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    Açaí (Euterpe oleracea Mart.) modulates oxidative stress resistance in Caenorhabditis elegans by direct and indirect mechanisms.
    (2014) Bonomo, Larissa de Freitas; Silva, David Nunes; Boasquivis, Patrícia Ferreira; Paiva, Franciny Aparecida; Guerra, Joyce Ferreira da Costa; Martins, Talita Alves Faria; Torres, Álvaro Gustavo de Jesus; Paula, Igor Thadeu Borges Raposo de; Caneschi, Washington Luiz; Jacolot, Philippe; Grossin, Nicolas; Tessier, Frederic J.; Boulanger, Eric; Silva, Marcelo Eustáquio; Pedrosa, Maria Lúcia; Oliveira, Riva de Paula
    Açaí (Euterpe oleracea Mart.) has recently emerged as a promising source of natural antioxidants. Despite its claimed pharmacological and nutraceutical value, studies regarding the effects of açaí in vivo are limited. In this study, we use the Caenorhabditis elegans model to evaluate the in vivo antioxidant properties of açaí on an organismal level and to examine its mechanism of action. Supplementation with ac¸aı´ aqueous extract (AAE) increased both oxidative and osmotic stress resistance independently of any effect on reproduction and development. AAE suppressed bacterial growth, but this antimicrobial property did not influence stress resistance. AAE-increased stress resistance was correlated with reduced ROS production, the prevention of sulfhydryl (SH) level reduction and gcs-1 activation under oxidative stress conditions. Our mechanistic studies indicated that AAE promotes oxidative stress resistance by acting through DAF-16 and the osmotic stress response pathway OSR-1/UNC-43/SEK-1. Finally, AAE increased polyglutamine protein aggregation and decreased proteasome activity. Our findings suggest that natural compounds available in AAE can improve the antioxidant status of a whole organism under certain conditions by direct and indirect mechanisms.
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    Aumento da resistência ao estresse oxidativo induzido pelo extrato hidroalcoólico de carqueja (Baccharis trimera) no Caenorhabditis elegans : seria através de um mecanismo SKN-1/p38 MAPK e DAF-16 dependente?
    (Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Paiva, Franciny Aparecida; Oliveira, Riva de Paula
    O alto consumo de comidas e bebidas ricas em flavonóides tem sido associado a um menor risco de doenças degenerativas crônicas como aterosclerose e câncer, devido tanto às suas atividades antioxidantes diretas de remoção de radicais livres, quanto à sua capacidade de atuar como antioxidante indireto ativando diferentes vias de sinalização em resposta ao estresse oxidativo. Baccharis trimera, conhecida como carqueja, é uma planta subarbustiva cujos extratos aquoso e hidroalcóolico são ricos em compostos antioxidantes tais como os ésteres do ácido quínico e os flavonóides nepetina, isoquercetina e quercetina. Recentemente, diversos estudos tem destacado as propriedades antioxidantes, anti-inflamatória, anti-proteolítica e anti-hemorrágica tanto em ensaios in vitro quanto in vivo. Neste projeto, nós investigamos o potencial antioxidante e pró-longevidade do extrato hidroalcóolico de carqueja (EHC) no organismo modelo Caenorhabiditis elegans. Para testar se o tratamento com o extrato hidroalcóolico de carqueja (EHC) aumenta a resistência ao estresse oxidativo, animais tipo selvagem foram tratados por 48 horas com 0,5, 5 e 50 mg/mL de EHC por 48 horas e depois submetidos ao estresse provocado por hidroperóxido de terc-butila (t-BOOH). O tratamento com 5 mg/ml aumentou significativamente a sobrevivência dos animais submetidos a 5 mM de t-BOOH. Embora o tratamento com 5 mg/ml por 48 horas ter aumentado a resistência ao estresse oxidativo, este mesmo tratamento não aumentou a resistência ao estresse térmico a 35 o C. O tratamento contínuo com 5 mg/ml de extrato de carqueja também não aumentou a longevidade dos animais tipo selvagem em condições normais. Apesar de apresentarem uma maior resistência ao estresse, os animais tratados com 5mg/ml do extrato de carqueja por 48 horas não apresentaram uma diferença significativa quanto aos marcadores bioquímicos (atividade da catalase) e indicadores de resistência (níveis de proteína carbonilada e sulfidrila totais) analisados em relação aos animais do grupo controle. Para averiguar se o aumento da resistência ao estresse oxidativo promovido pelo tratamento com extrato de carqueja depende da ativação dos fatores de transcrição SKN-1 e DAF-16, os ensaios de resistência ao estresse oxidativo foram repetidos usando mutantes de deleção ou “knockdown” para estes dois fatores. O tratamento com carqueja não aumentou a resistência ao estresse oxidativo dos mutantes skn-1(RNAi), sek-1 e daf-16. Por outro lado, também não foi observada a indução da localização nuclear nos animais tratados contendo gene repórter SKN-1::GFP e DAF-16::GFP. O presente trabalho sugere que EHC aumenta a resistência ao estresse oxidativo de uma maneira SKN/p38 MAPK e DAF-16 dependente. Porém, as análises de genes repórteres realizadas até o momento não corroboraram com estas observações.
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    Avaliação dos efeitos antioxidantes e pró-longevidade do extrato de açaí (Euterpe oleraceae Mart.) no organismo modelo Caenorhabditis elegans
    (Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Nunes, David Silva; Oliveira, Riva de Paula
    O alto consumo de comidas e bebidas ricas em flavonóides tem sido associado com o menor risco de doenças degenerativas crônicas como aterosclerose e câncer devido tanto às suas atividades antioxidantes diretas de remoção de radicais livres, quanto à sua capacidade de atuar como antioxidante indireto ativando diferentes vias de sinalização contra o estresse oxidativo. O Euterpe oleracea Mart. ou açaizeiro é uma palmeira nativa das regiões amazônicas cuja fruta é rica em flavonóides, especialmente em antocianinas e proantocianidinas (cianidina-3-glicosídeo e cianidina-3-rutinosídeo). Recentemente, diversos estudos têm destacado as propriedades antioxidantes, pró-apoptóticas, antiproliferativas e pró-longevidade do açaí, tanto em ensaios in vitro quanto em modelos animais. Neste trabalho, o Caenorhabditis elegans foi utilizado como organismo modelo para testar as atividades antioxidantes in vivo de diferentes extratos de açaí que possam ser exploradas para aumentar as defesas inatas ao estresse oxidativo e a longevidade. Através do método do pH diferencial, foi verificado que a quantidade de antocianinas presentes nos dois extrato de açaí liofilizado (AL-1 e AL-2) apresentaram em torno de 19,2 a 34,7 mg de antocianinas monoméricas/100g de extrato. Para testar se o tratamento com os extratos de açaí liofilizado (AL-1 e AL-2) aumentam a resistência ao estresse oxidativo, animais tipo selvagem foram tratados por 48 horas do estágio larval L1 até L4 com 100 e 200 mg/ml de extrato de açaí e depois submetidos ao estresse provocado por hidroperóxido de terc-butila (t-BOOH). Animais tratados com 200 mg/ml não se desenvolvem e permanecem em L1. Já os animais selvagens tratados com 100 mg/ml de AL-1 e AL-2 foram mais resistentes ao estresse oxidativo provocado por 5 mM de t-BOOH do que os animais não tratados. Por outro lado, o tratamento dos animais tipo selvagem com 100 mg/ml de AL-1 por 168 horas não aumentou a resistência ao estresse térmico a 35oC. O tratamento contínuo com 100 mg/ml de AL-1 também não aumentou a longevidade dos animais tipo selvagem. Apesar de apresentarem uma maior resistência ao estresse, os animais tratados com 100mg/ml do extrato de açaí por 48 horas não apresentaram uma diferença significativa quanto aos marcadores bioquímicos (atividade da catalase) e indicadores de resistência (proteína carbonilada e sulfidrila totais) em relação aos animais do grupo controle. Para verificar se o aumento da resistência ao estresse oxidativo promovido pelo tratamento com extrato de açaí depende das vias de sinalização p38/SKN-1 e DAF-16, os ensaios de resistência ao estresse oxidativo foram repetidos usando mutantes de deleção sek-1(ku7), a p38 MAPKK, skn-1(RNAi) e daf-16(mgDf46). Aparentemente, o tratamento com 100 mg/ml AL-1 não aumentou a resistência ao estresse oxidativo dos mutantes sek-1 e daf-16, sugerindo que este aumento depende da ativação de SEK-1 e DAF-16. Por outro lado, não foi observada a indução da localização nuclear nos animais tratados contendo gene repórter DAF-16::GFP. Estes dados sugerem que o aumento da resistência ao estresse oxidativo induzido pelo tratamento com extrato de açaí possivelmente depende da p38 MAPK e DAF-16, porém sem ocorrer ativação da localização nuclear de DAF-16.
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    Baccharis trimera protege contra o estresse oxidativo e toxicidade induzida pelo peptídeo β-amilóide no Caenorhabditis elegans.
    (2015) Paiva, Franciny Aparecida; Oliveira, Riva de Paula
    Uma planta muito utilizada na medicina popular é a Baccharis trimera (B. trimera), conhecida como Carqueja, planta nativa encontrada em toda a América do Sul, rica em antioxidantes tais como os ésteres do ácido quínico e os flavonóides nepetina, quercetina e isoquercetina. Vários estudos têm mostrado que a B. trimera tem atividade antioxidante in vitro, no entanto, os efeitos antioxidantes desta planta ainda foram pouco explorados in vivo. Neste projeto, nós usamos o organismo modelo Caenorhabiditis elegans para investigar o potencial antioxidante in vivo do Extrato Hidroalcoólico de B. trimera (EHB) e seus possíveis mecanismos subjacentes, além de investigar se o EHB possui efeito protetor em um modelo C. elegans para a doença de Alzheimer. A suplementação com 50 mg/mL de EHB não alterou a longevidade, a reprodução, o desenvolvimento ou o comportamento alimentar do C. elegans. O EHB inibiu o crescimento microbiano, mas esta propriedade bacteriostática não influenciou no aumento da resistência ao estresse oxidativo promovido pelo EHB. Os efeitos benéficos do EHB foram independentes das vias de sinalização testadas sugerindo que o aumento observado na resistência ao estresse oxidativo possa ser através de um mecanismo de ação direto, já que o EHB foi capaz de diminuir a produção de ROS e a expressão de sod-3 e gcs-1. O EHB aliviou a paralisia induzida pelo β-amilóide em um modelo de C. elegans para doença de Alzheimer. Nossos resultados sugerem que o possível efeito neuroprotetor do EHB contra o peptídeo Aβ1-42 é, em parte pela ação antioxidante do EHB como também um resultado de um aumento da homeostase protéica, já que o EHB aumentou a atividade do proteassoma e expressão gênica de duas proteínas de choque térmico. Em conjunto, todos os resultados desse trabalho sugerem um uso potencial neuroprotetor para B. trimera, apoiando a ideia de que o uso de antioxidantes na dieta é uma abordagem promissora para aumentar os sistemas de defesa contra o estresse e neurodegeneração.
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    Benznidazole alters the pattern of Cyclophosphamide-induced reactivation in experimental Trypanosoma cruzi-dependent lineage infection.
    (2010) Santos, Daniela Maria dos; Martins, Tassiane Assíria Fontes; Caldas, Ivo Santana; Diniz, Lívia de Figueiredo; Coelho, George Luiz Lins Machado; Carneiro, Cláudia Martins; Oliveira, Riva de Paula; Silva, André Talvani Pedrosa da; Lana, Marta de; Bahia, Maria Terezinha
    The factors involved in the reactivation of chronic Chagas disease infection are not clear enough and may be related to host immune unbalance and/or parasite genetic diversity. To evaluate the role of the Trypanosoma cruzi genetic background in the Chagas disease reactivation, we inoculated Cyclophosphamide-immunos upressed (CyI) Swiss mice with clonal stocks from T. cruzi I (Cuica cl1, P209 cl1, Gamba cl1, SP104 cl1), T. cruzi II (IVV cl4, MVB cl8) and T. cruzi (Bug2148 cl1, MN cl2) lineages. We used the parasitemia as the parameter for Chagas disease reactivation and observed that CyI animals infected with T. cruzi stocks showed no reactivation and those infected with T. cruzi II stocks showed only 5% of reactivation. In contrast, immunosuppressed mice infected with stocks from T. cruzi I lineage showed 77.5 and 51.25% reactivation of the infection when Cyclophosphamide treatment was performed 60 and 180 days after inoculation, respectively. Next, we evaluated the efficacy of the Benznidazole (Bz) pre-treatment in reducing or preventing the recurrence of the infection in these CyI animals. In general, the percentage of the parasite recurrence was not altered among the CyI mice that received the Bz pretreatment during the acute phase of the infection. Interestingly, when pre-Bz treatment was performed during the chronic phase, we observed two different patterns of response: (i) an increased protection among the animals inoculated with the SP104 cl1 (genotype 19) and Cuica cl1 (genotype 20) stocks; (ii) an increased percentage of parasitemia reactivation among mice inoculated with Gamba cl1 (genotype 19) and P209 cl1 (genotype 20) T. cruzi stocks. Our results corroborate our hypothesis by showing that the T. cruzi genetic background in combination with specific Bz treatment has an important role in the Chagas disease reactivation in immunosuppressed animals.
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    Condition-adapted stress and longevity gene regulation by Caenorhabditis elegans SKN.
    (2009) Oliveira, Riva de Paula; Abate, Jess Porter; Dilks, Kieran; Landis, Jessica; Ashraf, Jasmine; Murphy, Coleen T.; Blackwell, T. Keith
    Studies in model organisms have identified regulatory processes that profoundly influence aging, many of which modulate resistance against environmental or metabolic stresses. In Caenorhabditis elegans, the transcription regulator SKN-1 is important for oxidative stress resistance and acts in multiple longevity pathways. SKN-1 is the ortholog of mammalian Nrf proteins, which induce Phase 2 detoxification genes in response to stress. Phase 2 enzymes defend against oxygen radicals and conjugate electrophiles that are produced by Phase 1 detoxification enzymes, which metabolize lipophilic compounds. Here, we have used expression profiling to identify genes and processes that are regulated by SKN-1 under normal and stress–response conditions. Under nonstressed conditions SKN-1 upregulates numerous genes involved in detoxification, cellular repair, and other functions, and downregulates a set of genes that reduce stress resistance and lifespan. Many of these genes appear to be direct SKN-1 targets, based upon presence of predicted SKN-binding sites in their promoters. The metalloid sodium arsenite induces skn-1-dependent activation of certain detoxification gene groups, including some that were not SKN-1- upregulated under normal conditions. An organic peroxide also triggers induction of a discrete Phase 2 gene set, but additionally stimulates a broad SKN-1-independent response. We conclude that under normal conditions SKN-1 has a wide range of functions in detoxification and other processes, including modulating mechanisms that reduce lifespan. In response to stress, SKN-1 and other regulators tailor transcription programs to meet the challenge at hand. Our findings reveal striking complexity in SKN-1 functions and the regulation of systemic detoxification defenses.
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    Diet supplementation with açaí (Euterpe oleracea Mart.) pulp improves biomarkers of oxidative stress and the serum lipid profile in rats.
    (2010) Souza, Melina Oliveira de; Silva, Maísa; Silva, Marcelo Eustáquio; Oliveira, Riva de Paula; Pedrosa, Maria Lúcia
    Objective: We investigated the antioxidant potential and hypocholesterolemic effects of acai (Euterpe oleracea Mart.) pulp ingestion in rats fed a standard or hypercholesterolemic diet. Methods: Female Fischer rats were fed a standard AIN-93 M diet (control) or a hypercholesterolemic diet that contained 25% soy oil and 1% cholesterol. The test diet was supplemented with 2% acai pulp (dry wt/wt) for control (group CA) and hypercholesterolemic rats (group HA) for 6 wk. At the end of the experimental period, rats were sacrificed and the blood and livers were collected. To evaluate the effect of acai consumption, levels of protein carbonyl and sulfhydryl groups, superoxide dismutase and paraoxonase activities, and lipid profiles of the sera were measured. Results: Animals that were fed the hypercholesterolemic diet presented increased levels of total and non–high-density lipoprotein cholesterol and decreased levels of high-density lipoprotein cholesterol. Supplementing the diet of this group with acai caused a hypocholesterolemic effect by reducing total and non–high-density lipoprotein cholesterol. Serum levels of carbonyl proteins and total, free, and protein sulfhydryl groups were reduced by acai ingestion in animals receiving the standard or hypercholesterolemic diet. Acai supplementation induced a significant reduction in superoxide dismutase activity only in the hypercholesterolemic rats, indicating an association between diet and acai treatment. Also, acai supplementation increased paraoxonase activity in the CA and HA groups. Conclusion: These results suggest that the consumption of acai improves antioxidant status and has a hypocholesterolemic effect in an animal model of dietary-induced hypercholesterolemia.
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    Differential expression of iron metabolism proteins in diabetic and diabetic iron-supplemented rat liver.
    (2012) Silva, Maísa; Magalhães, Cíntia Lopes de Brito; Oliveira, Riva de Paula; Silva, Marcelo Eustáquio; Pedrosa, Maria Lúcia
    Diabetes mellitus is associated with altered iron homeostasis that can potentially effect reactive oxygen species generation and contribute to diabetes-related complications. We investigated, by quantitative polymerase chain reaction, whether the expression of liver hepcidin, ferritin, and TfR-1 is altered in diabetes. Rats in the control (C) group received a standard diet; control iron (CI) group received a standard diet supplemented with iron; diabetic (D) group received an injection of streptozotocin; and diabetic iron (DI) group received streptozotocin and the diet with iron.Animals of theDgroup showed higher levels of serum iron, increased concentration of carbonyl protein, and a decrease in antioxidant status. Group D rats showed increased hepatic expression of Trf-1 compared to the other groups. Iron supplementation reversed this increase. Hepcidin mRNA was 81% higher in DI than in C and CI rats. The results suggest that diabetes, with or without excess iron, can cause perturbations in iron status, hepcidin and Trf-1 expression.
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    Direct inhibition of the longevity-promoting factor SKN-1 by insulin-like signaling in C. elegans.
    (2008) Tullet, Jennifer M. A.; Hertweck, Maren; An, Jae Hyung; Baker, Joseph; Hwang, Ji Yun; Liu, Shu; Oliveira, Riva de Paula; Baumeister, Ralf; Blackwell, T. Keith
    Insulin/IGF-1-like signaling (IIS) is central to growth and metabolism and has a conserved role in aging. In C. elegans, reductions in IIS increase stress resistance and longevity, effects that require the IISinhibited FOXO protein DAF-16. The C. elegans transcription factor SKN-1 also defends against oxidative stress bymobilizing the conserved phase 2 detoxification response. Herewe showthat IIS not only opposes DAF-16 but also directly inhibits SKN-1 in parallel. The IIS kinases AKT-1, -2, and SGK-1 phosphorylate SKN-1, and reduced IIS leads to constitutive SKN-1 nuclear accumulation in the intestine and SKN-1 target gene activation. SKN-1 contributes to the increased stress tolerance and longevity resulting from reduced IIS and delays aging when expressed transgenically. Furthermore, SKN-1 that is constitutively active increases life span independently of DAF-16. Our findings indicate that the transcription network regulated by SKN-1 promotes longevity and is an important direct target of IIS.
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    Effects of the interaction of diabetes and iron supplementation on hepatic and pancreatic tissues, oxidative stress markers, and liver peroxisome proliferator-activated receptor-α expression.
    (2011) Silva, Maísa; Bonomo, Larissa de Freitas; Oliveira, Riva de Paula; Lima, Wanderson Geraldo de; Silva, Marcelo Eustáquio; Pedrosa, Maria Lúcia
    This study evaluated the effects of the interaction of diabetes and a carbonyl iron supplemented on hepatic and pancreatic tissues, oxidative stress markers and liver peroxisome proliferator-activated receptor-α expressions. Hamsters were divided: Control which received a standard AIN 93 diet; Control Iron, composed of control animals that received a diet with 0.83% carbonyl iron; Diabetic, composed of animals that received a injection of streptozotocin (50 mg/kg, intraperitoneal) on day 35; and Diabetic Iron composed of streptozotocin treated animals that received a diet supplemented with carbonyl iron. Diabetes increased the glucose level and reduced triglycerides. Diabetic Iron group showed higher levels of glucose and serum triglycerides as compared to the Diabetic group. Diabetes decreased mRNA levels of peroxisome proliferator-activated receptor-α. Iron attenuated the diabetes induced down regulation of peroxisome proliferator-activated receptor-α mRNA. Moreover, diabetes increased carbonyl protein and decreased glutathione levels and catalase activity, while iron attenuated the increase in levels of carbonyl protein and attenuated the decrease in those of glutathione level and catalase activity. Histological analysis shows that supplementation iron caused an increase in the size of the islets in Control Iron. The results show that iron does not aggravated liver oxidant/antioxidant status and peroxisome proliferator-activated receptor-α expression in diabetic hamsters.
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    Effects of the interaction of diabetes and iron supplementation on hepatic and pancreatic tissues, oxidative stress markers, and liver peroxisome proliferatoractivated receptorα expression.
    (2011) Silva, Maísa; Bonomo, Larissa de Freitas; Oliveira, Riva de Paula; Lima, Wanderson Geraldo de; Silva, Marcelo Eustáquio; Pedrosa, Maria Lúcia
    This study evaluated the effects of the interaction of diabetes and Copyright © 2011 JCBN 2011 This is an open access article distributed under the terms of the a carbonyl iron supplemented on hepatic and pancreatic tissues, oxidative stress markers and liver peroxisome proliferatoractivated receptorα expressions. Hamsters were divided: Control which received a standard AIN 93 diet; Control Iron, composed of control animals that received a diet with 0.83% carbonyl iron; Diabetic, composed of animals that received a injection of streptozotocin (50 mg/kg, intraperitoneal) on day 35; and Diabetic Iron composed of streptozotocin treated animals that received a diet supple mented with carbonyl iron. Diabetes increased the glucose level and reduced triglycerides. Diabetic Iron group showed higher levels of glucose and serum triglycerides as compared to the Diabetic group. Diabetes decreased mRNA levels of peroxisome proliferator activated receptorα. Iron attenuated the diabetes induced down regulation of peroxisome proliferatoractivated receptorα mRNA. Moreover, diabetes increased carbonyl protein and decreased glutathione levels and catalase activity, while iron attenuated the increase in levels of carbonyl protein and attenuated the decrease in those of glutathione level and catalase activity. Histological analysis shows that supplementation iron caused an increase in the size of the islets in Control Iron. The results show that iron does not aggravated liver oxidant/antioxidant status and per oxisome proliferatoractivated receptorα expression in diabetic hamsters.
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    O envolvimento de SKN-1 na degradação proteica e formação de agregados poliglutamínicos no Caenorhabditis elegans.
    (Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Pereira, Valquiria Santos; Oliveira, Riva de Paula
    O envelhecimento é um complexo processo que resulta em aumento da susceptibilidade a doenças e morte. O estresse oxidativo é parcialmente responsável pelo processo de envelhecimento, além de estar envolvido na formação de agregados proteicos que são causa de várias patologias relacionadas à senescência. O fator de transcrição SKN-1 está envolvido em vias de longevidade e resistência ao estresse em C. elegans, além de participar de vias de degradação de proteínas. O SKN-1 ativa 13 genes relacionados à agregação proteica sendo eles atp-5 fah-1, nekl-2, vha-6, vha-8, vha-12, vha-13, pas-4, pas-6, pbs-2, pbs-3, pbs-4, rpt-5. Neste projeto, nós investigamos o papel de SKN-1 na regulação de agregados proteicos e degradação de proteínas no C. elegans. Para averiguar a função, padrão de expressão e fenótipo RNAi desses genes nós utilizamos informações disponíveis no www.wormbase.org. Foi verificado que o os genes vha-6, vha-8, vha-12 e vha-13, pas-4, pas-6, pbs-2, pbs-3, pbs-4, e rpt-5 são relacionados à degradação proteica lisossomal ou proteassômica. Os genes vha-6, vha-12, vha-13 e fah-1 expressam a proteína GFP nas células do intestino e vha-8 e vha-13 são expressos nos neurônios ASI do C. elegans. O knockdown de cada um desses treze genes resulta em letalidade em algum estágio de desenvolvimento. Para avaliar se SKN-1 regula estes genes de forma direta nós fizemos uma busca por sítios de ligação ao SKN-1 na região promotora dos mesmos utilizando o software RSAT. Nossas análises revelaram que os genes pbs-2, pbs-4, fah-1, rpt-5 e vha-8 apresentam 1 sítio de ligação e que os genes nekl-2, pas-6, vha-13, pbs-3, pas-4, atp-5 e vha-6 apresentam de dois a quatro sítios de ligação ao SKN-1. Para testar se SKN-1 ativa a expressão desses genes nós analisamos os níveis relativos de mRNA de 8 deles submetidos a RNAi para skn-1 e observamos significativa redução na expressão de vha-8 e pas-4. Para investigar a relação de SKN-1 em vias de degradação proteica, medimos a atividade do proteassoma e observamos um aumento da atividade do proteassoma nos extratos proteicos dos animais tratados com skn-1(RNAi) em comparação com os tratados com controle(RNAi). Finalmente, avaliamos a formação de agregados proteicos em animais skn-1(RNAi) e controle (RNAi) e observamos que a ausência deste fator de transcrição resultou em um aumento do número de agregados proteicos no músculo e, por outro lado, numa diminuição do número de agregados em células intestinais.
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    O extrato aquoso de açaí (Euterpe oleracea Mart) modula a resistência ao estresse oxidativo no organismo modelo Caenorhabditis elegans através de mecanismos diretos e indiretos.
    (2014) Bonomo, Larissa de Freitas; Oliveira, Riva de Paula
    O açaí (Euterpe oleracea Mart.) surgiu recentemente como uma promissora fonte de antioxidantes naturais. Apesar de seu valor como alimento funcional, estudos sobre os efeitos do açaí in vivo são ainda limitados. Neste trabalho, utilizamos o modelo Caenorhabditis elegans para avaliar as propriedades antioxidantes do açaí in vivo e para desvendar seu mecanismo de ação. A suplementação com 100 mg/mL do extrato aquoso de açaí (EAA) por 48 horas aumentou tanto a resistência ao estresse oxidativo quanto a resistência ao estresse osmótico independentemente de qualquer efeito na reprodução e no desenvolvimento dos animais. O tratamento com EAA inibiu o crescimento bacteriano, mas esta propriedade antimicrobiana não influenciou a resistência ao estresse oxidativo. O aumento da resistência ao estresse oxidativo mediado pelo EAA apresentou correlação com a redução da produção de ERO, prevenção da redução de grupos sulfidrilas (SH) e da ativação de gcs-1 observadas em condições de estresse oxidativo. Nossos estudos mecanísticos demonstraram que o EAA promove resistência ao estresse oxidativo, agindo de maneira dependente de DAF-16 e da via de sinalização ativada em resposta ao estresse osmótico OSR-1/UNC-43/SEK-1. Finalmente, o EAA aumentou a agregação de proteínas com expansões poliglutamínicas e diminuiu a atividade do proteassoma. Os resultados obtidos sugerem que os compostos naturais presentes no EAA podem melhorar a capacidade antioxidante de um organismo, sob condições de estresse, por mecanismos diretos e indiretos.
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    O extrato hidroalcoólico de guaraná (Paullinia cupana) atenua fenótipos patológicos associados ao mal de Alzheimer e à doença de Huntington no organismo modelo Caenorhabditis elegans.
    (2015) Boasquivis, Patrícia Ferreira; Oliveira, Riva de Paula
    O Guaranazeiro (Paullinia cupana) é uma planta nativa das regiões amazônicas rica em fitoquímicos, como polifenóis e metilxantinas. O extrato de guaraná, obtido das sementes do Guaranazeiro, é largamente consumido no Brasil na forma de bebidas, como refrigerantes e energéticos, e como suplemento alimentar. Estudos anteriores demonstraram que o extrato de guaraná possui propriedades antioxidantes, antimicrobianas, anti-obesogênicas, antimutagênicas e anticarcinogênicas. Quanto ao Sistema Nervoso Central (SNC), foram relatadas propriedades estimulantes, bem como efeitos protetores em modelo in vitro para a Doença de Parkinson e capacidade de inibir a agregação do peptídeo β-amilóide (βA), proteína associada ao Mal de Alzheimer. Entretanto, estudos sobre as propriedades biológicas do guaraná e seus efeitos sobre o SNC em modelos in vivo são limitados e não foram bem explorados. Neste estudo, o nematóide Caenorhabditis elegans foi utilizado para testar as atividades antioxidantes e os efeitos protetores do Extrato Hidroalcoólico de Guaraná (EHG) em modelos transgênicos para o Mal de Alzheimer e a Doença de Huntington. Os resultados demonstram que o EHG produzido possui propriedades antioxidantes in vitro, evidenciadas por sua capacidade de neutralizar o radical DPPH em 54,37%, 49,36% e 48,30% para as concentrações de 5, 10 e 50 mg/mL, respectivamente. Ainda, o EHG também demonstrou capacidade antioxidante in vivo, uma vez que reduziu os níveis de ERO em animais tipo selvagem sob condições normais e de estresse oxidativo. O EHG nas concentrações encolhidas para os ensaios in vivo (10 mg/mL e 50 mg/mL) não foi tóxico para os vermes, uma vez que não interferiu no seu desenvolvimento, avaliado pela medida do tamanho corporal. Ao contrário, o tratamento com EHG diminui o acúmulo de pigmentos associados ao envelhecimento observados através do corante vermelho Nilo. O tratamento com o EHG foi capaz de atenuar o fenótipo de paralisia induzido pela toxicidade do peptídeo βA em dois modelos C. elegans para o Mal de Alzheimer. Quanto aos modelos C. elegans para a Doença de Huntington, o EHG foi capaz de reduzir a agregação de proteínas poliglutamínicas (PoliQ40) expressas no tecido muscular dos vermes, bem como reduzir a neurotoxicidade da proteína Huntingtina (Q150). Para testar se os efeitos benéficos do EHG estavam associados a uma diminuição da patogenicidade da bactéria Escherichia coli utilizada como alimento para os vermes, os efeitos do EHG sobre o crescimento bacteriano foram testados, sendo que nenhum efeito bactericida ou bacteriostático foi observado. Os resultados obtidos sugerem que o EHG age através de efeitos antioxidantes, uma vez que foi capaz de reduzir os níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO) em animais expressando o peptídeo βA, além de ativar a expressão da enzima superóxido dismutase (SOD-3), uma enzima antioxidante. O EHG não foi capaz de diminuir a expressão do mRNA para βA, porém foi capaz de ativar a expressão da chaperonina HSP-16, aumentar a atividade do proteassoma e proteger o modelo contra o estresse térmico, um conhecido indutor de dano proteico, sugerindo uma atividade sobre a homeostase proteica. Os resultados obtidos até o momento demonstram que o EHG possui propriedades antioxidantes in vitro e in vivo, modula a homeostase proteica e que seu consumo pode ser benéfico no tratamento de doenças neurodegenerativas como o Mal de Alzheimer e a Doença de Huntington.
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    Genetic profiling of Trypanosoma cruzi directly in infected tissues using nested PCR of polymorphic microsatellites.
    (2008) Pimenta, Juliana Ramos; Freitas, Jorge Marcelo de; Duffy, Tomás; Bartholomeu, Daniella Castanheira; Oliveira, Riva de Paula; Chiari, Egler; Moreira, Maria da Consolação Vieira; Brasileiro Filho, Geraldo; Schijman, Alejandro Gabriel; Franco, Glória Regina; Machado, Carlos Renato; Pena, Sérgio Danilo Junho; Macedo, Andréa Mara
    The investigation of the importance of the genetics of Trypanosoma cruzi in determining the clinical course of Chagas disease will depend on precise characterisation of the parasites present in the tissue lesions. This can be adequately accomplished by the use of hypervariable nuclear markers such as microsatellites. However the unilocal nature of these loci and the scarcity of parasites in chronic lesions make it necessary to use high sensitivity PCR with nested primers, whose design depends on the availability of long flanking regions, a feature not hitherto available for any known T. cruzi microsatellites. Herein, making use of the extensive T. cruzi genome sequence now available and using the Tandem Repeats Finder software, it was possible to identify and characterise seven new microsatellite loci – six composed of trinucleotide (TcTAC15, TcTAT20, TcAAT8, TcATT14, TcGAG10 and TcCAA10) and one composed of tetranucleotide (TcAAAT6) motifs. All except the TcCAA10 locus were physically mapped onto distinct intergenic regions of chromosome III of the CL Brener clone contigs. The TcCAA10 locus was localised within a hypothetical protein gene in the T. cruzi genome. All microsatellites were polymorphic and useful for T. cruzi genetic variability studies. Using the TcTAC15 locus it was possible to separate the strains belonging to the T. cruzi I lineage (DTU I) from those belonging to T. cruzi II (DTU IIb), T. cruzi III (DTU IIc) and a hybrid group (DTU IId, IIe). The long flanking regions of these novel microsatellites allowed construction of nested primers and the use of full nested PCR protocols. This strategy enabled us to detect and differentiate T. cruzi strains directly in clinical specimens including heart, blood, CSF and skin tissues from patients in the acute and chronic phases of Chagas disease.
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    Heterologous expression in Caenorhabditis elegans as an alternative approach to functional studies in Schistosoma mansoni.
    (2014) Gava, Sandra Grossi; Scholte, Larissa Lopes Silva; Volpini, Ângela Cristina; Oliveira, Riva de Paula; Oliveira, Guilherme Corrêa de
    The lack of an accurate diagnosis has been a serious obstacle to the advancement of the anti-Trypanosoma cruzi chemotherapy and long-term infection can result in different health risks to human. PCRs are alternative methods, more sensitive than conventional parasitological techniques, which due to their low sensitivities are considered unsuitable for these purposes. The aim of this study was to investigate a sensitive diagnostic strategy to quantify blood and cardiac tissues parasites based on real-time PCR tools during acute and chronic phases of murine Chagas disease, as well as to monitor the evolution of infection in those mice under specific treatment. In parallel, fresh blood examination, immunological analysis and quantification of cardiac inflammation were also performed to confront and improve real-time PCR data. Similar profiles of parasitemia curves were observed in both quantification techniques during the acute phase of the infection. In contrast, parasites could be quantified only by real-time PCR at 60 and 120 days of infection. In cardiac tissue, real-time PCR detected T. cruzi DNA in 100% of infected mice, and using this tool a significant Pearson correlation between parasite load in peripheral blood and in cardiac tissue during acute and chronic phases was observed. Levels of serum CCL2, CCL5 and nitric oxide were coincident with parasite load but focal and diffuse mononuclear infiltrates was observed, even with significant (p < 0.05) reduction of parasitism after 60 days of infection. Later, this methodology was used to monitor the evolution of infection in animals treated with itraconazole (Itz). Itz-treatment induced a reduction of parasite load in both blood and cardiac muscle at the treatment period, but after the end of chemotherapy an increase of parasitism was detected. Interestingly, inflammatory mediators levels and heart inflammation intensity had similar evolution to the parasite load, in the group of animals treated. Taken together, our data show that real-time PCR strategy used was suitable for studies of murine T. cruzi infection and may prove useful in investigations involving experimental chemotherapy of the disease and the benefits of treatment in relation to parasitism and inflammatory respons.
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    A inibição do esforço reprodutivo e do fator de transcrição SKN-1/Nrf2 diminui a formação de agregados poliglutamínicos no intestino do Caenorhabditis elegans.
    (2014) Paula, Igor Thadeu Borges Raposo de; Oliveira, Riva de Paula
    SKN-1, fator de transcrição de C. elegans, ortólogo a Nrf1/2/3 em mamíferos, promove resistência contra o estresse oxidativo e longevidade ao ativar enzimas de detoxificação de Fase II e proteínas antioxidantes. Além disso, SKN-1 também contribui para a homeostase proteica, ativando genes relacionados à degradação ou enovelamento de proteínas em resposta à inibição de fatores de iniciação e elongação da tradução de proteínas. Análises conduzidas em animais transgênicos que expressam repetições anormais de poliglutamina (PoliQ), fundidas a uma proteína fluorescente amarela (YFP), demonstraram que o knockdown de skn-1 aumenta a formação de agregados PoliQ em células musculares do C. elegans, enquanto diminui a agregação em células intestinais. Há também um aumento progressivo de agregados PoliQ de acordo com a idade do animal. No entanto, o número de agregados nas células intestinais diminui em animais adultos de 8 dias, idade que caracteriza o fim do período reprodutivo do animal. Nesse trabalho, nós buscamos caracterizar a correlação entre o esforço reprodutivo e de SKN-1 com a homeostase de proteínas. Para investigar as possíveis interações do esforço reprodutivo no padrão de agregação de proteínas, animais com expressão PoliQ direcionada para o intestino foram tratados com 5-fluoro-2’-deoxiuridina (FUdR), uma droga que induz esterilidade parental. Também analisamos a expressão de genes relacionados à degradação proteica e a atividade proteassômica em animais knockdown (RNAi) contra skn-1. Nós observamos que todas as linhagens transgênicas tratadas com FUdR mostraram uma redução significativa no número de agregados PoliQ em todas as idades analisadas. A análise dos dados de expressão gênica de animais no estádio larval L4 demonstra que genes que codificam para subunidades proteassômicas e para a fumarilacetoacetase tiveram sua expressão significativamente reduzida em animais skn-1(RNAi). Além disso, a atividade proteassômica da quimiotripsina, medida in vitro através da utilização de um peptídeo fluorescente de animais skn-1(RNAi) também se mostrou reduzida no estádio L4. Além disso, nós investigamos os efeitos da inibição de duas das principas vias de degradação proteica – proteassomal e lisossomal - na formação de agregados PoliQ em animais que expressam 82 repetições poliglutamínicas nas células intestinais, adultos de 8 dias, tratados com skn-1(RNAi). Nós verificamos que tanto a inibição proteassômica por MG-132 quanto a inibição lisossômica por cloroquina fez com que o número de agregados PoliQ aumentasse em relação aos grupos não tratados. O knockdown simultâneo de skn-1 e daf-16, uma outra via que participa na remoção de agregados proteicos aumentou o número de agregados no intestino dos animais. Estes dados sugerem que a inibição da reprodução e de skn-1 é capaz de diminuir a taxa de formação de agregados proteicos no intestino do C. elegans.
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    Iron overload potentiates diet-induced hypercholesterolemia and reduces liver ppar-α expression in hamsters.
    (2012) Bonomo, Larissa de Freitas; Silva, Maísa; Oliveira, Riva de Paula; Silva, Marcelo Eustáquio; Pedrosa, Maria Lúcia
    Iron stores and lipids are related to the development of cardiovascular disease. Given that peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPAR-α) regulates important physiological processes that impact lipid and glucose homeostasis, we decided to investigate the effects of iron overload on serum lipids and the liver expression of PPAR-α, 3-hydroxy- 3-methylglutaryl coenzyme A reductase, and cholesterol 7α-hydroxylase. Hamsters were divided into four groups. The standard group (S) was fed the AIN-93M diet, the SI group was fed the diet and iron injections, the hypercholesterolemic group (H) was fed a standard diet containing cholesterol, and the HI group was fed a high-cholesterol diet and iron injections. Serum cholesterol in the HI group was higher than in the H group. Gene expression analysis of PPAR-α showed that the HI group had a lower PPAR-α expression than H. These data show that iron, when associated with a high-fat diet, can cause increased serum cholesterol levels, possibly due to a reduction in PPAR- α expression.
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    Iron overload potentiates diet-induced hypercholesterolemia and reduces liver PPAR-α expression in hamsters.
    (2012) Bonomo, Larissa de Freitas; Silva, Maísa; Oliveira, Riva de Paula; Silva, Marcelo Eustáquio; Pedrosa, Maria Lúcia
    Iron stores and lipids are related to the development of cardiovascular disease. Given that peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPAR-α) regulates important physiological processes that impact lipid and glucose homeostasis, we decided to investigate the effects of iron overload on serum lipids and the liver expression of PPAR-α, 3-hydroxy- 3-methylglutaryl coenzyme A reductase, and cholesterol 7α-hydroxylase. Hamsters were divided into four groups. The standard group (S) was fed the AIN-93M diet, the SI group was fed the diet and iron injections, the hypercholesterolemic group (H) was fed a standard diet containing cholesterol, and the HI group was fed a high-cholesterol diet and iron injections. Serum cholesterol in the HI group was higher than in the H group. Gene expression analysis of PPAR-α showed that the HI group had a lower PPAR-α expression than H. These data show that iron, when associated with a high-fat diet, can cause increased serum cholesterol levels, possibly due to a reduction in PPAR- α expression.
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    Real-time PCR strategy for parasite quantification in blood and tissue samples of experimental Trypanosoma cruzi infection.
    (2012) Caldas, Sérgio; Caldas, Ivo Santana; Diniz, Lívia de Figueiredo; Lima, Wanderson Geraldo de; Oliveira, Riva de Paula; Cecílio, Alzira Batista; Ribeiro, Isabela; Silva, André Talvani Pedrosa da; Bahia, Maria Terezinha
    The lack of an accurate diagnosis has been a serious obstacle to the advancement of the anti-Trypanosoma cruzi chemotherapy and long-term infection can result in different health risks to human. PCRs are alternative methods, more sensitive than conventional parasitological techniques, which due to their low sensitivities are considered unsuitable for these purposes. The aim of this study was to investigate a sensitive diagnostic strategy to quantify blood and cardiac tissues parasites based on real-time PCR tools during acute and chronic phases of murine Chagas disease, as well as to monitor the evolution of infection in those mice under specific treatment. In parallel, fresh blood examination, immunological analysis and quantification of cardiac inflammation were also performed to confront and improve real-time PCR data. Similar profiles of parasitemia curves were observed in both quantification techniques during the acute phase of the infection. In contrast, parasites could be quantified only by real-time PCR at 60 and 120 days of infection. In cardiac tissue, real-time PCR detected T. cruzi DNA in 100% of infected mice, and using this tool a significant Pearson correlation between parasite load in peripheral blood and in cardiac tissue during acute and chronic phases was observed. Levels of serum CCL2, CCL5 and nitric oxide were coincident with parasite load but focal and diffuse mononuclear infiltrates was observed, even with significant (p < 0.05) reduction of parasitism after 60 days of infection. Later, this methodology was used to monitor the evolution of infection in animals treated with itraconazole (Itz). Itz-treatment induced a reduction of parasite load in both blood and cardiac muscle at the treatment period, but after the end of chemotherapy an increase of parasitism was detected. Interestingly, inflammatory mediators levels and heart inflammation intensity had similar evolution to the parasite load, in the group of animals treated. Taken together, our data show that real-time PCR strategy used was suitable for studies of murine T. cruzi infection and may prove useful in investigations involving experimental chemotherapy of the disease and the benefits of treatment in relation to parasitism and inflammatory respons