Defesas celulares e sistema antioxidante em bivalves marinhos (Mytilus Edulis e Perna Perna) expostos a metais

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2010As espécies reativas de oxigênio (ERO), metabólitos secundários do metabolismo do oxigênio, são moléculas geradas e reguladas constantemente pela célula. O aumento na sua produção pode levar a inúmeros processos patológicos, e para evitar esses efeitos tóxicos das ERO a célula conta com um complexo sistema de defesas celulares, incluindo defesas antioxidantes. Esse sistema é bem estudado e caracterizado em eucariotos mais complexos, como os mamíferos, e em eucariotos mais simples, como as leveduras, mas ainda pouco se sabe sobre esse sistema e sua regulação em invertebrados marinhos. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo estudar o sistema antioxidante de bivalves marinhos em situação de estresse oxidativo, e propor possíveis mecanismos de modulação e regulação redox nesses modelos animais. O trabalho foi dividido em dois experimentos: no primeiro, mexilhões azuis Mytilus edulis foram pré-expostos ao selênio (4µg/L) por 3 dias, e subseqüentemente expostos por mais 3 dias a cobre (56 µg/L). Neste experimento, objetivamos detectar se os efeitos oxidativos do cobre podem ser atenuados pela pré-exposição ao selênio. Vários parâmetros antioxidantes e de dano celular foram avaliados. Nesta primeira etapa, observou-se que o cobre causa oxidação de tióis protéicos (PSH) e inibição da enzima tioredoxina redutase (TrxR) na brânquia e induz danos no DNA em hemócitos. O selênio aumenta a atividade da enzima glutationa peroxidase dependente de selênio (GPx-Se) e os níveis de glutationa (GSH). Quando os animais são pré-expostos a selênio e expostos em seguida ao cobre, a pré-exposição ao selênio é capaz de neutralizar os efeitos deletérios desse metal, revertendo a oxidação dos PSH, evitando a indução de danos no DNA e revertendo parcialmente a inibição da TrxR. No segundo experimento, mexilhões Perna perna foram expostos por até 21 dias ao zinco (10 µM), um metal conhecido por afetar o metabolismo da glutationa. A exposição aguda (2 dias) ao zinco causou consumo de GSH e inibição da GR, porém estes valores retornam aos níveis basais após 7 e 21 dias de exposição. Os animais expostos por 7 e 21 dias ao zinco demonstram uma amplificação do sistema antioxidante, com aumento na atividade de diversas enzimas auxiliares (TrxR, GR) ou de detoxificação de ERO (catalase, glutationa peroxidase total, superóxido dismutase). Apesar disso, essa amplificação não impediu um aumento nos níveis de peróxidos citosólicos e nos índices de peroxidação lipídica evidenciados após a exposição por 7 ou 21 dias. O conjunto de dados desses dois experimentos demonstram a importância do sistema antioxidante para esses animais em situações de estresse oxidativo. O aumento dos níveis de GSH e da atividade da GPx-Se parecem ser uma importante via de proteção contra os danos oxidativos em mexilhões M. edulis, mediados pelo cobre. Já com relação ao zinco, o restabelecimento do metabolismo da glutationa, o qual é afetado pelo zinco, é fundamental para as células branquiais de mexilhões P. perna, o qual responde ao insulto oxidativo com uma forte resposta adaptativa de amplificação das defesas antioxidantes celulares

Marcadores de estresse oxidativo e outros parâmetros biológicos em peixes e bivalves como ferramentas de monitoramento ambiental: análise de dois ecossistemas catarinenses.

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Biologia.Atividades antrópicas geram uma quantidade significativa de poluentes que são lançados ao meio ambiente, muitas vezes ocasionando distúrbios ecológicos. Estes poluentes causam alterações biológicas em vários níveis: molecular, celular, tecidual, organismo, populações e comunidades. Entre os xenobiontes presentes nos ecossistemas aquáticos, inúmeros compostos químicos e orgânicos possuem um potencial oxidativo, ampliando o dano causado por espécies reativas de oxigênio. Desta forma, as quantificações destes danos celulares e defesas antioxidantes podem ser usadas como biomarcadores de contaminação aquática. Este estudo foi realizado entre 2005 e 2007 em rios do complexo da Baía da Babitonga, em Joinville-SC, e também em diferentes pontos da Baía de Florianópolis, em 2008, através da exposição de tilápias (Oreochromis niloticus) e ostras (Crassostrea gigas), respectivamente. Marcadores de estresse oxidativo e outros parâmetros biológicos foram analisados como um possível protocolo de monitoramento ambiental. Os resultados demonstraram uma forte contaminação em Joinville, com indução das defesas antioxidantes, enzimas de metabolização e de dano celular, além da inibição colinesterásica. Estes dados estão de acordo com as evidências da presença de metais, uso de pesticidas e de alta atividade industrial. Já em Florianópolis, não foram observadas alterações significativas nos parâmetros estudados, possivelmente devido à falta de um ponto de referência adequado, que esteja livre de contaminação por efluentes domésticos. Concluímos que os parâmetros de estresse oxidativo podem ser importantes ferramentas complementares em trabalhos de monitoramento ambiental, junto a outros biomarcadores já estabelecidos, auxiliando a compreensão dos efeitos da contaminação sobre os organismos aquáticos e fornecendo importantes informações a respeito das modulações das defesas celulares

Mecanismos de defesas celulares relacionados a defesas antioxidantes e de biotransformação em mexilhões perna perna e ostras crassostrea gigas expostas a agentes oxidantes e eletrofílicos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2014Com o aumento nos níveis de contaminação ambiental em nível global, organismos aquáticos estão sujeitos à ação tóxica de diversos xenobióticos, necessitando de eficientes sistemas de defesas para garantir sua sobrevivência. Neste trabalho, os bivalves Crassostreagigas (ostra do Pacífico) e Perna perna (mexilhão marrom) foram utilizados como organismos modelo para o estudo dos sistemas de defesas antioxidantes e de biotransfomação. Em um primeiro trabalho,as vias de biotransformação de fase II e do ácido mercaptúrico foram estudadas em ostras C. gigas expostas ao agente eletrofílico 1-cloro-2,4-dinitrobenzeno (CDNB). Os dados apontam que a brânquia possui um robusto sistema de biotransformação, atuando como importante ponto de entrada para o CDNB e conjugando-o rapidamente com glutationa. A hemolinfa atuou como um transportador de metabólitos pelo organismo, permitindo que outros tecidos auxiliassem no processo de biotransformação e excreção, enquanto que a glândula digestiva atuou como um tecido auxiliar na metabolização. O derivado final da via do ácido mercaptúrico foi detectado como principal metabólito na água domar, comprovando sua excreção. Um segundo trabalho investigou o papel das enzimas antioxidantes glutationa redutase e tiorredoxina redutase em C. gigas e P. perna expostos a agentes oxidantes(hidroperóxido de cumeno e menadiona). Através de uma exposição aguda destes organismos a ZnCl2 ou CDNB, foi possível diminuir significativamente a atividade dessas enzimas, e consequentemente, afetando os sistemas de degradação de peróxidos dependentes das enzimas glutationa peroxidase e peroxirredoxina. Foi observada uma menor capacidade de degradação de peróxidos in vivo e maior mortalidade induzida por exposição ao peróxido de cumeno ou amenadiona. Estes resultados reforçam a ideia de uma maior susceptibilidade de organismos com um sistema antioxidante menos eficiente. O último estudo investigou a toxicidade de um contaminante emergente, nanopartículas de óxido de zinco (ZnONP), sobre ostras C.gigas. Neste trabalho foi observado que as ZnONP se agregam quando em água do mar, passando da escala nanométrica para micrométrica. Além disso, foi detectada uma alta taxa de liberação de zinco iônico na água do mar. A exposição de ostras a ZnONP por até 48 h causou acúmulo de zinco inicialmente na brânquia (24 e 48 h), seguido da glândula digestiva (48 h). Análises de microscopia eletrônica sugerem a presença de vesículas endocíticas contendo ZnONP em ambos os tecidos. Análises de marcadores antioxidantes e de estresse oxidativo apontam para um moderado efeito oxidativo das ZnONP no citosol, principalmente na brânquia após 48 h, causando peroxidação lipídica, oxidação de proteínas e inibição da glutationa redutase. Porém, tanto as análises ultraestruturais quanto as bioquímicas apontam para fortes distúrbios mitocondriais, com alterações estruturais e oxidação de proteínas na brânquia e glândula digestiva. De modo geral, os estudos apontam que em bivalves: (i) ataques eletrofílicos podem ocorrer de maneira indiscriminada pelo organismo na ausência de um sistema de biotransformação íntegro na brânquia, (ii) danos oxidativos podem ser acumulados na ausência de um eficiente sistema antioxidante, afetando a sobrevivência do organismo e (iii) a mitocôndria de bivalves é susceptível a eventos oxidativos induzidos por ZnONP.Abstract: With the increasing level of global environmental contamination, aquatic species are subjected to the effects of different xenobiotics, relying on efficient cellular defenses systems to provide their survival. In this study, bivalves Crassostrea gigas (Pacific oyster) and Pernaperna (brown mussel) were used as model organisms to study the antioxidant and biotransformation systems. In a first study, the phase II biotransformation and mercapturic acid pathways were investigated inoysters C. gigas exposed to the electrophilic agent 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB). Data suggest that gill hold a robust biotransformation system, acting as an important site for CDNB uptake and quickly conjugating it with glutathione. The hemolymph allowed the transport of metabolites across the organism, allowing other tissues to aid on biotransformation and excretion processes. The digestive gland participated as a metabolizing ancillary tissue. The final product, mercapturic acid, was found as main metabolite in water, confirming its excretion by the organism. A second study investigated the role of the antioxidant enzymes glutathione reductase and thioredoxin reductase inC. gigas and P. perna exposed to oxidative agents (cumene hydroperoxide and menadione). Using an acute exposure to ZnCl2 orCDNB, enzymatic activity was considerably decreased, thus affecting the peroxide detoxification system of glutathione peroxidase and peroxiredoxin. These inhibitions jeopardized in vivo peroxide detoxification ability, inducing higher mortality on a further exposure to cumene hydroperoxide or menadione. These data reinforce the idea of a higher susceptibility in organisms with a less effective antioxidant system. The last study partially characterized the toxicity of an emerging contaminant, zinc oxide nanoparticles (ZnONP), to C. gigas. It was observed that ZnONP aggregate in seawater, changing from a nanometric to micrometric scale. Besides, it was detected a strong release of ionic zinc to seawater. Oysters exposure to ZnONP for up to 48 h caused zinc accumulation initially in gill (24 and 48 h), followed by digestive gland (48 h). Electron microscopy analysis suggests the presence of endocytic vesicles containing ZnONP in both tissues. Analysis of antioxidant and oxidative stress markers points to a moderate oxidant effect of ZnONP in the cytosol, especially in gills after 48 h, causing lipid peroxidation, protein oxidation and glutathione reductase inhibition. Nevertheless, both ultrastructural and biochemical analyses highlight a mitochondrial disturbance pattern, with structural alterations and protein oxidation in gill and digestive gland. In general, these studies allowed the conclusion that in bivalves, (i) electrophilic attacks can occur indiscriminately in the absence of a robust phase IIbiotransformation pathway in the gill, (ii) that oxidative damage can be accumulated in the absence of an effective antioxidant system, affecting animal survival, and (iii) bivalve mitochondria can be very susceptible to ZnONP

Perfil da fisioterapia na reabilitação de indivíduos com doença de Alzheimer: um estudo transversal

O estudo analisou o perfil de atuação dosfisioterapeutas do Rio de Janeiro (RJ) e do Rio Grande doSul (RS) no manejo da pessoa com doença de Alzheimer (DA).Foram obtidas 256 respostas a um questionário enviadovia endereço eletrônico dos Conselhos Regionais deFisioterapia e Terapia Ocupacional das regiões 2 (RJ) e5 (RS) – CREFITOS 2 e 5 –, entre março e dezembro de 2020.O questionário tinha 36 perguntas fechadas, cujas variáveisforam agrupadas em: (1) caracterização da amostra;(2) dados específicos sobre a profissão de fisioterapeuta; e(3) questões relacionadas à DA. Neste artigo serão analisadasapenas as questões relacionadas à DA. Todas as questõeseram de múltipla escolha, com 2 até 15 opções de resposta.A maioria dos respondentes (88,3%) já atendeu pacientecom DA, mas 50,8% fariam uma revisão de literatura paraatender novamente esses pacientes. O principal objetivorelatado no manejo do indivíduo com DA foi “retardara progressão das perdas motoras”. As condutas foramsignificativamente diferentes conforme a fase da doença(p<0,001). Mais de 85% citaram como benefício que afisioterapia “retarda a dependência física”. Este estudo deixaevidente a necessidade de mais pesquisas que abordemespecificamente as fases intermediária e avançada da DA,pois, até o momento, a literatura se mostra inconclusiva ecom pouca evidência em relação à fisioterapia no manejodessas pessoas, impossibilitando a criação de manuais e/ou padronização de condutas específicas a cada estágioda doença.This study analyzes the working profile of physicaltherapists from the states of Rio de Janeiro (RJ) and Rio Grandedo Sul (RS) in the management of people with Alzheimer’sdisease (AD). A total of 256 responses were obtained to aquestionnaire sent via the electronic address of the RegionalCouncils of Physical Therapy and Occupational Therapy(CREFITOS) 2 (RJ) and 5 (RS), from March to December 2020.The questionnaire comprises 36 closed questions, the variablesof which were grouped into: (1) sample characterization;(2) specific data on the profession of physical therapist; and(3) issues related to AD. In this article, only issues related to ADwill be analyzed. All questions were multiple choice with 2 to15 options of answer. Most respondents (88.3%) had alreadytreated patients with AD, but 50.8% needed to review theliterature to assist these patients. The main objective reportedin the management of the individual with AD was to “delay theprogression of motor losses.” The practices were significantlydifferent according to the stage of the disease (p<0.001).More than 85% of the participants cited as a benefit thatphysical therapy “delays physical dependence.” This studyshows the need for further studies that specifically address it impossible to create manuals and /or standardization of specificpractices for each stagethe intermediate and advanced stages of AD since the currentliterature is inconclusive and with little evidence regardingphysical therapy in the management of this population, makingEste estudio analizó el perfil de actuación de losfisioterapeutas de Rio de Janeiro (RJ) y de Rio Grande do Sul (RS) enel manejo de personas con enfermedad de Alzheimer (EA). Un total de256 respuestas se obtuvo de un cuestionario enviado electrónicamentea los Consejos Regionales de Fisioterapia y Terapia Ocupacional de lasregiones 2 (RJ) y 5 (RS) –CREFITOS 2 y 5–, en el período de marzoa diciembre de 2020. El cuestionario constaba de 36 preguntascerradas, con variables que se agruparon en: (1) caracterización dela muestra; (2) datos específicos sobre la profesión de fisioterapeuta;y (3) preguntas relacionadas con EA. Este artículo solo analizó losproblemas relacionados con la EA. Todas las preguntas eran deopción múltiple, con 2 a 15 opciones de respuesta. La mayoría delos encuestados (88,3%) ya había asistido a pacientes con EA, peroel 50,8% haría una revisión de la literatura para asistir nuevamentea estos pacientes. El principal objetivo informado en el manejo delindividuo con EA fue “retrasar la progresión de las pérdidas motoras”.Las conductas fueron significativamente diferentes según el estadiode la enfermedad (p<0,001). Más del 85% citó como beneficio quela fisioterapia “retrasa la dependencia física”. Este estudio apunta lanecesidad de más investigaciones que aborden específicamente lasetapas intermedias y avanzadas de la EA, ya que la literatura existentees poco concluyente y con poca evidencia respecto a la fisioterapiaen el manejo de estas personas con la enfermedad, lo que impide laelaboración de manuales y/o estandarización de conductas específicaspara cada estadio de la enfermeda

Combining the small South American genus Androtrichum into Cyperus (Cyperaceae)

Background and aims – Molecular phylogenetic studies have provided a clearer understanding of the complex relationships within the family Cyperaceae. These studies have consistently shown that 12 allied genera are nested in the genus Cyperus. However, early Sanger sequencing-based phylogenies that included the two species of the small South American genus Androtrichum were inconclusive in placing this genus either as sister to Cyperus or as part of its early divergent lineages. A recent phylogenetic analysis however conclusively placed the two species of Androtrichum within the C3 Cyperus Grade. In this study, we investigate if the morphology and anatomy of Androtrichum species provide additional evidence for their placement in the genus Cyperus. In addition, we provide descriptions and distribution data for the species. Material and methods – Herbarium material from FLOR, FURB, GENT, ICN, and K has been studied. Samples of the culm and leaf were studied using histological methods. Taxonomic changes and typifications of names were performed according to the International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants. Key results – The morphology and the non-Kranz anatomy observed in the Androtrichum species confirm their placement among the other C3 Cyperus species. Androtrichum is combined into Cyperus. For one species, a combination in Cyperus is already available: Cyperus trigynus. For the other species, a new name in Cyperus is published: Cyperus byssaceus. Two typifications are established and morphological descriptions and distribution data are provided. Conclusion – By integrating recent molecular phylogenetic data with additional evidence from morphology and anatomy, Androtrichum is combined into Cyperus. As a result of this taxonomic change, a single monophyletic genus Cyperus is now recognised in the Cyperus Clade of tribe Cypereae