O melanoma é a forma mais mortal de câncer de pele, origina-se de células produtoras de pigmentos, os melanócitos. Esses podem ser cutâneos ou não-cutâneos (encontrados no revestimento da membrana coróide do olho, nas meninges, e nos tratos gastrintestinal e geniturinário). O aumento da incidência de melanomas malignos nas últimas décadas, e sua alta taxa de mortalidade e grande resistência a maior parte das terapias, tem sido um enorme desafio para a comunidade científica. Particularmente, a falta de habilidade de indução à morte por apoptose em resposta à quimioterapia e outros estímulos externos permitem uma vantagem seletiva para progressão tumoral, formação de metástase e resistência à terapia em melanomas. O estresse oxidativo e espécies reativas de oxigênio (EROs) vêm sendo, há muito tempo, reconhecidos como importantes desencadeadores e moduladores da apoptose. Porém o exato papel do estresse oxidativo no processo apoptótico ainda é uma questão de debate. Antioxidantes tendem a possuir propriedades regulatórias de tradução de sinais que devem ou não estar ligadas as suas capacidades de inativar oxidantes. Porém em certas condições, um forte ambiente oxidante onde há falta de suporte para regenerar (reduzir) antioxidantes oxidados, permite que alguns antioxidantes assumam características de um pró-oxidante. Foi demonstrada a capacidade citotóxica de um potente antioxidante, 4-nerolidilcatecol (4-NC), extraído da planta Pothomorphe umbellata L. Miq, sobre linhagens tumorais de melanoma e sobre fibroblastos humanos normais. Esse composto foi capaz de induzir a parada do ciclo celular em G1, bem como diminuir a atividade de MMPs e em outras linhagens de melanoma foi capaz de induzir a morte celular por apoptose. Estudos subseqüentes mostraram que o mecanismo de ação deste composto inicia-se com a formação e acúmulo de EROs, além da inibição da enzima catalase. O 4-NC foi capaz de induzir a morte por apoptose via mitocondrial, aumentando os níveis das proteínas p53, Noxa, Mcl-1, clivando Bax e Bid e induzindo a clivagem das caspases 3 e 9. Além disso, em modelo de pele artificial contendo melanoma, o 4-NC foi capaz de conter a invasão do melanoma para a estrutura dérmica da pele reconstituída. Foram utilizadas como controle de diferenciação as proteínas Queratina 10 e 14, Involucrina e, como marcador do melanoma, a proteína S100. Parte desta invasão é contida devido à inibição da ativação das MMP-2 e -9 e ativação de TIMP-2 pelo 4-NC. Sendo assim, esse composto se mostra como um potencial quimioterápico no tratamento do melanoma humano. / Melanoma is the most agressive form of skin cancer, it arises from the pigment-producing cells, melanocytes. These may be cutaneous or non-cutaneous (found in the lining membrane of the eye choroid, the meninges, and gastrointestinal and genitourinary tracts). The increased incidence of malignant melanomas in recent decades, its high mortality rate and high resistance to most therapies has been a major challenge to the scientific community. It\'s particularly difficult to induce cell death by apoptosis in response to chemotherapy and other external stimuli, which may provide a selective advantage for tumor progression, metastasis formation and resistance to therapy in melanoma. Oxidative stress and reactive oxygen species (ROS) have been recognized for a long time as important triggers and modulators of apoptosis, but the exact role of oxidative stress in the apoptotic process is still a matter of discussion. Antioxidants tend to possess properties to regulate transduction signals that may not be related to their ability to inactivate oxidants. Under certain conditions, in a strong oxidizing environment where there is lack of support to regenerate (reduce) oxidized antioxidants, some antioxidants can assume characteristics of pro-oxidant. The 4-nerolidylcatechol (4-NC) is a potent antioxidant that is extracted from the plant Pothomorphe umbellata L. Miq. Its citotoxic potential has been demonstrated on melanoma tumor cell lines and on normal human fibroblasts. This compound was able to induce cell cycle arrest in G1, decrease the activity of MMPs and cell death by apoptosis. Subsequent studies showed that the mechanism of action of this compound starts with the formation and accumulation of ROS, and inhibition of the enzyme catalase. The 4-NC was able to induce apoptosis via mitochondria, increasing the levels of p53, Noxa, Mcl1, cleaving Bax and Bid and inducing cleavage of caspases 3 and 9. Furthermore, in a model of artificial skin containing melanoma 4-NC was able to contain the invasion of melanoma to the dermal part of the skin. Proteins keratin 10 and 14, involucrin and S100 were used as control of differentiation. Part of this invasion is restrained due to TIMP-2 activation and the inhibition of MMP-2 and -9 activation by 4-NC. Concluding, this compound can be used as a potential chemotherapeutic agent in the treatment of human melanoma.

Os modelos de reconstrução do microambiente são úteis para investigar as propriedades biológicas dos melanócitos humanos com a matriz e como plataforma para testes de novos fármacos. Existe uma demanda crescente para a utilização de pele e derme reconstruídas em laboratório, em ensaios in vitro de citotoxicidade, viabilidade celular, crescimento celular, irritabilidade e avaliação dos constituintes da matriz extracelular. Caracterizamos, em equivalente dérmico, alguns mecanismos de viabilidade e invasão de melanoma metastático humano quando na presença da matriz, a fim de ampliar o conhecimento a respeito de novas terapias contra o melanoma e entender os mecanismos que favorecem seu potencial invasivo, mimetizando com mais fidelidade o que ocorre in vivo. Através da validação deste modelo, constatamos que ele é essencial para resgatar a fisiopatologia do tumor, pois o melanoma, na presença de equivalente dérmico, torna-se capaz de evadir mecanismos de morte e aumentar a secreção de metaproteinases e citocinas que favorecerão a evolução tumoral. Avaliamos também as propriedades antineoplásicas do ácido clorogênico, que já foram relatadas em um grande número de tumores, porém os mecanismos que levam à sua ação antitumoral ainda não foram bem elucidados. Diante dos trabalhos enfatizando o efeito quimioprotetor dos polifenóis, referentes à sua ação antioxidante em células neoplásicas e com potencial metastático, não há na literatura estudos que comprovem a eficácia do ácido clorogênico sobre células de melanoma metastático humano. Portanto, este estudo visou recriar a estrutura dérmica in vitro e, a partir disso, comparar a resposta de fármacos em células de melanoma cultivada em equivalente dérmico, a fim de avaliar se há modulação diferencial nesse substrato, sugerindo, portanto, um protocolo mais eficaz para a prospecção de fármacos antimelanoma. / The microenvironment reconstruction models are useful for investigating the biological properties of human melanocytes onto the matrix and as platform for testing new drugs. There is a growing demand for the use of reconstructed skin and dermis in the laboratory for in vitro assays of cytotoxicity, viability, cell growth, irritability, and evaluation of the extracellular matrix. We characterize in dermal equivalent some mechanisms for cell viability and invasion of human metastatic melanoma in the presence of matrix, the order to increase knowledge about new therapies against melanoma and to understand the mechanisms that favor its invasive potential, to more closely mimic what occurs in vivo. By means of this model, we find that it is essential to rescue the tumor physiopathology as melanoma, in the presence of dermal equivalent, it is able to evade death mechanisms and increase the expression of metalloproteinases and cytokines which favor the tumor evolution. We also evaluated the antineoplastic properties of chlorogenic acid, that have been reported in a large number of tumors, but the mechanisms that lead to its antitumor action has not been well elucidated. Before the work emphasizing the chemoprotective effect of polyphenols related to its antioxidant action in neoplastic cells and with metastatic potential, there is no literature studies confirming the effectiveness of chlorogenic acid on human metastatic melanoma cells. Therefore, this study aims to rebuild the dermal structure in vitro, and from this, to compare the response to drugs in melanoma cells dermal equivalent cultured in order to evaluate whether modulation differential on the substrate, thus suggesting a protocol more effective for prospecting antimelanoma drugs.

Melanoma é o câncer mais agressivo e a mutação BRAF V600E é a mais frequente entre os pacientes. O vemurafenibe foi o primeiro inibidor específico desta mutação aprovado pela Food and Drug Administration. Entretanto, após cerca de seis meses há recidiva e superar os mecanismos de resistência responsáveis por este fenômeno ainda é um desafio. A curcumina é um tumérico com características antitumorais e anti-inflamatórias, entretanto sua baixa biodisponibilidade e estabilidade limitam seu uso e por isso impulsionaram a busca por análogos capazes de serem eficientes e comercializados. O DM-1, é um análogo monocetônico que apresentou efeitos antiumorais in vitro e in vivo em estudos anteriores. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos citotóxicos do DM-1 em células de melanoma sensíveis (naive) e resistentes ao vemurafenibe, bem como na modulação de metaloproteinases. As células de melanoma foram tratadas com diferentes concentrações de DM-1, e este composto foi citotóxico para linhagens sensíveis e resistentes ao vemurafenibe, além de induzir parada de ciclo celular em G1/G0 e diminuir o número de colônias, entretanto ele não foi seletivo em ensaios de citotoxicidade realizados com melanócitos e fibroblastos. O tratamento dessas células em doses subtóxicas resultou na modulação de metaloproteinases importantes no processo de invasão celular. O DM-1 reduziu as concentrações das metaloproteinases -1, -2 e -9 (MMP-1, -2 e -9) em um ensaio de quantificação de MMPs e a atividade das MMP-2 e -9 em um ensaio de zimografia de maneira célula dependente. As modulações negativas do inibidor de MMP TIMP-2 e MMP-14 para SKMEL-28 naive foram associadas a diminuição das atividades de MMP-2 e -9, enquanto que as modulações positivas para SKMEL-19 naive foram relacionadas ao aumento de MMP-2. Este composto ainda inibiu a migração das células e a formação de tubos por células endoteliais. / Malignant melanoma is the most aggressive cancer and the BRAF V600E mutation is the most frequent among patients. Vemurafenib was the first specific inhibitor for this mutation approved by Food and Drug Administration. Therefore around six months later there is relapse and overcoming it is still a challenge. Curcumin is a turmeric and it has been deeply researched because of its anti-inflammatory and antitumoral effects. However the low stability limits its use, therefore, encouraged the investigation of analogues capable to be efficient and commercialized. DM-1 is a monoketone curcumin analog and it showed antitumoral effects in vitro and in vivo in previous studies The aim of this project was to evaluate the cytotoxical effects of DM-1 for vemurafenib responsive (naïve) and resistant melanoma cells, as well as metalloproteinases modulation. Melanoma cells were treated with different DM-1 concentrations, and this compound was cytotoxic for responsive and resistant cell lines, besides inducing G1/G0 cell cycle arrest and reducing the number of colonies, nonetheless it was not selective in assays performed with melanocytes and fibroblasts. Subtoxic treatment of those cells modulated important MMPs in the cell invasion process. DM-1 reduced metalloproteinases -1, -2 and -9 (MMP-1,-2 and -9) in a quantification assay, and MMP-2 and -9 activities by zymography in a cell-dependent way. Negative modulations of MMP inhibitor TIMP-2 and MMP-14 for SKMEL-28 naïve were associated with MMP-2 and -9 reduced activities, whereas positive modulations for SKMEL-19 naïve were correlated to MMP-2 increase. Furthermore, this compound reduced migration of those cells and endothelial cell tube formation.

A medida e o controle de elementos químicos, majoritários ou traço, em tecidos e fluídos biológicos, vem sendo utilizada há muito tempo para diagnósticos médicos, em avaliações de saúde, estado nutricional e para prevenção e acompanhamento de doenças. Em muitos casos tal relação já foi solidamente estabelecida, mas no estudo de neoplasias, ainda se busca relação entre teores químicos elementares e vários tipos (ou estágios) de câncer. Nesse tipo de estudo utilizam-se métodos espectroscópicos multi-elementares de altíssima sensibilidade ainda não disponíveis rotineiramente em laboratórios clínicos. Neste trabalho, buscaram-se alterações na concentração de elementos químicos majoritários e traço em soro sanguíneo de pacientes com melanoma, por meio de análises pelos métodos PIXE e HR-ICPMS como auxiliar de diagnóstico desta neoplasia, uma vez que sua detecção em estágios iniciais aumenta a probabilidade de recuperação. A técnica PIXE (Proton Induced X-ray Emission) de análise multi-elementar baseia-se na detecção de raios X característicos, enquanto o HR-ICPMS (High Resolution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) é um espectrômetro de massa de alta resolução. As amostras de sangue de 30 pacientes e 116 doadores sadios foram coletadas no Hospital São Paulo (protocolos CEP 1036/08 UNIFESP) em tubos de vidro sem aditivos, sendo o soro separado por meio de centrifugação a 4500 rpm durante 15 minutos. Foram identificados e quantificados um total de 10 elementos: 4 por HR-ICPMS (Mg, Se, Cu e Zn) e 8 por PIXE (P, S, Cl, K, Ca, Br, Cu e Zn). Os métodos analíticos foram aferidos com os materiais de referência QMEQAS06S-06, QMEQAS08S-06 e NIST 1577b. A precisão analítica variou de 3 % a 9 % para ambas as técnicas. As informações clínicas relevantes dos pacientes foram incluídas na análise (tipo histológico do tumor; nível de melanoma; escala de Breslow em profundidade; número de linfonodos; presença ou ausência de mitose e/ou ulceração). A avaliação do grupo controle mostrou diferentes concentrações de P e Mg para indivíduos com idade acima ou abaixo de 40 anos. Os teores de P, S, Ca, Cu e Zn em indivíduos saudáveis apresentaram diferenças com o gênero, evidenciando a necessidade de inserir estas variáveis na análise caso-controle. As concentrações de K, S, Ca e Se apresentaram diferença entre os grupos controle e melanoma, quando consideradas as variáveis clínicas dos pacientes (p<0,05). A necessidade de estratificação por idade, gênero e estágio da neoplasia, reduziu criticamente o já limitado espaço amostral, comprometendo a interpretação das pequenas diferenças nas concentrações elementares encontradas. Os resultados encontrados para a população sadia concordaram com os valores publicados na literatura e colaboraram para o fortalecimento do banco de dados de concentrações elementares em soro da população brasileira. / Recording chemical elements, either as major or trace quantities, in tissues and biological fluids is regularly being used for medical diagnosis, health assessments, nutritional status, and for the monitoring and prevention of diseases. In many cases, such relationship is firmly established, but for cancer, there is still a search for a relationship between chemical elements and various types (or stages) of cancer. In this kind of study, highly sensitive multielemental spectroscopic methods are used which are not yet routinely available in clinical laboratories. In this study, changes in the concentration of chemical elements in serum of melanoma patients were sought by means of PIXE and HR-ICPMS analysis as an aid to early diagnosis, and to help increasing the likelihood of pacients recovery. The multi-elemental PIXE method (Proton Induced X-ray Emission) relies on the detection of characteristic X-rays of the sample, while the HR-ICPMS (High Resolution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) is a high resolution mass spectrometer. Blood samples from 30 patients and 116 healthy donors were collected at the Hospital (protocols CEP 1036/08 UNIFESP) in glass tubes without additives, and the serum separated after centrifugation for 15 minutes at 4500 rpm. A total of 10 elements were measured: 4 by HR-ICPMS (Mg, Se, Cu and Zn), 8 by PIXE (P, S, Cl, K, Ca, Br, Cu and Zn). The analytical methods were assessed analyzing reference materials QMEQAS06S-06, QMEQAS08S-06 and NIST 1577b. The analytical precision ranged from 3 % to 9 %. Relevant clinical information of patients has also been included in the statistical analysis (histological type of tumor, level of melanoma, Breslow depth scale, number of lymph nodes, presence or absence of mitosis and/or ulceration). The evaluation of the control group showed different concentrations of P and Mg for individuals aged above and below 40 years. The P, S, Ca, Cu and Zn in healthy individuals differed according to the gender, highlighting the need of inserting the variables age and gender in the case-control analysis. The concentrations of K, S, Ca and Se showed differences between the control group and the melanoma, when considering the clinical variables of the patients (p <0.05). The need for stratification by age, gender and stage of cancer, critically reduced the already limited number of samples, compromising the interpretation of the small differences in elemental concentrations found. The results for the healthy population agreed with the values reported in the literature and contributed to strengthen the database of elemental concentrations in serum of the Brazilian population.

O triptofano (Trp) é essencial para muitos processos fisiológicos e seu metabolismo apresenta-se alterado em doenças como no câncer. O Trp é degradado por três vias: via das quinureninas; via serotonérgica e via das triptaminas. A primeira está envolvida com a tolerância e o imune escape de células tumorais, já a segunda leva a produção de serotonina e melatonina, com uma diversidade de funções biológicas e que possuem atividades antitumorais reconhecidas. A terceira rota é a menos estudada e a função dos compostos sintetizados ainda é desconhecida. Trabalhos do grupo mostram que a via das triptaminas é ativa em melanomas e que triptamina (TRY) e dimetiltriptamina (DMT), metabólitos produzidos por esta via, também possuem atividade antitumoral. Nosso objetivo é avançar sobre a compreensão de como esta via afeta o metabolismo e crescimento tumoral. Para tanto, estudamos mais detalhadamente a via em linhagens de melanoma. A adição de TRY e DMT nas culturas modificou a produção de compostos das outras rotas de metabolização do Trp. Além disso, TRY e DMT afetaram a invasividade das células tumorais e TRY aumentou a atividade citotóxica de células mononucleares frente a melanomas. Observamos que apesar dos efeitos biológicos da via das quinureninas estar amplamente relacionado a ligação dos metabólitos no receptor de aril hidrocarbonetos, para a via das triptaminas o receptor parece não estar associado com a atividade antitumoral descrita. Nossos resultados apontam para a importância da via das triptaminas na dinâmica tumoral e a necessidade de estudos mais amplos relacionados ao metabolismo do Trp. / Tryptophan (Trp) is essential for many physiological processes and its metabolism is modified in several diseases such as in cancer. TRP is broken down into three pathways: kynurenine path, serotonergic path and tryptamine path. The first is involved in tolerance and immune escape of cancer cells, while the second leads to the production of serotonin and melatonin, which have a variety of biological functions and recognized antitumor activity. The third route is the least studied and the biological function of the synthesized compounds is still unknown. Our group shows that tryptamine path is active in melanomas and tryptamine (TRY) and dimethyltryptamine (DMT), metabolites produced by this route, also have antitumor activity. Our goal is make progress on understanding how tryptamine route affects metabolism and tumor growth. Therefore, we studied in detail this pathway in melanoma cell lines. The addition of TRY and DMT into the cultures leds the production of metabolites of other Trp routes. Moreover, TRY and DMT affect the invasiveness of tumor cells and TRY increased antitumor activity of the immune system against melanomas. We observed that despite biological effects of kynurenine path be largely related to metabolites binding aryl hydrocarbon receptor, for tryptamine pathway the receptor seems not to be associated with the described antitumor activity. Our results point the importance of tryptamine pathway in tumor dynamics and the need for broader studies related to Trp metabolism.

Embora o melanoma represente apenas 4% das neoplasias malignas da pele, é considerado a mais grave por ser altamente etal. Em virtude da via MAPK (Mitogen activated protein kinase) estar intimamente ligada ao descontrole da proliferação celular, especialmente em melanoma, esta via se tornou um alvo para o desenvolvimento de terapias direcionadas a oncogenes, como os potentes quimioterápicos Vemurafenibe (inibidor da mutação V600E em BRAF - BRAFV600E) e Trametinibe (inibidor de MEK). Cada vez mais, melhores taxas de respostas vêm sendo alcançadas com os novos medicamentos, porém a maioria dos pacientes está sujeita a recidivas após 7 meses de tratamento devido ao desenvolvimento de quimioresistência, justificando a constante busca por novos compostos terapêuticos. Dados de nosso laboratório indicam que 4-nerolidilcatecol (4-NC) induz aumento na expressão de p53, produção de ROS e dano ao DNA, culminando em apoptose dependente de caspase-3 em células de melanoma por ser um inibidor proteassomal. Além disto, o 4-nerolidilcatecol (4- NC) demonstrou efeito inibitório na proliferação de células de melanoma em modelo de cultura organotípica de pele. Desta forma, este projeto visa avaliar a possibilidade de superação da quimioresistência aos inibidores de BRAF e de MEK, utilizando terapias combinatórias com 4-NC em células de melanoma humano resistentes a estes inibidores. Primeiramente, linhagens celulares de melanoma resistentes aos inibidores de BRAF (R) e BRAF/MEK (DR) foram geradas a partir de células parentais BRAF mutadas (P) e caracterizadas por MTT, microscopia de fluorescência e western blotting. Estas células foram submetidas ao tratamento com 4-NC que apresentou citotoxicidade na concentração de 30&#181;M, inibição de formação de colônias e diminuição na invasão em modelos in vitro de culturas 2D e 3D em todas as linhagens estudadas (P, R e DR). O 4-NC foi ainda capaz de induzir estresse de retículo endoplasmático com indução de apoptose. Visando a explorar o efeito terapêutico in vivo do 4-NC, outro estudo foi conduzido em animais submetidos a enxerto xenográfico com células parentais de melanoma NRAS mutadas. Após desenvolvimento do tumor, os animais foram tratados 3 vezes por semana durante 3 semanas com 4-NC (10 mg/kg) por via i.p. O 4-NC foi capaz de inibir em até 4 vezes o crescimento dos tumores xenográficos (4/10) quando comparado com os controles, com remissão completa do tumor em um animal. A expressão de p53 e PARP clivada foi aumentada nos tumores dos animais tratados, sugerindo apoptose. A expressão gênica de MMP2 e MMP14 estava diminuída nas mesmas amostras, demonstrando o papel do 4-NC na inibição da invasão do melanoma in vivo. Finalmente, a toxicidade sistêmica do 4-NC foi avaliada nas mesmas doses empregadas no ensaio in vivo de tumorigênese. A baixa toxicidade observada nos ensaios toxicológicos com tratamentos sub-crônicos com 4-NC e a citotoxicidade demonstrada em modelos xenográficos nos leva a considerar este composto como promissor para estudos futuros e sua aplicação no tratamento do melanoma cutâneo humano, incluindo pacientes resistentes aos inibidores de BRAF e MEK. / Melanoma accounts for only 4% of malignant neoplasms of the skin, but is considered the most serious because it is highly deadly. Because the MAPK (Mitogen activated protein kinase) pathway is closely linked to the lack of control of cell proliferation, especially in melanoma, this pathway has become a target for the development of oncogene-targeted therapies, such as the potent chemotherapeutic agents Vemurafenib (V600E mutation inhibitor in BRAF - BRAFV600E) and Trametinib (MEK inhibitor). Increasingly, better response rates have been achieved with the new drugs, but most patients are subject to relapses after 7 months of treatment due to several mechanisms, which justify the constant search for new therapeutic compounds. Data from our laboratory indicate that 4-nerolidylcatechol (4-NC) induces increased p53 expression, ROS production and DNA damage, culminating in caspase-3 dependent apoptosis in melanoma cells. The 4-NC compound demonstrated an inhibitory effect on melanoma cell proliferation in an organotypic skin culture model. Thus, this project aims to evaluate the possibility of overcoming the existing chemoresistance to BRAF and MEK inhibitors, using 4-NC combinatory therapies in human melanoma cells resistant to these inhibitors. Firstly, melanoma cell lines resistant to BRAF (R) and BRAF / MEK (DR) inhibitors were generated from naive cells mutated BRAF (N) and characterized by MTT, fluorescence microscopy and western blotting. These cells were submitted to 4-NC treatment that showed cytotoxicity with 30 &#181;M, inhibition of colony formation and decrease in invasion in 2D and 3D in vitro models in all cell line studied (N, R and DR). Furthermore, 4-NC was able to induce endoplasmic reticulum stress with apoptosis induction. In order to explore the in vivo therapeutic effect of 4-NC, an additional study was conducted using xenograft model with NRAS-mutated melanoma cell line. After tumor development, the animals were treated 3 times per week for 3 weeks with 4-NC (10 mg / kg) by i.p. injection. 4-NC was able to inhibit up to 4- fold the growth of xenograft tumors (4/10) when compared to controls, with complete tumor remission in one animal. Cleaved PARP and p53 expression were increased in the tumors of treated animals, suggesting apoptosis. MMP2 and MMP14 gene expression were decreased in the same samples, demonstrating the role of 4-NC in inhibiting melanoma invasion in vivo. Finally, the systemic toxicity of 4-NC was evaluated at the same doses employed in the in vivo tumorigenesis assay. The low toxicity observed in the toxicological assays with sub-chronic 4- NC treatments and the demonstrated cytotoxicity in xenograft models leads us to consider this compound as promising for future studies and its application in the treatment of cutaneous human melanoma, including patients resistants to BRAF and MEK inhibitors.

O melanoma cutâneo maligno é uma lesão neoplásica originada nos melanócitos epidérmicos, sendo altamente invasiva e agressiva, com elevada taxa de mortalidade, cuja incidência vem aumentando nos últimos anos. O tratamento do melanoma é cirúrgico e os pacientes com metástase podem receber quimioterapia com cisplatina que ao formarem adutos com o DNA alteram o processo de replicação da célula cancerosa. Sugere-se que os sistemas de reparo do DNA tenham um papel importante na etiologia do melanoma (reparo deficiente) e no tratamento do mesmo (eficiente eliminação dos adutos). A identificação prévia da resposta dos pacientes com melanoma ao tratamento com cisplatina pode ser um indicador biológico importante na clínica oncológica. O presente trabalho teve como objetivo, a partir de linfócitos de sangue periférico de pacientes com melanoma e de controles, avaliar o dano no DNA antes e após a adição, in vitro, de cisplatina (10?M, 100?M e 250?M), além de estimar a capacidade de reparo do DNA, após a retirada da droga (1h, 2,5h e 5h). Foram utilizados os testes do micronúcleo (MN - dano basal) e do Cometa (dano basal, ação da cisplatina e reparo do DNA). A análise citogenética foi possível em 20 pacientes com melanoma (10 homens e 10 mulheres, média de 50,6 ± 5,9 anos) e 19 controles (9 homens e 10 mulheres, média de 49,9 ± 5,5 anos) que também responderam a um questionário sobre hábitos e tipos de exposição a fatores de risco ao melanoma. A frequência do dano basal pelo teste do MN e do Cometa em linfócitos de pacientes (MN = 1,2 ± 1,2 e Cometa = 59,3 ± 62,5) foi praticamente o dobro da observada nos controles (MN = 0,6 ± 1,0 e Cometa = 35,3 ± 18,6) embora a diferença entre os grupos, em ambos os testes, não tenha sido considerada estatisticamente significante (p=0,23 e p=0,85, respectivamente). O tratamento in vitro com cisplatina, em comparação com o dano basal, aumentou a frequência de Cometas nas três concentrações estudadas (10?M, 100?M e 250?M) tanto para os pacientes (65,50 ± 50,06, 72,74 ± 50,89 e 77,26 ± 44,16) quanto para os controles (66,53 ± 49,85, 66,53 ± 26,33 e 81,74 ± 43,12) diferença esta considerada significante somente para o grupo controle, nas três concentrações avaliadas (p=0,0175, p=0,0002, e p=0,0002, respectivamente). Quanto aos diferentes tempos de reparo (1h, 2,5h e 5h), após a retirada de cisplatina nas diferentes concentrações estudadas, verificou-se aumento na frequência média de Cometas tanto para os pacientes com melanoma (93,88 ± 33,7, 101,75 ± 35,7 e 99,31 ± 32,30) quanto para os controles (92,45 ± 38,4, 100,82± 38,8 e 100,81± 31,7), diferença que foi estatisticamente significante quando comparada ao dano basal observado nos pacientes (p<0,001) e nos controles (p<0,001). Resultados semelhantes foram observados quando comparados em conjunto os escores dos tempos de reparo com o escore obtido após tratamento com cisplatina nos pacientes (71,09 ± 48,2; p<=0,005) e nos controles (71,59 ± 40,5; p<=0,005). Os resultados obtidos parecem indicar um padrão de resposta semelhante em relação à cisplatina e ao reparo do DNA nos dois grupos de indivíduos avaliados. O período de incubação das células, após a retirada da cisplatina, bem como o número de indivíduos avaliados podem ter influenciado nos resultados obtidos. Por outro lado, a resposta observada nos linfócitos in vitro, pode não ser representativa do efeito in vivo da célula tumoral. Entretanto, a identificação de marcadores de resposta a tratamentos com quimioterápicos, a partir de linfócitos de sangue periférico pode ser uma estratégia de pesquisa importante na prática clínica, inclusive para o melanoma. / Cutaneous melanoma is a malignant tumor originated from epidermal melanocytes, highly invasive and aggressive, with high mortality, and incidence that has been increasing over the years. The treatment for melanoma is surgery and patients with metastasis may receive chemotherapy with cisplatin, that results in DNA adducts that alters the replication process in cancer cells. It is suggested that the DNA repair systems have an important role in the etiology of melanoma (risk due to deficient repair) and treatment efficiency (removal of DNA adducts can decrease the treatment results). The prior identification of the response of melanoma patients to treatment with cisplatin may be an important biological marker in clinical oncology. The aim of this study was to assess, in peripheral blood lymphocytes from melanoma patients and controls, the DNA damage before and after the addition of cisplatin (10?M, 100?M and 250?M), in vitro, and estimate the capacity of DNA repair after drug removal (1h, 2.5h and 5h). The micronucleus test (MN - basal DNA damage) and the Comet assay (basal DNA damage, action of cisplatin and DNA repair) were used for the evaluation. Cytogenetic analysis was performed in 20 melanoma patients (10 men and 10 women, average age 50.6 ± 5.9 years old) and 19 controls (9 men and 10 women, average age 49.9 ± 5.5 years old) who also answered a questionnaire on habits and types of exposure to risk factors for melanoma. The frequency of basal DNA damage by the MN test and the Comet assay in lymphocytes from patients (MN = 1.2 ± 1.2 and Comet = 59.3 ± 62.5) was nearly twice the observed in controls (MN = 0, 6 ± 1.0 and Comet = 35.3 ± 18.6), although the difference between the groups in both tests was not considered statistically significant (p = 0.23 and p = 0.85, respectively). The in vitro treatment with cisplatin, compared with the basal DNA damage, increased the frequency of Comets in the three studied concentrations (10?M, 100?M and 250?M) for patients (65.50 ± 50.06, 72.74 ± 50.89 and 77.26 ± 44.16) and for the controls (66.53 ± 49.85, 66.53 ± 26.33 and 81.74 ± 43.12) and the difference was statistically significant only for the control group, for all cisplatin concentrations (p = 0.0175, p = 0.0002 and p = 0.0002, respectively). Considering the different repair times (1h, 2.5h and 5h), after removal of cisplatin at different concentrations, there was an increase in the mean frequency of Comets for both melanoma patients (93.88 ± 33.7, 101.75 ± 35.7 and 99.31 ± 32.30) and for the controls (92.45 ± 38.4, 100.82 ± 38.8 and 100.81 ± 31.7), and the difference was statistically significant when the repair Comet score was compared to the basal DNA damage observed in patients (p <0.001) and controls (p <0.001). Similar results were observed when the Comet scores of repair times were compared to the Comet scores obtained after treatment with cisplatin in patients (71.09 ± 48.2, p <= 0.005) and controls (71.59 ± 40.5, p <= 0.005). The results seem to indicate a similar pattern of response to cisplatin and DNA repair in both groups of subjects evaluated. The period of incubation of the cells after cisplatin removal and the number of individuals studied may have influenced the results. The lymphocytes\' response, in vitro, to cisplatin may not be representative of the in vivo effect of tumor cell. However, the identification of markers of response to treatment with chemotherapy from peripheral blood lymphocytes may be an important research strategy in clinical practice, including melanoma.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) contra o melanoma cutâneo tem encontrado várias limitações devido à interferência de cromóforos endógenos (melanina) na irradiação deste tipo de cancêr de pele. Agentes fotossensibilizantes que absorverem em comprimentos de onda superiores a 650 nm evitam a competição com a melanina (absorção máxima 530 nm). Neste cenário, surge a ftalocianina de cloroalumínio com forte absorção entre 670-680 nm. Entretanto, esta molécula é lipofílica, o que impede sua aplicação na terapêutica. Para superar este problema, esforços têm sido direcionados para o desenvolvimento de sistemas de veiculação de fármacos hidrofóbicos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar o efeito fotodinâmico de ClAlPc encapsulada em nanocápsulas e nanopartículas de organogel. As nanocápsulas contendo ClAlPc foram obtidas pelo método de nanoprecipitação por meio de um planejamento fatorial 23 e as nanopartículas de organogel contendo ClAlPc foram preparadas pela dispersão a quente do organogel em solução aquosa. Ambas as formulações coloidais foram caracterizadas com relação ao diâmetro médio, índice de polidispersão (IPd), potencial zeta, eficiência de encapsulação (E.E.) e estabilidade física. Os ensaios in vitro de toxicidade e fotocitotoxicidade de ClAlPc nanoencapsulada e/ou livre foram realizados sobre as linhagens melanocíticas WM1552C, WM278, WM1617 e B16-F10. O método de nanoprecipitação foi capaz de produzir nanocápsulas em tamanho nanométrico (233,0 nm ±2,00), com uma distribuição de tamanho homogênea e monodispersa (0,309 ±0,0038), bem como potencial zeta significantemente negativo de 29,6 mV (±3,91). A formulação de nanocápsulas apresentou uma boa E.E. de 63,7% para a ClAlPc. O conteúdo de ClAlPc presente nas formulações de nanocápsulas foi determinado pelos métodos analíticos espectrofotométrico e espectrofluorimétrico validados, os quais foram capazes de quantificar a ClAlPc com precisão e exatidão. O estudo de estabilidade física das formulações de nanocápsulas revelou o caráter estável desta formulação por um período de até 12 meses. As nanopartículas de organogel contendo ClAlPc apresentaram diâmetro médio de 282,7 nm (±2,99), IPd de 0,343 (±0,0280) e potencial de superfície de + 49,3 mV (±1,84). A formulação de nanopartículas de organogel apresentou uma E.E.de ClAlPc de 60%. O estudo de estabilidade física também revelou um comportamento estável das nanopartículas de organogel por um período de 6 meses. Os estudos de toxicidade na ausência de luz demonstraram o caráter biocompatível das nanocápsulas desenvolvidas e foi possível comprovar o excelente efeito fototóxico da ClAlPc nanoencapsulada sobre todas as linhagens melanocíticas com combinação de 0,30 µg.mL-1 de ClAlPc nanoencapsulada e doses de luz de 150 ou 500 mJ.cm-2, nestas condições a fração de morte celular foi superior a 90%. Portanto, estes resultados confirmam o potencial de nanocarreadores contendo ClAlPc como sistema de veiculação de compostos hidrofóbicos aplicados à TFD. / Photodynamic Therapy (PDT) against melanoma has found several limitations due to interference from endogenous chromophores (melanin) in the irradiation of this skin cancer. Photosensitizer agents which absorb at wavelengths above 650 nm may avoid melanin competition. In this context, the chloroaluminum phthalocyanine is a promissor photosensitizer with strong absorption between 670-680 nm. However, this molecule is lipophilic difficulting its application in therapy. In order to overcome such problem, efforts have focused on development of drug delivery systems containing hydrophobic photosensitizers. Therefore, the aim of this study was to develop, characterize, and evaluate the photodynamic effect of ClAlPc encapsulated into nanocapsules and organogel nanoparticles. The nanocapsules containing ClAlPc were obtained by nanoprecipitation method using a factorial design 23, and organogel nanoparticles containing ClAlPc were prepared hot dispersion of organogel in aqueous solution. Both colloidal formulations were characterized with respect to average diameter, polydispersity index (PdI), zeta potential, encapsulation efficiency (EE), and physical stability. The in vitro tests for toxicity and photocytotoxicity of nanoencapsulated and free ClAlPc were performed on melanocytic cell lines (WM1552C, WM278, WM1617, and B16-F10). The nanoprecipitation method was able to produce nanocapsules with nanometer-size (233.0 nm ± 2.00), PdI of 0.309 (± 0.0038) indicating homogeneous and monodisperse formulations, as well as significantly negative zeta potential of 29.6 mV (± 3.91). The formulation of nanocapsules showed a good EE of 63.7% for ClAlPc. The ClAlPc content present in nanocapsules was determined by validated analytical spectrophotometric and spectrofluorimetric methods, which were reliably able to determine ClAlPc in nanocapsules. The study of physical stability for nanocapsules showed the stable character of this formulation for a period of 12 months. The nanoparticles of organogel containing ClAlPc had an average diameter of 282.7 nm (± 2.99), IPD of 0.343 (± 0.0280), and surface potential of + 49.3 mV (± 1.84). The formulation of organogel nanoparticles showed a ClAlPc EE of 60%. The physical stability study also revealed a behavior stable organogel nanoparticles for a period of 6 months. Toxicity studies in darkness conditions have been confirmed biocompatibility of nanocapsules. Besides that, the excellent photodynamic effect of ClAlPc nanoencapsulated was reached on all melanocytic cell lines using an arrangement of 0.30 g.mL-1 of ClAlPc encapsulated, and light doses of 150 or 500 mJ.cm-2, under these conditions the cell death fraction was more than 90%. Therefore, these results confirm the potential of nanocarriers containing ClAlPc as delivery system for hydrophobic photosensitizers applied to PDT.

A terapia fotodinâmica (TFD) tem se apresentado nos últimos anos como uma alternativa para o tratamento de tumores cutâneos, viscerais e sistêmicos, demonstrando resultados promissores, tanto em estudos in vitro como in vivo. Trata-se de uma técnica simples e não invasiva. A terapia consiste na excitação de um fármaco fotossensibilizante por uma fonte de luz visível que depois de absorvida pela molécula, leva a produção espécies reativas de oxigênio (EROs) em presença do oxigênio molecular por uma sequencia de reações fotoquímicas. Nesse trabalho propõe-se a preparação, caracterização e detreminação da atividade fotodinâmica de uma nanoemulsão rica em colesterol e de lipossomas ultradeformáveis como novos sistemas de liberação para o fármaco fotossensibilizante cloro alumínio ftalocianina (PcAlCl), comparando com um sistema clássico de lipossoma convencional. Como modelo celular foram utilizadas células de glioblastoma (U87MG) e de melanoma (B16F10). As formulações apresentaram características desejáveis como reprodutibilidade, tamanho de partícula, estabilidade curto e em longo prazo e deformidade adequados para a utilização como meio de veiculação da PcAlCl. Pela análise dos estudos fotofísicos de rendimento quântico de fluorescência (?F), tempo de vida de fluorescência (?) e rendimento quântico de oxigênio singleto (??) da PcAlCl em etanol e incorporada nas formulações, pode-se observar que a incorporação a um veículo de liberação melhorou as características da PcAlCl. Nos estudos em células nenhum dos sistemas apresentou citotoxicidade na ausência de luz, mas apresentaram um aumento da atividade fotodinâmica da PcAlCl de até 80% quando comparadas à PcAlCl livre quando irradiadas. Todas as formulações apresentaram características que corrobora com o emprego como sistemas de liberação para o aumento da atividade fotodinâmica da PcAlCl podendo serem empregados no tratamento de glioblastoma e de melanoma / The Photodynamic therapy (PDT) has been an alternative for the treatment of skin, and brain tumors, and has shown promising results, both in vitro and in vivo, is a simple and non-evasive technique. The therapy consists into a light-sensitive drug excitation by a light visible source that once absorbed by the molecule lead to produce reactive oxygen species (ROS) in the molecular oxygen presence by a sequence of photochemical reactions. This work proposes the preparation and characterization of a cholesterol-rich nanoemulsion and ultradeformable liposomes as new delivery systems for the drug photosensitizer chloro aluminum phthalocyanine (PcAlCl) compared to a classical system as the conventional liposome and their photodynamic activity in glioblastoma cells line (U87MG) and melanoma cells line (B16F10). The formulations showed suitable characteristics such as reproducibility, particle size, short and long-term stability and deformity for their use as drug delivery for PcAlCl. For the photophysical studies: absorption, fluorescence, fluorescence quantum yield (?F), fluorescence lifetime (?) and quantum yield of singlet oxygen (??) of PcAlCl in ethanol and incorporated in the formulations demonstrated that the incorporation was able to improve its photophysical characteristics. In in vitro studies, the drug delivery systems showed no cytotoxicity in the absence of light, but demonstrated increased in PcAlCl photodynamic activity up to 80% over the PcAlCl free when irradiated. All formulations showed characteristics, which cooperates with the use of these drug delivery systems for, increased the PcAlCl photodynamic activity for glioblastoma and melanoma treatment

O câncer não-melanoma corresponde a 25% de todos os tumores e é caracterizado por uma neoplasia dos queratinócitos. Evidências mostram que a resistência a apoptose é uma das características para o surgimento e evolução dos tumores malignos. A proposta deste trabalho foi estudar quais funções as moléculas BIM, PUMA e Fas desempenham nos queratinócitos quando submetidas à transformações celulares, como UVB e DMBA, e indutores de apoptose. Para isso foi estabelecido cultura primaria de queratinócitos de neonatos das linhagens C57Bl/6 WT; PUMA KO; LPR. As células foram tratadas com AD, VP-16, CHX, UVB e DMBA in vitro. Observamos a expressão de Bid, Bim, Bax no tratamento com UVB. Avaliamos o perfil de desenvolvimento do tumor nesses animais utilizando um modelo de tumorigenese química in vivo. Os queratinócitos deficientes em PUMA e Fas se comportam de maneira semelhante no tratamento com quimioterápicos, no entanto, no tratamento com carcinógenos a molécula Fas desempenha um papel mais relevante na indução de morte celular e no desenvolvimento da carcinogênese. / The non-melanoma cancer accounts for 25% of all tumors and is characterized by a neoplasm of keratinocytes. Evidence shows that apoptosis resistance is one of the characteristics for the emergence and development of malignant tumors. The This study investigated what roles the BIM, PUMA and Fas molecules play in keratinocytes when subjected to cell transformations, such as UVB and DMBA, and apoptosis inducers. For this, keratinocytes primary culture was established from neonatal skin to C57BL / 6 WT; PUMA KO; LPR. The cells were treated with AD, VP-16, CHX, UVB and DMBA in vitro. We observed the expression of Bid, Bim, Bax in treatment with UVB. We evaluated tumor development profile in these animals using a model of chemical tumorigenesis in vivo. PUMA-deficient keratinocytes and Fas mutant have similarly behave in chemotherapy treatment, however, Fas molecule plays a more important role in the induction of cell death with the treatment with carcinogens in the development and carcinogenesis.