A lipodistrofia tipo 3 (LPF3) tem sido descrita como molecularmente associada ao gene PPARG, com variantes predominantemente do tipo sentido trocado no cromossomo 3. A síndrome causa perda de tecido adiposo nos membros superiores e inferiores, quadris e face. Geralmente está associada a distúrbios metabólicos, como diabetes tipo 2, resistência à insulina, hipertrigliceridemia e disfunção hepática. Por conseguinte, o objetivo desse trabalho foi diagnosticar molecularmente e caracterizar genótipo/fenótipo de pacientes com diagnóstico clínico de LPF3 recrutados pela clínica de endocrinologia do Hospital Universitário Onofre Lopes. Para tal, foi realizada avaliação clínica, coletados swabs orais e amostras de sangue. Foram realizadas análises bioquímicas e dosagem dos hormônios adiponectina e leptina através da técnica de ELISA para avaliação dos distúrbios metabólicos inerentes à LPF3. A técnica de sequenciamento de nova geração (NGS) foi escolhida para o diagnóstico das variantes através de um painel de genes relacionados com lipodistrofias incluindo LMNA E PPARG. Para confirmação dos dados NGS foi realizada a amplificação de material genético por PCR convencional e sequenciamento Sanger utilizando primers desenhados especificamente para esse trabalho. As ferramentas utilizadas para análise bioinformática das variantes foram o Poly-Phen2, TCoffee e Mutation Taster. Foi observado que os pacientes apresentavam as características clínicas compatíveis à presença de lipodistrofia como: perda de tecido adiposo em extremidades, hipertrigliceridemia, esteatose, além de uma dosagem de adiponectina reduzida e de leptina dentro da normalidade em relação ao valor de referência para o índice de massa corpórea correspondente. Molecularmente foram identificadas e confirmadas em três pacientes novas variantes heterozigóticas localizadas nas posições c.533T>C promovendo a substituição do aminoácido leucina por prolina em 178 (p.Leu178Pro) e c.641C>T promovendo a substituição do aminoácido prolina por leucina em 214 (p.Pro214Leu). As variantes afetam respectivamente o domínio DBD da proteína, responsável pela ligação do PPAR à região promotora dos genes alvo e a região Hinge, envolvida na interação com coativadores e corepressores Através da análise bioinformática de cada variante identificada e seu alinhamento comparativo com o tipo selvagem foi observado que os scores corroboravam com o observado clinicamente, classificando as variantes como deletérias para sua função. Esse foi o primeiro estudo a caracterizar molecularmente pacientes com lipodistrofia parcial familiar tipo 3 no Brasil e o primeiro a relatar as variantes c.533T>C e c.641C>T na literatura mundial.

As doenças causadas por fungos patogênicos possuem um impacto substancial tanto em pacientes imunocomprometidos como imunocompetentes, devido a longos tratamentos que, em alguns casos exigem internação. Neste sentido o diagnóstico espécie e/ou genótipo específico pode melhorar o prognóstico da doença, uma vez que possibilita um tratamento mais assertivo a depender do agente etiológico. Ainda assim, estudos comparativos sobre as relações de parasitismo envolvendo espécies fúngicas próximas, muitas vezes crípticas, de um mesmo gênero, ainda são poucos. A categorização da virulência espécie-específica reflete diretamente no direcionamento terapêutico e prognóstico adotado na clínica podendo assim otimizar a resolução do caso. Diante disso, o modelo padrão ouro de infecção para o aferimento da virulência desses patógenos é o modelo murino, entretanto, atualmente, devido a maior preocupação com questões bioéticas e financeiras, animais invertebrados vêm sendo propostos como alternativas atrativas de modelo de infecção, uma vez que apresentam imunidade inata evolutivamente muito próxima ao mamífero, facilidades infra estruturais e robusta reprodutibilidade de dados. Neste trabalho a virulência de diferentes espécies de importância médica, dos clados clinico e ambiental, do gênero de fungos dimórficos Sporothrix, bem como aspectos da resposta imune inata, foram aferidos no modelo invertebrado Tenebrio molitor, tanto na fase micelial como leveduriforme do fungo. Dessa forma, foi possível comparar perfis de virulência e a relação parasita-hospedeiro entre isolados de espécies do gênero. Observamos diferenças significativas entre as fases micelial e leveduriforme das espécies patogênicas de ambos os clados de Sporothrix. As espécies S. chilensis e S. pallida (clado ambiental) se mostraram mais virulentas na morfologia micelial, enquanto as espécies S. schenckii e S. brasiliensis (clado clínico) se mostraram mais virulentas na morfologia de levedura. Foi quantificada a expressão de peptídeos antimicrobianos (AMP’s) do modelo invertebrado, que mostraram diferença significativa de expressão dos grupos infectados com S. pallida e S. schenckii, evidenciando que há alteração no padrão da resposta imune inata em relação a espécie de Sporothrix que é inoculada no modelo.

As plantas são submetidas diariamente a mudanças ambientais e devem responder da melhor maneira para tolerar essas modificações. Alterações de gravidade, hipóxia e calor são exemplos de mudanças ambientais que podem gerar o estresse do tipo abiótico, que tem como principais efeitos desencadear uma sinalização oxidativa. Visto que a microgravidade não é uma condição que naturalmente ocorre na Terra, são necessários alguns métodos de exposição que as coloquem em ambientes com gravidade tendendo a zero. O uso de estações espaciais internacionais e voos espaciais são formas de expor a planta a esse tipo de ambiente. Todavia, ainda não há consenso de todos os efeitos que a microgravidade pode desencadear. Assim, comparar estudos de microgravidade com outros fatores ambientais pode aprimorar a compreensão das respostas das plantas à microgravidade. Neste contexto, realizou-se a integração de dados transcriptômicos oriundos de estudos disponibilizados em plataformas de acesso aberto, os quais investigam os impactos do estresse de microgravidade, hipóxia e térmico em plantas. Visto que essas condições ambientais talvez compartilhem uma sinalização oxidativa. O objetivo dessa integração foi de enriquecer o entendimento das respostas vegetais à microgravidade, calor e hipóxia de forma comparada, bem como explorar os efeitos diferenciais e correlacionados da microgravidade em estação espacial internacional e voo espacial. Sendo assim, ferramentas de bioinformática foram empregadas para identificar genes centrais, ontologias e vias metabólicas significativamente ativadas. Para a integração de dados foi realizada uma seleção de acordo com alguns critérios de inclusão e exclusão. Por exemplo, os estudos deveriam conter as condições de experimento bem explicitadas e comparação de plantas com estresse e sem estresse sendo analisados. Por consequência foram selecionados 16 estudos de microgravidade, sendo 11 de estação espacial internacional e 6 de voo espacial, com 10 estudos de estresse térmico e 9 estudos de hipóxia. Esta integração revelou significativa regulação de genes relacionados à biossíntese de clorofila. Esses resultados sugerem que a fotooxidação pode ser um efeito importante nas condições de microgravidade, hipóxia e calor. Esse efeito parece ser independente do tipo de exposição a microgravidade. Foi observado também uma sobreposição na ativação de vias metabólicas antioxidantes: metabolismo de glutationa e biossíntese de fenilpropanoides, demonstrando que as plantas apresentam vias de homeostase redox utilizando diferentes estratégias. O metabolismo primário, especificamente por meio da produção de açúcares como amido e frutose, é significativamente afetado em condições de hipóxia, calor e microgravidade. Esses açúcares são essenciais para a produção de energia, metabolismo do carbono e sinalização da gravidade. Portanto, a sinalização oxidativa desencadeada pela microgravidade, calor e hipóxia afetou de forma significativa a produção de clorofila e o metabolismo primário, contudo, este impacto pode ser mitigado por uma atividade antioxidante intensa. A comparação dessas respostas com as provocadas por outros estresses ambientais fornece perspectivas importantes sobre a capacidade adaptativa das plantas em ambientes com força gravitacional diferente. Tal entendimento é crucial para desenvolver estratégias que aumentem a resiliência de cultivos em contextos de agricultura terrestre e espacial.

Nos transtornos relacionados ao uso/abuso de substâncias, a fase de retirada favorece o reforço negativo e a continuação do consumo apesar dos prejuízos físicos e mentais. Mulheres constituem um grupo de risco para esses transtornos e poucos estudos investigam as modificações de substratos neurais em fêmeas. A enzima indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO), responsável pelo metabolismo do triptofano em quinureninas, foi vista hiperativada em machos em abstinência alcóolica e associada a desordens emocionais. Assim, o presente trabalho investigou os efeitos da retirada da sacarose e de etanol sobre comportamentos relacionados à ansiedade e à depressão e sobre a atividade da IDO em áreas encefálicas que participam na modulação destas emoções em ratas Wistar. No experimento 1, as ratas foram submetidas a uma dieta líquida de sacarose por 16 dias e aos testes comportamentais nos dias 3, 5, 22 e 24 após a retirada de sacarose. No experimento 2, as fêmeas foram submetidas a dieta líquida exclusiva de etanol em concentrações crescentes (2, 4 e 6%) por 21 dias e a uma bateria de testes comportamentais nos dias 22, 23, 24, 25 e 26 após a retirada de etanol. As ratas que receberam etanol foram tratadas com inulina (10 ou 30 mg/Kg via oral, gavagem) ou água mineral. Após a avaliação comportamental, os animais foram eutanasiados e tiveram amostras de sangue e do córtex frontal, estriado e hipocampo coletadas. Nas ratas expostas a sacarose houve uma redução no tempo de imobilidade no teste do nado forçado e aumento da concentração de triglicerídeos plasmáticos. Nenhuma alteração bioquímica e comportamental foi vista em animais em retirada de sacarose. As ratas em retirada de etanol exibiram menor exploração dos braços abertos no labirinto em cruz elevado, maior auto-limpeza no teste de spray de sacarose, maior enterramento de bolas de vidro no teste do marble burying e maior tempo de imobilidade no teste do nado forçado. Houve uma tendência ao aumento na concentração de quinurenina no córtex. A inulina nas doses de 10 e 30 mg/Kg atenuou este aumento, e, a dose de 30 mg/Kg mitigou os efeitos comportamentais nos animais nos testes do labirinto em cruz elevado, spray de sacarose, marble burying e de natação forçada. Em conclusão, as fêmeas não foram sensíveis à retirada de sacarose. O consumo prolongado de sacarose demonstrou um efeito antidepressivo. A retirada de etanol promoveu comportamentos do tipo ansiosos e depressivos e aumentou a atividade da via das quinureninas das fêmeas, tais alterações foram revertidas pelo tratamento com inulina. O prebiótico demonstrou um potencial candidato para o tratamento do transtorno por uso de álcool.

Os complexos de espécies de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii são compostos por fungos patogênicos que matam mais de 180.000 pessoas anualmente em todo o mundo, sendo a meningoencefalite o principal sintoma da criptococose. Características como virulência e susceptibilidade a antifúngicos podem variar dentro de cada espécie segundo o genótipo fúngico: C. neoformans é dividido nos tipos moleculares VNI, VNII, VNIII e VNIV e C. gattii em VGI, VGII, VGIII e VGIV. Sendo assim, é necessário e urgente um diagnóstico diferencial com marcadores moleculares específicos. Os íntrons autocatalíticos do grupo I podem ser um alvo potencial para distinção entre os tipos moleculares dessas leveduras já que possuem polimorfismos quanto a sua presença e sequência de pares de bases. Além disso, como o auto-splicing destes elementos é vital para a célula fúngica, eles são considerados importantes alvos terapêuticos, uma vez que estão ausentes no genoma humano. Com base nisso, este estudo objetivou avaliar a presença de íntrons do grupo I nos genes mitocondriais cob e cox1 de isolados fúngicos do gênero Cryptococcus, buscar ORFs com genes de endonucleases nas sequências intrônicas, averiguar o potencial uso desses elementos genéticos como marcadores moleculares para diferenciação de genótipos e/ou espécies e analisar sua relação com a susceptibilidade a antifúngicos, além de estudar sua origem, distribuição e evolução através de análises filogenéticas. Os dados obtidos da amplificação de íntrons dos genes cob e cox1 mostraram que o complexo C. neoformans possui em média menos íntrons em seu mitogenoma e que há um grande polimorfismo de presença e de tamanho destes elementos entre e dentro dos genótipos, o que impossibilita o uso de um único marcador intrônico para diferenciar genótipo e/ou espécie nos complexos C. neoformans e C. gattii. Contudo, a diferenciação entre as espécies é possível com combinações de PCRs dos íntrons de mtLSU e cox1 para espécies de C. neoformans e dos íntrons de mtLSU e cob para C. gattii. Aproximadamente 80,5% dos íntrons sequenciados possuíam homing endonucleases e as análises filogenéticas mostraram que íntrons que ocupam o mesmo sítio de inserção formam clados monofiléticos e provavelmente possuem como ancestral comum um íntron que invadiu esse sítio antes da divergência entre as espécies. Houve apenas um caso de invasão heteróloga oriunda provavelmente de transferência horizontal entre um isolado do genótipo VGIV e a espécie de fungo liquenizado Arthonia susa. Quanto aos ensaios de susceptibilidade aos antifúngicos, viu-se que os valores de concentração inibitória mínima do Fluconazol, 5-Flucitosina e Pentamidina se mostraram estatisticamente associados aos complexos de espécies, tendo o C. gattii maiores MICs para o Fluconazol e o C. neoformans maiores MICs para 5-Flucitosina e Pentamidina. A presença de íntrons se mostrou relacionada com a susceptibilidade à Anfotericina-B, para a qual uma maior quantidade de íntrons esteve associada a menores valores de MIC e à 5-Flucitosina e Pentamidina, para as quais a influência da presença de íntrons variou entre os complexos: quanto à 5-Flucitosina, a presença de íntrons se relacionou com menor susceptibilidade em C. neoformans e maior em C. gattii, e o cenário oposto foi visto para Pentamidina, para a qual os íntrons estiveram associados à maior susceptibilidade em C. neoformans e menor em C. gattii.

O melão Cantaloupe apresenta uma polpa alaranjada rica em carotenoides, os quais podem promover diversos efeitos benéficos à saúde humana. Contudo, os carotenoides são extremamente instáveis a presença de oxigênio, luz, e ao calor, podendo ocasionar a redução das propriedades bioativas. Nesse contexto, a nanoencapsulação se apresenta como uma excelente estratégia para garantir a preservação e potencialização dos efeitos bioativos. Por outro lado, uma das grandes preocupações atuais está relacionada aos efeitos de toxicidade dessas nanopartículas. Com isso, o objetivo desse estudo foi avaliar a teratogenicidade do extrato bruto rico em carotenoides do melão Cantaloupe (EB) e das nanopartículas a base de gelatina suína contendo EB (EGS) em modelo animal de peixe-zebra (Danio rerio). O EB foi obtido a partir do melão Cantaloupe (Cucumis melo L.) em processos que envolveram secagem da polpa de melão (55 ̊C/24 h) para a obtenção de farinha, maceração em etanol (1:4 p/v), e partição em hexano (1:1 v/v). As nanopartículas foram obtidas por meio da técnica de emulsificação óleo em água (O/A). Para a caracterização das nanopartículas quanto a morfologia, interações químicas, tamanho de partículas e eficiência de encapsulamento, foram realizadas análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Difração a Laser e Eficiência de Incorporação (EI), respectivamente. Nos experimentos em modelo animal com peixe-zebra, para o teste de embriotoxicidade, os 308 embriões, distribuídos em 7 grupos foram expostos a concentrações de 12,5 mg/L e 50,0 mg/L de EB e EGS durante 96 horas pós fertilização (hpf) e com 7 dias pós fertilização (dpf) foi realizado o teste optomotor. Nos testes de toxicidade com peixe-zebra adultos, os 60 peixes foram distribuídos em seis grupos e expostos a concentrações de 12,5 mg/L e 50,0 mg/L de EB e EGS durante 96 horas, e então submetidos as análises de neurotoxicidade claro/escuro, tanque novo e social. Com base nos resultados de caracterização, EGS apresentou EI de 94% (4,04), superfície lisa, sem depressões, diâmetro de 88,7 nm (7,02) e índice de polidispersão de 0,41 (0,03). O FTIR evidenciou o surgimento de novas bandas vibracionais em EGS em comparação com EB, demonstrando novas interações químicas. Nos experimentos em modelo animal, após exposição por 96 hpf, não foram observadas anomalias nos grupos tratados com EB e EGS, e os batimentos cardíacos se mantiveram entre 132 e 138 rpm dentro do esperado para embriões, semelhante aos grupos controle negativo e DMSO. Os grupos que receberam EB e EGS não apresentaram alterações morfológicas significativas. O nível de mortalidade se apresentou abaixo de 20% revelando não haver um caráter embriotóxico e nem teratogênico para EB e EGS nas concentrações utilizadas. Houve uma melhora significativa na resposta visual motora das larvas exposta ao EB e EGS que pode ser atribuída ao poder antioxidante e precursor de vitamina A dos carotenoides. Não foram identificados efeitos adversos no comportamento dos adultos, todos foram similares ao comportamento do grupo controle, sem sinais de ansiedade, estresse, nem alterações no nado, velocidade, sociabilidade que indicassem qualquer tipo de toxicidade. Portanto, foi constatado que EB e EGS mantiveram características encontradas em estudos anteriores comprovando a reprodutibilidade do método, não houve sinais de teratogenicidade, cardiotoxicidade ou neurotoxicidade nas larvas e tanto EB quanto EGS melhoraram a função cognitiva e de resposta no modelo avaliado. Os peixes adultos não apresentaram sinais de ansiedade ou qualquer outro indicio de toxicidade evidenciando que EB e EGS são potencialmente seguros.

As esponjas marinhas são organismos bastante promissores na busca por moléculas bioativas com uma gama de atividades biológicas já reportadas na literatura científica, com destaque para os agentes antioxidantes. Sabendo que o estresse oxidativo está associado a várias condições de saúde, tais como: câncer, Parkinson, Alzheimer, entre outros, a busca por compostos que atuem no controle oxidativo se torna elemento chave na busca por novos tratamentos. A Bacia Potiguar do RN possui um vasto litoral com uma rica diversidade de espécies de esponjas marinhas, mas que em contrapartida é pouco explorada quanto ao seu potencial biotecnológico. Neste trabalho, realizamos a prospecção química, antioxidante e toxicológica de três espécies de esponjas coletadas no litoral da Bacia Potiguar: Suberites aurantiacus, Mycale (Zygomycale) angulosa e Halichondrida. Foram realizadas extrações sequenciais com n-hexano (HE) e clorofórmio/metanol, cujos extratos obtidos somente com HE foram denominados: HESUB, HEMYC e HEHALI, e os extratos obtidos apenas com CM: CMSUB, CMMYC e CMHALI para S. aurantiacus, M. angulosa e Halichondrida, respectivamente. O rendimento dos extratos foi o fator determinante para a escolha dos extratos CM que seriam caracterizados quimicamente por GC/MS e a avaliados quanto à sua atividade antioxidante pelos métodos: Capacidade Antioxidante Total (CAT), poder Redutor, sequestro de íons (superóxido, DPPH, Radical Hidroxila (OH)) e atividade Quelante de Íons (Ferroso (Fe²⁺) e Cuproso (Cu²⁺)). Os extratos CM das três esponjas também foram submetidos a ensaios toxicológicos in vitro com eritrócitos humanos e in vivo com larvas de Tenebrio molitor. A caracterização química por GC/MS revelou a presença álcoois, alcaloides, compostos fenólicos e lipídios (destes, principalmente a classes dos esteróis). Nos testes antioxidantes in vitro os extratos apresentaram a capacidade de sequestrar os radicais DPPH (CMHALI 60,91% ± 3,05; CMSUB 59,32% ± 3,71 e CMMYC 53,78% ± 6,96 com 1000 µg/mL) e os radicais hidroxila (CMSUB 96% ± 0,04 na concentração de 2000 µg/mL; CMMYC 37% ± 0,17 e CMHALI 54% ± 0,086 com 1000 µg/mL de extrato) e de quelar íons cobre (CMHALI 113,5% ± 1,93; CMSUB 112,1% ± 5,81 e o CMMYC com 110,6% ± 3,19 de atividade com 25 µg/mL de amostra), com destaque para a atividade quelante de cobre para os três extratos. Os ensaios toxicológicos in vitro e in vivo revelaram que em ambos os testes, em diferentes concentrações, as amostras não apresentaram efeitos tóxicos. Além disso, foram realizados ensaios antibacterianos contra as bactérias patogênicas Staphylococcus aureus e Escherichia coli, porém não foi observada tal atividade. Os resultados aqui apresentados sugerem que as esponjas marinhas desse litoral possuem propriedades farmacológicas que podem ser investigadas visando o isolamento dos metabólitos que são responsáveis pelas atividades antioxidantes apresentadas. Além disso, existe a possibilidade de investigar o potencial desses metabólitos frente a outras atividades biológicas.

A poluição que advém do petróleo pode ter efeitos significativos e duradouros no meio ambiente. A biorremediação pode ser uma alternativa a essa problemática. Diversos estudos relatam o potencial biotecnológico para a biorremediação por Acinetobacter baumannii ambientais. Contudo, ainda é necessário expandir a compreensão dos mecanismos genéticos dessa espécie para maximizar seu potencial biotecnológico. Sendo assim, esse trabalho visa caracterizar cepas de Acinetobacter baumannii oleumficedula, identificar os genes relacionados com a biodegradadação de hidrocarbonetos, bem como a sua presença nas vias de degradação e analisar a expressão dos genes alvos. Para tanto, foram realizadas analises de produção de biossurfactantes, estimativa de degradação de hidrocarbonetos, analises de expressão dos genes e avaliação do genoma das cepas. A partir dessas analises, foi possível constatar a eficiência de todas as cepas na produção de biossurfactante, as cepas apresentaram uma estimativa de degradação de hidrocarbonetos que variou de 7,94 a 69,82%. Foram identificados aproximadamente 81 genes diferentes associados a biorremediação em 16 vias metabólicas distintas. Foi observado a expressão de 12 genes, todos eles foram regulados positivamente. Ao observar o contexto genômico a foi verificada a similaridade genética das cepas. Contudo, mesmo apresentando similaridades genéticas as cepas mostram diferenças fenotípicas significativas isso pode ser atribuído a presença de um regulador master ou regulon. Por fim, pode-se inferir que todas as cepas são promissoras para aplicação na degradação de hidrocarbonetos.

As proteínas são macromoléculas multifuncionais e também atuam como fontes de aminoácidos e energia. A hidrólise de proteínas também gera inúmeros peptídeos bioativos com diversas funções no organismo. Nesse contexto, as proteínas são fontes de produtos biológicos (que podem ser empregados para o controle e tratamento de diversas doenças humanas), tornando-se fortes candidatos para o manejo e tratamento de doenças como a COVID-19. Buscou-se investigar modelos experimentais que mimetizam a digestão humana e prospectar peptídeos provenientes do inibidor de tripsina purificado de sementes de tamarindo (ITTp). Os dois primeiros capítulos desse estudo são referentes a uma revisão sistemática (RS), e estão organizados da seguinte forma: o primeiro apresenta o protocolo de RS com registro no International Prospective Register of Systematic Reviews (sob o número CRD42020198709);e o segundo a RS, que reuniu estudos in vitro, nos quais contaram com a utilizaração de procedimentos metodológicos capazes de mimetizar a digestão gastrointestinal de proteínas. Os artigos foram selecionados de acordo com a estratégia: população do estudo, intervenções, controle, resultados e tipo de estudo. As buscas foram realizadas nas bases de dados Pubmed, Web of Science, Science direct, Embase, Biblioteca Virtual em Saúde e Scopus. A avaliação da qualidade metodológica foi executada por meio da ferramenta Office of Health Assessment and Translation. Foram selecionados 1.986 artigos, resultando em 20 estudos elegíveis. Os resultados procuraram descrever os procedimentos metodológicos empregados in vitro para simular a digestão de proteínas animais ou vegetais. O terceiro capítulo refere-se a um estudo in sílico de prospecção de peptídeos nativos e análogos com potencial anti-SARS-Cov-2, derivados do ITTp. Os peptídeos nativos foram obtidos a partir de clivagens enzimáticas do ITTp in sílicoe os análogos foram gerados por meio da substituição de aminoácidos nas sequências primárias dos peptídeos nativos. O potencial anti-SARS-CoV-2 foi investigado por meio da simulação por dinâmica molecular entre os peptídeos e os sítios de ligação da serino protease transmembranar 2 (TMPRSS2), necessária para a entrada do SARS-CoV-2 na célula do hospedeiro, gerando o pedido de patente: BR 10 2022 020330 0. A melhor energia potencial de interação ocorreu entre a TMPRSS2 e um dos peptídeos nativos obtido pela clivagem com a tripsina (-287.48 kJ.mol^-1) e seu peptídeo análogo (-293.49 kJ.mol^-1). Assim, ambos os peptídeos apresentaram muitos resíduos hidrofóbicos, propriedade físico-química comum entre os peptídeos que inibem a entrada de vírus envelopados, como o SARS-Cov-2, presentes em medicamentos para o tratamento de doenças relacionadas a esses vírus envelopados. Diante disso, essa pesquisa apresenta uma expressiva contribuição científica, visto que a RS agrupou dados importantes que propiciarão subsídios para o desenvolvimento de estudos relacionados à aplicação clínica de peptídeos bioativos, concluindo-se que, apesar de modelos experimentais dinâmicos in vitro serem mais precisos, os modelos estáticos podem ser utilizados para simular a digestão proteolítica humana, desde que sejam controladas as condições fisiológicas e haja uma comparação com estudos in vivo para garantir maior precisão dos resultados. Ademais, o estudo in sílico gerou, a partir da clivagem do ITTp 56/287, potenciais candidatos a agentes inibidores da infecção por SARS-CoV-2, por meio da interação com a TMPRSS2, encorajando futuras investigações in vitro e in vivo para que os peptídeos aqui prospectados sejam utilizados como medicamentos específicos no tratamento da COVID-19 e de outras enfermidades.

O estresse oxidativo é um desequilíbrio entre a produção das espécies reativas e os antioxidantes. O acúmulo de espécies reativas no organismo pode resultar em danos nos tecidos e órgãos, potencialmente induzindo a uma variedade de alterações fisiológicas que comprometem a homeostase e podem ser associadas a doenças cardíacas, neurológicas e câncer, por exemplo. Tem sido observado que compostos fenólicos derivados de plantas apresentam a capacidade de sequestrar e neutralizar os radicais livres em excesso. A espécie C. alnifolia, uma árvore da mata atlântica, apresenta poucos estudos etnobotânicos. Estudos anteriores do grupo mostraram que os extratos obtidos de folhas apresentaram um potencial antioxidante. Assim, neste trabalho, o objetivo foi avaliar o potencial antioxidante, imunomodulatório dos extratos etanólico (EE) e aquoso (EA) e de duas frações obtidas a partir do extrato aquoso (frações do acetato de etila (FA) e butanólica (FB)). Estas duas frações foram escolhidas a partir do perfil obtido após a análise em cromatografia líquida de alta performance, acoplada ao detector de diodo (CLAE-DAD). Estas duas frações foram caracterizadas por meio de ensaios in vitro quanto ao potencial antioxidante. Foi observado que ambas o possuem, entretanto, a FB, apresentou maior potencial antioxidante em relação à FA. Entre os resultados da atividade antioxidante obtidos, o que mais chamou a atenção foi a quelação de cobre, que não havia sido observada anteriormente no extrato bruto (EA). A partir destes resultados, foi avaliado o potencial imunomodulatório por meio de ensaios com a célula RAW 267.4. Primeiramente, foi verificado que tanto os extratos quanto as duas frações não foram citotóxicos. Em seguida, considerando a complexidade do processo inflamatório, foi analisado então o efeito de EE e de EA na produção de ROS após o tratamento com lipopolissacarídeo (LPS). Para isso, foram utilizadas três concentrações de extratos (100, 250 e 500 µg/mL). Verificou-se que ambos os extratos foram capazes de reduzir a produção de ROS quando comparados ao controle positivo (tratado com LPS). Além disso, a redução de ROS obtida com o EE foi semelhante ao controle negativo (sem o tratamento com LPS). Depois, foi verificada a capacidade dos extratos e das frações de inibir a produção de óxido nítrico (NO). Tanto os extratos como as frações foram capazes de inibir a produção e a liberação de NO nas três concentrações testadas, de forma dose-dependente, com redução maior que 50%. Ainda em relação aos extratos, foi avaliada a atividade fagocítica, pois essa é importante para a avaliação da atividade imunomoduladora. Essa análise foi realizada apenas com a concentração de 500 μg/mL, e verificou-se uma redução de 30% para EE e de 50% para EA. Considerando que as citocinas são importantes mediadores para a resposta imune e inflamatória, estas foram avaliadas utilizando duas metodologias, como a medição de citocinas por citometria de fluxo, em que houve aumento de IL-17 e de qRT-PCR, em que houve redução de iNOS e de IL-10, pelo EE. Com base nesses resultados, foi avaliado também o potencial dos extratos e das frações na migração celular utilizando a linhagem celular NHI/3T3 (fibroblastos) em culturas submetidas ao ensaio da ferida. Os resultados obtidos mostraram que ambos os extratos e frações, em 24 h, promoveram uma migração celular, tendo um fechamento em torno de 60% da ferida para os extratos, e em 75% para a fração FB, enquanto no controle (sem extrato), a porcentagem de migração celular foi em torno de 40%. Desse modo, os dados aqui apresentados demonstraram que os EE e EA e as frações FA e FB de C. alnifolia, possuem potencial antioxidante, imunomodulador, assim como apresentam a capacidade de induzir a migração celular envolvida no processo de cicatrização de feridas in vitro, propriedades importantes para extratos e frações com potencial para atuar na dinâmica do processo inflamatório e de dano tecidual. Com isso, conclui-se que tanto os extratos quanto as frações possuem potenciais aplicações futuras para biotecnologia em saúde.

A obesidade impulsiona a busca por novas estratégias para combatê-la. Nesse sentido, vários peptídeos e proteínas com atividade sacietogênica têm sido alvos de estudos por agirem na regulação do consumo dietético e peso corporal. Dessa forma, esta tese divide-se em dois capítulos. No primeiro, buscou-se entender como peptídeos e proteínas, quando encapsuladas, atuavam sobre a saciedade, impactando no ganho de peso e no estado de obesidade. Para isso, foi realizada uma revisão integrativa por meio de busca em bases de dados, utilizando as palavras-chaves: peptídeo, proteína, obesidade, encapsulamento e agentes anti-obesidade e selecionando estudos pré-clínicos que comparavam o efeito de peptídeos ou proteínas, encapsulados ou não, sobre a saciedade. Foram selecionados 836 estudos, desses apenas quatro artigos atenderam os critérios de seleção. Embora tenha sido um número limitado de estudos, entre os efeitos observados com o encapsulamento dessas moléculas, destacaram-se a maior eficiência na redução do ganho de peso, alterações na função do tecido adiposo, além da redução dos níveis hormonais que modulam o apetite e o peso corporal, promovendo a potencialização dos efeitos desses peptídeos e proteínas quando encapsulados. No segundo capítulo, foi investigado o efeito do inibidor de tripsina isolado de sementes de tamarindo (ITT) comparado ao mesmo nanoencapsulado em quitosana e proteína isolada do soro do leite (EQPI). Dessa forma, o EQPI foi exposto a diferentes condições de pH (7.0; 3.0 e 7.0) e temperatura (37°C; 7°C e -18°C) visando avaliar a interação entre o ITT e os seus agentes encapsulantes monitorada pela atividade antitríptica. Posteriormente foi realizado o estudo pré-clínico, no qual ratos Wistar (n = 25), com obesidade induzida por dieta de alto índice glicêmico e alta carga glicêmica (HGLI) por 17 semanas, foram divididos em cinco grupos e avaliados por 10 dias, sendo eles: sem tratamento (HGLI + água), tratamento 1 (dieta nutricionalmente adequada), tratamento 2 (com dieta nutricionalmente adequada e EQPI/12,5 mg/kg), tratamento 3 (dieta HGLI e EQPI/12,5 mg/kg) e tratamento 4 (dieta HGLI e ITT/25 mg/kg). Esses grupos foram avaliados quanto ao consumo dietético, parâmetros zoométricos, bioquímicos e inflamatórios. O EQPI foi capaz de preservar eficientemente o ITT, não apresentando inibição para a tripsina, e quando submetido a condição ótima (agitação constante de 300 rpm, por aproximadamente 12 h, a 20°C) de liberação do ITT apresentou 100% de atividade antitríptica. Contudo, expondo EQPI aos diferentes pHs, apenas no pH gástrico durante 2 h observou-se expressiva atividade antitrípica. E quanto a exposição as temperaturas, EQPI apresentou alta atividade antitríptica, semelhante ao ITT (37°C por 4 h, 7°C por 3 dias e 7°C por 7 dias), demonstrando a liberação completa do ITT contido em EQPI. No estudo pré-clínico, ratos Wistar com obesidade tratados com EQPI reduziram significativamente a variação do peso corporal (p < 0,05) quando comparado ao tratamento com ITT. Observou-se que apenas o tratamento com ITT levou a mudanças significativas nos parâmetros inflamatórios (p < 0,05). O efeito do EQPI sobre o peso indica que a encapsulação promoveu aumento do efeito de ITT, com liberação sustentada. Portanto, a encapsulação de peptídeos e proteínas se mostra como uma estratégia promissora para aplicabilidade dessas moléculas no tratamento de doenças, como a obesidade.

A doença de Chagas é uma zoonose endêmica na America Latina e afetam principalmente as populações mais pobres. Os medicamentos disponíveis para tratar ambas as doenças apresentam baixa efetividade frente as formas intracelulares, elevada toxicidade, baixa biodisponibilidade e acabam por não serem seguras a saúde dos pacientes. Portanto, a várias décadas busca-se avaliar a possibilidade na utilização de outros medicamentos frente a esta doença. Um promissor candidato é o dietilditiocarbamato de sódio (DETC) já descrito como sendo um composto de alta eficácia frente  Leishmania sp. e ao Trypanosoma cruzi em modelos in vitro e in vivo, todavia, buscando implementar sua biodisponibilidade e reduzir também qualquer possibilidade de toxicidade foi avaliado neste trabalho emprego de um nanosistema juntamente testado com o DETC em uma abordagem in vitro, in silico e in vivo frente ao Trypanosoma cruzi. Para tal a nanopartícula foi nanoformulada por nanoprecipitação utilizando PLA como polímero e testada em modelos in vitro para caracterização físico-química, citotoxicidade, penetração celular e atividade antiparasitária, ao qual observou-se que o nanosistema após  a nanoformulação PLA-DETC mostrou-se estável, com tamanho médio < 200nm e com IPD <0,3 e potencial zeta de -20 mV, demonstrou baixa toxicidade celular não provocando redução menores do 20% da viabilidade celular, capacidade de penetrar as células 3T3 e RAW em um sistema in vitro em 24 horas e também chegou a inibir quase 70% da cepa Dm28c de T. cruzi em 24 horas. Bem como observou-se ser capaz de induzir o aumento de espécies reativas de oxigênio no interior dos parasitas em quase 70%, sendo este um importante fator que pode levar o parasita a morte.  Além disso, a partir de uma abordagem in sílico foi observado que o DETC apresentava um perfil ADMET mais adequado com base nas propriedades físico-químicas e químicas medicinais quando comparados com os fármacos tradicionalmente utilizados frente a doença de Chagas, o que indica uma menor toxicidade. Além disso, verificou-se a toxicidade in vivo tanto da nanopartícula de PLA-DETC, bem como o fármaco livre nas concentrações 300mg/kg e 1000mg/kg, ao qual avaliaram-se os perfis hematológicos, bioquímicos, histopatológicos e parâmetros físicos frente a caracterização da toxicidade aguda preconizada pela OECD no teste 423. A partir dos resultados foi observada pouquíssimas alterações em comparação com o grupo controle, primeiramente foi observada uma redução de 10% nos níveis de plaquetas, um leve aumento da ureia e o AST, com uma redução dos níveis de creatina, além disso, não houve alteração significativa no peso dos animais que seguiram o mesmo padrão que o grupo controle, bem como não foi observada mudança nos comportamentos dos animais. Por fim, foram avaliados protocolos de infecção e tratamento utilizando o DETC (300 mg/kg, 100 mg/kg, 0,36mg e 0,18 mg) e da nanopartícula de PLA-DETC (0,36mg e 0,18mg), ao qual observou-se redução significativamente estatística para o DETC que apresentou perfil similar ao benzonidazol na concentração de 100 mg/kg. Além disso, notou-se que durante o tratamento de 7 dias poucas alterações foram promovidas, resultando em uma baixa toxicidade do composto.

A malária é uma doença parasitária, originada de protozoários unicelulares que compõem o gênero Plasmodium, abrangendo mais de 90 países, sendo predominante nos continentes africano e asiático. O uso de medicamentos antimaláricos é crucial tanto para o tratamento quanto para a prevenção da doença. No entanto, os parasitas começaram a desenvolver resistência aos medicamentos antimaláricos, tornando as terapias atuais ineficazes ao combate do parasita. Como resultado, novas abordagens terapêuticas são necessárias para superar a resistência aos medicamentos nos parasitas e aumentar a eficácia da terapia medicamentosa contra a doença. O objetivo desta pesquisa é fornecer uma caracterização das inter-relações que interferem no comportamento dos complexos proteína-ligante de enzimas provenientes do Plasmodium falciparum. O primeiro estudo visa caracterizar a diidroorotato desidrogenase (DHODH), apresentando os valores energéticos da enzima nos complexos com a PfDHODH de tipo selvagem, com os ligantes DSM483, DSM557 e DSM1, e com PfDHODH com a mutação C276F, em conjunto com o DMS1. No segundo estudo, a pesquisa é realizada com a tirosina RNAt sintetase (TyrRS), sendo também estudada tanto na sua forma selvagem PfTyrRS, ligada ao ML901-Tyr e AMS-Tyr, quanto com a mutação S234C, novamente em complexo com o ML901-Tyr. Utilizando o método de fracionamento molecular com capas conjugadas (MFCC), os resíduos de aminoácidos foram particionados para calcular interações individuais com o formalismo DFT (Teoria da Densidade Funcional). O estudo com a enzima PfDHODH revelou que os resíduos de aminoácidos Arg265, Cys184 e Phe188 foram cruciais nas interações, e apresentaram energias de interação significativas com os quatro complexos estudados. Além disso, o valor energético do inibidor DSM1 não foi afetado pelas alterações estruturais causadas pela mutação C276F, demonstrando a sua capacidade de ligação à enzima. Já se tratando do trabalho envolvendo PfTyrRS, foram encontrados seis resíduos significativos compartilhados entre os três complexos. Esses resíduos incluem Asp61, Gln73, Gln192, Gln210, Met237 e Phe63, com a maioria deles desempenhando um papel essencial na ligação do ATP. Esta descoberta permite uma compreensão abrangente da interação entre as enzimas PfDHODH e PfTyrRS, juntamente com os seus inibidores. As informações coletadas neste estudo despontam como relevantes para o desenvolvimento de novas terapias medicamentosas, podendo vir a tornar-se um auxílio na exploração de design de novas drogas antimaláricas mais elaboradas e eficazes.

O surgimento de microrganismos multirresistentes aos fármacos conven-cionais consiste em um grave problema de saúde pública mundial quelimita as alternativas terapêuticas e revela a necessidade da busca urgentepor novos agentes antimicrobianos. A peçonha do escorpião Tityus stig-murus é uma rica fonte de componentes biologicamente ativos, incluindopeptídeos antimicrobianos com elevado potencial terapêutico. A Stigmu-rina consiste em um peptídeo antimicrobiano, com efeito antibiótico sobrecepas bacterianas Gram-positivas. Utilizando este peptídeo nativo comoprotótipo foram realizadas modificações na estrutura primária da Stigmu-rina com o intuito de potencializar sua atividade, gerando 31 análogos(patente BR102015029044-6). Neste estudo, foi elucidada a conformaçãotridimensional por ressonância magnética nuclear (RMN), investigada aestabilidade por dicroísmo circular e avaliada a ação antibacteriana in vi-tro e in vivo de dois peptídeos análogos da Stigmurina denominados deStigA25 e StigA31. Além da notável atividade antimicrobiana já descritaem estudo anterior, os peptídeos StigA25 e StigA31 apresentaram açãohemolítica dependente de concentração em relação ao peptídeo protótipo.Afimdereduziracitotoxicidade,aumentaraestabilidadeepotencializara eficiência terapêutica desses peptídeos, foi investigado o efeito da asso-ciação desses componentes bioativos à nanopartículas de poli(ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA). StigA25 e StigA31 revelaram uma confor-mação predominante em α-hélice por RMN,com elevadaestabilidadeestrutural em diferentes condições de temperatura, pH e na presença desais por dicroísmo circular. A associação destes componentes às nanopartículas de PLGA possibilitou um nanosistema estável com alto índice deincorporação dos peptídeos, atividade antimicrobiana equivalente aos dospeptídeos livres e relevante redução da toxicidade. A microscopia eletrô-nica de varredura e transmissão demonstrou que tanto os peptídeos livresquanto nanoparticulados apresentam ação na membrana celular bacteriana,promovendoarupturadamembrana.Portanto,esteestudorevelao elevado potencial terapêutico do StigA25 e StigA31 associados a nanosis-tema de PLGA, indicando o uso deste nanocarreador como uma ferramenta promissora para a aplicação terapêutica destas moléculas bioativas nodesenvolvimentodenovos agentes anti-infecciosos.

O aumento global da urbanização e da atividade industrial levou à produção e incorporação de moléculas contaminantes aos ecossistemas. Em especial, a poluição dos corpos hídricos por efluentes sem tratamento prévio causa inúmeros danos às espécies que vivem em ambientes aquáticos. Processos biotecnológicos e estratégias físicas, químicas e biológicas têm sido adotadas para eliminar esses contaminantes dos corpos d'água sob estresse antropogênico. Na perspectiva da biorremediação, as lacases são enzimas capazes de degradar compostos fenólicos, aromáticos e não aromáticos, inclusive corantes sintéticos produzidos no âmbito da indústria têxtil. Nesse contexto, o presente trabalho se propõe a analisar qualitativamente (tipo de ligação química), quantitativamente (energia de interação) e de forma comparada os contatos intermoleculares do corante vermelho Congo acoplado às lacases de Tratametes versicolor (CR-LacTv) e Pycnoporus sanguineus (CR-LacPs), inclusive identificando padrões de interação. Para a descrição das energias de ligação individuais do tipo ligante-receptor existentes nesses biocomplexos, utilizamos o esquema de fracionamento molecular com capas conjugadas (MFCC) no escopo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Os resultados apontam para uma maior afinidade do corante vermelho Congo com a lacase de Pycnoporus sanguineus. No caso, o corante interage com LacPs (LacTv) com uma energia de ligação de -38,26 kcal/mol (-19,26 kcal/mol), com 63,3% (63,6%) dos contatos intermoleculares com os aminoácidos do receptor ocorrendo a partir da região iii (i) desse ligante. Os principais resíduos do complexo CR-LacPs (CR-LacTv) são a ARG161, PHE162, GLY392, GNL160, SER393, PRO391, PHE265 e GLY266 (PHE162, ALA161, GLY266, ALA393, PHE 265, PRO391, PRO160, GLY392), nos quais destacamos a existência de seis (cinco) importantes ligações de hidrogênio e dois (três) contatos hidrofóbicos em CR-LACPs (LacTv). A descrição estrutural e energética das interações dos biocomplexos em questão auxilia no entendimento das diferenças em termos de estabilidade e eficácia de enzimas da mesma família, porém organismos distintos. Consequentemente, possibilitará estudos de aumento da efetividade da biorremediação promovida por tais enzimas após alterações pontuais dirigidas.

Aedes aegypti (L., 1762) e Aedes albopictus (S., 1894) são vetores dos agentes etiológicos de inúmeras arboviroses de importância médica. As limitações no uso de inseticidas químicos têm estimulado a busca por opções efetivas e ecologicamente amigáveis, como os inseticidas botânicos. O presente estudo descreve o potencial aedicida do extrato de sementes de Anadenanthera colubrina (Vell.) em diferentes fases do ciclo de vida dos vetores, sua ação atraente/repelente na oviposição, caracterização bioquímica parcial e avaliação da cito- e ecotóxica. O extrato aquoso a quente das sementes de A. colubrina (EAQA) foi obtido por extração em água destilada (1:10, m/v) por 7 h a 80 °C. Os efeitos larvicidas de EAQA foram avaliados em diluições seriadas e as concentrações letais CL50 e CL90 (mg/mL) determinadas após 24 h e 48 h de exposição. O efeito larvicida foi observado para A. aegypti e A. albopictus, registrando CL50 e CL90 em 24 h (0,16 e 0,94 mg/mL; 0,36 e 1,28 mg/mL) e 48 h (0,02 e 0,26 mg/mL; 0,06 e 0,62 mg/mL), respectivamente. EAQA foi pupicida para ambos os insetos em concentrações superiores às concentrações larvicidas (CL50 ≥ 0,85 mg/mL para 24 h e CL50 ≥ 0,53 mg/mL para 48 h). 0,26 mg/mL foi definida como a concentração diagnóstica na atividade ovicida e oviposição, apresentando atividade ovicida para ambos os insetos, comprometendo a eclosão larval em 76% e reduzindo a emergência de adultos das larvas sobreviventes em 25%. Em condições de campo, EAQA exerce efeito atraente para oviposição. EAQA apresentou uma maior concentração de carboidratos totais (15,5 mg/mL), em comparação aos teores de proteínas solúveis totais (2,0 mg/mL) e compostos fenólicos totais (0,1 mg/mL). EAQA apresenta inibidores de bromelaína, papaína, tripsina e quimiotripsina, com atividade de inibição enzimática em 90,94%, 68,93%, 68,75% e 9,32%, respectivamente. Não foi observada citotoxicidade para linhagens celulares testadas (3T3) e (HepG2), nem ecotoxicidade para Ceriodaphnia dubia (CL50 = 0,72 mg/mL para 24 h e 0,34 mg/mL para 48 h) e Mysidopsis juniae (CL50 = 0,87 mg/mL para 24 h e 0,37 mg/mL para 48 h). EAQA tem um potencial para ser adjuvante nas estratégias de manejo integrado de Aedes devido a versatilidade de atuação contra diferentes fases do ciclo de vida dos vetores, bem como sua cito- e ecocompatibilidade.

Nas últimas décadas o aumento da resistência bacteriana aos tratamentos convencionais fez com que houvesse uma busca incessante para novas alternativas eficazes contra enfermidades causadas por esses microrganismos. Dentro desse contexto, progressos significativos foram alcançados no desenvolvimento de medicamentos baseados em nanotecnologia, a fim de combater/atenuar a resistência bacteriana. E dentre as nanopartículas, as constituídas de prata (NANO) são apontadas como uma opção promissora nesse sentido, inclusive já vem sendo aplicadas em diferentes usos, como na indústria têxtil.  Porém, seu uso na clínica médica tem uma menor dimensão, e isso vem impulsionando desenvolvimento de diferentes NANO mistas, que contêm, além da prata, uma porção orgânica na sua constituição, já que essa pode potencializar ou fornecer novas aplicabilidades as NANO.  O que vem estimulando, inclusive, a utilização de técnicas menos agressivas ao meio ambiente (síntese verde) para a síntese de NANO. Os polissacarídeos são uma das moléculas orgânicas que vem sendo utilizadas com esse propósito. Xilana é uma hemi-celulose encontrada em diferentes vegetais e, por isso, muito abundante na natureza. Porém, há menos de uma dezena de trabalhos com NANO contendo xilanas, e nenhum avaliou seu efeito antimicrobiano. Portanto, neste trabalho sintetizou-se NANO com diferentes xilanas extraídas do sabugo do milho (Zea mays). Para tal, o sabugo do milho solubilizado em NaOH 1,8M, foi submetido a ondas de ultrassom para se obter um extrato bruto rico em xilana (EBX), que posteriormente foi fracionado com adição de volumes crescentes de etanol PA.  Foram obtidas seis frações etanólicas (FE’s), que após caracterização (Teor de açúcar, proteínas, compostos fenólicos e composição monossacarídica), foram utilizadas para síntese verde de NANO. As NANO foram caraterizadas por espectroscopia UV-visível, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por dispersão de energia, dispersão de luz dinâmica e espectroscopia de infravermelho. Todas as NANO (NANO EBX; NANO E0,3; NANO E0,4; NANO E0,8; NANO E1,4 e NANO E2,2) foram compostas essencialmente de prata e xilanas, apresentaram formato arredondado, tamanho médio variando entre 105,0 e 79,7 nm e estabilidade de 24 meses. Estas NANO não foram citotóxicas frente a fibroblastos (3T3) e macrófagos (RAW). Além disso, promoveram a redução da produção de óxido nítrico (ON) em macrófagos ativados por lipopolissacarídeo bacteriano. As diferentes NANO, aqui sintetizadas, também apresentaram atividade antibacteriana. Todas foram eficazes contra bactérias Gram-negativas testadas (Escherichia coli – E. coli; Klebsiella pneumoniae produtora de carbapenemase – KPPC) com destaques para NANO EBX e NANO E1,4 que apresentaram concentração inibitória mínima (CIM) de 62,5 µg/mL frente a E. coli. Já para KPPC destaca-se NANO EBX, NANO E0,4; NANO E1,4 e NANO E2,2 que apresentaram o CIM de 250 µg/mL. Os dados aqui apresentados mostram o potencial biotecnológico das diferentes xilanas sob forma de nanopartícula e futuros ensaios, inclusive in vivo, devem ser feitos para confirmar o potencial antibacteriano das diferentes NANO sintetizadas com EBX e as FE’s.

Diante de uma realidade de ensino de bioquímica, que é permeada pelo adensamento dos conteúdos, complexidade interdisciplinar, e agravada por uma abordagem exclusiva ou excessivamente expositiva, torna-se cada vez mais necessário avaliar propostas metodológicas que mitiguem esse cenário. Assim, nesta tese o principal objetivo foi desenvolver uma proposta de trabalho de Ensino Híbrido Gamificado, baseado na Sala de Aula Invertida (SAI), em componente curricular de bioquímica, avaliando o desempenho acadêmico dos alunos, o interesse e engajamento dos alunos na disciplina, os elementos metodológicos da proposta, a gamificação e, por fim, os ganhos nas habilidades cognitivas, sociais e socioemocionais. Para tanto, foi realizada uma pesquisa de caráter exploratório, através do método de intervenção pedagógica, com uma abordagem qualitativa e quantitativa. A proposta foi aplicada em dois componentes curriculares de bioquímica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), para os cursos de Ciências Biológicas, nos períodos de 2016.2 e 2017.1, e de medicina, nos períodos de 2018 e 2019, ao todo 179 alunos participaram desse estudo. A pesquisa analisou os dados de dois designs de aula: a aulas tradicionais (expositivas convencionais) e aulas híbridas (AH), que foram divididas em momentos online e momentos presenciais, com objetivos que se combinavam nos dois momentos. Para os momentos online, foram utilizadas videoaulas e para os momentos presenciais foram aplicados objetos educacionais produzidos a partir da Taxonomia de Bloom. Todo o processo foi gamificado com um sistema de pontos (ranking), formação de times em uma lógica cooperativa e de conquistas de benefícios (sistema de recompensas). Os resultados mostraram que a maioria dos alunos teve um desempenho acadêmico melhor e declarou aumento do seu interesse pela disciplina, afirmando que a aprendizagem foi melhor nas aulas híbridas que nas aulas tradicionais. Ademais, a gamificação teve avaliação positiva e acabou promovendo o aumento do engajamento dos alunos. Além disso, observouse que o método contribui para a aprendizagem colaborativa e para a personalização da aprendizagem. Por fim, observou-se que a intervenção pedagógica contribui para o desenvolvimento de aspectos específicos para a disciplina de bioquímica, como, por exemplo, a compreensão de conceitos, das relações entre estrutura e função e a capacidade de propor soluções e argumentos para resolução de problemas, entre outros. Dessa forma, os resultados aqui descritos fornecem dados para uma discussão sobre a importância do modelo híbrido gamificado como alternativa promissora para os componentes curriculares de bioquímica. Certamente isso requer uma ampla reflexão sobre as abordagens e os processos envolvidos nesse modelo, isto porque estudos sobre a eficácia do Ensino Híbrido para o Ensino da Bioquímica ainda são muito escassos.

O ofidismo causa elevada mortalidade e morbidade em muitas regiões do mundo. Atualmente, o único tratamento é a soroterapia que apresenta algumas limitações, tais como: alto custo para a sua produção, baixa eficácia na neutralização dos efeitos locais, dificuldade de acesso em algumas regiões e reações adversas.Considerando tais fatores, este trabalho tem por objetivo geral apresentar novas alternativas para aprimorar o tratamento do ofidismo. Para este fim, foi utilizada a peçonha da serpente Bothrops brazili, espécie pouco estudada que é encontrada principalmente na região Amazônica. Deste modo, o presente estudo tem como objetivos específicos (1) analisar o potencial inibitório dos ácidos clorogênico e rosmarínico frente aos efeitos locais e sistêmicos induzidos pelo envenenamento por B. brazili, (2) obter e caracterizar nanopartículas de quitosana associadas a peçonha dessa espécie através de dois modos (incorporação e adsorção), a fim de serem avaliadas em relação ao potencial imunoadjuvante para a produção de um novo soro. A avaliação do potencial antiofídico dos ácidos clorogênico e rosmarínico foi realizada por meio de ensaios in vitro, in vivo e in silico. Nos ensaios in vitro, os ácidos foram capazes de inibir a atividade de proteases e fosfolipases da peçonha, além de reduzir o efeito pró-coagulante em plasma humano causado pela mesma. In vivo, esses compostos inibiram efeitos locais como edema, hemorragia, aumento da enzima mieloperoxidase e miotoxicidade. In sílico os ácidos mostraram ser capazes de interagir com fosfolipases da peçonha. Ademais, os ácidos mitigaram os efeitos sistêmicos decorrentes do envenenamento, que foram esses: danos renais, hepáticos, musculares, alterações hemostáticas (tempo de tromboplastina parcialmente ativada, tempo de protrombina e plaquetograma), hematológicas (eritrograma e leucograma) e peroxidação lipídica. Para a produção das nanopartículas de quitosana foi utilizada a técnica de gelificação iônica. As nanopartículas apresentaram tamanho entre 150 a 190 nm, potencial de aproximadamente + 30 mV e índice de polidispersão (PDI) de aproximadamente 0,400. Estes parâmetros foram avaliados pela técnica Dynamic Light Scattering (DLS). A nanopartículas apresentaram 97% de eficiência para incorporar e adsorver a peçonha e as análises de microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEVFEG) e microscopia de força atômica (MFA) mostraram que essas possuíam forma e tamanho homogêneos. A análise de espectroscopia da região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) revelou que a peçonha apresentou bandas em 1543 cm^-1 e 1651 cm^-1 referentes a grupamentos amida. As nanopartículas apresentaram bandas em 916, 1087, 1259 e 1340 cm^-1 que sofreram desvio após a incorporação e adsorção da peçonha. Em conclusão, estes resultados demostram que os ácidos clorogênico e rosmarínico apresentam potencial de inibição dos efeitos locais e sistêmicos provocados pelo envenenamento por B. brazili, o que os tornam possíveis alternativas para a complementação da soroterapia. Ainda, as nanopartículas de quitosana foram eficientes em incorporar e adsorver a peçonha apresentando grande potencial para serem utilizadas como adjuvante na produção de um novo soro antiofídico.

Os acidentes ofídicos representam um sério problema de saúde pública em países tropicais. A serpente Bothrops leucurus é uma das principais responsáveis pelos acidentes ofídicos no Nordeste brasileiro, porém esta espécie não está incluída no pool utilizado na produção do soro antiofídico. Considerando as limitações do soro antiofídico, diversos estudos tem sido realizados a fim de desenvolver tratamentos complementares para o ofidismo e, neste contexto, as plantas constituem uma importante fonte de compostos bioativos. O ácido clorogênico e o ácido rosmarínico são moléculas derivadas do metabolismo secundário de plantas, com diversas atividades biológicas descritas e potencial antiofídico ainda pouco explorado. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar o potencial inibitório dos ácidos clorogênico e rosmarínico frente aos efeitos da peçonha de B. leucurus. Inicialmente, foi avaliada a capacidade de neutralização in vitro das atividades enzimáticas da peçonha. Em seguida, foram realizados testes in vivo para verificar a inibição dos ácidos frente às atividades hemorrágica, edematogênica, miotóxica e quantificação de marcadores inflamatórios, assim como a análise de marcadores bioquímicos, hemostáticos, hematológicos, e verificação do grau de peroxidação lipídica nos tecidos renal e hepático. Por último, a capacidade de interação in sílico dos inibidores com duas classes de toxinas foi avaliada. Os resultados demonstraram que os ácidos clorogênico e rosmarínico foram eficazes em inibir as atividades fosfolipásica (21% e 60%), proteolítica (39% e 60%), hialuronidásica (59% e 75%) e coagulante (p < 0,0001), respectivamente, bem como foram eficazes em prevenir a degradação do fibrinogênio. Nos ensaios in vivo, os inibidores atenuaram o edema (p < 0,01), reduzindo os níveis de mieloperoxidase (p < 0,001) e das interleucinas IL-6 (p < 0,0001) e IL-1β (p < 0,001). Os compostos também inibiram as ações hemorrágica (p < 0,0001) e miotóxica (p < 0,001 – ácido clorogénico, p < 0,0001 – ácido rosmarínico) da peçonha. Nos marcadores bioquímicos séricos, os inibidores atenuaram as alterações nos níveis de ureia (p < 0,01 – ácido clorogênico e p < 0,05 – ácido rosmarínico), creatinina (p < 0,0001), ácido úrico (p < 0,0001), alanina aminotransferase (p < 0,05), aspartato aminotransferase (p < 0,001- ácido clorogênico e p < 0,05 - ácido rosmarínico), amilase (p < 0,01), proteínas totais (p < 0,01), creatina quinase (p < 0,01) e lactato desidrogenase (p < 0,0001). Ainda, ambos os compostos diminuíram os níveis de peroxidação lipídica nos tecidos hepático (p < 0,001) e renal (p < 0,0001). Ao avaliar os parâmetros hemostáticos, apenas o ácido rosmarínico foi capaz de reduzir os efeitos sobre o fibrinogênio circulante (p < 0,0001) e contagem de plaquetas (p < 0,0001). Os estudos computacionais indicaram que os inibidores tem capacidade de interagir com toxinas da classe das fosfolipases A₂ e das metaloproteases. Tomados em conjunto, os resultados obtidos evidenciaram o potencial antiofídico dos ácidos clorogênico e rosmarínico, que apresentaram, em geral, maior eficiência de inibição do que o soro antiofídico. Assim, ambos os inibidores são candidatos promissores ao desenvolvimento de futuros adjuvantes a serem usados para complementar a soroterapia antiveneno disponível atualmente.

Os carotenoides atuam reduzindo o estresse oxidativo e, por conseguinte, agem sobre o processo inflamatório. A encapsulação pode preservar e/ou potencializar as propriedades funcionais desses pigmentos naturais, tais como atividade antioxidante. No presente estudo, dividido em capítulos, buscou-se avaliar como a encapsulação atuou aprimorando a atividade antioxidante e anti-inflamatória de carotenoides. O primeiro e segundo capítulos, referentes à revisão sistemática (RS), estão organizados da seguinte forma: o primeiro apresenta o protocolo de RS com registro prospectivo internacional de revisões sistemáticas (PROSPERO, sob o número CRD42020142065); e o segundo a RS, a qual reuniu e sistematizou estudos in vitro, ex vivo, in vivo, que avaliaram o efeito das diferentes técnicas de encapsulação de carotenoides na atividade antioxidante. Os artigos foram selecionados de acordo com a estratégia PICOS (população, intervenções, controle, resultados e tipo de estudo) e as buscas foram realizadas nas bases de dados PubMed, Embase, Biblioteca Virtual em Saúde, Scopus, ScienceDirect e Web of Science. A avaliação da qualidade metodológica foi executada por meio da ferramenta OHAT (Office of Health Assessment and Translation). Foram selecionados 1577 artigos, resultando em 20 estudos elegíveis. Os resultados mostraram que a encapsulação promoveu mudanças na estrutura química dos carotenoides e o surgimento de novas interações químicas, além de aumentar a área superficial, resultando na preservação e no aprimoramento da atividade antioxidante. O terceiro capítulo refere-se ao estudo experimental, no qual se avaliou o efeito do extrato bruto rico em carotenoides obtido do melão Cantaloupe (Cucumis melo L. var cantalupensis) (EB) nanoencapsulado (EGS) em ratos Wistar com inflamação induzida pelo consumo da dieta de alto índice glicêmico e alta carga glicêmica (HGLI) sobre a resposta inflamatória sistêmica e do tecido adiposo. O EB foi caracterizado por métodos espectrofotométrico e cromatográfico, e o EGS foi caracterizado por métodos físicos e químicos, bem como avaliação da eficiência de incorporação. O experimento in vivo foi realizado por 11 dias com ratos Wistar machos (n = 20) com inflamação induzida por dieta, subdivididos em quatro grupos: sem tratamento (dieta HGLI + água), tratamento convencional (dieta HGLI + dieta nutricionalmente adequada), tratamento teste 1 [dieta HGLI e EB (12,5 mg/Kg)] e tratamento teste 2 [HGLI e EGS (50 mg/kg)]. Os grupos foram investigados em relação ao consumo alimentar, ingestão calórica, eficiência calórica e peso. As citocinas inflamatórias foram dosadas no plasma (TNF-α, IL-6 e leptina) e no tecido adiposo (TNF-α e IL-6). Além disso, foram registrados os pesos dos tecidos adiposo visceral (retroperitoneal, epididimal e perirrenal), realizadas análises histopatológicas e, investigação da atividade antioxidante no plasma e tecido adiposo visceral por meio da quantificação do malondialdeído, sulfidrilas e da atividade da superóxido dismutase (SOD). Para o experimento in vivo, não foram observadas alterações no consumo alimentar, ingestão, eficiência calórica e peso (p > 0,05). Porém, os animais tratados com EGS apresentaram menor variação média do consumo dietético e foi o único grupo que apresentou apenas perda de peso. Esse grupo também apresentou melhora (p < 0,05) nas concentrações plasmáticas das citocinas inflamatórias (IL-6 e leptina), contudo sem diferença na dosagem no tecido adiposo. No tecido adiposo visceral, constatou-se que a maior área focal de adipócitos multiloculares foi observada para o grupo tratado com EGS. Além disto, o EGS pode estar atuando de forma mimética a SOD e, com isso, reduzindo o estresse oxidativo. Dessa forma, o presente estudo apresenta uma contribuição científica relevante, pois a RS gerou informações relativas ao efeito da nanoencapsulação sobre a atividade antioxidante e, no estudo pré-clínico, sobre a inflamação.

Os peptídeos antimicrobianos (PAMs) são considerados uma das primeiras linhas de defesa contra microrganismos, apresentando amplo espectro de ação antimicrobiana contra bactérias, fungos, vírus e parasitas. Em um estudo do transcriptoma da glândula da peçonha do Tityus stigmurus foi identificado um PAM denominado Stigmurina, a partir desta molécula foram desenhados, alterando resíduos de aminoácidos por lisina, dois peptídeos análogos denominados StigA6 e StigA16. Já foi comprovada a maior atividade destes peptídeos contra bactérias Gram-negativas e Gram-positivas e em parasitas in vitro quando comparados com o peptídeo nativo, bem como a sua atividade mais potente contra células cancerígenas e menor toxicidade contra células normais do que a Stigmurina. Portanto, para aprofundar os estudos destes peptídeos, nesse trabalho propõe-se a análise estrutural pela interação destes com vesículas lipídicas e por ressonância magnética nuclear (RMN), a avaliação da atividade antimicrobiana in vitro e in vivo em modelos de infecção de larvas e no modelo animal de sepse polimicrobiana, bem como a atividade leishmanicida. No estudo de interação com vesículas percebeu-se que ambos os peptídeos apresentaram uma maior interação com vesículas miméticas bacterianas do que vesículas miméticas de eucariotos. No estudo realizado por RMN os peptídeos se mostraram altamente anfipáticos e com estruturação em hélice. Quanto a sua atividade antimicrobiana in vitro, os peptídeos mostraram alta atividade contra cepas de bactérias S. aureus e P. aeruginosa multirresistentes. Nos dois modelos in vivo de atividade antibacteriana os peptídeos se revelaram capazes de controlar a infecção. Na avaliação da atividade contra forma promastigota de Leishmania braziliensis ambos os peptídeos análogos se mostraram mais potentes que o peptídeo nativo. Sendo assim, estes peptídeos podem ser alvos importantes na investigação de novas moléculas anti-infecsiosas.

As doenças inflamatórias intestinais (DII) são patologias crônicas inflamatórias associadas a alterações genéticas e fatores ambientais. Os medicamentos disponíveis para o tratamento, podem provocar efeitos adversos potencialmente graves, mostrando a necessidade de busca por novas estratégias terapêuticas. Destacam-se os alimentos ricos em compostos bioativos, com atividade anti-inflamatória como Cereus jamacaru P. DC. Esta pesquisa teve como objetivo caracterizar quimicamente e avaliar o efeito anti-inflamatório do Extrato Hidroetanólico Liofilizado de Cereus jamacaru P.DC. em modelo experimental de doença inflamatória intestinal induzido por ácido 2,4-dinitrobenzeno sulfônico (DNBS). Os cladódios do mandacaru foram coletados na cidade Jucurutu/RN, retirados os espinhos, cortados e secos, em seguida foram triturados, passando por macerações com etanol e água, obtendo o Extrato Hidroetanólico Liofilizado de Cereus jamacaru (EHCJ). A prospecção fitoquímica do EHCJ foi realizada por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas para avaliar a presença de compostos fenólicos. No estudo da atividade anti-inflamatória intestinal foram utilizados Rattus norvegicus (Wistar), fêmeas adultas (n = 8/grupo), peso 230 ± 20 g distribuídos aleatoriamente, nos grupos: controle normal, controle colítico DNBS, sulfassalazina 250 mg/Kg e EHCJ (50, 100 e 200 mg/Kg/dia). Foram avaliados parâmetros clínicos intestinais, macroscópicos, microscópicos, compostos voláteis e os ácidos graxos presentes nas fezes, marcadores inflamatórios como dosagem da enzima mieloperoxidase (MPO), a expressão do gene da proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK) e proteína metaloproteínase 9 (MMP-9), expressão do gene e da proteína do fator kappa beta (NF-κB p65); dosagens de citocinas (TNF-α, IL-10 e IL-1β); avaliação do estresse oxidativo pela dosagem do malondialdeido (MDA) e glutationa reduzida (GSH); integridade da barreira intestinal por meio da expressão do gene ocludina (OCL) e expressão da proteínas mucina 2 (MUC-2) e zôna de oclusão (ZO-1). Os resultados da análise fitoquímica identificaram os compostos derivados do ácido benzoico, sacarídeo, Kampferol-3- O-dirhamnosil-hexosideo, Isorhamnetina-3-O-dirhamnosil-glicosídeo, Kaempferol-3-O- rutinosídeo, Isorhamnetina-3-O-rutinosídeo e o Ácido oxo-di-hidroxi-octadecenóico. A GC-MS das fezes identificou dezoito compostos, sendo eles ácidos graxos, hidrocarbonetos, esteróis e fenol de acordo com os padrões de fragmentação. No modelo de colite, o pré-tratamento com EHCJ nas doses de 50, 100 e 200 mg/Kg foi capaz de provocar quimioprevenção observada através do Índice de atividade da doença (IAD) (p <0,05). Ainda, diminuiu os danos colônicos induzidos pelo DNBS com redução do escore do dano macroscópico (p<0,05). O tratamento reduziu a atividade da enzima MPO (p<0,05) e os níveis colônicos de MDA (p<0,01) e aumento nos níveis de GSH (p<0,05) para todas as doses testadas. O extrato ainda promoveu redução nos níveis teciduais das citocinas TNF-α (p<0,0001) e IL-1β (p<0,05) e aumentou a IL-10 na dose de 200 mg/Kg (p<0,01). O efeito preventivo também foi demonstrado pelo aumento da expressão do gene OCL, envolvido na integridade da barreira intestinal e diminuição da expressão dos marcadores das vias MAPK (p<0,01) e NF-κB p65 (p<0,0001). As análises histopatológicas mostram que o EHCJ reduziu significativamente a densidade do infiltrado (p<0,001) e a imuno-histoquímica exibiu imunorreatividade aumentada para MUC-2 (p<0,01) e ZO-1 (p<0,05) e uma redução dessa imunomarcação para as proteínas NF-κB p65 (p<0,05) e MMP-9 (p<0,05). Dessa forma, os resultados pré-clínicos indicam que o EHCJ é um produto rico em compostos bioativos, benéfico na quimioprevenção da colite, podendo, no futuro se tornar uma alternativa no tratamento da DII humana.

O açúcar refinado (sacarose) é muito versátil e barato, podendo estar em várias receitas. Uma dieta rica em açúcar pode ter consequências negativas, como a obesidade e o diabetes, e sua retirada pode promover alterações comportamentais, tais como a compulsão. O objetivo desta pesquisa foi o de testar a hipótese de que a retirada da sacarose favorece a comportamentos relacionados à depressão. Para tal, foram utilizados ratos Wistar de 30 dias provenientes do Biotério do Centro de Biociências- UFRN, que receberam água e ração ad libitum e foram submetidos ao paradigma de escolha de duas garrafas com 250 ml de água e/ou sacarose a 5% (grupo sacarose) por 16 dias, seguido de sua retirada de 72h a 96h (grupo retirada curto prazo) ou 22 a 23 dias (grupo retirada longo prazo). Animais do grupo controle, sacarose, retirada curto prazo e retirada longo prazo foram submetidos ao teste do campo aberto 72h e 22 dias após a substituição de sacarose por água para os grupos retirada curto e longo prazo, respectivamente. Vinte e quatro horas após o teste no campo aberto, todos os grupos foram submetidos ao teste do nado forçado. Os dados aqui obtidos não evidenciaram efeitos comportamentais da exposição ou da retirada em curto e longo prazo da sacarose no teste de nado forçado, assim como não ouve diferenças estatísticas nos resultados do parâmetro de locomoção no teste de campo aberto. Dessa forma concluímos que a exposição e retirada em curto e longo prazo da sacarose não foram capazes de gerar comportamento do tipo depressivo em ratos adolescentes.

O processo de floração é uma etapa crítica que promove a transição do ápice meristemático vegetativo para ápice meristemático reprodutivo e, consequentemente, o desenvolvimento das estruturas florais e das sementes. Essa transição é orquestrada por diferentes sinais externos e internos que vêm sendo caracterizados em diferentes plantas como os modelos Arabidopsis thaliana, Oryza sativa e Zea mays. Nas plantas de cana-de-açúcar, o processo de floração não é muito conhecido, mas sabe-se que a transição do ápice meristemático vegetativo para reprodutivo tem um forte impacto na produção do suco, açúcar e álcool. Devido a este aspecto, este trabalho está associado com a caracterização de uma sequência que apresenta homologia à proteína HINT e foi identificada anteriormente por meio de bibliotecas subtrativas do grupo de pesquisa. Este trabalho visa a compreensão do papel desta proteína em cana-de-açúcar e em outras plantas utilizando algumas ferramentas de bioinformática. Verificou-se que estas sequências são conservadas em plantas e se separam em dois grandes ramos: monocotiledôneas e dicotiledôneas. Os dados obtidos com a modelagem mostraram que a ScHINT pode ser uma proteína funcional, pois apresenta os sítios de ligação importantes para sua atividade catalítica. Uma segunda proteína, ScSUBTILASE, foi caracterizada neste trabalho e já havia sido identificada anteriormente num ensaio de proteína-proteína por meio da metodologia de dois-híbridos. Foi verificado que a proteína ScSUBTILASE também é conservada em plantas, e a modelagem mostrou que ela também pode ser funcional pela estrutura obtida e pelos sítios catalíticos identificados. Nos ensaios de dois híbridos foi identificado uma terceira proteína com homologia a PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE. Foi realizado a modelagem e foi observado que também essa deva ser funcional. Os resultados obtidos com os interactomas para as proteínas HINT, SUBTILASE e PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE no modelo Arabidopsis mostraram que estas sequências estão associadas a resposta da produção de EROs. Com base nos resultados apresentados  e  nos dados da literatura, pode-se propor que ScHINT e ScSUBTILASE podem ter o papel de manter o nível de EROs  no ápice meristemático durante o processo de transição. Os resultados obtidos com plantas transgênicas de Nicotiana tabacum contendo cassetes de super-expressão nas orientações senso e anti-senso para ScHINT1 reforçam a proposta que ScHINT esteja associada ao processo de floração.

A inflamação subclínica no sobrepeso e na obesidade altera diversas vias metabólicas, com reforço positivo para o acúmulo de mais tecido adiposo e alteração no metabolismo energético. Diversos estudos têm avaliado o efeito anti-inflamatório e imunomodulador de proteínas hidrolisadas e peptídeos vegetais, sendo necessário, contudo, explorar os mecanismos de ação. Dessa maneira, no primeiro capítulo desta tese, foi apresentada na revisão narrativa a compreensão dos mecanismos de ação de proteínas hidrolisadas e peptídeos sobre a inflamação, presente no acúmulo de tecido adiposo. Para isso, realizou-se uma busca nas bases de dados, selecionando estudos que envolviam vias e respostas metabólicas alvos de proteínas ou peptídeos, as quais favoreciam a redução de citocinas e adipocinas inflamatórias, bem como a polarização de macrófagos para o fenótipo M2. No segundo capítulo foram apresentados os estudos in vitro e de simulação computacional (in silico) com o inibidor de tripsina purificado de sementes de tamarindo (ITTp). Essa proteína tem sido estudada in vitro e em estudos pré-clínicos para o tratamento da obesidade, de suas complicações e de comorbidades associadas. O ITTp foi sequenciado de novo por MALDI-TOF/TOF, foi obtida a sua modelagem por homologia e avaliada a interação com a enzima tripsina por meio de simulação de dinâmica molecular (DM) em condições controladas de temperatura, pressão e presença de água. Foram identificados mais 75 resíduos de aminoácidos. A modelagem por homologia foi realizada pelo CONCOORD e validada pelo MolProbity e as quatro melhores conformações da modelagem foram submetidas à DM. A conformação n° 287 do modelo nº 56 foi selecionada, considerando a análise RMSD e a energia de interação (-301,0128 kcal.mol^-1). Os resíduos Ile (54), Pro (57), Arg (59), Arg (63) e Glu (78) do ITTp apresentaram menor energia de interação e por isso maior interação com a enzima tripsina. Dentre esses, os resíduos de Arg estavam, principalmente, envolvidos em seu mecanismo de ligação de modo eletrostático. Diante dos potenciais alvos moleculares apontados nas vias metabólicas inflamatórias para peptídeos vegetais no tratamento da obesidade, revelados por meio da revisão narrativa, além da estrutura e função do ITTp, por meio dos estudos in vitro e in vivo, neste estudo in silico foi demonstrada a otimização da bioprospecção do ITTp utilizando a bioinformática. Por fim, os resultados encontrados e os caminhos direcionados favorecem a continuidade de estudos com o ITTp para aplicações em estudos pré-clínicos e clínicos na área de saúde, visando contribuir no controle de um grave problema de saúde pública, a obesidade.

Durante os processos extrativos de petróleo e gás, ocorre também a formação da água de produção, que é composta por matéria orgânica e inorgânica, além de microrganismos. A microbiota desse ambiente, adaptada a condições extremas, apresenta grande potencial para aplicação em processos biotecnológicos, tais como a biorremediação e/ou MEOR (Microbial Enhance Oil Recovery). Dentro desse contexto, este estudo visou o isolamento, identificação e caracterização de bactérias provenientes de três consórcios, previamente obtidos a partir de água de produção. Um total de 16 bactérias foram isoladas, sendo quinze delas selecionadas para a caracterização metabólica a partir de ensaios funcionais. Os isolados foram selecionados de acordo com a capacidade de utilizar hidrocarbonetos como fonte de carbono. Para isso, curvas de crescimento foram elaboradas utilizando meio mínimo suplementado com petróleo como única fonte de carbono. Considerando avaliar a degradação de hidrocarbonetos, o teste com indicador redox 2,6 - DCPIP (2,6-Dichlorophenolindophenol) foi empregado e ensaios como o Índice de Emulsificação, colapso da gota e dispersão do óleo foram aplicados para avaliação da produção de biossurfactantes/bioemulsificantes. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de degradação confirmaram a capacidade de quinze isolados utilizarem o petróleo e outros hidrocarbonetos como única fonte de carbono. Os testes realizados para produção de biossurfactantes confirmaram a capacidade de 15, entre os dezesseis isolados, em produzir biossurfactantes e/ou formar emulsão. Com base na sequência do gene 16S os isolados foram identificados como Bacillus, Acinetobacter, Staphylococcus, Ochrobactrum e Citrobacter. Dentre os isolados, quatro foram selecionados e tiveram seus genomas sequenciados, sendo identificados como Bacillus safensis (2), Ochrobactrum (1) e Acinetobacter baumanii (1). O isolado AP1BH01-1, classificado como membro do gênero Ochrobactrum, foi designado como uma nova espécie, uma vez que o mesmo não se agrupa com outra espécie do gênero. Os genomas dos isolados sequenciados apresentaram grande diversidade de genes envolvidos na degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, bem como genes de síntese de biossurfactantes e bioemulsificantes. Diversos genes relacionados à resistência a metais pesados também foram identificados. Os dados obtidos através dos ensaios funcionais e mineração do genoma dos isolados revelaram perfis promissores em processos de degradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes para aplicação em biorremediação de ambientes contaminados com hidrocarbonetos e/ou MEOR 

          A busca pela manutenção da integridade genômica é uma tarefa constante nas células de todos os organismos vivos. DNA polimerases replicativas atuam de forma rápida e fiel durante a replicação para que a cópia da informação genética passada de uma geração a outra seja fidedigna. Além disso, devido ao genoma ser constantemente agredido por agentes endógenos e exógenos capazes de lesionar a molécula de DNA, são acionados na célula sistemas de reparo de DNA capazes de prevenir os efeitos prejudiciais dessas lesões, uma vez que elas podem levar à mutações. Embora esses mecanismos sejam eficientes na restauração da molécula de DNA, muitas lesões escapam da correção e acabam sendo encontradas pela polimerase replicativa – enzima nem sempre capaz de sintetizar moldes de DNA danificados. Dependendo do tipo de lesão, esse encontro pode resultar no colapso da forquilha de replicação e, consequentemente, mecanismos capazes de burlar esses obstáculos são acionados. Uma das alternativas é a utilização de polimerases de síntese translesão especializadas capazes de replicar as lesões mesmo com o custo da mutagênese, em um processo chamado de Síntese Translesão. Dentre os mais diversos agentes danosos ao DNA está o poluente Benzo[a]pireno, um potente carcinógeno onipresente no ambiente. Esse químico, ao ser metabolicamente ativado na célula, gera os subprodutos BaP+ e BaP- que se ligam como adutos ao DNA de forma covalente, sendo potentes bloqueadores da forquilha de replicação. Nesse trabalho são apresentados alguns dos requerimentos para a ocorrência em E. coli da síntese translesão desses adutos estereoisômeros BaP+ e BaP-, inseridos no contexto de sequência CTG^BaP+/-CAG. Os resultados mostram que enquanto o principal aduto BaP+ requer as duas enzimas de síntese translesão cataliticamente ativas Pol IV e Pol V para ser replicado, BaP- exige apenas Pol IV. Dados demonstram que a taxa de síntese translesão desses adutos possui relação positiva com a concentração de polimerases especializadas no meio celular, as quais possuem níveis aumentados pela indução da resposta SOS. Além disso, é sugerido um desbalanço do pool de nucleotídeos que desloca a reação de síntese translesão no sentido da síntese e um modelo de replicação desses adutos.