RESUMO Racional: A lesão celular da pancreatite aguda (PA) envolve sobrecarga de cálcio, regulada pela atividade da Cálcio ATPase de membrana (PMCA), Cálcio ATPase do Retículo (SERCA2) e pelo Trocador Sódio Cálcio (NCX1). A melatonina (antioxidante) e o Dissacarídeo Trissulfatado (acelerador do NCX1) poderiam reduzir a lesão celular na PA. Objetivo: Avaliar a expressão do RNAm da SERCA2 e NCX1 em modelo animal de pancreatite aguda tratados com melatonina e/ou dissacarídeo trissulfatado (DT). Método: Ratos Wistar foram divididos em grupos: 1) sem pancreatite aguda; 2) com pancreatite aguda por taurocolato; 3) PA e Melatonina; 4) PA e DT; 5) PA e Melatonina com DT. Amostras de tecido foram colhidas para detecção dos níveis de RNAm da SERCA2 e NCX1 por PCR. Resultados: Houve aumento da expressão do RNAm da SERCA2 no grupo com PA tratados com Melatonina, porém sem aumento de expressão do NCX1. O DT não afetou os níveis de SERCA2 e NCX1. O tratamento conjunto com Melatonina e DT diminuiu a expressão da SERCA2. Conclusões: O efeito da Melatonina é restrito ao aumento da expressão da SERCA2. O DT não tem ação na expressão gênica, porém sua ação na aceleração do trocador na retirada do cálcio pode explicar a menor expressão da SERCA2 quando associado à Melatonina, pela ação conjunta de drogas com mecanismos diferentes e possivelmente complementares.

ABSTRACT Background: Intracellular calcium overload is known to be a precipitating factor of pancreatic cell injury in acute pancreatitis (AP). Intracellular calcium homeostasis depends of Plasmatic Membrane Calcium ATPase (PMCA), Sarcoplasmic Endothelial Reticulum Calcium ATPase 2 (SERCA 2) and the Sodium Calcium Exchanger (NCX1). The antioxidant melatonin (Mel) and Trisulfate Disaccharide (TD) that accelerates NCX1 action could reduce the cell damage determined by the AP. Aim: To evaluate m-RNA expressions of SERCA2 and NCX1 in acute pancreatitis induced by sodium taurocholate in Wistar rats pre-treated with melatonin and/or TD. Methods: Wistar rats were divided in groups: 1) without AP; 2) AP without pre-treatment; 3) AP and Melatonin; 4) AP and TD; 5) AP and Melatonin associated to TD. Pancreatic tissue samples were collected for detection of SERCA2 and NCX1 m-R NA levels by polymerase chain reaction (PCR). Results: Increased m-RNA expression of SERCA2 in the melatonin treated group, without increase of m-RNA expression of the NCX1. The TD did not affect levels of SERCA2 and NCX1 m-RNA expressions. The combined melatonin and TD treatment reduced the m-RNA expression of SERCA2. Conclusions: The effect of melatonin is restricted to increased m-RNA expression of SERCA2. Although TD does not affect gene expression, its action in accelerating calcium exchanger function can explain the slightest expression of SERCA2 m-RNA when associated with Melatonin, perhaps by a joint action of drugs with different and but possibly complementary mechanisms.

Resumo: A mastite é uma inflamação na glândula mamária que pode acarretar perdas na produção e na qualidade do leite, gerando prejuízos econômicos para a pecuária leiteira. O tratamento é baseado na utilização de antibióticos, sendo, em muitos casos, ineficazes devido à resistência bacteriana já conhecida para esta doença. O objetivo deste trabalho foi selecionar linhagens de Streptomyces spp. produtoras de biocompostos com atividade antimicrobiana frente a isolados do gênero Staphylococcus multirresistentes de búfalas com mastite. Bem como, determinar os melhores parâmetros de produção, e avaliar a produção simultânea de ácido clavulânico. A seleção de Streptomyces spp. com capacidade de produzir compostos com atividade antimicrobiana foi realizada através da técnica bloco de gelose. Dentre as 30 espécies de Streptomyces spp. testadas, o micro-organismo Streptomyces parvulus DPUA 1573 apresentou melhores resultados, sendo capaz de inibir o crescimento de 7 isolados Staphylococcus spp. multirresistentes. Posteriormente, a espécie selecionada Streptomyces parvulus DPUA 1573 foi cultivada em diferentes condições pré-determinadas pelo planejamento fatorial 24, onde as variáveis independentes foram: concentração de soja (0,5; 1,0; 1,5%), glicose (0; 0,5; 1g/L), agitação (150; 200; 250rpm) e temperatura (28; 32; 37°C) e todos os ensaios do planejamento foram monitorados até 120 horas de cultivo. Todas as variáveis independentes influenciaram positivamente no crescimento celular, enquanto que para atividade antimicrobiana apenas as variáveis temperatura e agitação apresentaram efeitos significativos positivos. O líquido metabólito produzido por Streptomyces parvulus DPUA 1573 foi capaz de inibir o crescimento de sete Staphylococcus spp. multirresistentes. As melhores condições de cultivo para a produção de moléculas bioativas por este micro-organismo foi a 37?C, com 250rpm de agitação por período de 72 horas. Nos ensaios que apresentaram atividade antimicrobiana, foi avaliada a produção de ácido clavulânico ao longo do cultivo. A maior concentração de ácido clavulânico foi de 269,84g/L obtidas nas condições de 1,5% de farinha de soja em ausência de glicose no tempo de 96 horas. A linhagem Streptomyces parvulus DPUA 1573 foi eficiente contra Staphylococcus spp. multirresistentes isolados de mastite em búfalas, ainda apresentando concomitantemente produção de ácido clavulânico com o potencial uso farmacêutico.

Abstract: Mastitis is an inflammation in one or more mammary glands which can lead to reduction in production and quality of milk causing economic losses to dairy farming. The use of antibiotics is the key for the treatment of this disease, but in many cases ineffective due to bacterial resistance already known for this condition. The aim of this study was to select strains of Streptomyces spp. producing biomolecules with antimicrobial activity against multidrug-resistant Staphylococcus isolated from buffaloes with mastitis, as well as to determine the best production parameters to the evaluation of simultaneous production of clavulanic acid. Thirty species of Streptomyces spp. were used to selecting the greatest producer spectrum of antimicrobial activity (agar block technique), with selection of Streptomyces parvulus DPUA 1573, and 7 multidrug-resistant Staphylococcus spp. sensitive to its biocompounds. The selected strain of Streptomyces parvulus DPUA 1573 was cultured in different conditions predetermined by the factorial design 24, where the independent variables were: soybean concentration (0.5, 1.0, 1.5%), glucose (0, 0.5, 1g/L), agitation (150, 200, 250rpm) and temperature (28, 32, 37°C); all the tests were monitored up to 120 hours of cultivation. All independent variables influenced positively the cell growth, while for antimicrobial activity only the variables temperature and agitation showed positive effects. The antimicrobial bio compounds showed activity against seven multidrug-resistant Staphylococcus spp under the conditions: temperature 37°C, agitation 250rpm, with 72 hours of production process. In the tests which showed antimicrobial activity, was also assessed the production of clavulanic acid along with the cultivation. The highest concentration of clavulanic acid was 269.84g/L obtained under the conditions of 1.5% of soybean flour and absence of glucose in 96 hours. The strain Streptomyces parvulus DPUA 1573 was effective against multidrug-resistant strains of Staphylococcus spp. of mastitis from buffaloes, still showing concomitantly production of clavulanic acid for pharmaceutical use.

Clavulanic acid is a β-lactam antibiotic which has a potent β-lactamase inhibiting activity. In order to optimize its production by the new isolate Streptomyces DAUFPE 3060, the influence of two independent variables, temperature and soybean flour concentration, on clavulanic acid and biomass concentrations was investigated in 250 mL-Erlenmeyers according to a 2² central composite design. To this purpose, temperature and soybean flour (SF) concentration were varied in the ranges 26-34°C and 10-50 g/L, respectively, and the results evaluated utilizing the Response Surface Methodology. The experimental maximum production of clavulanic acid (629 mg/L) was obtained at 32°C and 40 g/L SF after 48 h, while the maximum biomass concentration (3.9 g/L) at 30°C and 50 g/L soybean flour, respectively. These values are satisfactorily close to those (640 mg/L and 3.75 g/L, respectively) predicted by the model, thereby demonstrating the validity of the mathematical approach adopted in this study.