A Virola surinamensis, também conhecida como ucuúba branca, é muito difundida na floresta amazônica e, popularmente, usada no tratamento de erisipelas, cólicas e dispepsias. Estudos experimentais demonstraram atividades anti-parasitárias de diferentes componentes da planta contra Schistosoma mansoni, Plasmodium falciparum, Leishmania donovani e Trypanosoma cruzi. Com a possibilidade de utilização farmacológica da planta evidencia-se a necessidade de avaliar os possíveis efeitos sobre o sistema hematopoético. O presente trabalho teve por objetivo verificar os efeitos da grandisina, uma lignana extraída da Virola surinamensis, sobre o sistema hematopoético, em camundongos. Para tanto, foram avaliados os seguintes parâmetros: números globais de eritrócitos, leucócitos e plaquetas no sangue periférico, celularidade na medula óssea e baço (utilizando câmara de Neubauer); contagem diferencial de leucócitos no sangue periférico e medula óssea (em extensões coradas com May-Grünwald/ Giemsa); caracterização da população de linfócitos da medula óssea e baço (por imunocitoquímica). A grandisina, em dose única de 100?g/g de peso corpóreo induziu, no sangue periférico, diminuição significativa do número de leucócitos totais, linfócitos e neutrófilos, após 7 e 14 dias, e redução significativa do número de monócitos, após 14 dias do tratamento. Houve uma tendência de aumento do número de células nucleadas da medula óssea após 7 dias da administração da substância, com aumento significativo após 14 dias do tratamento, mas não ocorreu nenhuma alteração na celularidade do baço. Foi observado aumento das células da linhagem linfocítica e monocítica em evolução, na medula óssea, após 7 e 14 dias do tratamento, enquanto no sangue periférico, o número de linfócitos e monócitos continuaram reduzidos. A grandisina, na dose de 100?g/g de peso corpóreo, por cinco dias, provocou uma redução no número de leucócitos, linfócitos, monócitos e neutrófilos no sangue periférico após 7 dias do tratamento. Houve uma tendência de redução do número de leucócitos, linfócitos e monócitos, com redução significativa do número de neutrófilos, após 14 dias da administração da substância. O número de células da medula óssea reduziu, após 7 e 14 dias do tratamento. Quanto a celularidade do baço, não foi observado qualquer alteração. Ocorreu ainda uma redução no número de células mononucleares e polimorfonucleares em evolução na medula óssea, após 7 e 14 dias do tratamento. No experimento de dose única, a imunohistoquímica dos sedimentos medulares mostrou uma tendência de diminuição do número de Linfócitos T totais, Linfócitos T imaturos e Linfócitos B, após 14 dias do tratamento. No experimento de dose seriada houve redução destas populações de linfócitos, após 7 e 14 dias do tratamento, somente na medula óssea. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que a dose de 100?g/g de peso corpóreo, tanto em dose única como seriada, causa importantes alterações nas células sanguíneas indicando que, para o uso terapêutico, doses inferiores a estas devem ser avaliadas. / Virola surinamensis, also known as ucuuba branca, is widespread in the Amazon forest and, popularly, used in the treatment of erysipelas, colic and dyspepsia. Experimental studies have shown antiparasitic activities of different components of the plant against Schistosoma mansoni, Plasmodium falciparum, Leishmania donovani and Trypanosoma cruzi. The potential pharmacological use of the plant points towards the need to evaluate the possible effects on the hematopoietic system. The present work aims to verify the effects of grandisin, a lignan extracted from Virola surinamensis, on the hematopoietic system of mice. The following parameters were evaluated: the number of erythrocytes, leukocytes and platelets on peripheral blood, cell counts on bone marrow and spleen (with Neubauer chamber); differential leukocyte count on peripheral blood and bone marrow (on smears stained with May-Grünwald/Giemsa); the characterization of lymphocytes on bone marrow and spleen (by immunocytochemistry). The grandisin in a single dose of 100?g/g of body weight induced, on peripheral blood, significant decrease in the total count of leukocytes, lymphocytes and neutrophils, after 7 and 14 days and a significant decrease in the number of monocytes, after 14 days of treatment. A tendency in the increase of nucleated bone marrow cells occurred after 7 days of administration of the substance, with a significant increase after 14 days of treatment, but no alteration in the spleen cells occurred. An increase in the cells of lymphocytic and monocytic lineages was observed in evolution, in bone marrow after 7 and 14 days of treatment whereas in peripheral blood the number of lymphocytes and monocytes maintained low. Grandisin, administered during five consecutive days with a daily dose of 100?g/g of body weight, caused a decrease in the number of leukocytes, lymphocytes, monocytes and neutrophils in peripheral blood after 7 days of treatment. A tendency of decrease in the number of leukocytes, lymphocytes and monocytes occurred with a significant decrease in the number of neutrophils, after 14 days of administration of the substance. The number of bone marrow cells decreased after 7 and 14 days of treatment. For the spleen cells no alterations were observed. A decrease in the number of mononuclear and polimorfonuclear cells in evolution on bone marrow after 7 and 14 days of treatment was observed. In a single dose experiment, the immunocytochemistry of medullar sediments showed a tendency of decrease in the total number of T lymphocytes, T immature lymphocytes and B lymphocytes after 14 days of treatment. The serial dose caused a decrease in the population of lymphocytes after 7 and 14 days of treatment in bone marrow. The results obtained in this study demonstrated that the dose of 100?g/g of body weight, either in single or in serial doses, cause important alterations on blood cells indicating that for therapeutic use inferior doses must be evaluated.

A Virola surinamensis, também conhecida como ucuúba branca, é muito difundida na floresta amazônica e, popularmente, usada no tratamento de erisipelas, cólicas e dispepsias. Estudos experimentais demonstraram atividades anti-parasitárias de diferentes componentes da planta contra Schistosoma mansoni, Plasmodium falciparum, Leishmania donovani e Trypanosoma cruzi. Com a possibilidade de utilização farmacológica da planta evidencia-se a necessidade de avaliar os possíveis efeitos sobre o sistema hematopoético. O presente trabalho teve por objetivo verificar os efeitos da grandisina, uma lignana extraída da Virola surinamensis, sobre o sistema hematopoético, em camundongos. Para tanto, foram avaliados os seguintes parâmetros: números globais de eritrócitos, leucócitos e plaquetas no sangue periférico, celularidade na medula óssea e baço (utilizando câmara de Neubauer); contagem diferencial de leucócitos no sangue periférico e medula óssea (em extensões coradas com May-Grünwald/ Giemsa); caracterização da população de linfócitos da medula óssea e baço (por imunocitoquímica). A grandisina, em dose única de 100?g/g de peso corpóreo induziu, no sangue periférico, diminuição significativa do número de leucócitos totais, linfócitos e neutrófilos, após 7 e 14 dias, e redução significativa do número de monócitos, após 14 dias do tratamento. Houve uma tendência de aumento do número de células nucleadas da medula óssea após 7 dias da administração da substância, com aumento significativo após 14 dias do tratamento, mas não ocorreu nenhuma alteração na celularidade do baço. Foi observado aumento das células da linhagem linfocítica e monocítica em evolução, na medula óssea, após 7 e 14 dias do tratamento, enquanto no sangue periférico, o número de linfócitos e monócitos continuaram reduzidos. A grandisina, na dose de 100?g/g de peso corpóreo, por cinco dias, provocou uma redução no número de leucócitos, linfócitos, monócitos e neutrófilos no sangue periférico após 7 dias do tratamento. Houve uma tendência de redução do número de leucócitos, linfócitos e monócitos, com redução significativa do número de neutrófilos, após 14 dias da administração da substância. O número de células da medula óssea reduziu, após 7 e 14 dias do tratamento. Quanto a celularidade do baço, não foi observado qualquer alteração. Ocorreu ainda uma redução no número de células mononucleares e polimorfonucleares em evolução na medula óssea, após 7 e 14 dias do tratamento. No experimento de dose única, a imunohistoquímica dos sedimentos medulares mostrou uma tendência de diminuição do número de Linfócitos T totais, Linfócitos T imaturos e Linfócitos B, após 14 dias do tratamento. No experimento de dose seriada houve redução destas populações de linfócitos, após 7 e 14 dias do tratamento, somente na medula óssea. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que a dose de 100?g/g de peso corpóreo, tanto em dose única como seriada, causa importantes alterações nas células sanguíneas indicando que, para o uso terapêutico, doses inferiores a estas devem ser avaliadas. / Virola surinamensis, also known as ucuuba branca, is widespread in the Amazon forest and, popularly, used in the treatment of erysipelas, colic and dyspepsia. Experimental studies have shown antiparasitic activities of different components of the plant against Schistosoma mansoni, Plasmodium falciparum, Leishmania donovani and Trypanosoma cruzi. The potential pharmacological use of the plant points towards the need to evaluate the possible effects on the hematopoietic system. The present work aims to verify the effects of grandisin, a lignan extracted from Virola surinamensis, on the hematopoietic system of mice. The following parameters were evaluated: the number of erythrocytes, leukocytes and platelets on peripheral blood, cell counts on bone marrow and spleen (with Neubauer chamber); differential leukocyte count on peripheral blood and bone marrow (on smears stained with May-Grünwald/Giemsa); the characterization of lymphocytes on bone marrow and spleen (by immunocytochemistry). The grandisin in a single dose of 100?g/g of body weight induced, on peripheral blood, significant decrease in the total count of leukocytes, lymphocytes and neutrophils, after 7 and 14 days and a significant decrease in the number of monocytes, after 14 days of treatment. A tendency in the increase of nucleated bone marrow cells occurred after 7 days of administration of the substance, with a significant increase after 14 days of treatment, but no alteration in the spleen cells occurred. An increase in the cells of lymphocytic and monocytic lineages was observed in evolution, in bone marrow after 7 and 14 days of treatment whereas in peripheral blood the number of lymphocytes and monocytes maintained low. Grandisin, administered during five consecutive days with a daily dose of 100?g/g of body weight, caused a decrease in the number of leukocytes, lymphocytes, monocytes and neutrophils in peripheral blood after 7 days of treatment. A tendency of decrease in the number of leukocytes, lymphocytes and monocytes occurred with a significant decrease in the number of neutrophils, after 14 days of administration of the substance. The number of bone marrow cells decreased after 7 and 14 days of treatment. For the spleen cells no alterations were observed. A decrease in the number of mononuclear and polimorfonuclear cells in evolution on bone marrow after 7 and 14 days of treatment was observed. In a single dose experiment, the immunocytochemistry of medullar sediments showed a tendency of decrease in the total number of T lymphocytes, T immature lymphocytes and B lymphocytes after 14 days of treatment. The serial dose caused a decrease in the population of lymphocytes after 7 and 14 days of treatment in bone marrow. The results obtained in this study demonstrated that the dose of 100?g/g of body weight, either in single or in serial doses, cause important alterations on blood cells indicating that for therapeutic use inferior doses must be evaluated.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciano Aparecido Stecanella.pdf: 1386754 bytes, checksum: 98d171bf870e6a2ec50ece485d0e203b (MD5) Previous issue date: 2011-12-23 / Grandisin, a tetrahydrofuranic lignan produced by Virola surinamensis seeds and leaves, is popularly used to treat erysipelas, colic and dyspepsia, and is active against Schistosoma mansoni, Plasmodium falciparum, Leishmania donovani and Trypanosoma cruzi. It also antinociceptive, anti-inflamatory and potential for protective (dose dependent) activities, preventing cyclophosphamide induced chromosomal fragmentation, being considered a potencial anti-cancer candidate. The encapsulation of grandisin in polymeric nanocapsules can increase its solubility in aqueous media, allowing drug administration by intravenous route. In the presente work, polymeric nanocapsules containing grandisin were produced by nanoprecipitation method (or interfacial pre-formed polymer deposition). The average diameter of these nanocapsules were around 160 nm, PdI < 0,2, zeta potential -15,73 mV and grandisin load of 6,54%, with encapsulation efficiency of (EE%) 98%. Stability study, comprising 30 days under refrigeration (4ºC ± 1ºC), showed that physicochemical characteristics of the formulation (color, bluish translucency, etc.) were the same as compared to the nanocapsules dispersion originally produced, so there were no alterations such as deposition of residues and/or crystals, lumps formation, creamming or supernatant oil, droplets adhered to the glass, flocculation or phase separation. Regarding encapsulated grandisin, during stability test, there was a reduction of 6,4% of the total encapsulated drug. Drug release study showed quick liberation in the first 48h (30,54%) and then kept slower, because only 52% after 21 days. Polymeric nanocapsules containing grandisin, obtained in this work, showed potential to be a drug release system to administration by intravenous route. / A grandisina, uma neolignana tetraidrofurânica obtida das sementes e folhas da planta Virola surinamensis, é popularmente utilizada no tratamento de erisipelas, cólicas e dispepsias, e possui ação comprovada contra Schistosoma mansoni, Plasmodium falciparum, Leishmania donovani e Trypanosoma cruzi. Apresenta também atividade antinociceptiva, anti-inflamatória e potencial ação quimioprotetora (dose dependente), prevenindo a fragmentação cromossômica induzida pela ciclofosfamida, sendo assim considerada potencial candidata a agente anti-câncer. A encapsulação da grandisina em nanocápsulas poliméricas pode aumentar sua solubilidade em meio aquoso, consequentemente, permitindo sua administração por via intravenosa. No presente trabalho foram produzidas nanocápsulas poliméricas contendo grandisina pelo método de nanoprecipitação (ou deposição interfacial de polímero pré-formado). Estas nanocápsulas apresentaram diâmetro médio em torno de 160 nm, PdI < 0,2, potencial zeta de 15,73 mV e carga de grandisina de 6,54%, com eficiência de encapsulação (EE%) de 98%. O estudo de estabilidade, realizado por um período de 30 dias sob refrigeração (4ºC ± 1ºC), mostrou que as características físicas da formulação (coloração, translucência azulada, etc.) foram mantidas em relação à dispersão de nanocápsulas originalmente produzida, não sendo observadas alterações como deposição de resíduos e/ou cristais, formação de grumos, cremagem ou nata sobrenadante, gotículas de óleo aderidas ao vidro, floculação ou separação de fases. Com relação à grandisina encapsulada, durante o estudo de estabilidade, foi verificada uma redução de 6,4% do total encapsulado. O estudo de liberação mostrou rápida liberação nas primeiras 48h (30,45%) e posteriormente manteve-se mais lenta, com 52% após 21 dias de ensaio. As nanocápsulas poliméricas contendo grandisina, obtidas neste trabalho, mostraram ser um potencial sistema de liberação para viabilizar uma forma de administração por via parenteral para esta substância.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-11-10T15:39:39Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Elizabeth Gomes Paulino Menezes - 2009.pdf: 1425255 bytes, checksum: 6aa32c741dbfa1d3e72e004f919b5326 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-11-10T15:39:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Elizabeth Gomes Paulino Menezes - 2009.pdf: 1425255 bytes, checksum: 6aa32c741dbfa1d3e72e004f919b5326 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-10T15:39:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Elizabeth Gomes Paulino Menezes - 2009.pdf: 1425255 bytes, checksum: 6aa32c741dbfa1d3e72e004f919b5326 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2009-11-03 / In this study the antileukemic potential of grandisin, a neolignan extracted from Piper solmsianum, was investigated against K-562 lymphocytic genealogy, which demonstrates a phenotype of resistance to new drugs. The cytotoxicity of grandisin (0.018 to 2.365 μMol) was evaluated in K-562 and in normal peripheral blood lymphocytes by using Blue of Trypan and MTT({[3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium] bromide}) methods. In the cytotoxic activity research about grandisin on K-562 cells and lymphocytes during 24 hours by the Blue of Trypan method, the grandisin got IC50 (inhibitory concentration to fifty percent) of 1.075 and 0.375 μMol to lymphocytes and K-562, respectively. After 48 hours, the cytotoxicity in normal cells remained themselves and we noticed there was an increase in IC50 leukemic cells of 0.198 μMol and 0.200 μMol in K-562 and lymphocytes, respectively. For the MTT test, results were similar to those found during the previous experiment (IC50K-562 11,98 μMol IC50lymphocytes 0,425 μMol for a period of 24 hours and IC50K-562 0,685 IC50lymphocytes 0,851 μMol for a period of 48 hours). The research about cell death mechanisms showed the treatment in K-562 cells joined to 0.036 μMol of grandisin during 24 hours, induces to an increase of cells population in G1 stage of cell cycle and it also induces to a decline of cells population in G2 stage and S, respectively. These factors also indicate that the grandisin was induced to a cell cycle standstill in G1 stage, which is proportionated to the most antileukemic agents existing. Cell death with apoptosis signs was showed by the research about these cells morphology. Moreover, the treatment of leukemic cells with 0.072, 0.036, 0.018 μMol of grandisin during 24 hours has promoted exposure of annexin V, wich is a first indicator of apoptosis. In these cells, the activity research of 3, 6 and 9 caspases and cell death mediators Bcl2 and Bax showed that cell death happens in dependent-caspase way and with balance induction between Bcl2 and Bax. Collectively, these results introduce a new model able to induce apoptosis in a leukemic cell genealogy with important features of resistance to the process of programmed cell death. / Neste estudo, o potencial antileucêmico da grandisina, uma neolignana extraída de Piper solmsianum, foi investigado contra a linhagem leucêmica K-562, a qual apresenta fenótipo de resistência a fármacos. A citotoxicidade da grandisina (0,018 – 2,365 μMol) foi avaliada em K-562 e em linfócitos do sangue periférico normal utilizando os métodos de Azul de Tripano e MTT({brometo de [3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazolio]}). Na investigação da atividade citotóxica da grandisina sobre células K-562 e linfócitos por 24 horas pelo método azul de tripano, a grandisina apresentou IC50 (concentração inibitória para cinqüenta porcento) de 1,075 μMol e 0,375 μMol para linfócitos e K-562, respectivamente. Após 48 horas a citotoxicidade para as células normais se manteve e observamos aumento para as células leucêmicas IC50 0,198 μMol e 0,200 μMol para K-562 e linfócitos, respectivamente. Para o teste de MTT os resultados foram semelhantes aos encontrados no ensaio anterior (IC50K-562 11,98 μMol IC50linfócitos 0,425 μMol para 24 horas e IC50K-562 0,685 μMol IC50linfócitos 0,851 μMol para 48 horas ). A investigação dos mecanismos de morte celular demonstrou que o tratamento das células K-562 com 0,036 μMol de grandisina por 24 horas induz ao aumento da população de células em fase G1 do ciclo celular e uma diminuição da população de células em fase G2 e S, respectivamente, indicando que a grandisina induziu parada do ciclo celular em fase G1, o que condiz com a maioria dos antileucêmicos existentes. A investigação da morfologia destas células indicou morte celular com sinais de apoptose. Além disto, o tratamento das células leucêmicas com 0,072, 0,036, 0, 018 μMol de grandisina por 24 horas promoveu a externalização da anexina V, um indicador primário de apoptose. Nestas células, a investigação da atividade das caspases 6, 8 e 9 e dos mediadores do processo de morte celular Bcl2 e Bax demonstrou que a morte celular ocorre via caspase-dependente e com indução de modulação entre Bcl2 e Bax. Coletivamente estes resultados introduzem um novo modelo capaz de induzir apoptose em uma linhagem celular leucêmica com importantes características de resistência ao processo de morte celular programada.

A grandisina é uma lignana tetrahidrofurânica biologicamente ativa, sendo sua ação antiparasitária a mais abordada. A doença de Chagas é um problema endêmico do Brasil e considerado um grande problema de saúde pública no mundo. Estudos que permitam o desenvolvimento de tratamentos alternativos são necessários, uma vez que essa iniciativa costuma ficar mais restrita ao nível governamental. Nesse sentido, várias alternativas de emprego de extratos e substância de origem natural têm sido avaliadas, porém, ainda há a necessidade de um estudo mais amplo, visando compreender o real potencial terapêutico e os fenômenos envolvidos com a farmacocinética, farmacodinâmica e toxicidade. No presente trabalho foi possível verificar que o metabolismo inicial pela microbiota de ceco de porco, muito similar humana, não atuou sobre a grandisina o que sugere um possível uso por via oral. Em reações biomiméticas foi obtida como produto de oxidação majoritário a deidrograndisina, molécula esta inédita na literatura, a qual também foi observada como metabólito no modelo que empregaram microssomas hepáticos de ratos. Esses dados indicaram uma possível metabolização de fase I, o que foi confirmado posteriormente em animais. Devido a sua polaridade foi desenvolvida uma emulsão para administração da lignana a qual pode posteriormente ser utilizada no ensaio de eficácia in vivo da grandisina. O ensaio in vivo indicou que os parâmetros farmacocinéticos desta lignana foram Cp0 728,16 ng mL-1, Ke 0,023 h-1, Vd 53,0 L Kg-1, t1/2 29,8 h, ASC0®¥ 40510,65 ng mL-1 h e Clearance 1,2 L h-1 Kg-1. Portanto, o trabalho relata de forma pioneira estudos pré-clínicos com um produto natural brasileiro contribuindo e dando suporte para possíveis estudos clínicos posteriores essenciais e obrigatórios para o registro de um novo medicamento para o tratamento da doença de Chagas. / Grandisin is a tetrahydrofuranic lignan for which many biological activities have been described. The antiparasitic action is the most studied biological activity. Chagas disease is endemic to Brazil and considered a big healthcare problem worldwide. Studies that allow the development of alternative treatment are necessary since research in this area is usually done by the government. Out of this reason, natural extracts and substances have been evaluated as alternative. However, a broader study still will be needed to recognize the real therapeutical potential and the phenomena related to pharmacokinetics, pharmacodynamics and toxicity. In this study, it was possible to verify that the initial metabolism of grandisin by pig ceacum microbiota, which is very similar to the human one, has not occurred what could suggest an oral use. In the biomimetic reactions, dehydrograndisin was obtained as the major oxidation product. This new compound has also been cited in literature as a metabolite produced by hepatic rat microsomes. These data suggest a possible phase I metabolism reaction, which later was confirmed in the animal model. Due to the low polarity of grandisin, an emulsion for intravenous administration was developed and may be used later in an in vivo efficacy assay. The in vivo assay has been evaluated and the lignan pharmacokinetic parameters were Cp0 728,16 ng mL-1, Ke 0,023 h-1, Vd 53,0 L Kg-1, t1/2 29,8 h, ASC0®¥ 40510,65 ng mL-1 h and Clearance 1,2 L h-1 Kg-1. Therefore, this study pioneeringly reports the pre-clinical study of a Brazilian natural product contributing to and supporting later clinical studies that are essential and mandatory for a new medicine registration for the treatment of Chagas disease

A grandisina é uma lignana tetrahidrofurânica biologicamente ativa, sendo sua ação antiparasitária a mais abordada. A doença de Chagas é um problema endêmico do Brasil e considerado um grande problema de saúde pública no mundo. Estudos que permitam o desenvolvimento de tratamentos alternativos são necessários, uma vez que essa iniciativa costuma ficar mais restrita ao nível governamental. Nesse sentido, várias alternativas de emprego de extratos e substância de origem natural têm sido avaliadas, porém, ainda há a necessidade de um estudo mais amplo, visando compreender o real potencial terapêutico e os fenômenos envolvidos com a farmacocinética, farmacodinâmica e toxicidade. No presente trabalho foi possível verificar que o metabolismo inicial pela microbiota de ceco de porco, muito similar humana, não atuou sobre a grandisina o que sugere um possível uso por via oral. Em reações biomiméticas foi obtida como produto de oxidação majoritário a deidrograndisina, molécula esta inédita na literatura, a qual também foi observada como metabólito no modelo que empregaram microssomas hepáticos de ratos. Esses dados indicaram uma possível metabolização de fase I, o que foi confirmado posteriormente em animais. Devido a sua polaridade foi desenvolvida uma emulsão para administração da lignana a qual pode posteriormente ser utilizada no ensaio de eficácia in vivo da grandisina. O ensaio in vivo indicou que os parâmetros farmacocinéticos desta lignana foram Cp0 728,16 ng mL-1, Ke 0,023 h-1, Vd 53,0 L Kg-1, t1/2 29,8 h, ASC0®¥ 40510,65 ng mL-1 h e Clearance 1,2 L h-1 Kg-1. Portanto, o trabalho relata de forma pioneira estudos pré-clínicos com um produto natural brasileiro contribuindo e dando suporte para possíveis estudos clínicos posteriores essenciais e obrigatórios para o registro de um novo medicamento para o tratamento da doença de Chagas. / Grandisin is a tetrahydrofuranic lignan for which many biological activities have been described. The antiparasitic action is the most studied biological activity. Chagas disease is endemic to Brazil and considered a big healthcare problem worldwide. Studies that allow the development of alternative treatment are necessary since research in this area is usually done by the government. Out of this reason, natural extracts and substances have been evaluated as alternative. However, a broader study still will be needed to recognize the real therapeutical potential and the phenomena related to pharmacokinetics, pharmacodynamics and toxicity. In this study, it was possible to verify that the initial metabolism of grandisin by pig ceacum microbiota, which is very similar to the human one, has not occurred what could suggest an oral use. In the biomimetic reactions, dehydrograndisin was obtained as the major oxidation product. This new compound has also been cited in literature as a metabolite produced by hepatic rat microsomes. These data suggest a possible phase I metabolism reaction, which later was confirmed in the animal model. Due to the low polarity of grandisin, an emulsion for intravenous administration was developed and may be used later in an in vivo efficacy assay. The in vivo assay has been evaluated and the lignan pharmacokinetic parameters were Cp0 728,16 ng mL-1, Ke 0,023 h-1, Vd 53,0 L Kg-1, t1/2 29,8 h, ASC0®¥ 40510,65 ng mL-1 h and Clearance 1,2 L h-1 Kg-1. Therefore, this study pioneeringly reports the pre-clinical study of a Brazilian natural product contributing to and supporting later clinical studies that are essential and mandatory for a new medicine registration for the treatment of Chagas disease

A (-)- grandisina (GRA) é um produto natural da classe das lignanas e é encontrada em muitas espécies de plantas das regiões Norte e Nordeste do Brasil. Por apresentar diversas propriedades biológicas, como atividade tripanocida, anti-inflamatória, antinociceptiva, e principalmente atividade antileucêmica e antitumoral contra tumores de Ehrlich, a GRA pode ser considerada um potencial candidato a fármaco. Porém, para que a GRA se torne um fármaco são necessárias diversas etapas de estudos, incluindo estudos pré-clínicos de interações medicamentosas (DDI). As DDI ocorrem principalmente devido a inibições diretas e tempo-dependentes das enzimas do citocromo P450 (CYP450), uma superfamília de enzimas responsável por metabolizar cerca de 75% dos fármacos em uso. Os estudos pré-clínicos de DDI envolvem o conhecimento do potencial inibitório do candidato a fármaco sobre essas enzimas e esses estudos podem ser realizados empregando diversos modelos in vitro, como, por exemplo, microssomas hepáticos de humanos (HLM). Assim, nesse estudo foi avaliado o efeito inibitório da GRA sobre a atividade das principais isoformas do CYP450 e também foram determinadas as isoformas que contribuem para a formação dos metabólitos da GRA. Os resultados demonstraram que múltiplas isoformas participam da formação dos metabólitos da GRA, com destaque para a CYP2C9, que participa da formação de todos os metabólitos. Em relação aos estudos de inibição, foi possível concluir que a GRA é um inibidor fraco da CYP1A2 e CYP2D6, com valores de IC50 maiores do que 200 µM e 100 µM, respectivamente, e um inibidor moderado e competitivo da CYP2C9, com IC50 igual a 40,85 µM e Ki igual a 50,60 µM. Para a CYP3A4 o potencial inibitório da GRA foi avaliado utilizando dois substratos distintos. A GRA demonstrou ser tanto um inibidor dose-dependente moderado e competitivo dessa isoforma, quanto um inibidor tempo-dependente baseado em mecanismo com potencial de inativação equiparável ao do irinotecano, inibidor baseado em mecanismo clinicamente significativo. Utilizando a nifedipina como substrato os valores de IC50 e Ki foram 78,09 µM e 48,71 µM, respectivamente. Já os valores dos parâmetros cinéticos de inativação foram KI= 6,40 µM, kinact= 0,037 min-1 e Clinact= 5,78 mL min-1 µmol-1. Para os ensaios empregando o midazolam os valores de IC50 e Ki foram 48,87 µM e 31,25 µM, respectivamente, e os valores dos parâmetros cinéticos de inativação foram KI= 31,53 µM, kinact= 0,049 min-1 e Clinact= 1,55 mL min-1 µmol-1. Com relação a CYP2E1, por sua vez, foi possível observar que a GRA tem capacidade de aumentar a atividade dessa isoforma significativamente a partir da concentração de 4 µM. Portanto, conclui-se que não há risco da GRA apresentar interações medicamentosas com fármacos metabolizados pela CYP1A2 e CYP2D6, enquanto que para a CYP2C9, apesar da GRA ser um inibidor moderado dessa isoforma, o risco é baixo. Já para medicamentos metabolizados pela CYP2E1 e CYP3A4 o risco de DDI existe e isso deve ser cuidadosamente monitorado in vivo, principalmente porque a CYP3A4 é a isoforma responsável por catalisar o metabolismo da maioria dos fármacos. / (-)-grandisin (GRA) is a lignanic natural product found in many species of plants from North and Northeast of Brazil. This compound has several biological properties, such as trypanocide, anti-inflammatory, antinociceptive, antileukemia activity and antitumor activity against Ehrlich tumor. Because of these biological properties, GRA is considered a potential drug candidate, however, before becoming a new drug, GRA has to undergo various tests, including preclinical drug-drug interactions (DDI) studies. Most of the times, DDI occur because of direct and time-dependent inhibitions of cytochrome P450 (CYP450) enzymes, an enzyme superfamily responsible for metabolizing the vast majority of drugs administered. Preclinical drug-drug interactions studies involve the evaluation of the potential of a drug candidate to inhibit this superfamily of enzymes and these studies can be conducted using in vitro models, such as human liver microsomes (HLM). Therefore, in this project, the inhibitory effect of GRA on the activity of some CYP450 isoforms was evaluated and the isoforms that catalyze the formation of GRA\'s metabolites were also determined. Results showed that multiple CYP450 isoforms participate in the GRA\'s metabolites formation, highlighting CYP2C9, which catalyzes the formation of all metabolites. The inhibition studies showed that GRA is a weak inhibitor of CYP1A2 and CYP2D6, with IC50 values greater than 200 µM and 100 µM, respectively, and a moderate and competitive inhibitor of CYP2C9, with IC50 value equal to 40.85 µM and Ki value equal to 50.60 µM. The capability of GRA to inhibit CYP3A4 was evaluated using two different substrates. GRA showed to be a moderate and competitive dose- dependent inhibitor of this isoform and also a mechanism-based time-dependent inhibitor with potential of inactivation comparable to irinotecan, a clinically significant mechanism-based inhibitor. IC50 and Ki values obtained using nifedipine as substrate were 78.09 µM and 48.71 µM, respectively, and inactivation kinetics parameters were KI= 6.40 µM, kinact= 0,037 min-1 e Clinact= 5.78 mL min-1 µmol-1. On the other hand, IC50 and Ki values using midazolam as substrate were 48.87 µM and 31.25 µM, respectively, and the values of inactivation kinetics parameters were KI= 31.53 µM, kinact= 0,049 min-1 and Clinact= 1.55 mL min-1 µmol-1. With respect to CYP2E1, it was observed that GRA increases its activity significantly from a concentration of 4 µM. Therefore, it is possible to conclude that there is no risk of DDI between GRA and drugs metabolized by CYP1A2 and CYP2D6, while for CYP2C9, although GRA is a moderate inhibitor of this isoform, the risk is low. Finally, for drugs metabolized by CYP3A4 and CYP2E1 there is risk of DDI and this should be carefully monitored in humans, mainly because CYP3A4 is an isoform responsible for catalyzing the metabolism of most drugs in use.

A (-)- grandisina (GRA) é um produto natural da classe das lignanas e é encontrada em muitas espécies de plantas das regiões Norte e Nordeste do Brasil. Por apresentar diversas propriedades biológicas, como atividade tripanocida, anti-inflamatória, antinociceptiva, e principalmente atividade antileucêmica e antitumoral contra tumores de Ehrlich, a GRA pode ser considerada um potencial candidato a fármaco. Porém, para que a GRA se torne um fármaco são necessárias diversas etapas de estudos, incluindo estudos pré-clínicos de interações medicamentosas (DDI). As DDI ocorrem principalmente devido a inibições diretas e tempo-dependentes das enzimas do citocromo P450 (CYP450), uma superfamília de enzimas responsável por metabolizar cerca de 75% dos fármacos em uso. Os estudos pré-clínicos de DDI envolvem o conhecimento do potencial inibitório do candidato a fármaco sobre essas enzimas e esses estudos podem ser realizados empregando diversos modelos in vitro, como, por exemplo, microssomas hepáticos de humanos (HLM). Assim, nesse estudo foi avaliado o efeito inibitório da GRA sobre a atividade das principais isoformas do CYP450 e também foram determinadas as isoformas que contribuem para a formação dos metabólitos da GRA. Os resultados demonstraram que múltiplas isoformas participam da formação dos metabólitos da GRA, com destaque para a CYP2C9, que participa da formação de todos os metabólitos. Em relação aos estudos de inibição, foi possível concluir que a GRA é um inibidor fraco da CYP1A2 e CYP2D6, com valores de IC50 maiores do que 200 µM e 100 µM, respectivamente, e um inibidor moderado e competitivo da CYP2C9, com IC50 igual a 40,85 µM e Ki igual a 50,60 µM. Para a CYP3A4 o potencial inibitório da GRA foi avaliado utilizando dois substratos distintos. A GRA demonstrou ser tanto um inibidor dose-dependente moderado e competitivo dessa isoforma, quanto um inibidor tempo-dependente baseado em mecanismo com potencial de inativação equiparável ao do irinotecano, inibidor baseado em mecanismo clinicamente significativo. Utilizando a nifedipina como substrato os valores de IC50 e Ki foram 78,09 µM e 48,71 µM, respectivamente. Já os valores dos parâmetros cinéticos de inativação foram KI= 6,40 µM, kinact= 0,037 min-1 e Clinact= 5,78 mL min-1 µmol-1. Para os ensaios empregando o midazolam os valores de IC50 e Ki foram 48,87 µM e 31,25 µM, respectivamente, e os valores dos parâmetros cinéticos de inativação foram KI= 31,53 µM, kinact= 0,049 min-1 e Clinact= 1,55 mL min-1 µmol-1. Com relação a CYP2E1, por sua vez, foi possível observar que a GRA tem capacidade de aumentar a atividade dessa isoforma significativamente a partir da concentração de 4 µM. Portanto, conclui-se que não há risco da GRA apresentar interações medicamentosas com fármacos metabolizados pela CYP1A2 e CYP2D6, enquanto que para a CYP2C9, apesar da GRA ser um inibidor moderado dessa isoforma, o risco é baixo. Já para medicamentos metabolizados pela CYP2E1 e CYP3A4 o risco de DDI existe e isso deve ser cuidadosamente monitorado in vivo, principalmente porque a CYP3A4 é a isoforma responsável por catalisar o metabolismo da maioria dos fármacos. / (-)-grandisin (GRA) is a lignanic natural product found in many species of plants from North and Northeast of Brazil. This compound has several biological properties, such as trypanocide, anti-inflammatory, antinociceptive, antileukemia activity and antitumor activity against Ehrlich tumor. Because of these biological properties, GRA is considered a potential drug candidate, however, before becoming a new drug, GRA has to undergo various tests, including preclinical drug-drug interactions (DDI) studies. Most of the times, DDI occur because of direct and time-dependent inhibitions of cytochrome P450 (CYP450) enzymes, an enzyme superfamily responsible for metabolizing the vast majority of drugs administered. Preclinical drug-drug interactions studies involve the evaluation of the potential of a drug candidate to inhibit this superfamily of enzymes and these studies can be conducted using in vitro models, such as human liver microsomes (HLM). Therefore, in this project, the inhibitory effect of GRA on the activity of some CYP450 isoforms was evaluated and the isoforms that catalyze the formation of GRA\'s metabolites were also determined. Results showed that multiple CYP450 isoforms participate in the GRA\'s metabolites formation, highlighting CYP2C9, which catalyzes the formation of all metabolites. The inhibition studies showed that GRA is a weak inhibitor of CYP1A2 and CYP2D6, with IC50 values greater than 200 µM and 100 µM, respectively, and a moderate and competitive inhibitor of CYP2C9, with IC50 value equal to 40.85 µM and Ki value equal to 50.60 µM. The capability of GRA to inhibit CYP3A4 was evaluated using two different substrates. GRA showed to be a moderate and competitive dose- dependent inhibitor of this isoform and also a mechanism-based time-dependent inhibitor with potential of inactivation comparable to irinotecan, a clinically significant mechanism-based inhibitor. IC50 and Ki values obtained using nifedipine as substrate were 78.09 µM and 48.71 µM, respectively, and inactivation kinetics parameters were KI= 6.40 µM, kinact= 0,037 min-1 e Clinact= 5.78 mL min-1 µmol-1. On the other hand, IC50 and Ki values using midazolam as substrate were 48.87 µM and 31.25 µM, respectively, and the values of inactivation kinetics parameters were KI= 31.53 µM, kinact= 0,049 min-1 and Clinact= 1.55 mL min-1 µmol-1. With respect to CYP2E1, it was observed that GRA increases its activity significantly from a concentration of 4 µM. Therefore, it is possible to conclude that there is no risk of DDI between GRA and drugs metabolized by CYP1A2 and CYP2D6, while for CYP2C9, although GRA is a moderate inhibitor of this isoform, the risk is low. Finally, for drugs metabolized by CYP3A4 and CYP2E1 there is risk of DDI and this should be carefully monitored in humans, mainly because CYP3A4 is an isoform responsible for catalyzing the metabolism of most drugs in use.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:29:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcelo de sousa Vieira.pdf: 1862129 bytes, checksum: 7cc8be40ceb11c75c5ec56b362ffec29 (MD5) Previous issue date: 2009-04-14 / The animal replacement in expirements has been very encouraged by government and other institutions. However, in drugs development the animal replacement is not yet a reality, like at oral acute systemic tests. The validation of in vitro protocols is necessary for data generation with reproducibility, repetability and accuracy. In this study was validated at the Laboratório de Farmacologia e Toxicologia Celular- Faculdade de Farmácia/Universidade Federal de Goiás the protocol already validated by three laboratories (two in the USA and one at United Kingdom) and coordinated by ICCVAM: In Vitro Cytotoxicity Methods for Estimating Starting Doses for Acute Systemic Toxicity Tests, using the neutral red uptake in BAL/c 3T3-A31 cell line. It was used the grandisine, a lignan, and its major metabolite taken by fungi biodegradation. Our research group has identified a potential anti-tumoral action of grandisine, data not yet published. After in house validation we estimated the LD50 of grandisin and 4-O-demethylgrandisin: 617.72 mg/kg and 429.95 mg/kg, respectively. Both were classified under the GSH category 4. / A substituição ou redução do uso de animais em experimentos para a avaliação de toxicidade tem sido bastante encorajada e tem recebido grandes incentivos, inclusive financeiros, governamentais e institucionais. No entanto, a substituição completa da maioria dos testes mandatórios por agências reguladoras do setor ainda não é realidade, a exemplo, o teste de toxicidade oral aguda sistêmica. Neste contexto, se aplica a validação de testes in vitro para estimar dados in vivo. No presente trabalho, realizamos a validação in house do protocolo internacional e multilaboratorial recomendado pelo Interagency Coordinating Committee on the Validation of Alternative Methods (ICCVAM): Utilização da Citotoxicidade In Vitro na Estimativa de Doses Iniciais para Testes de Toxicidade Oral Aguda Sistêmica. Para tal, utilizamos o método de captação do corante vermelho neutro e a linhagem celular fibroblástica de camundongos BALB/c 3T3-A31. Dentre as substâncias recomendadas pelo ICCVAM para a validação do método foram investigadas 9 substâncias. A metabolização de produtos pelo organismo vivo é uma grande limitação dos testes in vitro. Utilizamos a grandisina, um tipo de ligana com grande potencial antitumoral e seu metabólito majoritário como substâncias modelos. Com utilização do metabólito conseguimos transpor esta barreira dos testes in vitro. Os resultados demonstraram que os dados obtidos estão em consonância com os dados da literatura sendo possível classificar ambas as substâncias na categoria GHS 4: grandisina e 4-Odemetilgrandisina: 617,72 mg/kg and 429,95 mg/kg, respectivamente.