ser elucidado. Uma vez que o ácido retinóico (AR) é o metabólito mais ativo do retinol, foram verificados os efeitos da suplementação de AR em culturas de células de Sertoli, com o objetivo de verificar se os efeitos anteriormente observados com o retinol devem-se à metabolização do mesmo a AR. Nossos resultados mostraram que o AR em baixas doses não aumentou os níveis de TBARS. Além disso, na concentração de 1 nM o AR foi capaz de diminuir os níveis de TBARS. Entretanto, quando as células foram tratadas com altas doses de AR foi observado um aumento destes níveis, além de uma diminuição da viabilidade celular. Uma vez que altas doses de AR induziram um aumento na lipoperoxidação e diminuíram a viabilidade celular, nós decidimos investigar somente os efeitos de doses fisiológicas (nM) de AR. Foram dosadas as atividades da SOD, CAT e GPx em células de Sertoli tratadas com AR. A atividade da SOD encontrou-se aumentada em todas as doses testadas. A atividade da GPx mostrou-se aumentada nas células tratadas com 0,1 nM, 1 nM e 10 nM e a atividade da CAT aumentou somente com 1 nM de AR. Esses resultados sugerem que o AR em doses fisiológicas aumenta a atividade das enzimas antioxidantes, protegendo, assim, as células do estresse oxidativo, como pode ser observado nos índices de lipoperoxidação e viabilidade celular. Todavia, o mecanismo pelo qual o AR induz a geração de ERO é desconhecido. Então nós decidimos verificar a ação anti ou pró-oxidante in vitro do AR. Na concentração suprafisiológica de 10 M, AR foi capaz de degradar a 2-deoxiribose, um substrato específico do radical hidroxil, sugerindo que a auto-oxidação do mesmo é capaz de gerar radicais livres. Além disso, o potencial antioxidante total do AR foi avaliado: altas concentrações de AR (1–10 M) aumentaram a geração de radicais livres. Esses resultados demonstram, pela primeira vez, que o ácido retinóico é capaz de gerar radicais livres e sugerem, pelo menos em parte, que alguns efeitos induzidos por AR podem ser mediados por ERO geradas a partir da degradação espontânea do ácido retinóico. Classicamente, os efeitos biológicos dos retinóides estão relacionados à sua conversão em ácido retinóico através da modulação da expressão de genes. Entretanto, recentes trabalhos têm demonstrado que os retinóides possuem ações biológicas que não envolvem sua interação com receptores nucleares. Assim, alguns autores sugerem que o mecanismo de regulação dos retinóides também seja por modificação do estado redox celular. As concentrações de AR utilizadas nesse trabalho variaram de faixa do fisiológico até a do farmacológico. Sabe-se que as células de Sertoli sintetizam AR a partir do retinol circulante; isso pode ser uma das explicações dos efeitos observados em células de Sertoli tratadas com altas doses de retinol, uma vez que a metabolização de grandes concentrações de retinol poderia acarretar uma grande formação de ácido retinóico.

Comportamento da produção de espécies reativas de oxigênio em miocárdio de ratos submetidos a treinamento de baixa intensidade em diferentes temperaturas

INTRODUÇÃO: A prática de exercício físico proporciona aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) resultantes do metabolismo aeróbio e, gera uma quantidade significativa de calor, em conseqüência da produção de energia, resultando em sobrecarga orgânica. A associação entre ERO e exercício, e entre exercício e variações da temperatura ambiente têm sido estudadas, contudo, há escassez de informações que considere a associação entre produção de radicais livres no miocárdio e atividade física em temperatura elevada. OBJETIVO: Comparar a produção de ERO em miocárdio de ratos submetidos ao treinamento de baixa intensidade em diferentes temperaturas. MÉTODOS: Foram utilizados 20 ratos Wistar, machos, jovens, peso (250 a 280g), divididos em quatro grupos: G1 (n = 5) expostos ao treinamento e calor (39º ± 1C); G2 (n = 5) expostos somente ao calor durante o mesmo período de G1, sem treinamento; G3 (n = 5) expostos ao treinamento em temperatura ambiente (22º ± 1C); G4 (n = 5) expostos à temperatura ambiente sem treinamento. O treinamento foi realizado em esteira rolante climatizada por cinco semanas, evoluindo 5 minutos a cada duas sessões finalizando em 60 minutos em baixa intensidade 8m/min. O ambiente foi controlado entre 39 ± 1ºC e 22 ± 1ºC e entre 40 e 60 % de umidade relativa. A lipoperoxidação foi avaliada por Quimiluminescência (QL). A análise dos dados foi realizada a partir do teste Two Way ANOVA para análise da QL e t de student para a Capacidade Antioxidante Total (TRAP). RESULTADOS: A análise da QL revelou uma curva de emissão de luz significantemente mais baixa para o grupo exposto ao exercício em normotermia comparado aos sedentários mantidos no calor. A análise da TRAP mostrou diminuição em todos os grupos experimentais em relação ao G4. CONCLUSÃO: Concluiu-se que houve níveis menores de produção de ERO nos grupos submetidos somente ao calor ou somente ao exercício.

Espécies reativas do oxigênio e as doenças respiratórias em grandes animais

As espécies reativas do oxigênio (ERO) são moléculas instáveis e extremamente reativas capazes de transformar outras moléculas com as quais colidem. As ERO são geradas em grande quantidade durante o estresse oxidativo, condição em que são afetadas moléculas como proteínas, carboidratos, lipídeos e ácido nucleicos. Neste trabalho, são discutidos os principais conceitos sobre os radicais livres e as ERO: principais tipos, sua formação e a forma como atuam sobre as estruturas celulares, provocando lesão tecidual significativa. Os principais sistemas de defesa antioxidantes e a influência do aumento na produção dessas ERO no trato respiratório de grandes animais também são discutidos, dando ênfase ao envolvimento das ERO em doenças como a pneumonia em ruminantes e na obstrução recorrente das vias aéreas e a hemorragia pulmonar induzida por exercício em equinos.

Espécies reativas de oxigênio no controle neurovegetativo da pressão arterial

The control of the blood pressure depends on the activity of select groups of neurons present in the central nervous system. Evidence has demonstrated that the redox state (a balance between oxidizing and reducing species) is involved in the control of neuronal activity, which suggests that the redox state can influence the neuronal transmission within the central nervous system acting on the neuronal modulation of biological functions. For instance, the glutamatergic transmission may be widely affected by reactive oxygen species, oxidizing agents that have been extensively investigated due to their involvement in physiological and pathological processes. In the present article, we discuss the main experimental finds that support the hypothesis that reactive oxygen species have important role in physiological (and pathological) modulation of the cardiovascular function through alterations in the sympathetic and parasympathetic system. Therefore, reactive oxygen species can actively participate in the development of cardiovascular diseases like hypertension when the balance in the redox state is disrupted.

Efeito dos solutos urêmicos sobre espécies reativas de oxigênio em sistemas-modelo in vitro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da atividade antioxidante de frutas tropicais exóticas sobre espécies reativas de oxigênio de importância biológica em ensaios modelos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Participação do endotélio e das espécies reativas de oxigênio no efeito hipotensor e na resposta vasodilatadora do novo doador de Óxido Nítrico [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (TERPY) em ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

Pós-graduação em Ciências Fisiológicas - FOA

Avaliação in vitro e ex vivo da atividade anti-espécies reativas de oxigênio (EROs) do ácido ferúlico e seus ésteres e seu perfil de liberação em preparações dermatológicas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da ação do extrato bruto de Morus nigra L. (Moreaceae) e frações fenólicas sobre a atividade antimicrobiana e geração de espécies reativas do oxigênio e nitrogênio: in vitro com ensaios químicos, enzumáticos e celular

Pós-graduação em Biociências e Biotecnologia Aplicadas à Farmácia - FCFAR