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Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Title: Plataformas diagnósticas para a análise de processos alérgicos e contaminantes alergênicos derivados dos ácaros Blomia tropicalis e Dermatophagoides sp
Alternate title (s): Diagnostic platforms for the analysis of allergic processes and allergenic contaminants derived from mites Blomia tropicalis and Dermatophagoides sp
Plataformas de diagnóstico para el análisis de procesos alérgicos y contaminantes alergénicos derivados de los ácaros Blomia tropicalis y Dermatophagoides sp.
Author: Alves, Claudiney de Freitas
First Advisor: Goulart Filho, Luiz Ricardo
First coorientator: Cunha Júnior, Jair Pereira
First member of the Committee: Teixeira, David Nascimento Silva
Second member of the Committee: Silva, Robinson Sabino da
Third member of the Committee: Castellano, Lúcio Roberto Cançado
Summary: As doenças alérgicas, representam um importante problema de saúde pública e são frequentes na população em geral. Estas doenças têm aumentado de forma considerável ao longo das últimas décadas. Atualmente, as alergias, ditas pela mídia como: “mal do século”, representam o 4º grupo de doenças crônicas com alta prevalência e rápido crescimento mundial. Estas afetam cerca de 35-40% da população e são consideradas epidemias da civilização moderna. Este aumento exponencial se deve principalmente às mudanças de hábitos da vida moderna (Teoria da Higiene) e à poluição ambiental. A alergia consiste de uma resposta exagerada do sistema imunológico, quando o indivíduo geneticamente predisposto (atópico), está exposto à presença de algum alérgeno. Estes estímulos (alérgenos) podem ser a presença de poeira, de fumaça, de algum componente medicamentoso, de cheiros fortes, de picadas de insetos, da ingestão de determinados alimentos, dentre outros que sejam capazes de provocar uma reação exacerbada do sistema imunológico. Esta reação tem como resultado a produção de níveis elevados de imunoglobulina E (IgE) com baixas doses de estímulos alergênicos que além de incômoda, pode oferecer risco de vida ao portador, visto que pode levar a choque anafilático. As alergias são reações de hipersensibilidade do tipo I e atingem na sua heterogeneidade diferentes órgãos e sistemas, como a pele, as vias respiratórias e digestivas, como mencionado nos exemplos anteriores. Estas reações afetam de forma negativa a qualidade de vida dos indivíduos. Em ambientes domésticos e de armazenagem, os ácaros são os principais causadores dessas reações. Os ácaros são animais microscópicos pertencem a uma subclasse de aracnídeos. Os ácaros de armazenamento se encontram principalmente em alimentos armazenados, cereais, farinhas, celeiros e feno. Contudo, estes ácaros também podem ser encontrados no pó doméstico e, assim sendo, a exposição a estes animais também pode ocorrer em casa, em especial em locais húmidos. Os ácaros mais estudados são do gênero Dermatophagoides e Blomia, visto que estes possuem alérgenos clinicamente relevantes para o desenvolvimento de alergias. As dificuldades no diagnóstico e tratamento adequado constituem uma realidade quando se fala de doenças alérgicas e representam dificuldades acrescidas para a qualidade de vida dos indivíduos. Tal diagnóstico pode ser feito por testes cutâneos ou pela mensuração dos níveis séricos de IgE específica. Contudo, estes métodos são dispendiosos e demoram muito tempo para indicar o resultado de uma amostra. Desta forma, o desenvolvimento de novos métodos de prevenção, detecção, diagnóstico e tratamento para doenças alérgicas fazem-se necessário. A espectroscopia Raman é uma técnica promissora para aplicações biomédicas uma vez que não exibe os sinais da água em seu resultado. Esta é uma técnica de espectroscopia vibracional rápida e não destrutiva, na qual um laser é focalizado em uma amostra. A técnica se baseia na interação dos fótons incidentes com as moléculas da amostra gerando um espalhamento inelástico de fótons com frequências e intensidades característica das moléculas na amostra. O espectro Raman resultante fornece uma impressão digital característica da composição molecular o que pode identificar as espécies da amostra. Além de técnicas de diagnóstico preciso e rápido, o controle das manifestações alérgicas está baseado na redução à exposição alergênica. O desenvolvimento de (imuno)biossensores eletroquímicos desperta a atenção da comunidade científica pois estes dispositivos, associados à seletividade das medidas eletroquímicas, têm permitido a medição de vários analitos importantes em diferentes áreas como na médica, farmacêutica, de alimentos e de meio ambiente. A demanda pelo desenvolvimento de instrumentos analíticos simples, rápidos, precisos, sensíveis, específicos, seletivos, de baixo custo e portáteis está crescendo e os (imuno)biossensores atendem a esses requisitos. Almejando aprimorar as formas de diagnóstico e identificação de possíveis meios de exposição, com consequente melhoria do tratamento destas doenças, esta tese tem por objetivo identificar padrões específicos para cada tipo de antígeno usando anticorpos monoclonais, soro (Raman) e anticorpos policlonais (biossensor) que indicaram se o indivíduo é atópico ou não – atópico além de possíveis fontes de contaminação com os antígenos dos ácaros de Blomia tropicalis. Para uma melhor compreensão deste trabalho, esta tese foi dividida em capítulos. O Capítulo 1 refere-se à fundamentação teórica da tese. Nesse capítulo, estão descritos os principais marcos relacionados ao desenvolvimento das doenças alérgicas. Esse capítulo também traz uma breve revisão sobre a epidemiologia da doença, uma apresentação de seus fatores de risco e menciona alguns métodos empregados no diagnóstico destas doenças. O Capítulo 2 investiga o emprego da Técnica de Raman para determinar se o indivíduo é alérgico (atópico) ou não. Portanto, o objetivo deste capítulo é investigar o soro de diferentes pacientes em busca de evidências que os enquadre em doentes ou não, analisando os espectros obtidos com a técnica de Raman. E, por fim, o Capítulo 3 que investiga a utilização dos imunossensores eletroquímicos como uma alternativa futura para identificação de amostras contaminadas com alérgenos de ácaros. Portanto, o objetivo deste capítulo é expor de maneira detalhada a utilização de imunossensores eletroquímicos com imunoglobulina Y policlonal para Blomia tropicalis – Blot 5.
Abstract: The Allergic diseases represent a major public health problem and are common in the general population. These diseases have increased considerably over the last decades. Today, allergies, mediated as "evil of the century," represent the fourth group of chronic diseases with high prevalence and rapid global growth. These affect about 35-40% of the population and are considered epidemics of modern civilization. This exponential increase is mainly due to changes in habits of modern life (Hygiene Theory) and to environmental pollution. The allergy consists of an exaggerated response of the immune system, when the genetically predisposed individual (atopic), is exposed to the presence of some allergen. These stimuli (allergens) can be the presence of dust, smoke, some drug component, strong smells, insect bites, in ingestion of certain foods, among others that are capable of provoking an exacerbated reaction of the immune system. This reaction results in the production of high levels of immunoglobulin E (IgE) with low doses of allergenic stimuli that can be life threatening to the wearer, as it can lead to anaphylactic shock. The Allergies are type I hypersensitivity reactions and reach in their heterogeneity different organs and systems, such as skin, respiratory and digestive tracts, as mentioned in the previous examples. These reactions negatively affect the quality of life of individuals. In domestic and storage environments, the mites are the main cause of these reactions. Mites are microscopic animals belonging to a subclass of arachnids. Storage mites are found mainly in stored foods, cereals, flours, barns and hay. However, these mites can also be found in house dust and therefore exposure to these animals can also occur at home, especially in humid places. The mites most studied are of the genus Dermatophagoides and Blomia, since they have clinically relevant allergens for the development of allergies. The difficulties in diagnosis and appropriate treatment are a reality when it comes to allergic diseases and represent an increased difficulty for the quality of life of individuals. Such diagnosis may be made by skin testing or by measuring serum levels of specific IgE. However, these methods are expensive and time-consuming to indicate the result of a sample. In this way, the development of new methods of prevention, detection, diagnosis and treatment for allergic diseases are necessary. Raman spectroscopy is a promising technique for biomedical applications since it does not exhibit water signals in its result. This is a fast and non-destructive vibrational spectroscopy technique in which a laser is focused on a sample. The technique is based on the interaction of the incident photons with the molecules of the sample generating an inelastic scattering of photons with frequencies and intensities characteristic of the molecules in the sample. The resulting Raman spectrum provides a fingerprint characteristic of molecular composition which can identify the species in the sample. In addition to precise and rapid diagnostic techniques, the control of allergic manifestations is based on the reduction to allergenic exposure. The development of electrochemical (immuno) biosensors arouses the attention of the scientific community because these devices, associated to the selectivity of the electrochemical measurements, have allowed the measurement of several important analytes in different areas such as medical, pharmaceutical, food and environmental. The demand for the development of simple, fast, accurate, sensitive, specific, selective, low cost and portable analytical instruments is growing and the (immuno) biosensors meet these requirements. This thesis aims to identify specific patterns for each type of antigen using monoclonal antibodies, serum (Raman) and polyclonal antibodies (biosensor) that aim to improve the ways of diagnosis and identification of possible means of exposure, with consequent improvement of the treatment of these diseases. Indicated whether the individual is atopic or non - atopic in addition to possible sources of contamination with the mite antigens of Blomia tropicalis. For a better understanding of this work, this thesis was divided into chapters. Chapter 1 refers to the theoretical basis of the thesis. In this chapter, the main milestones related to the development of allergic diseases are described. This chapter also provides a brief review of the epidemiology of the disease, a presentation of its risk factors, and mentions some methods used to diagnose these diseases. Chapter 2 investigates the use of the Raman technique to determine whether the individual is allergic (atopic) or not. Therefore, the objective of this chapter is to investigate the serum of different patients in search of evidence that frames them in patients or not, analyzing the spectra obtained with the Raman technique. Finally, Chapter 3 investigates the use of electrochemical immunoassays as a future alternative for the identification of samples contaminated with dust mite allergens. Therefore, the purpose of this chapter is to present in more detail the use of modified electrochemical immunosensors with polyclonal immunoglobulin Y for Blomia tropicalis - Blot 5 detection.
Keywords: Plataformas diagnósticas
diagnostic platforms
Ácaros
mites
Blomia tropicalis
Dermatophagoides sp
Espectroscopia de Raman-SERS
Raman-SERS spectroscopy
Micropartículas magnéticas
magnetic microparticles
Electrochemical immunosensor
imunossensor eletroquímico
Detecção de alérgenos
Allergens detection
IgE
IgE
pacientes atópicos
atopic patients
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA APLICADA
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOS
Subject: Ácaros
Alergia
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Genética e Bioquímica
Quote: ALVES, Claudiney de Freitas. Plataformas diagnósticas para a análise de processos alérgicos e contaminantes alergênicos derivados dos ácaros Blomia tropicalis e Dermatophagoides sp. 2018. 87 f. Tese (Doutorado em Genética e Bioquímica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.5006.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.5006
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31587
Date of defense: 17-Dec-2018
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