Homing is the process that stem cells move to their own stem cell niches under the influence of chemokines like stromal-derived factor-1&alpha / (SDF-1&alpha / ) upon bone marrow transplantation (BMT). There is a need for increasing homing efficiency after BMT since only 10-15% of the transplanted cells can home to their own niches and a limited amount of donor marrow can be transplanted. In this study, we aimed to develop and characterize bone marrow targeted liposomal SDF-1&alpha / delivery system prepared by extrusion method. Alendronate conjugation was chosen to target the liposomes to bone marrow microenvironment, particularly the endosteal niche. Optimization studies were conducted with the model protein (

The constitutive studies of this thesis were achieved and presented in three parts. In the first part, the effects of solid state synthesis process parameters and the impurity content of primary calcium precursor on the cement-type hydration efficiency for the conversion of &alpha / -tricalcium phosphate (Ca3(PO4)2 or &alpha / -TCP) into hydroxyapatite (Ca10-xHPO4(PO4)6-x(OH)2-x x = 0&ndash / 1, or HAp) have been investigated (at 37&deg / C). &alpha / -TCP was synthesized by thermal processing of stoichiometric amounts of calcium carbonate (CaCO3) and monetite (CaHPO4) at 1150&ndash / 1350&deg / C for 2 h. Three commercial grade CaCO3 powders of different purity were used as starting materials for the synthesis process and the resultant &alpha / -TCP products for all synthesis routes were compared in terms of the material properties and their reactivities. In the second part of the studies, &alpha / -TCP and chitosan fiber (CF) composites were prepared as injectable bone cement systems which have a potential to degrade in time to be replaced by the natural bone tissue. &alpha / -TCP/CF composites were prepared in different compositions and the effect of CF addition on cement properties were examined by mechanical and injectability tests as well as microstructural and phase analysis studies. In the third part of the studies, metal chelating property of CFs was used on development of controlled zinc release systems that can be applied in local zinc deficiency therapies of bone tissue. For this purpose, CF scaffolds were prepared by wet-spinning technique and appropriate amount of zinc was loaded to these scaffolds in regard to the zinc content of a healthy human bone tissue. Zinc release studies were performed on calcium phosphate (CaP) covered and non-covered CF scaffolds and zinc ion concentrations of the release solutions were determined by ICP-MS.

Ginsenosides (GF) are a major bioactive constituent of ginseng and have been shown to elicit a multitude of actions ranging from the improvement of synaptic plasticity to the improved uptake of glucose into a cell. Furthermore, ginsenosides and their metabolites have been shown to be potent anti-cancer agents in multiple experimental cancer models. The aim of this study was to investigate the potential influence of GF derived from American ginseng root (Panax quinquefolius), and a ginsenoside metabolite Rh2, on tumor necrosis factor-α (TNF-α) cytotoxicity in MDA-MB 231 and MCF-7 human breast cancer cells. In combination, these agents significantly increased cell death in both cell lines. Together, ginsenosides and TNF-α induced a robust increase of the pre-G0/G1 and accompanying decrease in S phase cell populations in breast cancer cells. This cell death was the result of the induction of apoptosis, as determined by annexin-V/7-AAD and Hoechst staining. Furthermore, the mechanism of ginsenoside and TNF-α induced apoptosis is caspase-dependent, as determined by the pan-caspase inhibitor Z-VAD-FMK, with caspase-8, but not caspase-9, serving as initiator caspase in both cell lines. Additionally, ginsenoside treatment significantly XIAP expression in both MDA-MB 231 and MCF-7 cells, in the absence of TNF-α. In addition to enhancing apoptosis, it was also hypothesized that ginsenosides would abrogate pro-survival pathways induced by TNF-α. However, ginsenosides failed to block TNF-α effects on NFκB expression in either cell line. JNK which, when activated by TNF-α in MDA-MB 231 cells has a pro-survival function, was reduced by ginsenosides. However, JNK inhibition had no effect on cell death, suggesting that it does not play an integral role in the mechanism of action. In MCF-7 cells, JNK has been shown to have a pro-apoptotic function. Treatment with ginsenosides had no effect on TNF-α activation of JNK, but inhibition of JNK significantly reduced cell death in combined ginsenoside and TNF-α treated cells. To conclude, combined treatment with ginsenosides and TNF-α can enhance cell death in the sensitive MCF-7 cell line, and induce cell death in the insensitive MDA-MB 231 cell line in a caspase-dependent manner that is aided by the reduction of XIAP by ginsenosides.

A artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune, inflamatória, crônica, sistêmica e de etiologia desconhecida que pode ser induzida experimentalmente em animais por administração de colágeno e adjuvante (CIA). Os medicamentos biológicos contra o fator de necrose tumoral (TNF)-α são indicações terapêuticas atualmente consolidadas para os casos mais severos de AR. As limitações ao uso dessa classe de medicamentos têm sido o alto custo e a dificuldade em fabricar genéricos ou similares com composição, qualidade e desempenho equivalentes na mesma dose e via de administração. O presente estudo avaliou a hipótese de que drogas sintéticas que inibam a produção de TNF-α e / ou fatores relacionados teriam potencial para tornarem-se terapias complementares ou alternativas eficientes para esta doença. Para isso, foram utilizados ratos submetidos ao modelo CIA e tratados cronicamente com pentoxifilina (PTX), rolipram (ROL), talidomida (TAL) e rupatadina (RUP). Um tratamento com prednisolona (PRED) foi também efetuado para avaliar sua influência na eventual ação antiartrítica de PTX, ROL, TAL e RUP, de modo a mimetizar seu efeito imunossupressor, quando administrada agudamente (AG) antes de medicamentos biológicos, bem como pelo seu conhecido efeito anti-inflamatório, quando administrada cronicamente (CR) no tratamento da AR. O desenvolvimento da AR e a efetividade dessas drogas sobre a AR foram avaliadas, de forma seletiva e sequencial, por meio da detecção de eritema e cianose, bem como medidas de edema, massa corporal, hemograma, TNF-α no plasma, fator reumatoide (FR) e anticorpo antinuclear (ANA) no soro, interleucina (IL)-1β e IL-6 no soro e líquido sinovial, atividade de aminopeptidase básica (APB) na fração solúvel (FS) do tecido sinovial (TS) e de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs), densitometria óssea e análise histológica. A hepatotoxicidade dessas drogas foi avaliada pelas medidas de alanina-transaminase (ALT) e aspartato-transaminase (AST) no plasma. A AR caracterizou-se pelo aumento de TNF-α plasmático e de IL-1β e IL-6 no líquido sinovial, alterações histológicas na articulação tíbio-tarsal, bem como edema, cianose, eritema, diminuição de linfócitos e atividade APB de FS aumentada no TS e diminuída em PBMCs. A AR aumentou ALT e AST. O tratamento com PRED crônico promoveu um efeito antiedematogênico. O coquetel (MIX de PTX+ROL+RUP+TAL) também apresentou efeito antiedematogênico. A administração concomitante de PRED AG ou PRED CR com MIX não produziu sinergismo ou potenciação do efeito antiedematogênico da administração isolada do MIX ou da PRED crônica. Além do MIX, ROL e TAL diminuíram o edema. MIX, ROL e TAL melhoraram TNF-α no plasma e APB na FS do TS e não causaram hepatotoxicidade, tal como refletido nos níveis de ALT e AST. TAL recuperou ALT e AST, sem alteração do hemograma. Uma vez que PTX e RUP não apresentaram efeito antiedematogênico, ROL e TAL foram hipotetizados como os prováveis responsáveis pela atividade antiartrítica do MIX. Então, os tratamentos com ROL, TAL e ROL+TAL foram selecionados para avaliação da histologia óssea e medidas de parâmetros diferenciais entre animais controles sadios e artríticos. Esta avaliação mostrou que o tratamento isolado da AR com ROL ou TAL não alterou IL-6, mas recuperou IL-1β no líquido sinovial, efeitos esses que não se diferenciaram do tratamento combinado de ROL+TAL, exceto pelo fato de que essa combinação também diminuiu a massa corporal. TAL se destacou por seu efeito hepatoprotetor nos animais AR. Considerando os efeitos conhecidos de RUP, PTX, TAL e ROL é possível hipotetizar que a ação antiartrítica de TAL e ROL deve-se à inibição da síntese de TNF-α decorrente da inibição de PDE4 em suas principais fontes celulares. Os dados deste estudo prospectivo fornecem subsídios adicionais que estimulam a realização de novos ensaios clínicos, mais amplos e sistematizados, sobre os efeitos antiartríticos de ROL e TAL. Conclui-se que o uso isolado de TAL emerge como uma alternativa terapêutica econômica, simples e eficaz para a AR, enquanto a combinação de ROL+TAL pode ser uma opção viável para portadores de AR com sobrepeso ou obesidade / Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune, inflammatory, chronic and systemic disease with unknown etiology that can be experimentally induced in animals by administration of collagen and adjuvant (CIA). Biological drugs against tumor necrosis factor (TNF)- α are therapeutic indications currently consolidated for the most severe cases of RA. The limitations for the use of this class of drugs have been the high cost and the difficulty to manufacture a generic or similar ones with equivalent composition, quality and performance under the same dosage and route of administration. The present study evaluated the hypothesis that synthetic drugs that inhibit the production of TNF-α and/or related factors would have potential to become efficient complementary or alternative therapies for this disease. For this purpose, male rats submitted to the CIA model were chronically treated with pentoxifylline (PTX), rolipram (ROL), thalidomide (TAL) and rupatadine (RUP). The treatment with prednisolone (PRED) was also performed to evaluate its influence on the possible antiarthritic action of PTX, ROL, TAL and RUP, in order to mimic its immunosuppressive effect when acutely (AG) administered prior to biological drugs, as well as due to its known anti-inflammatory effect when administered chronically (CR) to treat RA. The development of RA and the efficacy of these drugs on RA were evaluated, by selective and sequential ways, through the detection of erythema and cyanosis, as well as measurements of edema, body mass, hemogram, plasma TNF-α, rheumatoid factor (FR) and anti-nuclear antibody (ANA) in serum, interleukin (IL)-1β and IL-6 in serum and synovial fluid, basic aminopeptidase activity (APB) in soluble fraction (FS) from synovial tissue (TS) and from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), bone densitometry and histological analysis. The hepatotoxicity of these drugs was evaluated by measurements of alanine-transaminase (ALT) and aspartate-transaminase (AST). RA was characterized by increased TNF-α in plasma and IL-1β and IL-6 in synovial fluid, histological alterations in the tibio-tarsal joint, as well as edema, cyanosis, erythema, decreased lymphocyte number and increased APB activity in TS and decreased APB activity in PBMCs. RA produced increased ALT and AST. As expected, the chronic treatment with PRED promoted an antiedematogenic effect. The cocktail (MIX of PTX+ROL+RUP+TAL) also presented antiedematogenic effect. Concomitant administration of acute or chronic PRED with MIX did not produce synergism or potentiation of the antiedematogenic effect due to the single administration of MIX or chronic PRED. In addition to MIX, ROL and TAL were also antiedematogenic. MIX, ROL and TAL ameliorated plasma TNF-α and APB in FS from TS without hepatotoxicity, as reflected by ALT and AST levels. TAL recovered ALT and AST, but it did not affect the hemogram. Since PTX and RUP did not present antiedematogenic effects, ROL and TAL were hypothesized as probable responsible for the antiarthritic activity of MIX. Thus, the treatments with ROL, TAL and ROL+TAL were selected for evaluation of bone histology and measurements of differential parameters between healthy control and arthritic animals. This evaluation showed that the treatment of RA with ROL or TAL alone did not alter IL-6 levels, but recovered IL-1β in the synovial fluid. Both these effects were not different from those of the concomitant treatment with ROL+TAL, except that this combination also decreases the body mass. TAL stands out for its hepatoprotective effect in RA animals. Considering the known effects of RUP, PTX, TAL and ROL it can be hypothesized that antiarthritic action of TAL and ROL is due to the inhibition of TNF-α synthesis as consequence of its inhibition in its main cellular sources by PDE4. Data from this prospective study provide additional subsidies that stimulate further and more comprehensive clinical trials on the antiarthritic effects of ROL and TAL. In conclusion, the treatment with TAL alone emerges as an economical, simple and effective therapeutical alternative for RA, while the combination of ROL+TAL can be a viable option for RA sufferers with overweight or obesity

Um problema importante na produção de filmes ativos utilizando agentes ativos lipofílicos é a dificuldade de dispersão desses agentes na solução formadora de filme (SFF). As nanoemulsões podem ser uma alternativa para dispersar esses compostos na matriz biopolimérica. Os objetivos gerais desta pesquisa foram: 1) Desenvolver nanoemulsões óleo-em-água (O/A), com três agentes ativos na fase óleo, sendo dois antimicrobianos - cinamaldeído e óleo essencial de alho - e um antioxidante - alfa-tocoferol, e caracterizar essas nanoemulsões, inclusive sua estabilidade; e 2) Desenvolver, caracterizar e aplicar filmes ativos à base de gelatina-quitosana (G-Q), ativados com nanoemulsões O/A preparadas nas condições ótimas de processo: N1: α-tocoferol/cinamaldeído; N2: α-tocoferol/óleo essencial de alho; N3: α-tocoferol/cinamaldeído e óleo essencial de alho; e N4: óleo de canola. As nanoemulsões O/A foram preparadas usando um microfluidizador e Tween 20 e Span 60 como emulsificantes, caracterizadas e incorporadas na SFF. Os filmes foram produzidos pela técnica de Casting incorporando 0 ou 5 g agente ativo nanoemulsificado/100 g biopolímero e usando glicerol como plastificante. Os filmes foram caracterizados em termos de propriedades físicas, mecânicas, de permeabilidade ao vapor de água e isotermas de sorção, ópticas, microestruturais, e atividades antimicrobiana e antioxidante. Além disso, um estudo de migração dos agentes ativos em simuladores de alimentos foi realizado. A mortadela fatiada foi embalada em bandejas de poliestireno usando filmes como separador de fatias. Posteriormente, foi avaliada a aceitação sensorial da mortadela e sua vida útil com base em análises físico-químicas e microbiológicas. Os resultados mostraram emulsões O/A com tamanho de gota nanométrico, distribuição monomodal, potencial ζ >-30 mV, alta estabilidade física e eficiência de encapsulação e propriedades ativas. Por outro lado, os filmes ativos não apresentaram diferenças significativas (p>0,05) quanto à espessura, umidade, permeabilidade ao vapor de água e propriedades térmicas. A solubilidade em água, ângulo de contato, transmissão de luz, rigidez e resistência à tração e o brilho dos filmes foram reduzidos (p<0,05), enquanto a deformação na ruptura, opacidade, grau de inchamento, cor e rugosidade da superfície aumentaram consideravelmente (p<0,05) em razão da incorporação das nanoemulsões. Os modelos matemáticos de BET, GAB, Peleg e Oswin descreveram o comportamento de absorção de vapor de água dos filmes. As análises de DSC, FTIR e de difração de raios-X sugeriram compatibilidade entre a gelatina e a quitosana. Uma boa distribuição das nanogotas de óleo que encapsulavam os agentes ativos na matriz biopolimérica foi confirmada pelas análises de MEV e MFA. As nanoemulsões e os filmes ativos foram efetivos contra a Pseudomonas aeruginosa e Listeria monocytogenes e apresentaram atividade antioxidante frente aos radicais DPPH•, ABTS•+ e o reagente FRAP. As cinéticas de migração dos agentes ativos apresentaram comportamento Fickiano, com valores de coeficientes de difusão efetiva (D) entre 10-14 e 10-15 m2/s. Por outro lado, as fatias de mortadela embaladas sem filme foram as mais aceitas sensorialmente. Porém, o filme ativo utilizado ofereceu a maior ação antimicrobiana contra a L. monocytogenes e P. aeruginosa, inicialmente inoculadas na mortadela, além do maior efeito protetor contra bactérias deteriorantes, assim como inibiu a oxidação lipídica por mais tempo (5 dias) durante o estudo de vida útil. Em geral, este estudo evidenciou que os filmes à base de G-Q carregados com agentes ativos nanoemulsificados pode ter potencial como material de embalagem para melhorar a vida útil de alimentos. / A major problem in the production of active films using lipophilic active agents is their poor dispersion in the film-forming solution (FFS). Nanoemulsions may be an alternative to disperse these compounds within the biopolymeric matrix. The main aims of this research were: 1) to develop oil-in-water (O/W) nanoemulsions incorporated with three active agents in the oil phase, two antimicrobials - cinnamaldehyde and garlic essential oil - and one antioxidant - α-tocopherol and characterize those nanoemulsions, even their stability, and 2) Develop, characterize and applicate gelatin-chitosan (G-Ch) based films activated with O/W nanoemulsions prepared under optimal conditions: N1: α-tocopherol/cinnamaldehyde; N2: α-tocopherol/garlic essential oil; N3: α-tocopherol/cinnamaldehyde and garlic essential oil; and N4: canola oil. The O/W nanoemulsions were prepared using a microfluidizer and Tween 20 and Span 60 as emulsifiers, characterized, and then loaded into the FFS. The films were produced by the casting method incorporating 0 or 5 g of nanoemulsified active agent/100 g biopolymer, using glycerol as a plasticizer, and subsequently characterized in terms of their physical, mechanical, water vapor permeability, water sorption, optical, microstructural, antimicrobial and antioxidant properties. In addition, a study of active agent migration into food simulants was performed. The sliced mortadella was packed in polystyrene trays using films as a slice separator. After, a sensorial acceptance evaluation and shelf life study, based on physicochemical and microbiological analyses, were performed for the mortadella sausage. The results showed O/A emulsions with nanometric droplet size, monomodal distribution, ζ potential greater than -30 mV, high physical stability, high encapsulation efficiency, and active properties. On the other hand, the active films presented no significant differences (p>0.05) in terms of thickness, moisture content, water vapor permeability, and thermal properties. The solubility in water, contact angle, light transmission, tensile strength, and brightness of films were reduced (p<0.05), whilst the deformation at break, opacity, degree of swelling, color, and surface roughness considerably increased (p<0.05), due to the incorporation of nanoemulsions. The mathematical models of BET, GAB, Peleg and Oswin described the water vapor absorption behavior of the films. The DSC, FTIR, and x-ray analyses suggested compatibility between the gelatin and chitosan. A good distribution of the oil nanodroplets encapsulating the active agents within the matrix was confirmed by AFM and SEM analyses. The active nanoemulsions and films were effective against Pseudomonas aeruginosa and Listeria monocytogenes, and showed antioxidant activity against the DPPH• and ABTS•+ free radicals, as well as the FRAP reagent. The kinetic migration of the active agents presented a Fickian behavior with values of effective diffusion coefficients (D) between 10-14 and 10-15 m2/s. On the other hand, the mortadella slices packed without films were the most sensorially accepted. However, the active films used offered the greatest effectiveness against L. monocytogenes and P. aeruginosa initially inoculated in the mortadella sausage, and highest protective effect against spoilage bacteria, as well as inhibiting lipid oxidation for longer time (5 days) during the shelf life study. Overall, this study offered clear evidence that G-Ch based films, loaded with nanoemulsified active agents, can have potential as packaging material for enhancing the shelf life of food.

O peptídeo sintético idêntico ao C-terminal da proteína S100A9 murina (pS100A9m) possui efeito antinociceptivo em diferentes modelos de dor inflamatória aguda. No presente estudo, o efeito do pS100A9m foi avaliado sobre a dor neuropática induzida pela constrição crônica (CCI) do nervo ciático em ratos. Ainda, foram investigados os possíveis mecanismos envolvidos neste efeito. A nocicepção foi avaliada pelos testes de hiperalgesia, alodinia e dor espontânea. Os animais foram tratados com diferentes doses do pS100A9m pelas vias intraplantar, oral ou intratecal 14 dias após a CCI e a nocicepção avaliada após 1 hora. As três vias de administração bloquearam a hiperalgesia, a alodinia e a dor espontânea decorrentes da dor neuropática. A duração do efeito do pS100A9m varia de acordo com a via utilizada e com o fenômeno nociceptivo testado. Ainda, a injeção intraplantar do peptídeo, na pata contralateral à CCI, inibiu a hiperalgesia e a alodinia observadas após a constrição do nervo. Quando o pS100A9m foi administrado pela via intraplantar no 7° dia após a CCI, ele também induziu inibição da hiperalgesia inflamatória que é observada nesse período. Os prováveis mecanismos envolvidos no efeito antinociceptivo do pS100A9m foram investigados pela administração de antagonistas de receptores de serotonina, noradrenalina, GABA (A e B) e opióides. Os resultados obtidos demonstraram que apenas o antagonista de receptor GABAB reverteu completamente o efeito antinociceptivo do pS100A9m sobre a dor neuropática, detectada no 14º dia pós-cirúrgico. Além disso, foram avaliadas as expressões das proteínas Egr-1, Fos e TNFα na medula dos ratos submetidos à CCI e tratados com o peptídeo 7 ou 14 dias do procedimento cirúrgico. O aumento na expressão das proteínas Egr-1 e Fos foi evidenciado tanto no 7º como no 14º dia após a CCI, em animais que não receberam nenhum tratamento ou aqueles que foram tratados com o veículo do peptídeo. Por outro lado, o pS100A9m inibiu a expressão destas duas proteínas no lado ipsolateral à CCI no corno dorsal da medula espinhal dos animais. Com relação ao TNFα, apenas no 7º dia após a CCI foi detectado o aumento na expressão desta proteína. Ainda, foi neste período que o pS100A9m acarretou inibição da expressão do TNFα no corno ventral de animais submetidos ao procedimento cirúrgico. Estes resultados demonstram que o C-terminal da S100A9 murina inibe a dor neuropática experimental por uma ação dependente de receptores GABAB, sugerindo que este peptídeo possivelmente promova uma ativação dos mecanismos inibitórios espinhais, acarretando em redução da ativação de neurônios na medula. Desta forma, o pS100A9m demonstra um potencial terapêutico para o tratamento de dores persistentes. / The synthetic peptide identical to the C-terminus of murine S100A9 protein (mS100A9p) has antinociceptive effect on different acute inflammatory pain models. In this study, the effect of mS100A9p was evaluated on neuropathic pain induced by chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerve in rats, and the possible mechanisms involved in this effect were investigated. Hyperalgesia, allodynia, and spontaneous pain were assessed to evaluate nociception. Rats were treated with different doses of mS100A9p by intraplantar, oral, or intrathecal routes on day 14 after CCI, and nociception was evaluated 1 hour later. These three routes of administration blocked hyperalgesia, allodynia and spontaneous pain. The duration of mS100A9p effect depends on the route used and the phenomenon analyzed. Moreover, intraplantar injection of mS100A9p in the contralateral paw inhibited the hyperalgesia and allodynia induced by CCI. When mS100A9p was administered by intraplantar route on day 7 after CCI, it reversed the inflammatory hyperalgesia observed in this period. The mechanisms likely involved in the antinociceptive effect of mS100A9p were investigated by administration of antagonists of serotonin, norepinephrine, GABA (A and B) and opioid receptors. Only the GABAB receptor antagonist completely reversed the antinociceptive effect of mS100A9p on neuropathic pain on day 14 after CCI. Besides, the expression of Egr-1, Fos and TNFα proteins was evaluated in the spinal cord of rats submitted to CCI and treated with mS100A9p on days 7 or 14 after CCI. The expression of Egr-1 and Fos was increased in animals not treated or treated with vehicle on days 7 and 14 after CCI. On the other hand, mS100A9p inhibited the expression of these two proteins in the dorsal horn of spinal cord ipsilateral to CCI. The increase in TNFα expression was observed exclusively on day 7 after CCI. In the same time period, mS100A9p nhibited the expression of TNFα in the ventral horn of spinal cord of animals submitted to CCI. The results obtained herein demonstrate that the C-terminus of murine S100A9 protein inhibits the experimental neuropathic pain by a GABAB-dependent action, suggesting that this peptide promotes the activation of spinal inhibitory mechanisms leading to the reduction of activation of spinal neurons. Therefore, mS100A9p demonstrates a potential therapeutic use in persistent pain syndromes.

O alumínio (Al) é o metal mais abundante na natureza e tornou-se importante poluente aquático trazendo prejuízos a reprodução de teleósteos, atuando como um desregulador endócrino. No entanto, em experimentos in vivo não é possível demonstrar que os efeitos do Al no eixo endócrino reprodutivo são devido a sua atuação direta sobre os órgãos que o compõem. Por isso, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito direto do Al sobre células foliculares ovarianas, gonadotrópicas e somatolactínicas hipofisárias de fêmeas maduras de Oreochromis niloticus. Para isso dois experimentos in vitro de exposição ao Al foram realizados: um utilizando-se ovários maduros e outro hipófises de fêmeas sexualmente maduras. Para os experimentos ovarianos, frações de ovários maduros foram incubadas por 4 horas formando os seguintes grupos: 1) Grupo controle (Ctr): tecido ovariano exposto somente à solução de Krebs-Ringer-glucose-HEPES; 2) Grupo gonadotropina coriônica humana (hCG): tecido exposto à 6 µg/ml de hCG (Ovidrel); 3) Grupo (hCG+Al): tecido exposto à 6 µg/ml de hCG (Ovidrel) + cloreto de alumínio (AlCl3) - 10mM; 4) Grupo (Al): exposto somente ao AlCl3 - 10mM. A concentração dos hormônios 17β-estradiol (E2) e 17α-hidroxiprogesterona (17αOHP) no meio de incubação foi determinada por ELISA. Para os experimentos hipofisários, hipófises de fêmeas sexualmente maduras foram incubadas por 24 horas formando os seguintes grupos: 1) Ctr: hipófise exposta somente ao meio L15 (controle interno); 2) GnRH: hipófise exposta somente ao GnRH (controle de liberação de gonadotropinas); 3) GnRH+Al: hipófise exposta ao GnRH + AlCl3 10mM e 4) Al: hipófise exposta somente AlCl3 10mM. Após o período experimental, foram realizadas análises de qPCR (PCR quantitativo), análises de imunohistoquímica, e de microscopia eletrônica. Os resultados do experimento ovariano mostraram que os fragmentos ovarianos do grupo exposto à hCG apresentaram um aumento significativo da liberação dos hormônios E2 e 17αOHP em relação aos demais grupos, confirmando o efeito desta gonadotropina sintética na liberação destes esteroides gonadais. No entanto, a administração conjunta da hCG com Al (hCG+Al) não gerou este aumento da produção dos esteroides em relação ao grupo controle. Estes dados evidenciam que o Al inibiu a resposta celular das células esteroidogênicas ovarianas às gonadotropinas. Os resultados dos experimentos hipofisários mostraram que o Al (GnRH+Al e Al) afetou a expressão gênica dos genes estudados (βFSH, (βLH, SL) inclusive dos normalizadores (EF1α e (βAc), o que tem sido comum em experimentos de ecotoxicologia. Os dados de microscopia eletrônica mostraram desestruturação celular nas hipófises que foram expostas ao Al e as análises de imunohistoquímica apontaram que o Al (GnRH+Al e Al) não interferiu sobre a quantidade de grânulos de βLH e SL, enquanto o grupo Al indicou uma diminuição na quantidade de grânulos de βFSH, sugerindo que o Al afeta a dinâmica de síntese/liberação desta gonadotropina. Estes dados evidenciam a toxicidade do Al diretamente sobre ambos os órgãos estudados, tanto em nível de resposta celular quanto em nível estrutural confirmando o potencial do Al como um DE e amplia as perspectivas de estudo sobre o mecanismo de ação do Al como um DE / Aluminum (Al) is the most abundant metal in nature and has become an important water pollutant impairing reproduction of teleosts, acting as an endocrine disrupter. However, in vivo experiments cannot demonstrate that the effects of Al on the reproductive endocrine axis are due to direct action on the organs that compose it. Therefore, this study aimed to assess the direct effect of Al on ovarian follicular cells, gonadotropic and somatolactin pituitary cells of mature females of O. niloticus. For this, two in vitro exposure experiments of Al were performed: one using mature ovaries and other using pituitaries of sexually mature females. For ovarian experiments, fractions of mature ovaries were incubated for 4 hours to obtain the following groups: 1) control group (Ctr): ovarian tissue only exposed to Krebs- Ringer-HEPES-glucose; 2) human chorionic gonadotropin (hCG) group: tissue exposed to 6 mg/ml hCG (Ovidrel); 3) hCG + Al group: tissue exposed to 6 mg/ml hCG (Ovidrel) + aluminum chloride (AlCl3) - 10mM; 4) Al group: only exposed to 10 mM AlCl3. The concentration of the hormones 17β-estradiol (E2) and 17α-hydroxyprogesterone (17αOHP) in the incubation medium was determined by ELISA. For pituitary experiments, pituitaries of sexually mature females were incubated for 24 hours to form the following groups: 1) Ctr: pituitary exposed only to L15 (internal control); 2) GnRH: only exposed to the pituitary GnRH (gonadotropin releasing hormone); 3) GnRH + Al: exposed to the pituitary GnRH AlCl3 + 10 mM and 4) Al: 10mM AlCl3 only exposed pituitary. After the assay period, analysis of qPCR (quantitative PCR), analysis of immunohistochemistry and electron microscopy were performed. The results of the experiment showed that the ovarian exposed to hCG group showed a significant increase in the release of E2 and 17αOHP compared to the other groups, confirming the effect of synthetic gonadotropin in the release of these gonadal steroids. However, the administration combined of hCG with Al (Al + hCG) did not generate this increased production of steroids compared with the control group. These data show that Al inhibited the cellular response of the ovarian steroidogenic cells to gonadotropins. The results of the experiments with pituitaries showed that Al (GnRH + Al and Al) affected the gene expression of the genes studied (βFSH, (βLH, SL) including the house keeping genes (EF1α and βAc), what has been common in ecotoxicology experiments. Data from electron microscopy showed cell disruption in the pituitary glands that were exposed to Al and immunohistochemical analyzes showed that Al (GnRH + Al and Al) did not affect the amount of granules of βLH and SL, while the Al group indicated a decrease the amount of βFSH granules, suggesting that Al affects the dynamics of the synthesis/release of this gonadotropin. These data show the toxicity of Al directly on both organs studied, at both the cellular response as for structural level confirming the potential of Al as a DE and increases the perspectives of study on the mechanism of action of Al as a DE

Sementes de Sesbania virgata (Cav.) Pers. acumulam suas reservas de carbono no endosperma na forma de um polissacarídeo de parede celular, o galactomanano. Os galactomananos são polissacarídeos constituídos de uma cadeia principal de resíduos de D-manose ligadas β-1,4, ramificada por resíduos de D-galactose α-1,6 ligados. A mobilização deste ocorre após a germinação e envolve três enzimas hidrolíticas (α-galactosidase, endo-β-mananase e exo-β-manosidase). A α-galactosidase é a primeira enzima atuar sobre o galactomanano hidrolisando as ligações α-1,6 das galactoses ramificadas a cadeia principal de manano (ligados β-1,4), permitindo a ação da endo-β-mananase, que hidrolisará o polissacarídeo a oligossacarídeos, onde a β-manosidase atuará (ligações β-1,4), transformando oligossacarídeos a monossacarídeos a serem utilizados no desenvolvimento do embrião. Buscando a compreensão das características da α-galactosidase e modo de ação sobre o galactomanano, procedeu-se com a purificação, em três etapas,e caracterização bioquímica (pH ótimo, temperatura ótima e aspectos cinéticos) da α-galactosidase de sementes de Sesbania virgata (Cav.) Pers. Além disso, visando evidenciar a modulação da enzima endo-β-mananase pela distribuição de ramificações de galactose no galactomanano (estrutura fina do galactomanano), procedeu-se com hidrólises enzimáticas do galactomanano de Sesbania virgata (Cav.) Pers. utilizando a enzima endo-β-mananase de Aspergillus niger (Megazyme®) somente ou em conjunto com a α-galactosidase semipurificada de Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Capítulo 1) ou com a α-galactosidase comercial de Cyamopsis tetragonoloba (Megazyme®), seguido de análise dos oligossacarídeos por HPAEC-PAD (High Performance Anion Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection). Também procedeu-se com hidrólises enzimáticas de galactomananos de 6 espécies com razão manose:galactose variando de 1:1 a 150:1 com endo-β-mananase de Aspergillus niger (Megazyme®) e análise dos oligossacarídeos produzidos por HPAEC-PAD. A α-galactosidase semipurificada possui, aproximadamente, 42 kDa de peso molecular em condições desnaturantes e, aproximadamente 72 kDa de peso molecular na forma nativa, sugerindo que a enzima assuma estrutura quartenária. A temperatura ótima apresentada se encontra na faixa de 50°C a 55°C, pH ótimo na faixa de 4,4 a 5,4, Km= 1,8276 mM e a velocidade máxima de 0,5024 μmolGal.min-1.mgprot-1. A espectrometria de massas gerou os fragmentos: ALADYV-HSK-RMPGSLGHEE-QDAK-TT-GDIEDNWNSM-TSIADS NDKW-ASYAGPGGWN-DPDMLEVGNG-GMTTEEYR-AP-LLVGCDIR-VAVIL-WNR, estando a proteína referente a esta sequência relacionada à mobilização de reserva. Durante a purificação e sequenciamento interno da α-galactosidase e demais proteínas foram detectadas isoformas da α-galactosidase de pesos moleculares variados (42 kDa a 20 kDa). Sugere-se que estas isoformas encontradas inicialmente na purificação estejam relacionadas com outras funções da α-galactosidase, enquanto as isoformas encontradas após todas as etapas de purificação e identificação por espectrometria de massas estejam relacionadas com ativação e adaptação da α-galactosidase durante todo o processo de mobilização de reservas. Os dados gerados das comparações dos oligossacarídeos produzidos em cada hidrólise sugerem que as ramificações do galactomanano podem modular o reconhecimento de sítios de clivagem pela endo-β-mananase: (1) existe a produção de oligossacarídeos limites de digestão F1, F2 e F3 após hidrólise do galactomanano com endo-β-mananase, como demonstrado para xiloglucanos; (2) os oligossacarídeos F1 possuem proporções distintas quando da hidrólise do galactomanano com endo-β-mananase em diferentes concentrações (ExP I e EXP IV), evidenciando preferência por sítios com menor grau de galactosilação; (3) a presença da α-galactosidase diminui a produção dos oligossacarídeos F2 e F3, mostrando que estes não possuem resistência intrínseca a hidrólise e que a reação atinge o equilíbrio mesmo quando ainda existem sítios de clivagem ainda disponíveis (EXP III); (4) polissacarídeos com estruturas diferentes, razão manose:galactose variando entre 150:1 a 1:1, são digeridos em diferentes taxas de hidrólise pela mesma enzima, evidenciando que a ramificação com galactose dificulta a ação da endo-β-mananase. Dessa forma, sugere-se que a estrutura do polissacarídeo galactomanano também contenha, pelo menos, parte da informação requerida para seu próprio metabolismo, código para a sua degradação, estando esta informação contida na distribuição das ramificações com resíduos de D-galactose. Sendo assim, sugere-se que as diferentes isoformas da α-galactosidase relacionadas à degradação da reserva de galactomanano de sementes de Sesbania virgata (Cav.) Pers. seriam produto da ação proteolítica da própria enzima a fim de melhorar a afinidade da α-galactosidase ao substrato durante o processo de mobilização de reserva. O aumento da afinidade da α-galactosidase ao substrato durante todo o processo de mobilização garantiria a liberação das ramificações com galactose de forma contínua, permitindo e aumentando a eficiência da ação da enzima endo-β-mananase aos sítios de clivagem, garantindo a degradação do polissacarídeo a oligossacarídeos de forma regulada, passível de bloqueio, pelo acúmulo de oligossacarídeos e galactose livre que inibem a ação das enzimas endo-β-mananase e α-galactosidase, respectivamente, e dificultando a ação de microorganismos, propiciando ao embrião a maior quantidade de açúcares para o seu desenvolvimento, aumentando as chances de sucesso no estabelecimento da plântula / The seeds of Sesbania virgata (Cav.) Pers. have an endosperm which accumulates galactomannan as a storage polysaccharide in the cell walls. Galactomannans are composed of a linear backbone of β-(1,4)-linked D-mannose residues with D-galactose α-(1,6)-linkages substitutions. The galactomannans are hydrolysed after protrusion of the radicle. This process is perfomed by three enzymes (α-galactosidase, endo-β-mannanase and exo-β-manosidase). The α-galactosidase is the first enzyme to cleave the polysaccharides, removing the D-galactose residues, allowing the performance of the endo-β-mannanase, which hydrolyses the mannan backbone to mannan oligosaccharides. The last part of the process includes exo-β-manoside, that cleaves the mannan oligosaccharides to mannose residues, which could be used by the embryo during growth. Aiming at understanding the function of ?-galactosidase in the process of galatomanannan degradation, we studied its mode of action on mannans and galactomannans. The α-galactosidase of Sesbania virgata (Cav.) Pers. was purified and characterized (pH and temperature optimum and the enzyme kinetics). We found that the semipurified α-galactosidase molecular weight was 42kDa at denaturating conditions, but in native conditions was 72kDa, suggesting that the enzyme has a quaternary structure. The enzyme optimum pH was between 4,4-5,4, optimum temperature between 50°C-55°C, Km= 1,8276 mM and Vmáx= 0,5024 μmolGal.min-1.mgprot-1. Mass spectrometry measures resulted the following fragments: ALADYV-HSK-RMPGSLGHEE-QDAK-TT-GDIEDNWNSMTSIADS-NDKW-ASYAGPGGWN-DPDMLEVGNG-GMTTEEYR-AP-LLVGCDIR-VAVIL-WNR, being the protein from this sequence related with storage mobilization. Possible α-galactosidase isoforms were detected during the purification, suggesting other functions for the enzyme. The α-galactosidase isoforms detected after all purification steps and with measured mass spectrometry (from 42kDa to 20kDa) should be related to the storage mobilization. We suggest that the α-galactosidase isoforms in Sesbania virgata (Cav.) Pers. seeds represents products of the enzyme self-digestion, this process being correlated with the enzyme/polysaccharide affinity and at last, correlated to the galactomannan mobilization. An extract semipurified from Sesbania virgata (Cav.) Pers. and enriched with α-galactosidase activity, was used along with endo-β-mannanase from Aspergillus niger (Megazyme®) or both endo-β-mannanase and α-galactosidase (semipurified from Sesbania virgata seeds - Chapter 1- or commercial enzyme from Cyamopsis tetragonoloba - Megazyme®) were used to study the fine structure of galactomannans. Hydrolysis of galactomannans from six species with different mannose:galactose (1:1 to 150:1) ratio were performed with endo-β-mananase from Aspergillus niger. The oligosaccharides from all hydrolysis were analyzed by HPAEC-PAD (High Performance Anion Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection). The hydrolysis fragments data (HPAEC-PAD) suggest that the side-chains of the polysaccharides can modulate the hydrolytic sites recognition on the galactomannan by the endo-β-mannanase. This conclusion is supported by: (1) the presence of limited digest oligosaccharides F1 and dimmers (F2) and trimers (F3) of the F1 oligosaccharides; (2) the presence of different F1 oligosaccharides proportions after hydrolysis with endo-β-mannanase at different concentrations, showing preference on less-branched hydrolytic sites; (3) the α-galactosidase digestion avoided the accumulation of oligosaccharides F2 and F3, showing that these oligosaccharides do not present intrinsic resistance to hydrolysis and that the reaction reaches an equilibrium even when sites of hydrolysis are still available; (4) polymers with different fine structure (ratio mannose:galactose 1:1 to 150:1) were hydrolysed at different rates by the endo-β-mannanase, showing that galactose branching interferes on the enzyme action. Considering that, the branching pattern of the polysaccharide seems to have direct influence on the interaction of the enzyme with substrate; we suggest that the structure of the galactomannan holds part of information required for its own degradation. The higher enzyme x substrate affinity, ensure the galactose branches digestion, improving the endo-β-mannanase action, ensuring the degradation of the polysaccharides to oligosaccharides. This highly regulated degradation process prevents microorganisms predation and increases the plantlet establishement

O peptídeo sintético idêntico ao C-terminal da proteína S100A9 murina (pS100A9m) possui efeito antinociceptivo em diferentes modelos de dor inflamatória aguda. No presente estudo, o efeito do pS100A9m foi avaliado sobre a dor neuropática induzida pela constrição crônica (CCI) do nervo ciático em ratos. Ainda, foram investigados os possíveis mecanismos envolvidos neste efeito. A nocicepção foi avaliada pelos testes de hiperalgesia, alodinia e dor espontânea. Os animais foram tratados com diferentes doses do pS100A9m pelas vias intraplantar, oral ou intratecal 14 dias após a CCI e a nocicepção avaliada após 1 hora. As três vias de administração bloquearam a hiperalgesia, a alodinia e a dor espontânea decorrentes da dor neuropática. A duração do efeito do pS100A9m varia de acordo com a via utilizada e com o fenômeno nociceptivo testado. Ainda, a injeção intraplantar do peptídeo, na pata contralateral à CCI, inibiu a hiperalgesia e a alodinia observadas após a constrição do nervo. Quando o pS100A9m foi administrado pela via intraplantar no 7° dia após a CCI, ele também induziu inibição da hiperalgesia inflamatória que é observada nesse período. Os prováveis mecanismos envolvidos no efeito antinociceptivo do pS100A9m foram investigados pela administração de antagonistas de receptores de serotonina, noradrenalina, GABA (A e B) e opióides. Os resultados obtidos demonstraram que apenas o antagonista de receptor GABAB reverteu completamente o efeito antinociceptivo do pS100A9m sobre a dor neuropática, detectada no 14º dia pós-cirúrgico. Além disso, foram avaliadas as expressões das proteínas Egr-1, Fos e TNFα na medula dos ratos submetidos à CCI e tratados com o peptídeo 7 ou 14 dias do procedimento cirúrgico. O aumento na expressão das proteínas Egr-1 e Fos foi evidenciado tanto no 7º como no 14º dia após a CCI, em animais que não receberam nenhum tratamento ou aqueles que foram tratados com o veículo do peptídeo. Por outro lado, o pS100A9m inibiu a expressão destas duas proteínas no lado ipsolateral à CCI no corno dorsal da medula espinhal dos animais. Com relação ao TNFα, apenas no 7º dia após a CCI foi detectado o aumento na expressão desta proteína. Ainda, foi neste período que o pS100A9m acarretou inibição da expressão do TNFα no corno ventral de animais submetidos ao procedimento cirúrgico. Estes resultados demonstram que o C-terminal da S100A9 murina inibe a dor neuropática experimental por uma ação dependente de receptores GABAB, sugerindo que este peptídeo possivelmente promova uma ativação dos mecanismos inibitórios espinhais, acarretando em redução da ativação de neurônios na medula. Desta forma, o pS100A9m demonstra um potencial terapêutico para o tratamento de dores persistentes. / The synthetic peptide identical to the C-terminus of murine S100A9 protein (mS100A9p) has antinociceptive effect on different acute inflammatory pain models. In this study, the effect of mS100A9p was evaluated on neuropathic pain induced by chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerve in rats, and the possible mechanisms involved in this effect were investigated. Hyperalgesia, allodynia, and spontaneous pain were assessed to evaluate nociception. Rats were treated with different doses of mS100A9p by intraplantar, oral, or intrathecal routes on day 14 after CCI, and nociception was evaluated 1 hour later. These three routes of administration blocked hyperalgesia, allodynia and spontaneous pain. The duration of mS100A9p effect depends on the route used and the phenomenon analyzed. Moreover, intraplantar injection of mS100A9p in the contralateral paw inhibited the hyperalgesia and allodynia induced by CCI. When mS100A9p was administered by intraplantar route on day 7 after CCI, it reversed the inflammatory hyperalgesia observed in this period. The mechanisms likely involved in the antinociceptive effect of mS100A9p were investigated by administration of antagonists of serotonin, norepinephrine, GABA (A and B) and opioid receptors. Only the GABAB receptor antagonist completely reversed the antinociceptive effect of mS100A9p on neuropathic pain on day 14 after CCI. Besides, the expression of Egr-1, Fos and TNFα proteins was evaluated in the spinal cord of rats submitted to CCI and treated with mS100A9p on days 7 or 14 after CCI. The expression of Egr-1 and Fos was increased in animals not treated or treated with vehicle on days 7 and 14 after CCI. On the other hand, mS100A9p inhibited the expression of these two proteins in the dorsal horn of spinal cord ipsilateral to CCI. The increase in TNFα expression was observed exclusively on day 7 after CCI. In the same time period, mS100A9p nhibited the expression of TNFα in the ventral horn of spinal cord of animals submitted to CCI. The results obtained herein demonstrate that the C-terminus of murine S100A9 protein inhibits the experimental neuropathic pain by a GABAB-dependent action, suggesting that this peptide promotes the activation of spinal inhibitory mechanisms leading to the reduction of activation of spinal neurons. Therefore, mS100A9p demonstrates a potential therapeutic use in persistent pain syndromes.

A artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune, inflamatória, crônica, sistêmica e de etiologia desconhecida que pode ser induzida experimentalmente em animais por administração de colágeno e adjuvante (CIA). Os medicamentos biológicos contra o fator de necrose tumoral (TNF)-α são indicações terapêuticas atualmente consolidadas para os casos mais severos de AR. As limitações ao uso dessa classe de medicamentos têm sido o alto custo e a dificuldade em fabricar genéricos ou similares com composição, qualidade e desempenho equivalentes na mesma dose e via de administração. O presente estudo avaliou a hipótese de que drogas sintéticas que inibam a produção de TNF-α e / ou fatores relacionados teriam potencial para tornarem-se terapias complementares ou alternativas eficientes para esta doença. Para isso, foram utilizados ratos submetidos ao modelo CIA e tratados cronicamente com pentoxifilina (PTX), rolipram (ROL), talidomida (TAL) e rupatadina (RUP). Um tratamento com prednisolona (PRED) foi também efetuado para avaliar sua influência na eventual ação antiartrítica de PTX, ROL, TAL e RUP, de modo a mimetizar seu efeito imunossupressor, quando administrada agudamente (AG) antes de medicamentos biológicos, bem como pelo seu conhecido efeito anti-inflamatório, quando administrada cronicamente (CR) no tratamento da AR. O desenvolvimento da AR e a efetividade dessas drogas sobre a AR foram avaliadas, de forma seletiva e sequencial, por meio da detecção de eritema e cianose, bem como medidas de edema, massa corporal, hemograma, TNF-α no plasma, fator reumatoide (FR) e anticorpo antinuclear (ANA) no soro, interleucina (IL)-1β e IL-6 no soro e líquido sinovial, atividade de aminopeptidase básica (APB) na fração solúvel (FS) do tecido sinovial (TS) e de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs), densitometria óssea e análise histológica. A hepatotoxicidade dessas drogas foi avaliada pelas medidas de alanina-transaminase (ALT) e aspartato-transaminase (AST) no plasma. A AR caracterizou-se pelo aumento de TNF-α plasmático e de IL-1β e IL-6 no líquido sinovial, alterações histológicas na articulação tíbio-tarsal, bem como edema, cianose, eritema, diminuição de linfócitos e atividade APB de FS aumentada no TS e diminuída em PBMCs. A AR aumentou ALT e AST. O tratamento com PRED crônico promoveu um efeito antiedematogênico. O coquetel (MIX de PTX+ROL+RUP+TAL) também apresentou efeito antiedematogênico. A administração concomitante de PRED AG ou PRED CR com MIX não produziu sinergismo ou potenciação do efeito antiedematogênico da administração isolada do MIX ou da PRED crônica. Além do MIX, ROL e TAL diminuíram o edema. MIX, ROL e TAL melhoraram TNF-α no plasma e APB na FS do TS e não causaram hepatotoxicidade, tal como refletido nos níveis de ALT e AST. TAL recuperou ALT e AST, sem alteração do hemograma. Uma vez que PTX e RUP não apresentaram efeito antiedematogênico, ROL e TAL foram hipotetizados como os prováveis responsáveis pela atividade antiartrítica do MIX. Então, os tratamentos com ROL, TAL e ROL+TAL foram selecionados para avaliação da histologia óssea e medidas de parâmetros diferenciais entre animais controles sadios e artríticos. Esta avaliação mostrou que o tratamento isolado da AR com ROL ou TAL não alterou IL-6, mas recuperou IL-1β no líquido sinovial, efeitos esses que não se diferenciaram do tratamento combinado de ROL+TAL, exceto pelo fato de que essa combinação também diminuiu a massa corporal. TAL se destacou por seu efeito hepatoprotetor nos animais AR. Considerando os efeitos conhecidos de RUP, PTX, TAL e ROL é possível hipotetizar que a ação antiartrítica de TAL e ROL deve-se à inibição da síntese de TNF-α decorrente da inibição de PDE4 em suas principais fontes celulares. Os dados deste estudo prospectivo fornecem subsídios adicionais que estimulam a realização de novos ensaios clínicos, mais amplos e sistematizados, sobre os efeitos antiartríticos de ROL e TAL. Conclui-se que o uso isolado de TAL emerge como uma alternativa terapêutica econômica, simples e eficaz para a AR, enquanto a combinação de ROL+TAL pode ser uma opção viável para portadores de AR com sobrepeso ou obesidade / Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune, inflammatory, chronic and systemic disease with unknown etiology that can be experimentally induced in animals by administration of collagen and adjuvant (CIA). Biological drugs against tumor necrosis factor (TNF)- α are therapeutic indications currently consolidated for the most severe cases of RA. The limitations for the use of this class of drugs have been the high cost and the difficulty to manufacture a generic or similar ones with equivalent composition, quality and performance under the same dosage and route of administration. The present study evaluated the hypothesis that synthetic drugs that inhibit the production of TNF-α and/or related factors would have potential to become efficient complementary or alternative therapies for this disease. For this purpose, male rats submitted to the CIA model were chronically treated with pentoxifylline (PTX), rolipram (ROL), thalidomide (TAL) and rupatadine (RUP). The treatment with prednisolone (PRED) was also performed to evaluate its influence on the possible antiarthritic action of PTX, ROL, TAL and RUP, in order to mimic its immunosuppressive effect when acutely (AG) administered prior to biological drugs, as well as due to its known anti-inflammatory effect when administered chronically (CR) to treat RA. The development of RA and the efficacy of these drugs on RA were evaluated, by selective and sequential ways, through the detection of erythema and cyanosis, as well as measurements of edema, body mass, hemogram, plasma TNF-α, rheumatoid factor (FR) and anti-nuclear antibody (ANA) in serum, interleukin (IL)-1β and IL-6 in serum and synovial fluid, basic aminopeptidase activity (APB) in soluble fraction (FS) from synovial tissue (TS) and from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), bone densitometry and histological analysis. The hepatotoxicity of these drugs was evaluated by measurements of alanine-transaminase (ALT) and aspartate-transaminase (AST). RA was characterized by increased TNF-α in plasma and IL-1β and IL-6 in synovial fluid, histological alterations in the tibio-tarsal joint, as well as edema, cyanosis, erythema, decreased lymphocyte number and increased APB activity in TS and decreased APB activity in PBMCs. RA produced increased ALT and AST. As expected, the chronic treatment with PRED promoted an antiedematogenic effect. The cocktail (MIX of PTX+ROL+RUP+TAL) also presented antiedematogenic effect. Concomitant administration of acute or chronic PRED with MIX did not produce synergism or potentiation of the antiedematogenic effect due to the single administration of MIX or chronic PRED. In addition to MIX, ROL and TAL were also antiedematogenic. MIX, ROL and TAL ameliorated plasma TNF-α and APB in FS from TS without hepatotoxicity, as reflected by ALT and AST levels. TAL recovered ALT and AST, but it did not affect the hemogram. Since PTX and RUP did not present antiedematogenic effects, ROL and TAL were hypothesized as probable responsible for the antiarthritic activity of MIX. Thus, the treatments with ROL, TAL and ROL+TAL were selected for evaluation of bone histology and measurements of differential parameters between healthy control and arthritic animals. This evaluation showed that the treatment of RA with ROL or TAL alone did not alter IL-6 levels, but recovered IL-1β in the synovial fluid. Both these effects were not different from those of the concomitant treatment with ROL+TAL, except that this combination also decreases the body mass. TAL stands out for its hepatoprotective effect in RA animals. Considering the known effects of RUP, PTX, TAL and ROL it can be hypothesized that antiarthritic action of TAL and ROL is due to the inhibition of TNF-α synthesis as consequence of its inhibition in its main cellular sources by PDE4. Data from this prospective study provide additional subsidies that stimulate further and more comprehensive clinical trials on the antiarthritic effects of ROL and TAL. In conclusion, the treatment with TAL alone emerges as an economical, simple and effective therapeutical alternative for RA, while the combination of ROL+TAL can be a viable option for RA sufferers with overweight or obesity