Os produtos naturais constituem uma das fontes mais promissoras para o descobrimento de novos ativos na terapêutica do câncer. O carcinoma de laringe é um dos mais comuns tipos de câncer envolvendo as áreas de cabeça e pescoço, e apresenta elevada taxa de morbidade e mortalidade em pacientes com estágio avançado. Terapias alternativas e/ou adjuvantes para o tratamento deste tipo de câncer representam uma necessidade emergente. Uma das alternativas mais promissoras é o desenvolvimento de nanocarreadores contendo ativos antitumorais. Araucaria angustifolia (Bert. O Kuntze) pertence à família Araucariaceae e é uma planta reconhecidamente medicinal. Seus estróbilos femininos dão origem a pinha, constituída por pinhões (sementes verdadeiras) e brácteas (sementes não desenvolvidas). O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito antiproliferativo do extrato aquoso de brácteas de A. angustifolia (EAA) em células tumorais de laringe HEp-2 e seus mecanismos de ação. Além disso, a possibilidade de associar o EAA a nanoesferas (NE) a fim de potencializar seu efeito antitumoral também foi investigado. A análise química por meio de Espectrometria de Massas de Alta Resolução evidenciou a presença majoritária de polifenóis no EAA. Os resultados mostraram que o EAA induziu citotoxicidade nas células tumorais HEp-2 através de dois diferentes ensaios de viabilidade celular (ensaio de MTT e de exclusão do corante Trypan blue). No entanto, o mesmo não foi capaz de induzir citotoxicidade significativa em células normais HEK-293, utilizadas como controle, indicando um efeito diferencial seletivo do EAA sobre as células tumorais. As células HEp-2 tratadas com EAA apresentaram níveis aumentados de peroxidação lipídica, danos oxidativos a proteínas e aumento da produção de ON, juntamente com depleção das defesas antioxidantes superóxido dismutase (Sod) e catalase (Cat). Além disso, o EAA induziu danos ao DNA, juntamente com fragmentação nuclear e condensação da cromatina nestas células. Alterações nos marcadores epigenéticos, como hipometilação do DNA e redução da atividade de DNMT1 foram também observadas. A exposição das células tumorais ao extrato aumentou a expressão de proteínas apoptóticas de via intrínseca mitocondrial, mediada pela ativação da proteína Bax, liberação de AIF e foi independente da ativação de p53. O EAA modificou o metabolismo energético das células tumorais, elevando os níveis de piruvato desidrogenase (PDH) e estimulando a fosforilação oxidativa mitocondrial. Embora tenha ativado a mitocôndria destas células, o mesmo causou falhas no potencial de membrana mitocondrial (ΔΨm), juntamente com diminuição dos níveis de proteínas dos complexos I e III da CTE, inibição da atividade do complexo I, produção de ERO e depleção de ATP. A associação do EAA à NE permitiu a obtenção de sistemas com tamanho de partícula inferior a 200 nm, índice de polidispersibilidade abaixo de 1, potencial zeta negativo e pH estável pelo período de 30 dias, na condição testada. No entanto, a taxa de associação obtida foi baixa (19%), indicando a necessidade de futuros estudos a fim de aumentar a eficiência de incorporação do extrato. As NE per se demonstaram capacidade de reduzir a viabilidade de células tumorais e induzir alterações redox, sensibilizando estas células, demonstrando ser um possível carreador para a vetorização de ativos antitumorais. O conjunto de dados deste estudo demonstra a potencialidade dos compostos presentes nas brácteas de A. angustifolia para o desenvolvimento de novas estratégicas terapêuticas para o câncer. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / Natural products are among one of the most promising fields in finding new active substances in cancer therapy. Laryngeal carcinoma is one of the most common cancers affecting the head and neck regions, and is associated with high morbidity and mortality in patients with the advanced stage. Alternative and/or complementary therapies for treating this cancer represents an emerging need. One of the most promising alternatives is the development of nanocarriers containing antitumor substances. Araucaria angustifolia (Bert. O Kuntze) belongs to Araucariaceae family and it is recognized as medicinal plant. Female strobilus originates the pinecone, which contains seeds and undeveloped seeds, commonly known as bracts. The aim of this study was to evaluate the antiproliferative effects of A. angustifolia bracts aqueous extract (AAE) in HEp-2 cancer cells and its action mechanisms. Moreover, the possibility to associate AAE in nanospheres (NS) to improve its antitumor effect was also investigated. Chemical analysis using High Resolution Mass Spectrometry (HRMS) revealed the major presence of polyphenols in AAE. The results showed that AAE induced cytotoxicity in HEp-2 cells, by using two differents approaches (MTT and Trypan blue assays). However, the extract was not able to induce significant cytotoxicity in HEK-293 normal cells used as control, indicating a selective differential effect of AEE in tumor cells. HEp-2 treated cells presented high levels of lipid peroxidation, oxidative damage to proteins and increment on NO production, along with depletion on antioxidante defenses superoxide dismutase (Sod) and catalase (Cat). In addition, AAE induced DNA damage, nuclear fragmentation and chromatin condensation in these cells. Epigenetic alterations, such as DNA hypomethylation and DNMT1 activity were also observed. Cell exposition to the AAE increased expression of proteins of the mitochondrial intrinsic pathway, via Baxtriggered, along with AIF release, and it is independent of p53 incitement. AAE changed energetic metabolism of cancer cells, increasing levels of pyruvate dehydrogenase (PDH) and stimulating mitochondrial oxidative phosphorylation. Although it enabled the mitochondria of these cells, the extract caused loss of mitochondrial membrane potential (ΔΨm), reduction on protein expression levels of complex I and III, inhibition of complex I activity, ROS generation and ATP depletion. The association of EAA to NS allowed obtaining systems with particle size lower than 200 nm, polydispersity index less than 1, negative zeta potential and pH stable for the period of 30 days, under tested condition. However, the association rate obtained was low (19%); therefore, further studies are needed to improve AAE encapsulation. The NS per se demonstrated ability to reduce the viability of tumor cells and induce redox stress, sensitizing these cells, proving to be a possible carrier for delivery of antitumor substances. The data set of this study demonstrates the potentiality of the compounds present in the A. angustifolia bracts for the development of new therapeutic strategies for cancer.

CAPES / A procura por novas formas de conservação de alimentos é uma alternativa para minimizar o uso abusivo de conservantes, que em muitos casos são prejudiciais à saúde. Os compostos fenólicos, principalmente os antioxidantes naturais, tem um papel em destaque na nutrição humana. A casca da semente de pinhão (Araucária angustifólia (Bertol.) Kuntze) é um resíduo que pouco aproveitado e que apresenta em sua constituição compostos com atividade antioxidante. A proposta do presente trabalho foi o estudo da extração destes compostos através de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) envolvendo a proporção entre a casca e o solvente (X1), proporção entre os solventes de extração (água e etanol, X2) e a temperatura de extração (X3). Foi utilizado o método de extração assistida por Ultra-Turrax (sistema rotor-estator) e os resultados foram avaliados quanto à atividade antioxidante frente ao radical DPPH (equivalente em Trolox, ET), a compostos fenólicos totais (CFT, equivalente em ácido gálico, EAG) e o rendimento em volume da extração (% em relação ao volume de solvente de extração). A última resposta foi considerada com finalidade de avaliar a retenção de extrato pela matriz sólida, devido ao possível inchamento das fibras da casca de pinhão. Os resultados obtidos foram de até 354,21 µmolET.g-1 para DPPH (X1 = 8,75gcasca.100mL-1, X2 = 38,07 %etanol e X3 = 42,5°C), 7304,64 mgEAC.100g-1 para CFT (X1 = 5gcasca.100mL-1, X2 = 50 %etanol e X3 = 55°C) e 80% de rendimento (X1 = 2,44gcasca.100mL-1, X2 = 67,5 %etanol e X3 = 42,5°C). Os modelos preditivos para as respostas foram significativos (R2adj> 0,78), não apresentando falta de ajuste. Para a resposta de CFT foi possível verificar significância (p < 0,05) dos fatores X1, X2, X22 e X3 sem interações significativas (p > 0,05). Já para o modelo de DPPH os fatores que apresentaram significância foram X12, X2, X3 e a interação entre X2X3. O rendimento em volume apresentou influência significativa de X1 e X2 bem como da interação entre X2X3. Os resultados dos modelos demonstraram que o rendimento em volume foi potencializado com o aumento do etanol na solução extratora, sendo este comportamento distinto das respostas de caráter antioxidante. A otimização foi realizada visando a maximização das variáveis respostas, utilizando a função de desejabilidade para unificar os modelos das mesmas, possibilitando a utilização do algoritmo simplex sequencial para determinar a condição ótima. Dentre as condições avaliadas, com a condição de mesma importância para as variáveis (desejabilidades individuais 1-1-1), foi possível maximizar todas as respostas utilizando X1 = 2,45gcasca.100mL-1, X2 = 44,75 %etanol e X3 = 63,51°C. Os resultados foram validados experimentalmente sendo iguais a 7777,84 mgEAG.100g-1 para CFT, 378,66 µmolET.g-1 para DPPH e de 68% para o rendimento em volume. O inchamento da matriz vegetal foi verificado por imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura, sendo observado o dilaceramento da matriz vegetal por atuação do sistema rotor-estator que proporciona elevado cisalhamento, além de acentuado significativamente pelo aumento na concentração de água e elevação da temperatura de extração, conforme demonstrado pelos efeitos significativos determinado pelo modelo de resposta do DCCR. Os extratos obtidos com a aplicação das condições experimentais ótimas do DCCR foram avaliados por HPLC-UV-VIS/MS quanto aos compostos fenólicos presentes. O composto identificado em maior concentração foi a + catequina com 13,13 m.g-1 para a condição experimental onde X1 = 12,5 gcasca.100mL-1, X2 = 30 %etanol e X3 = 30°C. O processo de otimização foi um sucesso, podendo ser aplicável a outros compostos. / The search for new food preservation methods is an alternative to minimize the abusive use of conservatives, which in many cases present negative health effects. Phenolic compounds mainly natural antioxidants play an important role in human nutrition. Pinhão seed (Araucária angustifólia (Bertol.) Kuntze) shells is a solid waste which is underestimated while presenting constituents with antioxidant properties. The objective of this work was to study the extraction of such compounds from pinhão shells using the Rotational Central Composite Design (RCCD) with the following variables: shell:solvent proportion (X1), solvent composition (water and ethanol proportion, X2) and extraction temperature (X3). Extraction was carried out with a high energy Ultra-Turrax stirrer and the evaluated responses were DPPH antioxidant activity (Trolox equivalent, TE), total phenolic content (TPC, acid galic equivalent, AGE) and extraction volumetric yield. The later response was considered in order to evaluate the extract retention in the fibrous matrix due to the shell fibers swelling. Results obtained were 354.21 µmolET.g-1 para DPPH (X1 = 8.75gshell.100mL-1, X2 = 38.07 %ethanol e X3 = 42.5°C), 7304.64 mgAGE.100g-1 para TPC (X1 = 5gshell.100mL-1, X2 = 50 %ethanol e X3 = 55°C) e 80% yield (X1 = 2.44gcasca.100mL-1, X2 = 67.5 %ethanol e X3 = 42.5°C). Predictive models to the responses were statistically significant (R2 adj > 0,78) without lack of fit. The significant effects for TPC were X1, X2, X22 e X3, with no significant interaction with each other. For the DPPH model the significant effects were X12, X2, X3 as well as the interaction between X2 and X3. For the extraction yield model the significant effects were X1 e X2 as well as the interaction between X2 and X3. Also, model showed that extraction yield is higher for high ethanol to water proportions, with the opposite effect on the other responses. Optimization was carried out to maximize the evaluated responses using a desirability function to unify all three models and thus using a sequential simplex algorithm to find the optimized condition. Considering the same importance to all variables (individual desirability 1-1-1) it was possible to maximize them using the following conditions: X1 = 2.45gshell.100mL-1, X2 = 44.75 %ethanol e X3 = 63.51°C. For these conditions, the responses were experimentally validated as being 7777.84 mgGAE.100g-1, 378.66 µmolTE.g-1, and 68% extraction yield. Shell fibers swelling was verified by Scanning Electron Microscopy caused by the high energy of the Ultra-Turrax system and increased due to the increase in water and temperature as demonstrated by the RCCD model. Extracts obtaind under the optimized conditions were evaluated by HPLC-UV-VIS/MS to determine their phenolic compounds. + Catequin was the major component found in the extracts at 13.13 m.g-1 for X1 = 12.5 gshell.100mL-1, X2 = 30 %ethanol e X3 = 30°C. The optimization process was successfully performed and applied to other compounds.

A conservação da biodiversidade é objeto de um acordo internacional promovido pela Organização das Nações Unidas (ONU), a qual registra a redução da diversidade de espécies e ecossistemas em todo o Planeta. O Brasil é signatário da Convenção sobre Diversidade Biológica desde 1994. Sua responsabilidade se estende por biomas como a Amazônia, Pantanal, Cerrado, Caatinga, Campos Sulinos e a Mata Atlântica, além das áreas marinhas. Esta dissertação está inserida no contexto da Floresta com Araucária, situada no sul do Brasil. Associada à Mata Atlântica, ali ocorrem árvores pinheiros, imbuias, ipês, canelas e a erva-mate, além de uma variada fauna. Em processo de trocas de áreas de floresta por áreas de cultivo, há necessidade de se criar estratégias para conservar as áreas remanescentes, como é o caso daquelas existentes no município de São Mateus do Sul-PR. As argumentações para embasar este contexto de perda de biodiversidade e das externalidades provêm dos estudos de Ciência, Tecnologia e Sociedade, os quais desenvolvem conceitos relevantes para estabelecer as relações entre as ações humanas e a manutenção da biodiversidade. O objetivo geral do estudo é analisar os conflitos, as contradições e consensos que interferem na conservação da diversidade biológica e nas formas de cultivo da ervamate produzida no município de São Mateus do Sul-PR. A pesquisa é de natureza qualitativa, descritiva e bibliográfica. Os procedimentos metodológicos recorrem à análise da percepção e coleta de dados por meio de observação, entrevistas e depoimentos. Na perspectiva da conservação da biodiversidade da Floresta com Araucária com a qualidade do produto da erva-mate cultivado na região, com base em comportamentos conflituosos e contraditórios, empresas e produtores fizeram associações técnicas e científicas não satisfatórias para as expectativas da dissertação. Porém, existem contribuições e potencialidades de acordos e consensos dos atores e de conceitos dos estudos CTS que permitiram criar diferentes olhares para o pesquisador sobre seu objeto de estudo. Logo, o levantamento e análise de dados foram veículos de abertura para adentrar em ponderações entre sobrevivência e respeito ao meio ambiente. Deste modo, conclui-se que existe continuamente uma construção social dos atores que pode trazer à tona outros conceitos que contrastam com o determinismo e a utopia dos ganhos e perdas. / The conservation of biodiversity is an issue of an international agreement promoted by the United Nations, which records the reduction of diversity of species and ecosystems throughout the planet. Brazil has been a signatory to the Convention on Biological Diversity since 1994. Its responsibility extends to biomes such as the Amazon, Pantanal, Cerrado, Caatinga, Campos Sulinos and the Atlantic Forest, in addition to marine areas. This dissertation is inserted in the context of the Araucaria Forest, located in the south of Brazil. Associated with the Atlantic Forest, in this ecosystem there are trees like araucaria-pine, imbuias, ipês, canelas and yerba-mate, besides a varied fauna. In the process of exchanging forest for cultivated areas, it is necessary to create strategies to conserve the remaining areas, as is the case of those existing in the municipality of São Mateus do Sul, in Paraná State. The arguments to support this context of loss of biodiversity and externalities come from the Science, Technology and Society (STS) studies, which develop relevant concepts to establish the relations between human actions and the maintenance of biodiversity. The general objective of the study is to analyze the conflicts, contradictions and consensuses that interfere in the conservation of the biological diversity and in the forms of cultivation of yerba mate produced in the municipality of São Mateus do Sul. The research is qualitative, descriptive and bibliographic. The methodological procedures use the analysis of perception and data collection through observation, interviews and testimonials. In the perspective of the conservation of the biodiversity of the Araucaria Forest with the quality of the yerba-mate cultivated in the region, based on conflicting and contradictory behaviors, companies and producers made technical and scientific associations not satisfactory to the expectations of the dissertation. However, there are contributions and potentialities of agreements and consensus of the actors and concepts of the STS studies that allowed to create different looks for the researcher about his object of study. Therefore, the data collection and analysis were opening fields to enter into considerations between survival and respect for the environment. In this way, it is concluded that there is a continuous social construction of actors that can bring to light other concepts that contrast with the determinism and utopia of gains and losses.