A range of novel sugar derivatives containing oxiranes or α,β-unsaturated γ-lactones in their structure were evaluated as potential insecticides with the added possible benefit of being benign in the environment. A number of arthropod species were chosen to represent those in the terrestrial, aerial and aquatic environments, covering target adult insects such as Musca domestica L (housefly) and Trialeurodes vaporariorum (Westwood) (glasshouse whitefly), which are public health and horticultural pests, Drosophila melanogaster Meig (fruitfly), both adult and larva, and a marine non-target crustacean, Artemia salina L. The tested compounds possessed efficacy and selectivity against these insect species, but were not toxic to brine shrimps, a reference organism in assays to evaluate the potential toxicity hazard to invertebrates in ecosystems.

O presente estudo utilizou o ensino de Ciências por investigação para verificar a percepção dos estudantes acerca do ciclo de vida dos insetos, utilizando o modelo Drosophila melanosgaster, conhecida popularmente como mosca da fruta. Originalmente empregada para estudos de genética, atualmente a Drosophila melanogastertem sido utilizada como modelo didático de apoio no processo de ensino e aprendizagem. A presente pesquisa foi desenvolvida em uma turma do oitavo ano da Escola Municipal de Ensino Fundamental José Francisco Pereira da Silva, na cidade de Uruguaiana/RS, com vinte e quatro educandos. Como fonte de coleta de dados, foram utilizadas as anotações que os participantes realizaram no decorrer das atividades e estas foram analisadas a partir da técnica de Análise de Conteúdo de Bardin. A atividade foi desenvolvida no decorrer de três semanas, divididas em 2h/aula semanais, na disciplina de Ciências. A metodologia utilizada para a condução do processo foi a metodologia da problematização com o Arco de Maguerez. Os resultados demostraram que os alunos inicialmente apresentam percepções criacionistas, mas com o passar das atividades foi possível observar que os educandos (re)constróem seus conhecimentos. Conclui-se assim, que o ensino de Ciências problematizado torna-se essencial na formação básica, para tornar estudantes críticos e reflexivos diante do mundo em que vivem.

Doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais comum no mundo, afetando cerca de 1% dos adultos com mais de 60 anos. A DP está relacionada com a degeneração de neurônios dopaminérgicos principais componentes da substância negra cerebral, concomitantemente, com a disfunção do complexo I mitocondrial e o estresse oxidativo que desempenham um papel crucial na patogênese desta doença. A rotenona (ROT) é um pesticida natural e muito utilizado para induzir fenótipo de DP em modelos animais, por ser lipofílico pode atravessar facilmente a barreira hematoencefálica causando disfunção do complexo I mitocondrial e possível morte de neurônios dopaminérgicos. Dentre as várias aplicações terapêuticas dos antioxidantes, ressalta-se sua ação neuroprotetora, uma vez que o sistema nervoso central exibe uma maior vulnerabilidade e susceptibilidade aos insultos oxidativos, o γ-orizanol (ORY) é um produto natural composto por uma mistura de ésteres de ácido ferúlico extraídos a partir do óleo de farelo de arroz, e é bem descrito na literatura por possuir propriedades antioxidantes. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar um possível efeito neuroprotetor do γ-orizanol sobre alterações comportamentais e bioquímicas causadas pela exposição crônica de Drosophila melanogaster a rotenona. A mosca da fruta Drosophila melanogaster, é uma espécie alternativa à utilização de modelos mamíferos que vem sendo usada com bastante confiabilidade na reprodução de modelos de disfunção dopaminérgica. As moscas (de ambos os sexos) com idades compreendidas entre 1 a 5 dias de idade foram divididos em quatro grupos de 50 moscas cada um: (1) de controle, (2) ORY 25 μM, (3) ROT 500 μM, (4) ORY 25 μM + ROT 500 μM. As moscas foram concomitantemente expostos a uma dieta contendo ROT e ORY durante 7 dias de acordo com os seus respectivos grupos. Após o tratamento foram feitas as analises comportamentais e bioquimicas. Como resultados, verificamos que o ORY ofereceu proteção contra as alterações locomotoras causadas por ROT, além de prevenir a mortalidade induzida por rotenona, protegeu contra geração de estresse oxidativo e disfunções mitocondriais além de otimizar as defesas antioxidantes celulares. Nossas descobertas apontam uma restauração dos déficits colinérgicos, e nos níveis de dopamina fornecida por pelo tratamento com ORY. Em conclusão, os presentes resultados mostram que ORY é eficaz na redução da toxicidade induzida ROT em Drosophila melanogaster, o que mostrou uma ação neuroprotetora, possivelmente devido à presença dos componentes de antioxidantes tais como o ácido ferúlico.

Disfunções associadas a dietas com alimentos ultra processados, ricas em carboidratos e biologicamente inadequadas são cada vez mais evidenciadas na literatura. Obesidade, síndrome metabólica e Diabetes mellitus tipo II estão entre as alterações metabólicas mais recorrentes e comprometedoras. O DM é um fator de risco para o desenvolvimento de alterações neurológicas, como o mal de Alzheimer e a Doença de Parkinson. Diversos modelos animais têm sido utilizados para se estudar os mecanismos envolvidos em síndromes metabólicas e comprometimentos neurodegenerativos. Dentre esses modelos citamos a Drosophila melanogaster, conhecida como a mosca da fruta. Esse animal tem se destacado pela semelhança existente entre o seu sistema endócrino com o dos mamíferos. Sendo assim, este estudo teve por objetivo avaliar os efeitos de uma dieta rica em sacarose sobre o comportamento associado a neurodegeneração em moscas. Para isso, as moscas foram alimentadas com uma dieta padronizada, em diferentes concentrações de sacarose, sendo: 5% sacarose (controle), 10%, 20% e 40% sacarose. Foi ofertada 300μl diariamente da dieta durante cinco dias, usando o método de alimentação Continuous Liquid Feeding (CLF). Os dados demonstraram que as moscas expostas a dieta hiperglicídica tiveram redução no tempo de vida. Em relação ao parâmetro de peso as moscas não tiveram nenhuma alteração. A dieta causou o aumento dos níveis de glicose e triglicerídeos, no corpo inteiro das moscas e também na hemolinfa e carcaça dos animais. Ainda, as moscas que foram alimentadas com as concentrações de 40% sacarose apresentaram os níveis de estresse oxidativo elevado. Essa alteração também foi acompanhada pela a depleção significativa dos níveis de dopamina da cabeças desses animais. Nosso estudo também demostrou que as moscas expostas a dieta nas concentrações mais altas se sacarose apresentavam déficits de comportamento locomotor e exploratório. Assim, consideramos que, as alterações metabólicas, como aumento dos níveis de glicose e triglicerídeos, ocasionam o acréscimo dos níveis de estresse oxidativo, que por sua vez levam a depleção dos níveis de dopamina, também acreditamos que a redução dos níveis de dopamina possivelmente precede os danos locomotores observados. A partir do exposto, nossa pesquisa contribui com outros estudos no intuito de compreender o envolvimento da síndrome metabólica e o surgimento das doenças neurológicas. Afim de elucidar essa questão, temos como perspectiva futuras, 1: avaliar alguns genes que estejam envolvidos na sinalização da insulina como os dilps (2, 3 e 5), CHICO, Inr; 2: avaliar a toxidade da dieta hiperglicídica sobre marcadores inflamatórios em Drosophila melanogaster e 3: avaliar o reposicionamento de fármacos no tratamento do DM tipo II.

Elementos Transponíveis (TEs) são sequências de DNA que possuem a capacidade de se mobilizar dentro do genoma hospedeiro ou horizontalmente entre genomas distintos. À dinâmica destes elementos nos genomas é atribuída grande importância evolutiva por atuarem como fontes de recombinações e de novidades genéticas. A compreensão das questões acerca da dinâmica, diversidade e evolução dos TEs tem sido intensamente estudada no genoma de espécies de Drosophila, por tratar-se de um eficiente modelo para estudos genéticos. O TE 412, descrito originalmente em Drosophila melanogaster, pertence à superfamília Ty3 (retrotransposon) e já foi encontrado no genoma de várias espécies do gênero Drosophila, por técnicas de hibridização, apresentando considerado grau de polimorfismos em suas cópias. Investigar a natureza desta diversidade de cópias pode ser uma ferramenta útil para compreender melhor a história evolutiva deste TE nos genomas de Drosophila, bem como para colaborar com a construção da filogenia das próprias espécies do gênero. Com o objetivo de detectar a presença deste elemento em diferentes espécies do gênero Drosophila, caracterizar molecularmente as possíveis cópias encontradas e avaliar suas similaridades, foi realizada amplificação por PCR utilizando iniciadores para 412 de D. melanogaster em 11 espécies do subgênero Drosophila, nove espécies do subgênero Sophophora e uma espécie do subgênero Dorsilopha. Produtos da amplificação foram hibridizados por Southern blot utilizando como sonda o fragmento interno do elemento 412 de D. melanogaster. Fragmentos amplificados foram purificados e submetidos a sequenciamento. Dentre as 21 espécies estudadas, 14 apresentaram amplificação do elemento 412, entretanto, apenas em D. funebris, D. buzzatii, D. kikkawai e D. simulans, além de D. melanogaster, sua presença foi confirmada pela hibridização, com evidente variação no padrão apresentado, o que sugere uma possível vii diferença nas cópias encontradas nestas espécies, com divergência, inclusive, entre as espécies de um mesmo grupo. Apenas o fragmento isolado de D. simulans (White) resultou em uma sequência com qualidade para análise. Esta sequência foi analisada in silico através da ferramenta BLAST e demonstrou alta similaridade com o elemento canônico de D. melanogaster (89%) e com outras regiões do genoma de D. melanogaster e D. sechelia. Nossos dados reforçam as informações disponíveis na literatura acerca da ampla distribuição deste TE entre as espécies do gênero Drosophila sob uma abordagem molecular.

Clinical studies have shown that the combinations of chemotherapeutic drugs gemcitabine (GEM) plus cisplatin (CIS) and gemcitabine (GEM) plus doxorubicin (DXR) exert important cytotoxic activity against several types of cancer in advanced stages as well as metastatic cancer. CIS, DXR and GEM have different mechanisms of action. GEM is a pro-drug that must be phosphorylated by deoxycytidine kinase to evolve into its active form. Both gemcitabine diphosphate and gemcitabine triphosphate inhibit processes required for DNA synthesis. CIS induces a variety of DNA structural changes, mainly intra- and interstrand cross-links between adjacent purine bases. DXR acts as a topoisomerase II inhibitor. This study compares the genetic toxicity effects induced by GEM+CIS and GEM+DXR co-treatments with the single drug treatments. We used the Somatic Mutation And Recombination Test (SMART), which simultaneously detects and quantifies mutagenic and recombinogenic toxicological endpoints through loss of heterozygosity of two genetic markers involved in the metabolic pathways of the Drosophila melanogaster wing hairs formation. Using the standard cross, the third-stage larvae were chronically treated with different concentrations of GEM (0.008, 0.010, 0.012 and 0.014 mM) combined with CIS (0.05 mM) or DXR (0.2 mM). Comparing with GEM single treatment, GEM+CIS and GEM+DXR co-treatments induced a synergistic effect manifested as an increment in the mutant clones frequencies. Homologous recombination was the main genotoxic effect observed.

A depressão é uma doença grave, recorrente e uma condição psiquiátrica incapacitante que atinge mais de 350 milhões de indivíduos em todo mundo. O estresse crônico moderado e imprevisível é um modelo experimental que simula o desenvolvimento e a progressão da depressão clínica servindo como um protocolo para teste da eficácia de compostos candidatos a antidepressivos. γ-orizanol é um promissor candidato antidepressivo por ser um composto natural obtido do óleo do farelo do arroz e apresentar efeitos biológicos previamente descritos na literatura. O objetivo geral do trabalho foi investigar se o estresse crônico moderado e imprevisível induz comportamento tipo depressivo em Drosophila melanogaster e avaliar a ação terapêutica do γ-orizanol neste modelo. No primeiro momento (Artigo Científico) tínhamos como objetivo estabelecer/padronizar a Drosophila melanogaster como um modelo para investigar as alterações induzidas pelo estresse crônico moderado e imprevisível que predizem o comportamento tipo depressivo, uma vez que não havia dados na literatura sobre comportamento semelhante à depressão em Drosophila desencadeada por estresse crônico, tampouco usando estressores que simulam o estresse da vida diária que empregam demandas adaptativas extensivas sobre o organismo. Os resultados deste artigo demonstraram que as moscas expostas ao protocolo de estresse por dez dias tiveram um maior tempo de imobilidade no teste de nado forçado, um comportamento anedótico no teste de preferência a sacarose, uma diminuição no comportamento de acasalamento e um comportamento XI agressivo, além de alterações nos níveis de monoaminas envolvidas com o desenvolvimento da patologia depressiva. Sendo assim concluímos que embora a Drosophila melanogaster tenha suas limitações como um modelo animal de depressão, ela é capaz de satisfazer critérios para um modelo animal válido, como boa face e validade de construção para testar os efeitos dos candidatos a antidepressivos. Além disso, atende aos preceitos éticos por ser um modelo alternativo ao uso de mamíferos na experimentação. Com base nestes resultados, buscou-se investigar a ação terapêutica de γ-orizanol (Manuscrito I) nas moscas submetidas ao comportamento tipo depressivo, através do protocolo por nós validado acima. O γ-orizanol contém uma mistura de ésteres de ácido ferúlico, é descrito por possuir potente efeito antioxidante, entre outros, mas há uma escassez de dados sobre um possível efeito antidepressivo do γ-orizanol. Neste estudo, o γ-orizanol foi efetivo contra os sinais do tipo depressivos desenvolvidos pelas moscas expostas ao protocolo de estresse crônico avaliados através dos testes preditivos do comportamento depressivo, além da regulação de seus níveis monoaminérgicos. Evidências existentes sugerem que o estresse crônico prejudica o status antioxidante do tecido cerebral e pode estar relacionado ao desenvolvimento da depressão, portanto, o efeito do γ-orizanol sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo (níveis de espécies reativas, peroxidação lipídica) foram demonstrados (Resultados Preliminares) onde γ-orizanol teve um efeito neuroprotetor, possivelmente relacionado a seu potencial antioxidante. Em conjunto, os resultados desta tese contribuem para tornar a Drosophila um modelo animal válido para o desenvolvimento do comportamento tipo depressivo e assim auxiliar na compreensão das respostas comportamentais, e mecanismos fisiológicos desta patologia. Além disso, o tratamento com γ-orizanol demonstrou potencial efeito antidepressivo podendo ser uma alternativa terapêutica para o tratamento da depressão.

O pesticida sulfentrazone é amplamente utilizado na agricultura para o controle pré e pós-emergente e pós-plantio de plantas daninhas que possam prejudicar a produção agrícola. Esse herbicida pertence ao grupo das Aril Triazolonas, tendo como mecanismo de ação a inibição da enzima protoporfirinogênio oxidase (Ppox). Ao inibir essa enzima ele leva ao acumulo de intermediários, que ao serem expostos à luz solar, geram espécies reativas de oxigênio (ROS, do inglês reactive oxygen species) levando a um dano celular, posteriormente morte da célula e do organismo. Essas espécies reativas também são produzidas no metabolismo humano e existem enzimas especializadas em metabolizá-las para evitar danos celulares. Embora ocorra esse sistema de reparo, quando o organismo humano é exposto a certas moléculas endógenas e exógenas, como metais pesados e pesticidas, pode haver uma superprodução das ROS, causando danos celulares. Esses danos são indicados como possíveis causadores de doenças neurodegenerativas como a doença de Parkinson e a doença de Alzheimer. Para avaliar a neurotoxicidade do sulfentrazone, foi utilizado o modelo experimental de Drosophila melanogaster, sendo realizados testes locomotores e enzimáticos para a expressão dos efeitos causados por sulfentrazone em sua formulação comercial (Boral 500SC®). Através da taxa de sobrevivência das moscas frente a diferentes concentrações do pesticida (0,1; 0,5 e 1 mM), foi constatado que o pesticida possui uma toxicidade elevada, levando quase a morte total das moscas após quatro dias de exposição. Com os resultados da Geotaxia negativa e dosagem da dopamina, foi possível observar que o sulfentrazone induziu déficit locomotor bem como depleção dos níveis de dopamina. A análise dos marcadores oxidativos (dosagem de ROS e TBARS) não mostraram resultados significativos, deixando em aberto como o herbicida induz diminuição dopaminérgica nas moscas tratadas. Através desse estudo ficou claro que o sulfentrazone induz neurotoxicidade em D. melanogaster, mas o mecanismo de neurotoxicidade desse herbicida ainda não está completamente elucidado.

Chaptalia nutans é uma espécie amplamente utilizada na medicina popular no sul do Brasil como laxantes, béquico, e especialmente em preparações tópicas para traumatismos, feridas e hemorragias. Neste sentido, objetivou-se avaliar a constituição química do extrato metanólico das folhas e raízes de C. nutans, bem como verificar a atividade antioxidante em diferentes métodos, antimicrobiana e a toxicidade dos extratos utilizando diferentes modelos. Para elucidar os compostos presentes no extrato, foi realizada uma triagem fitoquímica, bem como a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, acoplada a Detector de Diodos e Espectrometria de Massa (HPLC-DAD-MS). A atividade antimicrobiana, dos extratos brutos e das frações, foi avaliada individualmente contra bactérias e fungos pelo teste de microdiluição em caldo. A capacidade antioxidante foi verificada pelo radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), capacidade de redução de ferro (FRAP), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), proteína carbonil e diacetato de dicloro-di-hidro-fluoresceína (DCFH-DA). Como teste preliminar de toxicidade, foi utilizado o bioensaio de Artemia salina. Em seguida, foi avaliada a citotoxicidade e genotoxicidade do extrato através do sistema de teste Allium cepa e, por fim, um modelo experimental mais complexo, Drosophila melanogaster, foi utilizado para avaliar compostos neurotóxicos. A presença de um grande número de fitoconstituintes ativos, como alcalóides, cumarinas, flavonóides, terpenos e principalmente compostos fenólicos, pode justificar a capacidade antioxidante dos extratos, que em concentrações de 0,1, 1 e 10 mg/mL demonstraram potencial para proteger as células dos danos lipídico e preteico, bem como a neutralização dos radicais peroxilas. O extrato das folhas na concentração de 1000μg/mL e o extrato das raízes nas três concentrações testadas 10, 100 e 1000 μg/mL mostraram-se extremamente promissores na diminuição dos níveis de malondialdeído (MDA). O extrato bruto das folhas de C. nutans não foi eficaz contra os microrganismos testados, somente a fração hexânica, na concentração de 1000μg/mL, inibiu com expressividade os microrganismos: Staphylococcus. epidermidis, Candida tropicalis, Candinda glabrata e Candida krusei. Com relação à toxicidade dos extratos, a C. nutans não apresentou ser tóxica nas concentrações testadas nos diferentes modelos in vivo, não apresentando citotoxicidade, genotoxicidade e neurotoxicidade. As raízes, no modelo A. cepa, na maior concentração apresentaram capacidade de proteção de 50% nas anormalidades cromossômicas causadas pelo glifosato, como também protegeu em 80%, no ensaio D. melanogaster nas três concentrações testadas, do déficit locomotor causado pelo Paraquat®. As folhas e as raízes de C. nutans apresentaram resultados promissores, abrindo caminho para o possível desenvolvimento de antioxidantes naturais após investigações mais específicas, elucidando os mecanimos de ação dos extratos e elucidação da reduação de fatores disfuncionais envolvidos no processo de neurodegeneração.

Clorpirifós (CP) é um inseticida organofosforado amplamente utilizado no controle de pragas agrícolas e domésticas. O principal dano causado pelo CP é a neurotoxicidade induzida pela inibição da enzima acetilcolinesterase, o que ocasiona um aumento no neurotransmissor acetilcolina e promove uma hiperexitação no sistema nervoso central e junções musculares, levando a perturbações do funcionamento fisiológico. A exposição ocupacional é uma das principais formas de intoxicação humana por organofosforados e as terapias atuais para estes compostos não são totalmente eficientes. Nesse sentido a procura por compostos capazes de reverter esses danos tem se intensificado e alguns estudos têm focado seus esforços sobre os efeitos de proteção de plantas ou compostos naturais em várias condições neuropatológicas. Psidium guajava é uma planta amplamente utilizada na medicina popular e a sua atividade antioxidante foi descrita, no Brasil as folhas e os frutos são utilizados para a anorexia, cólera, diarréia, problemas digestivos, disenteria, insuficiência gástrica, inflamação das membranas mucosas, laringite, problemas de pele, dor de garganta, úlceras, entre outros. Neste estudo foi avaliado o potencial antioxidante e protetor do extrato hidroalcoólico de P. guajava (HEPG) contra a toxicidade induzida por CP na mosca da fruta Drosophila melanogaster. A atividade antioxidante de HEPG in vitro foi confirmada pelos ensaios de ABTS, DPPH, fenóis totais e FRAP. A exposição das moscas ao CP causou aumento da mortalidade, deficiências locomotoras e inibição da acetilcolinesterase. Moscas expostas ao CP apresentaram aumento de ROS e peroxidação lipídica, acompanhado por uma diminuição significativa na viabilidade mitocondrial. Como resposta ao aumento do estresse oxidativo, moscas expostas ao CP mostraram aumento da atividade da GST e nos níveis de GSH. A expressão de mRNA de NRF2 e MPK2 (que codifica p38MAPK em D. melanogaster) também foram significativamente super regulados. HEPG foi capaz de restaurar todos os danos e alterações bioquímicas/moleculares causados pelo CP. Os nossos resultados mostram pela primeira vez o potencial efeito protetor de P. guajava contra a toxicidade causada por clorpirifós, sugerindo a Psidium guajava como um tratamento alternativo adjunto para o envenenamento por compostos organofosforados.