As lesões da periimplantite se não tratadas propriamente podem levar à reabsorção óssea e conseqüente perda do implante. Os implantes com superfície rugosa apresentam melhor resposta do tecido ósseo e melhor ancoragem, entretanto facilitam a formação de biofilme sobre sua superfície, dificultando o tratamento da periimplantite. Diversos métodos de limpeza da superfície do implante têm sido descritos, porém podem danificar sua superfície ou gerar resistência a longo prazo. A terapia fotodinâmica (PDT) surge como uma opção viável e de baixo custo para o tratamento da periimplantite. O objetivo deste estudo in vitro foi analisar a descontaminação bacteriana da superfície de implantes por meio da terapia fotodinâmica. 60 implantes dentários (TiUnite Nobel) foram igualmente divididos (n=10) em 4 grupos e 2 subgrupos. Em G1 não houve descontaminação (controle negativo), enquanto em G2 realizou-se a descontaminação pelo método tradicional com gluconato de clorexidina a 0,12% (controle positivo). G3 (PDT laser+corante) e G4 (sem corante) foram divididos em dois subgrupos cada, sendo que em G3a e G4a utilizou-se a PDT por 3 minutos, G3b e G4b por 5 minutos. Após 5 minutos em contato com o corante azul de metileno a 0,01% (G3), os implantes foram irradiados (G3 e G4) com laser diodo de baixa potência (AsGaAl, 660 nm, 30 mW) por 3 ou 5 minutos (7,2 e 12 J). Após diluições seriadas, os meios de cultura foram mantidos em atmosfera de anaerobiose por uma semana, e então realizada a contagem das unidades formadoras de colônias para cada grupo. Os testes estatísticos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney mostraram haver diferença significante (p<0,001) entre G1 e os demais grupos, bem como G4 comparado com G2 e G3. Melhores resultados de descontaminação foram obtidos para G2 e G3, sem diferença estatisticamente significante entre si. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a terapia fotodinâmica pode ser considerada um método eficaz para redução bacteriana em superfícies de implantes e que somente a irradiação laser, sem a associação do corante, foi menos eficiente (p<0,001) que a PDT. / If periimplantitis lesions are not properly treated, they can lead to bone resorption and loss of the implant. Implants with rough surface present better results and anchorage, however, they can facilitate biofilm formation on their surface, making the treatment of periimplantitis more difficult. Several surface debridement methods have been reported, however, some of them can injury the implant surface or create bacterial resistance in a long term followup. The photodynamic therapy (PDT) is a viable and low-cost option for treatment of periimplantitis. The aim of this in vitro study was to analyze the decontamination of implant surfaces by means of photodynamic therapy. 60 dental implants (TiUnite Nobel) were equally distributed (n=10) into 4 groups and 2 subgroups. At G1 group there was no decontamination (negative control), while in G2 the decontamination was made through the conventional method with chlorhexidine gluconate 0.12% (positive control). G3 (PDT laser+dye) and G4 (without dye) were divided in two subgroups each; while in G3a and G4a PDT was carried out for 3 minutes, G3b and G4b, was for 5 minutes. After five minutes in contact with methylene blue 0,01% dye (G3), the implants were irradiated (G3 and G4) with a diode low-power laser (AsGaAl, 660 nm, 30 mW) for 3 or 5 minutes (7.2 and 12J). After the dilutions, the culture media were kept in anaerobiosis atmosphere for one week, and then the counting of bacteria colonies was done for each group. The statistical tests of Kruskal-Wallis and Mann-Whitney showed significant difference (p<0,001) between G1 and other groups, as well as G4 compared with G2 and G3. Better results of decontamination were obtained in G2 and G3, with no statistical significance between them. The results of this study suggest that the photodynamic therapy can be considered an efficient method of bacteria reduction of implants surfaces, and only the laser irradiation, without dye association, was less efficient (p<0,001) than PDT.

Introdução: O transplante de pulmão é uma opção terapêutica bem estabelecida para o tratamento de pneumopatias em estágio final. Uma complicação frequente relacionada aos transplantes é a lesão de isquemia e reperfusão (IR), estando o estresse oxidativo envolvido no processo. O azul de metileno (AM) é um inibidor da produção de espécies reativas de oxigênio, atuando como receptor alternativo de elétrons da xantina oxidase. Objetivo: Avaliar a eficácia do AM como inibidor da lesão de IR em transplante pulmonar de ratos. Métodos: Quarenta ratos fêmea Sprague Dawley (300g - 350g) foram divididas em quatro grupos de dez animais. Os animais foram submetidos a transplante pulmonar unilateral esquerdo. Os enxertos foram expostos a 3 ou 6 horas de isquemia fria seguido de 2 horas de reperfusão. Nos animais do grupo controle, 2 mL de solução salina foram injetados na cavidade peritoneal e, nos animais do grupo experimento, 2 mL de AM a 1% foram injetados da mesma forma. Resultados: A dosagem da PaO2 foi significativamente superior no grupo AM entre os animais submetidos a isquemia de 3 horas (AM = 150,2 ± 50,1 vs Salina = 102,6 ± 40,4 mmHg; p = 0,028), assim como a dosagem do óxido nítrico exalado foi significativamente inferior no mesmo grupo (AM = 3,2 ± 2,0 vs Salina = 5,2 ± 2,3 ppb; p = 0,05). O infiltrado neutrofílico foi menor nos animais do grupo AM submetidos a 6 horas de isquemia no lavado broncoalveolar (LBA); (AM = 11,8 ± 7,4 vs Salina = 30 ± 19,2 X 104/mL; p = 0,023). A análise histopatológica mostrou menor formação de edema perivascular no grupo AM submetido a 6 horas de isquemia (AM = 35,2 ± 7,65 vs Salina = 44,8 ± 6,39%; p = 0,001) e perialveolar no grupo AM submetido a 3 horas de isquemia (AM = 18,4 ± 14,2 vs Salina = 28,1 ± 18,2%; p = 0,041) e menor infiltrado neutrofílico perialveolar na comparação entre os grupos submetidos a 6 horas de isquemia (AM = 2,8 ± 2,2 vs Salina = 5,1 ± 3,1%; p = 0,046). Os níveis de IL-6 no LBA foram inferiores no grupo AM em ambos os tempos de isquemia (3 h - AM = 122,4 ± 24,9 vs Salina = 175.6 ± 50.3 pg/mL; p = 0.008; 6 h - AM = 142 ± 38,7 vs Salina = 351,3 ± 80,7 pg/mL; p = 0,002); Os níveis de TNF-? foram menores no grupo AM submetido a 6 horas de isquemia (AM = 189,5 ± 93,3 vs Salina = 342,9 ± 130,4 pg/mL, p = 0.007). A dosagem do ácido úrico foi significativamente maior no grupo AM em ambos os tempos de isquemia (3 h - AM = 4,7 ± 0,9 vs Salina = 2,7 ± 0,7 mg/dL; p = 0,003; 6 h - AM = 5,3 ± 2,4 vs Salina = 2,3 ± 0,9 mg/dL; p < 0,001). Não houve diferença entre os grupos em relação a apoptose. Conclusão: O AM demonstrou ser uma droga eficaz na prevenção da lesão de isquemia e reperfusão no transplante pulmonar de ratos / Introduction: Lung transplantation (LTx) has become an established therapeutic option for end-stage pulmonary disease. Ischemia reperfusion injury (IR) is a major cause of organ dysfunction after LTx and oxidative stress is involved in this process. Methylene blue (MB) is an inhibitor of reactive oxygen species production. Objective:To investigate the effects of MB on the IR in a rodent model of LTx. Methods: Forty female Sprague Dawley rats (300g - 350g) were divided into four groups (n = 10) according to treatment (saline solution or MB) and graft cold ischemic time (3 or 6 hours). Animals underwent a left-sided unilateral lung transplantation. Recipients received 2mL of intraperitoneal saline or MB 1%. After 2 hours of reperfusion, animals were killed and blood gas, exhaled nitric oxide, cell count and cytokines leves in bronchoalveolar lavage (BAL) as well as histopathology, serum uric acid and apoptosis were evaluated. Results: PaO2 was significantly higher in MB group undergoing 3 hour ischemic time (MB =150.2 ± 50.1 vs Saline = 102.6 ± 40.4 mmHg; p = 0.028). Exhaled nitric oxide values showed differences only between groups with 3 hour of ischemia (MB = 3.2 ± 2.0 vs Saline = 5.2 ± 2.3 ppb; p = 0.05). Neutrophils in BAL were different between groups subjected to 6 hours of ischemia (MB = 11.8 ± 7.4 vs Saline = 30.0 ± 19.2 x 104/mL; p = 0.023). IL-6 levels in BAL were lower in MB group in both ischemic time (3 h - MB = 122.4 ± 24.9 vs Saline = 175.6 ± 50.3 pg/mL; p = 0.008; 6 h - MB = 142 ± 38.7 vs Saline = 351.3 ± 80.7 pg/mL; p = 0.002); TNF-? levels were also lower in MB group undergoing 6 hour of ischemia (MB = 189.5 ± 93.3 vs Saline = 342.9 ± 130.4 pg/mL; p = 0.007). The number of neutrophils in lung parenchyma were reduced in MB group (6 h - MB = 2.8 ± 2.2 vs Saline = 5.1 ± 3.1%; p = 0.046) and also decreased edema in perivascular (6 h - MB = 35.2 ± 7.65 vs Saline = 44.8 ± 6.39%, p = 0.001) and perialveolar tissues (3 h - MB = 18.4 ± 14.2 vs Saline = 28.1 ± 18.2% p = 0,041) were observed. Uric acid levels were higher in MB group in both ischemic time (3 h - MB = 4.7 ± 0.9 vs Saline = 2.7 ± 0.7 mg/dL; p = 0.003; 6 h - MB = 5.3 ± 2.4 vs Saline = 2.3 ± 0.9 mg/dL; p < 0.001).There were no difference in the expression of apoptosis. Conclusion: MB was able to prevent ischemia-reperfusion injury in this lung transplantation model and represent a new option for further studies

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-10T14:17:09Z No. of bitstreams: 1 magnolinharesdamotta.pdf: 787435 bytes, checksum: f1496aa1318e46521eaae35e86890c8d (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-10-11T15:53:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 magnolinharesdamotta.pdf: 787435 bytes, checksum: f1496aa1318e46521eaae35e86890c8d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T15:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 magnolinharesdamotta.pdf: 787435 bytes, checksum: f1496aa1318e46521eaae35e86890c8d (MD5) Previous issue date: 2009-05-21 / Este trabalho avaliou a microinfiltração marginal em materiais restauradores provisórios utilizados em Endodontia, em diferentes períodos de tempo (3 e 7 dias). Foram utilizados 120 dentes humanos unirradiculares, que após tratamento endodôntico foram separados aleatoriamente em 6 grupos (n=20), de acordo com o material restaurador provisório utilizado: Grupo 1: Vidrion R, Grupo 2: IRM, Grupo 3: Provisory, Grupo 4: Dentalville,, Grupo 5: guta percha e Super Bonder (controle positivo) e Grupo 6: apenas bolinha de algodão (controle negativo). Após a restauração os dentes foram impermeabilizados com esmalte de uso cosmético e submetidos à termociclagem por 500 ciclos (0+/- 5 º C e 55 +/- 5º C). Em seguida foram imersos em solução de azul de metileno 2% por 3 e 7 dias, sendo seccionados longitudinalmente e examinados por lupa estereoscópica com aumento de 40x. Os resultados foram submetidos ao testes estatísticos Mann Whitney e Kruskal Wallis, mostrando resultados significativos quando se utilizou o material Dentalville por um período de 3 dias (p<0,001). Após 7 dias, apenas o grupo 5 (controle positivo) não apresentou microinfiltração marginal, não havendo diferenças estatisticamente significativas entre os demais grupos. Pode-se concluir que o material restaurador provisório Dentalville apresentou menores índices de microinfiltração quando utilizado por um período de 3 dias, comparado aos demais materiais avaliados. / This study evaluated the marginal microleakage in temporary filling materials used in Endodontics, in different time intervals (3 and 7 days). One hundred and twenty uniradicular human teeth comprised the sample of this study. After endodontic treatment they were randomly divided into 6 groups (n=20) according to the temporary restoring material used: Group 1: Vidrion R, Group 2: IRM, Group 3: Provisory, Group 4: Dentalville, Group 5: Gutta percha and Super Bonder (positive control), and Group 6: cotton balls (negative control). After restoration the teeth were were impermeabilized with a nail varnish and submitted to thermocycling with 500 cycles (0+/- 5°C e 55 +/- 5°C). Subsenquently, the teeth were immersed in 2% blue methylene solution for 3 and 7 days, longitudinally sectioned and examined by means of a stereoscopic lens with magnification of 40x. The Mann Whitney and Kruskal Wallis tests were applied for statistical analysis. The results were statistically significant for the Dentalville material at the time interval of 3 days (p<0.001). After 7 days only group 5 (positive control) did not show marginal microleakage, and there was no significant differences between the other groups. It may be concluded that Dentalville temporary restoring material showed the smallest indexes of microleakage at time interval of 3 days when compared to the other materials evaluated.

INTRODUÇÃO. O termo Lesão Pulmonar Aguda (LPA) é usado para descrever a resposta pulmonar à lesão que ocorre diretamente ou indiretamente nos pulmões. A quebra da barreira alvéolo-capilar determina o influxo de líquido rico em proteínas para dentro dos espaços alveolares, sendo necessária a reabsorção desse líquido no processo de resolução da LPA. A infusão intravenosa de Ácido Oleico (AO) em ratos provoca agudamente edema alveolar difuso e focos hemorrágicos intra-alveolares, sendo um bom modelo de indução. Estudos relatam que o Azul de Metileno (AM) atenua tais lesões, com efeito protetor, no tecido pulmonar, e reduz o edema presente na LPA em animais com sepse através da inibição da guanilato ciclase solúvel (GCs), uma enzima ativadora da via NO-GMPc. OBJETIVO. Estudar a repercussão da inibição da GCs pelo AM na permeabilidade capilar pulmonar ministrando-o antes e após a indução da lesão pulmonar por AO. MÉTODO. Ratos Wistar foram divididos em 5 grupos: Sham com infusão de salina em bolus; AM com infusão de AM por 2h; AO com infusão de AO em bolus, AM/AO com infusão de AM por 2h, sendo que, após 5 min do início, recebeu AO simultaneamente em bolus e AO/AM com infusão de AO em bolus e, após 2h, infusão de AM por mais 2h. Após 4h foi realizada a coleta de materiais (sangue, lavado bronco-alveolar e tecido pulmonar) para análise do NO plasmático e tecidual, gasometria arterial, cálculo do peso úmido/peso seco (PU/PS) e histologia do tecido pulmonar de todos os grupos. A estatística utilizada foi a análise de variância (one-way ANOVA) com p<0.05. RESULTADO. Não foi encontrado hipoxemia grave após 4h de lesão. O grupo AO apresenta um aumento no número de proteínas no lavado bronco-alveolar e na relação PU/PS comparado aos grupos controle: Sham e AM, confirmando a presença de lesão e alteração de permeabilidade pulmonar. Os grupos tratados com AM apresentaram melhora na permeabilidade pulmonar, porém, apenas o grupo pré-tratamento (AM/AO) apresentou diferença estatística na redução do extravasamento de proteínas no lavado. Não foram encontradas diferenças significativas no NO plasmático e tecidual. Na microscopia, a congestão capilar foi intensa, acompanhada de múltiplos focos de edema alveolar, exsudato intra-alveolar proteico, áreas de hemorragia e infiltrado inflamatório neutrofílico, tanto no interstício quanto nos septos alveolares.Os grupos tratados com AM apresentaram diminuição das áreas de edema, exsudação e hemorragia, porém, com maior evidência no grupo AM/AO. CONCLUSÃO. O AM diminui a permeabilidade pulmonar quando administrado de maneira precoce amenizando os danos causados pela LPA induzida por AO. / BACKGROUND. The term Acute Lung Injury (ALI) is used to describe the response to lung injury that occurs directly or indirectly in the lungs. The rupture of the alveolar - capillary barrier determines the influx of protein-rich fluid into the alveolar spaces, the reabsorption of this fluid in the process of resolving the ALI is required. Intravenous infusion of oleic acid (OA) in rats acutely causes diffuse alveolar edema and intra-alveolar hemorrhagic foci, being a good role model induction. Studies have reported that Methylene Blue (MB) attenuates such injuries, with a protective effect in lung tissue and reduce edema present in the ALI present in with sepsis by inhibition of soluble guanylate cyclase (sGC), an activator of the enzyme NO- cGMP pathway. OBJECTIVE. To study the effect of inhibition of sGC by MB in pulmonary capillary permeability ministering to the before and after induction of lung injury by OA. METHOD. Wistar rats were divided into 5 groups: Sham infused with saline bolus, MB infused with MB for 2hrs, OA infused with OA bolus, MB/OA infused with MB for 2hrs, and after 5 min from the beginning, simultaneously received OA bolus and OA/MB infused with OA bolus and after 2hrs, MB infusion for 2hrs. After 4hrs the collection of materials was performed (blood, bronchoalveolar lavage and lung tissue) for analysis of plasma and tissue NO, arterial blood gases, calculation of the wet weight/dry weight (WW/DW) and histology of lung tissue from all groups. The statistic used was analysis of variance (one-way ANOVA) with p<0.05. RESULTS. Not found severe hypoxemia after 4hrs of injury. The OA group shows an increase in the number of proteins in bronchoalveolar lavage and in WW/DW ratio compared to the control groups: Sham and MB, confirming the presence of injury and alterations of lung permeability. The groups treated with MB showed improvement in lung permeability, however, only the pretreatment group (MB/OA) showed statistical significance in reducing the leakage of protein in the lavage. No significant differences were found in plasma and tissue NO. In microscopy, capillary congestion was intense, accompanied by multiple foci of alveolar edema, intra-alveolar proteinaceous exudates, areas of hemorrhage and neutrophilic inflammatory infiltrate in both the interstitium and in the alveolar septa. The groups treated with MB showed reduction in areas of edema, exudation and hemorrhage, however, most obviously in MB/OA group. CONCLUSION. The MB decreases lung permeability when administered as early as possible, mitigating the damage caused by OA-induced ALI.

O mecanismo de ação de fotossensibilizadores (FS) fenotiazínicos (azul de metileno - AM, tionina - TIO e azure B - AB) foi estudado em mitocôndrias e células Hela, e a dosimetria de AM em células HL60. Foi observado que a ligação de AM em mitocôndrias é dependente da concentração de mitocôndrias, concentração de AM e do potencial de membrana mitocondrial (&#916; &#936;). A geração de oxigênio singlete a partir de AM é influenciada pelo &#916; &#936;, sendo aproximadamente o dobro em mitocôndrias desacopladas. Essa variação se deve a influência do &#916; &#936; sobre a relação dímero/monômero (D/M) do AM. A ligação de AM também é reduzida pela metade em mitocôndrias desacopladas. Esses efeitos não foram observados para os outros fotossensibilizadores, embora tenham a mesma carga e estrutura semelhante. Isso indica um efeito diferencial do &#916; &#936; sobre o AM. Foi observada a toxicidade desses FSs em células Hela. Sem irradiação, apenas AB se mostrou tóxico. Em amostras irradiadas, AB e AM se mostraram tóxicos. Todos os FSs mostraram capacidade de produzir núcleos sub-diplóides, típicos de apoptose, com a maior eficiência sendo do AB. Em relação a toxicidade no escuro e claro, AB mostrou toxicidade em ambas as condições, TIO mostrou pouca toxicidade em ambas as condições e AM mostrou pouca toxicidade no escuro e alta toxicidade quando irradiado. A dosimetria que favorece apoptose em células HL60 também foi testada, sendo que µM de AM, os melhores resultados para formação de núcleos sub-diplóides foram com 10 2 com irradiação (contínua ou fracionada) de 0,55 J/cm2 . Essas dosagens foram as mais baixas utilizadas, indicando que um aumento na concentração de FS ou de luz tende a levar as células à morte necrótica. Conclui-se que os FSs fenotiazínicos tem afinidade por mitocôndrias e por células, podendo levar a indução de apoptose em doses não tóxicas no escuro. / The mechanism of action of phenotiazinic fotossensitizers (FS) (methylene blue - AM, tionin - TIO and azure B - AB) was studied into mitochondria and Hela cells, and AM dosimetry into HL60 cells was determined. AM binding to mitochondria is dependent of mitochondrial concentration, AM concentration and mitochondrial membrane potentials (&#916; &#936;). Singlet oxygen generation from AM is influenced by &#916; &#936;, almost doubling in uncoupled mitochondria. This effect is due to the influence of &#916; &#936; on AM dimer/monomer (D/M) ratio. Also, AM binding drops to half into uncoupled mitochondria. For all the others FSs studied, these effects were not observed, even though they present the same &#916; &#936; action over AM. charge and similar structure. This indicates a specific FSs toxicity was observed in Hela cells. In the dark, only AB showed toxicity. In irradiated samples, AM and AB showed toxicity. All the tested FSs showed capacity to induce sub-diploid nuclei formation, a hallmark of apoptosis, with AB showing the highest efficiency. AB showed high toxicity in both (irradiated and non-irradiated) conditions, TIO showed low toxicity in both conditions and AM showed low toxicity in the dark and high toxicity with laser irradiation. The dose that promotes apoptotic cell death in HL60 cells was also tested. Results 2 were observed at 10 µM AM, with laser irradiation (fraction or continuous) of 0,55 J/cm . These doses were the lowest doses tested, indicating that high doses of FS or laser induce necrotic cell death. We conclude that phenotiazinic FSs have affinity for mitochondria and cells, and induce apoptosis at doses that are not toxic without irradiation

No presente trabalho são apresentadas a síntese e a caracterização estrutural, fotofísica, fotoquímica e fotobiológica de nanopartículas contendo os fotossensibilizadores (FS) Azul de Metileno (AM) e Tionina. AM e Tionina foram incorporados nas nanopartículas sil-AM e sil-Tio pelo processo sol-gel. Nas nanopartículas Cab-Tio, Tionina foi ligada à superfície de sílica CabOsil® através de ligação covalente com reagentes bifuncionais. Todas as nanopartículas mostraram-se esféricas e com de diâmetro médio na faixa de 30 a 60nm. A imobilização dos FS induziu a agregação destes em extensões diferentes para cada tipo de nanopartícula. Foi observado que a maior presença de dímeros de FS leva à menor eficiência de geração de 1O2. Constatou-se que as nanopartículas sofrem pouca influência do meio, uma vez que os FS a elas ligadas não sofreram redução química por NADPH, nem supressão do estado tripleto por íons ascorbato e a supressão de fluorescência por íon brometo foi diminuída. Foi testado também o efeito do recobrimento destas nanopartículas com lipídios dioleilfosfatidil colina (DOPC) e fosfatidilglicerol (PG) e com Polietileno glicol (PEG). A adsorção das nanopartículas sobre membranas miméticas foi reduzida após os recobrimentos, resultado que foi explicado pelas interações de carga superficial (potencial zeta) e pela força de hidratação. As nanopartículas sil-AM e Cab-Tio apresentaram fototoxicidades in vitro, 38% e 20% maiores que os respectivos FS livres. A modificação das nanopartículas de sil-AM com lipídios e com PEG diminuiu a fototoxicidade das mesmas e no caso do recobrimento com lipídios levou ao aumento da toxicidade no escuro. Imagens de microscopia confocal mostraram que as nanopartículas com e sem recobrimento de lipídios entram em células B16. No caso das nanopartículas recobertas, observou-se um perfil de distribuição difuso por todo o citoplasma e no caso de nanopartículas sem recobrimento, estas encontraram-se em poucas regiões vacuolares do citoplasma. O perfil de distribuição homogênea por todo o citoplasma no caso de nanopartículas recobertas com lipídios pode ser o responsável pelo aumento de toxicidade no escuro. Concluiu-se que a ligação dos FS em nanopartículas com diferentes graus de agregação pode ser uma estratégia para obtenção de sistemas com capacidade modulada de geração de 1O2 e com reduzida susceptibilidade às composições do meio. As atividades fototóxicas das nanopartículas contra células B16 mostraram que estas podem ser úteis em Terapia Fotodinâmica de Câncer / In this work we present the synthesis and the characterization (structural, photophysical, photochemical and photobiological) of nanoparticles with incorporated photosensitizers (PS) Methylene Blue (MB) and Thionin. MB and Thionin were incorporated in sil-MB and sil-Th nanoparticles through sol-gel process. In the case of Cab-Th nanoparticles Thionin was linked to the surface of CabOsil® nanoparticles through cross-linking reactions. All nanoparticles were spherical and presented average diameter in the range of 30 to 60nm. Different extension of PS aggregation was observed in each nanoparticle. It was characterized that the higher the proportion of dimers to monomers the smaller the efficiency of singlet oxygen (1O2) generation. It was shown that nanoparticles can protect PS from external interferences, since NADPH did not reduce them, neither were their triplet state quenched by ascorbate ions. Besides, fluorescence quenching by bromide ions was reduced compared to free PS. The effect of covering the nanoparticles with lipids, i.e., di-oleil phosphatidylcholine (DOPC) and phosphatidylglycerol (PG), and with Polyethylene glycol was also tested. The nanoparticle adsorption over membrane mimics was reduced, which was explained by the interaction among surface charges (zeta potential) and by hydration forces. Sil-MB and Cab-Th nanoparticles presented in vitro phototoxicity 38% and 20% higher than the respective free PS. It was observed that the nanoparticle coating with lipids and with PEG reduced their photoxicity. Nanoparticles coated with lipids showed higher toxicity in the dark. Confocal fluorescence images of B16 cells showed that nanoparticles with or without lipid coating enter the cells. In the case of lipid-coated nanoparticles a diffuse distribution profile was observed and in the case of nanoparticles without coating, they concentrated in specific vacuolar regions of the cytoplasm. The homogeneous cytoplasmic distribution profile of lipid-coated nanoparticles can explain the increased toxicity in the dark. It has been concluded that immobilization of PS with different aggregation degrees is a strategy to obtain systems in which the modulated efficiency of 1O2 generation is not affected by the external medium. Finally, based on the observed in vitro phototoxicity activity against B16 cells, these systems can be useful in Photodynamic Therapy of Cancer

Neste trabalho investigamos efeitos de fotoirradiação e toxinas sob membranas celulares miméticas. Foram utilizadas, como modelo de membranas lipídicas, vesiculas unilamelares gigantes (GUVs) compostas pro lipídeos oxidados e não oxidados observadas por microscopia ótica de contraste de fase. Inicialmente estudamos a foto-resposta de membranas compostas por POPC e POPG dispersas em solução contendo azul de metileno (MB). Na sequência, estudamos o efeito de toxinas formadoras de poros, Esticolisina I (ST I) e Esticolisina II (ST II), em membranas contendo lipídeos oxidados e não oxidados. Os resultados de MB (10 µM) disperso em solução de membranas compostas por POPC e o lipídeo aniônico POPG indicaram que o aumento da densidade de carga negativa nas membranas das GUVs, que favorece a ligação da moléculas positivamente carregadas como MB nas membranas, tem como consequência um aumento de permeabilidade da membrana muito mais rápído em relação a membranas compostas apenas por POPC. Isto se deve ao fato que a localização preferencial do MB na membrana de POPC:POPG favorece a formação de oxigênio singlete próximo a dupla ligação da cadeia alquílica, dando início a reação de peroxidação lipídica de maneira mais efetiva que em membrana de POPC. Os resultados da ação das toxinas STI e STII (21 nM) em GUVs contendo lipídeos não oxidados PC e esfingomielina evidenciam que apenas STII é capaz de permear estas membranas a esta concentração. Mais ainda, nossos resultados sugerem que a existência de separação de fases fluida-gel na bicamada lipidica composta por PC:SM (razão molar 1:1) favorece a ação da toxina StII. Ao analisarmos membranas contendo lipídeos hidroperoxidados (POPC-OOH) dispersas em solução contendo STII (21 nM) observamos um aumento de permeabilidade na membrana num conjunto de GUVs, associado a formação de poros, apenas em bicamadas lipídicas formadas por misturas de lipídeos oxidados (POPC) e não oxidados (POPC-OOH). Quanto maior a concentração de lipídeos oxidados na membrana mais rapidamente ocorre o aumento de permeabilidade. / In this work we investigate the effects of photoirradiation and toxins on mimetic cell membranes. As a model of lipid membranes, giant unilamellar vesicles (GUVs) composed of oxidized and oxidized pro-lipids were observed by optical phase contrast microscopy. Initially we studied the photo-response of membranes composed of POPC and POPG dispersed in solution containing methylene blue (MB). Following, we studied the effect of pore-forming toxins, Sticolysin I (ST I) and Sticolysin II (ST II), on membranes containing oxidized and non-oxidized lipids. The results of MB (10 M) dispersed in solution of membranes composed of POPC and the anionic lipid POPG indicated that the increase in the negative charge density in the membranes of GUVs, which favors the binding of positively charged molecules as MB in the membranes, consequently increases membrane permeability in regard to membranes composed only of POPC. This is due to the fact that the preferred location of the MB in the POPC: POPG membrane favors the formation of singlet oxygen near the double bond of the alkyl chain, initiating the lipid peroxidation reaction more effectively than in the POPC membrane. The results of the action of the STI and STII toxins (21 nM) on GUVs containing non oxidised lipids PC and sphingomyelin show that only STII is able to permeate these membranes at this concentration. Moreover, our results suggest that the existence of fluid-gel phase separation in the lipid bilayer composed of PC:SM (molar ratio 1:1) favors the action of the StII toxin. When analyzing membranes containing hydroperoxidized lipids (POPC-OOH) dispersed in solution containing STII (21 nM) we observed an increase in membrane permeability in a set of GUVs, associated with pore formation, only in lipid bilayers formed by mixtures of oxidized lipids (POPC-OOH) and non-oxidized ones. The higher the concentration of oxidized lipids in the membrane, the faster the permeability increases.

A terapia fotodinâmica (TFD) é uma modalidade clínica para tratar uma variedade de neoplasias, doenças de pele e representa um promissor tratamento estético. O presente trabalho avaliou os aspectos histopatológicos e moleculares do tratamento pela TFD mediada por azul de metileno (TFD-AM) no modelo experimental in vivo do Carcinoma Espinocelular Cutâneo (CEC) e na pele sadia de camundongos Swiss. O protocolo da TFD foi de uma única sessão, com aplicação da solução de AM a 1% seguido por irradiação com laser diodo na dose total de 24 J/cm2 nos tecidos tumorais e sadios. Os animais foram sacrificados em dois períodos, 24 horas e 15 dias após TFD. Alterações morfológicas foram pouco marcantes nos tecidos tumorais tratados, entretanto, foram mais pronunciadas nos tecidos sadios. Podemos concluir que os efeitos de uma única sessão da TFD mediada pelo AM na dose aplicada não conferiu melhora no tratamento do CEC. Estes resultados motivam novos estudos com ajustes no protocolo para melhorar a eficácia desta terapia. / Photodynamic therapy (PDT) is a clinical method for treating a variety of tumors, skin disorders and represents a promising cosmetic treatment. This study evaluated the histopathological and molecular aspects of the treatment by PDT mediated by methylene blue (PDT-MB) in vivo experimental model of cutaneous squamous cell carcinoma (SCC) and in healthy skin of swiss mice. The PDT protocol was a single session with the application of MB 1% solution followed by irradiation with diode laser at a total dose of 24 J/cm2 in tumor and healthy tissue. The animals were sacrificed at two periods, 24 hours and 15 days after PDT. Morphological changes were less marked in the tumor tissues treated, however, were more pronounced in healthy tissues treated. We can conclude that the effects of a single session of PDT mediated by MB in applied dose conferred no improvement in the treatment of SCC. These results motivate further studies with adjustments in the protocol to improve the effectiveness of this therapy.

A nanotecnologia tem sido aplicada para o desenvolvimento de materiais para diversas aplicações inclusive na inativação de patógenos. As nanopartículas de sílica (npSi) destacam-se pela alta área superficial, facilidade na alteração da superfície para aumento da eficiência adsortiva, penetrabilidade e toxicidade para bactérias gram-negativas sendo biocompatíveis para células de mamíferos e mais foto-estáveis que a maioria dos compostos orgânicos. Devido as suas vantagens, as npSi podem ser usadas para veicular fotossensibilizadores (FSs) uma vez que permitem sua utilização em solução aquosa em que os FSs geralmente são insolúveis. Além disso, o uso de FSs em vez de antibióticos, permite a inativação microbiológica pela Terapia Fotodinâmica sem que as bactérias adquiram resistência por mecanismos genéticos. Esse processo ocorre pela interação entre um FS, luz e oxigênio molecular produzindo oxigênio singleto que é extremamente reativo danificando estruturas celulares. O objetivo desse estudo foi otimizar a fotoinativação dinâmica de E .coli utilizando Azul de Metileno (AM) e Azul de Toluidina O (ATO) veiculados por npSi. As npSi foram preparadas pela metodologia sol-gel, caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e submetidas à adsorção de AM e ATO em sua superfície. A presença de AM e ATO na superfície das npSi foram analisadas por espectroscopia no infravermelho; espectroscopia de fluorescência por raio-X e análise termogravimétrica. O planejamento experimental, iniciado pelo fatorial 23 e modelado ao composto central em busca das condições ótimas foi adotado pela primeira vez nessa aplicabilidade, visando a fotoinativação de E. coli empregando AM e ATO em solução e em seguida com npSi. AM e ATO veiculados por npSi permitem a fotoinativação em concentrações mais baixas de FS (20 e 51% respectivamente), causando desestruturação da integridade bacteriana demonstrada por MEV. Os resultados sugerem que a veiculação de AM e ATO por npSi é extremamente efetiva para a fotoinativação dinâmica de E. coli e que o planejamento composto central pode levar à completa inativação das bactérias. / Nanotechnology has been applied to the development of materials for several apllications inclusive inactivation of pathogens. The silica nanoparticles (npSi) are distinguished by high surface area, ease of change the surface in order to increase the adsorption efficiency, penetrability and toxicity in gram-negative bacteria being biocompatible with mammalian cells and more photo-stable than most the organic compounds. Due to its advantages, npSi can be used to carry photosensitizers (PSs) since they allow its use in aquous solution in which PSs are frequently insoluble. Furthermore, the use of PSs instead of antibiotics, allows the microbiological inactivation by Photodynamic Therapy without bacteria to develop resistance by genetic mechanisms. This process occurs by the interaction among a PS, light and molecular oxygen producing singlet oxygen, which is extremely reactive, causing damage to cellular structures. The aim of this study was to optimize the photoinactivation of E. coli using Methylene Blue (MB) and Toluidine Blue O (TBO) carried by npSi using the central composite design. The npSi were prepared by sol-gel method, characterized by scanning electron microscopy (SEM) and subjected to adsorption of MB and TBO on its surface. The presence of FSs on the surface of npSi were analyzed by infrared spectroscopy, fluorescence X-ray spectroscopy and thermogravimetric analysis. The experimental design, initiated by the factorial 23 and modeled by the central composite in search of the optimal conditions was adopted for the first-time for this applicability, aiming the E. coli photoinactivation employing MB and TBO in solution and then with npSi. MB and TBO carried by npSi allowed the photoinactivation in lower concentrations of PS (20 and 51% respectively), causing disruption of bacterial integrity demonstrated by SEM. The results suggest that MB and TBO carried by npSi are extremely effective for dynamic photoinactivation of E. coli and the central composite design can lead to complete inactivation of bacteria.

Neste trabalho são apresentados estudos do efeito de interfaces nas propriedades fotofísicas e fotoquímicas do azul de metileno (AM) e de derivados fenotiazínicos com o intuito de avaliar o potencial destes compostos como fotossensibilizadores (FS) em terapia fotodinâmica. As propriedades físico-químicas do AM foram estudadas em soluções de SOS e observou-se que a presença do AM em solução altera o equilíbrio entre as micelas de SOS, diminuindo o valor da concentração micelar crítica de 7mmolL-1 para 70&#181;moIL-1. A presença das micelas em solução também interfere nas propriedades do AM. Em baixas concentrações de SOS há formação de dímeros de AM, constatados pelo aumento da absorbância em 580nm e diminuição da emissão de fluorescência. A caracterização das espécies transientes mostrou a existência de moléculas de azul de metileno no estado triplete (3AM) e de oxigênio singlete em soluções com altas concentrações de SOS e a formação de espécies radicalares do AM em baixas concentrações do tensoativo. Esta observação sugere que o mecanismo fotoquímico do AM é dependente da sua concentração local próxima de interfaces carregadas. As interações do AM e de alguns de seus derivados fenotiazínicos (tionina, azure A e azure B) com vesículas e com células HeLa foram estudadas e em ambos os casos observou-se que as moléculas com estruturas assimétricas são incorporadas em maior extensão. Em estudos de fototoxicidade, os compostos assimétricos apresentaram maior nível de morte celular do que o verificado para os compostos simétricos. Entretanto, ao se considerar a incorporação em células, os compostos simétricos se mostraram mais eficientes por molécula. Foi desenvolvido um método para determinação do 10gP dos fotossensibilizadores (FS) por voltametria com microeletrodos que se mostrou reprodutível. Novos FSs assimétricos derivados do Azure A com duas caudas hidrofóbicas de 4, 6 e 8 carbonos (AzC4, AzC6 e AzC8) foram sintetizados. Esses novos compostos possuem eficiências de fluorescência semelhantes ao AM. O composto AzC4 apresenta eficiência de geração de oxigênio singlete bem próxima à do AM (0,56), enquanto os outros dois compostos têm uma eficiência de geração de oxigênio singlete cerca de duas vezes menor. Este comportamento se deve ao fato dos FSs com cadeias carbônicas maiores interagirem mais fortemente entre si, apresentando maior grau de agregação. Os compostos sintetizados apresentam maior incorporação em vesículas que os compostos anteriormente estudados, indicando que a assimetria da molécula favorece a incorporação, assim como, o comprimento da cadeia hidrofóbica. Resultados de incorporação em células HeLa, mostraram que o composto AzC4 interage mais facilmente com a membrana celulare apresenta maior nível de morte celular devido à sua maior incorporação. / The effect of interfaces on photophysical and photochemical properties of methylene blue (MB) and its derivatives was studied in this work, aiming to emploit their potencial as photosensitizers (PS) in photodynamic therapy.The presence of MB in SDS solutions affect the micelle equilibrium decreasing the apparent critical micelle concentration of SDS from 7mmolL-1 to 70&#181;moIL-1. The properties of MB were also affected. At low SDS concentrations the formation of MB dimers was detected by the increase in the absorption in 580 nm and decrease of fluorescence emission. The characterization of transient species of MB showed the existence of MB molecules in the triplet state and emission of singlete oxygen at large SDS concentration and the formation of MB radicals in small surfactant concentration. These observations suggest that the photochemical mechanism of MB depends on its local concentration close to charged interfaces.The interactions of MB as well as other phenotiazine derivatives with synthetic vesicles and HeLa cells were studied. In both cases, the PS with asymmetrical structure presented higher degrees of incorporation. Studies of phototoxicity showed that the PS with asymmetrical structures present higher degree of cell death than the symmetrical compounds. However, if one consider the degree of incorporation the symmetrical compounds are more efficient per molecule. A method to determinate logP by voltammetry with microelectrodes was developed, showing good repeatability. New asymmetric photosensitizers derived from Azure A with two hydrophobic chains of 4, 6 or 8 carbons (AZC4, AZC6 e AzC8) were synthesized in order to study structure/activity relationship. These new compounds presented similar fluorescence efficiency to MB. The oxygen singlet generation efficiency of AZC4 is similar to MB, while the efficiency of the other PSs was twice smaller. This behavior was explained in terms PS aggregation, due to their longer hydrophobic chains. The synthesized PSs presented larger degree of incorporation than the commercial PSs, showing the role of asymmetry and hydrophobicity in incorporation yields. Incorporation in HeLa cells showed that AZC4 interacts more strongly with cells than the other synthesized PSs due to the rigidity of plasmatic membrane. Under the same illumination conditions, AzC4 was the PS that presented higher degree of cell death as a result of its larger incorporation in cells.