Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-09-10T11:36:03Z No. of bitstreams: 1 Dissert_DanielleLimaGuedesPeixoto.pdf: 1364870 bytes, checksum: 91207aa0f65190b6162922c07e85e9b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-10-01T13:52:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_DanielleLimaGuedesPeixoto.pdf: 1364870 bytes, checksum: 91207aa0f65190b6162922c07e85e9b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-01T13:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_DanielleLimaGuedesPeixoto.pdf: 1364870 bytes, checksum: 91207aa0f65190b6162922c07e85e9b7 (MD5) Previous issue date: 2008 / Os materiais magnéticos têm despertado crescente interesse na área biomédica. Dentre eles, fluidos magnéticos (FM) ou magnetolipossomas (ML) constituídos a partir de nanopartículas magnéticas (NPM) têm sido propostos como carreadores de drogas, para separação de células, diagnóstico in vitro ou in vivo e para o tratamento de diversas patologias, entre as quais a Pbmicose, doença com acometimento pulmonar grave. A anfotericina B é um antifúngico útil no tratamento da Pbmicose, mas gera nefrotoxicidade e requer longo período de tratamento, fatores que levam o paciente a interromper o tratamento. NPM recobertas com ácido dimercaptossuccínico (DMSA) tendem a se acumular no pulmão, e foram associadas com a Anfotericina B (FM-AnfoB), para constituir um sistema carreador do fármaco para o pulmão e tratamento da Pbmicose, minimizando os graves efeitos colaterais da Anfotericina B livre (AnfoB). FM-AnfoB apresenta também um sistema de liberação controlada para diminuir o número de injeções administradas no tratamento. Este trabalho teve como objetivo avaliar a bicompatibilidade/toxicidade da amostra FM-AnfoB e compará-la aos da AnfoB. O experimento foi realizado de 12 horas até 80 dias de tratamento com FM-AnfoB, AnfoB e tampão PBS, como controle. As amostras não induziram alterações no peso corpóreo. FM-AnfoB causou menos estresse, mas mudanças comportamentais e morte após 70 dias. A análise citométrica mostrou que ambas amostras induziram pequenas e temporárias alterações nas populações leucocitárias do sangue e do peritônio, mas FM-AnfoB causou leucopenia mais branda que AnfoB. As amostras não causaram alterações nos níveis enzimáticos que indiquem hepato ou nefrotoxicidade. No tratamento de maior duração, AnfoB gerou alterações nos níveis séricos da enzima alanina amino transferase, sugerindo que o tratamento mais longo pode ocasionar danos hepáticos. O teste de exclusão de nigrosina mostrou que a viabilidade das células peritoneais foi pouca afetada pelos tratamentos. O único valor menor que 90% foi visto no tratamento por 80 dias com FM-AnfoB. O teste de micronúcleo mostrou que AnfoB causou genotoxicidade tanto em EPC quanto em ENC, enquanto o mesmo não foi observado com FM-AnfoB e também que só FM-AnfoB causou citotoxicidade nas células da medula óssea, tanto no início quanto no final do experimento. A análise histológica mostrou aglomerados de nanopartículas no fígado, baço e pulmão, ausência de danos no baço, processos inflamatórios mais severos nos rins e fígado pela amostra AnfoB, espessamento maior das paredes alveolares pela amostra FM-AnfoB e direcionamento preferencial das NPM para os pulmões. Os resultados foram particularmente especiais porque mostraram ser plausível a aplicação de até 23 injeções de FM-AnfoB sem efeitos severos. Em conclusão, amostra FM-AnfoB é biocompatível, órgão específica pode ser usado como carreador da anfotericina B, visando o tratamento da Pbmicose diminuindo, em muitas circunstâncias, os efeitos colaterais da anfotericina B livre, evidenciando os benefícios dos fármacos nanoestruturados. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetic materials present an increasing interest in the biomedical area. Among them, magnetic fluids (FM) and magnetoliposomes (ML) are constituted by magnetic nanoparticles (NPMs) and have been proposed as drug carriers, for cells separation process, in vitro and in vivo diagnosis, and also for the treatment of several pathologies, such as Paracoccidioidomycosis (PCM), a disease with severe pulmonary injuries. Amphotericin B is a useful drug for the treatment of PCM, but it induces nefrotoxicity and needs a very long time treatment. These facts are responsible for the patient treatment interruption. NPMs coated with dimercaptosuccinic acid (DMSA) tend to accumulate in the lungs. These NPM sample were associated with Amphotericin B (FM-AnfoB) to constitute a drug carrier system to the lungs able to treat PCM with less severe collateral effects than the free Amphotericin B (AnfoB). FM-AnfoB also presents a controlled liberation system that decreases the necessary number of injections administered in the treatment. This work had the aim of evaluating the biocompatibility/toxicity of the sample FM-AnfoB. Further, it also intended to compare the FM-AnfoB and AnfoB effects. Experiments were performed from 12 hours until 80 days after treatment with FM-AnfoB, AnfoB, or PBS, as control. Samples did not induce alterations in the body weight. FM-AnfoB caused less stress, but death after 70 days treatment. Cytometry analysis showed that both samples induced few and temporary alterations in both blood and peritoneum leucocyte populations. However, FM-AnfoB caused slighter leucopeny than AnfoB. Samples did not cause alterations in the blood enzyme levels that could indicate hepatotoxicity or nefrotoxicity. In the longer treatment, AnfoB induced changes in the serum levels of enzyme alanin amino transferase, suggestin that longer treatment may induce hepatic damage. The nigrosin exclusion test showed that the viability of peritoneal cells was slightly affected by the treatments. The only value less than 90% was seen in the 80 days treatment with FM-AnfoB. Micronucleus test showed that AnfoB caused genotoxicity in both polychromatic and normochromatic erytrocytes. However, FM-AnfoB did not present this effect. However FM-AnfoB was the only to induce cytotoxicity to bone marrow cells, at the beginning and at the end of the experiment. Histology analysis showed NPM clusters in the liver, spleen and lungs, no damage to the spleen, more severe inflammatory process in the livers and kidney of AnfoB treated animals, more enlargements of alveolar walls by the FM-AnfoB sample, and also preferencial target of NPM to the lungs. Results were particularly special because evidenced that is possible to administrate until 23 injections of FM-AnfoB without severe effects. In conclusion, the FM-AnfoB sample is biocompatible, organ-specific, and may be used as an Amphotericin B carrier. Further it can perform the PCM treatment decreasing the observed colateral effects of the free Amphotericin B, thus evidencing the great potencial of nanostructured drugs.

Nanoparticulas magnéticas de óxido de ferro tem sido amplamente utilizadas em diversas áreas da biotecnologia e biomedicina, tais como no tratamento de câncer, marcação de célula e como agentes de contraste em imagem por ressonância magnética. O intuito deste trabalho foi sintetizar as nanopartículas magnéticas com magnetização de saturação intensificadas via processo do poliol modificado, e usando agentes de superfície para melhorar as propriedades de superfície. Carboximetildextrana, metilpolietilenoglicol (MPEG), quitosana, sílica e 3-aminopropiltrimetoxisilano (APTMS) foram utilizados para a modificação da superfície. Através da microscopia eletrônica de transmissão (TEM), foi obtido que as nanopartículas magnéticas de magnetita obtiveram um diâmetro médio de 5nm, em uma estreita distribuição de tamanho. A difração de raios-X (DRX) indicou a formação de magnetita em todos os sistemas em que o método do poliol modificado foi utilizado. As medidas de espectroscopia no infravermelho (FTIR) evidenciaram a presença de modos de vibração relacionados às macromoléculas e compostos inorgânicos utilizados na modificação de superfície das nanopartículas magnéticas. A TEM das diferentes modificações de superfície mostram a formação de aglomerados dependendo do modificador utilizado. As nanopartículas recobertas com APTMS foram funcionalizadas com ácido fólico, mostrando resultados satisfatórios, porém serão necessárias outras técnicas de caracterização. Para a funcionalização foi determinada a quantidade de amina livre na superfície da nanopartícula recoberta com APTMS e a técnica de UV-Vis determinou um bom resultado. A magnetometria de amostra vibrante (VSM) mostrou comportamentos semelhantes para todas as amostras recobertas em comparação a amostra sem recobrimento. Estes resultados evidenciam que a modificação de superfície foi realizada satisfatoriamente. Os métodos utilizados para realizar a mudança para hidrofóbica a superfície inicialmente hidrofílica se mostraram efetivos, porém a quantidade de agentes modificadores deve ser melhor estudada. Portanto, as nanopartículas magnéticas funcionalizadas com diferentes superfícies foram obtidas e possuem um alto potencial para serem utilizadas em aplicações em biomedicina. / Superparamagnetic iron oxides nanoparticles (SPION) have been highlighted in several areas of biotechnology and biomedicine, for example in cancer treatment, in labeling of cells and as contrast agent in magnetic resonance imaging (MRI). The purpose of this study was synthesizing SPION with intensified saturation magnetization by modified polyol process, and using surface agents to enhance the surface properties. Carboxymethildextran, metylpolietileneglycol, chitosan, silica and 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) were utilized as surface modifiers. By transmission electron microscopy (TEM), SPION showed narrow particle size distribution, with an average diameter around 5 nm. The X-ray diffraction studies indicated the formation of magnetite in all synthesized systems in which the modified polyol process was utilized. FTIR measurements showed the presence of vibration modes related to the macromolecules and inorganic compounds used to SPION surface modifications. TEM of the different surface modifications showed the agglomerate formation, which depends on the used surface modifier. SPION coated with APTMS was functionalized with folic acid, showing satisfactory results. However other characterization techniques will be necessary for study this modification. Quantity of free amine groups was determinate in the amount coated with APTMS for functionalization, and UV-Vis spectroscopy determinates a good result. Vibrating sample magnetometry (VSM) indicates similar behaviors in all cases against SPION without surface modifiers. These results suggest that the surface modifications were performed satisfactorily. Utilized methods for changing the hydrophobic to hydrophilic surface showed effectives, however, the quantity of surface modifiers should be better studied. Therefore, SPION functionalized with different hydrophilic surfaces were obtained, which possess high potential to be used as devices in biomedical applications.

Alrededor de un 10% de la población entre 40 y 80 años en España padecen enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). La EPOC es una enfermedad prevenible y tratable que se caracteriza por la limitación del flujo aéreo que suele ser progresiva y está asociada a una respuesta inflamatoria crónica en las vías aéreas y en los pulmones debido a la inhalación de partículas nocivas o gases. Las exacerbaciones y comorbilidades contribuyen a la gravedad global de los pacientes. El proceso inflamatorio pulmonar se caracteriza por aumento de neutrófilos, macrófagos y linfocitos en la vía aérea y se incrementa durante las agudizaciones de la enfermedad. Los mecanismos moleculares de la inflamación pulmonar han sido recientemente caracterizados, implicando la vía de activación del factor nuclear kappa B (NF-κB) y la remodelación de la cromatina en el núcleo celular mediante la acetilación o deacetilación de las histonas nucleares. El proceso inflamatorio pulmonar se caracteriza por una actividad disminuida de la enzima deacetiladora de las histonas (HDAC) lo cual es responsable de que la inflamación en la EPOC sea parcialmente resistente a los glucocorticoides. El humo del tabaco puede ser responsable de este efecto, ya que el estrés oxidativo que produce puede afectar a la actividad de esta enzima tanto ex vivo como in vitro. Sin embargo, los mecanismos que controlan esta respuesta inflamatoria durante las agudizaciones de la enfermedad no son bien conocidos. La hipótesis general de esta tesis doctoral es que la respuesta inflamatoria que sufren los pacientes con EPOC en la fase estable esta aumentada durante las agudizaciones y puede ser modulada mediante fármacos que potencian la actividad de la HDAC. El objetivo de este estudio es investigar el efecto de la modulación de la actividad HDAC sobre el proceso inflamatorio a nivel pulmonar en pacientes que sufren una agudización de EPOC. Para contrastar esta hipótesis se han realizado tres estudios: 1) Estudio de los mecanismos inflamatorios y su modulación farmacológica en un modelo celular de agudización de EPOC 2) Estudio sobre el mecanismo molecular de inflamación durante la fase de agudización comparado con la fase estable en pacientes con EPOC, y 3) Ensayo clínico para investigar los efectos de fármacos potenciadores de la actividad histona deacetilasa sobre la modulación de los mecanismos de inflamación en pacientes con EPOC agudizado. Nuestros datos proporcionan información nueva acerca de los mecanismos moleculares utilizados por H. influenzae, un gérmen frecuentemente implicado en las EEPOC. Demostramos que H. influenzae activa la respuesta inflamatoria en los macrófagos, células que regulan toda la respuesta inflamatoria en las EEPOC, mediante una disminución de la actividad HDAC que se puede revertir con concentraciones bajas de teofilina en presencia de glucocorticoides. Las agudizaciones de la EPOC se acompañan de cambios inflamatorios, tanto a nivel pulmonar como sistémico, que no se resuelven por completo tras la agudización. El mecanismo molecular implicado en los cambios inflamatorios pulmonares es en parte mediado por el estrés oxidativo y el factor nuclear NF-κB. La mayor activación del factor nuclear NF-κB observada durante la agudización disminuye en fase estable en probable relación con el tratamiento glucocorticoideo. Sin embargo, la actividad HDAC no aumenta en la fase estable y podría ser la responsable de la persistencia de la inflamación neutrofílica tras la agudización. Al utilizar dosis bajas de teofilina junto a glucocorticoides desde el momento de la agudización se consigue aumentar la actividad de la HDAC en fase estable y reducir así la carga inflamatoria. / Al voltant d'un 10% de la població entre 40 i 80 anys a Espanya pateixen malaltia pulmonar obstructiva crònica (MPOC). La MPOC és una malaltia prevenible i tractable que es caracteritza per la limitació del flux aeri que sol ser progressiva i està associada a una resposta inflamatòria crònica a les vies aèries i en els pulmons a causa de la inhalació de partícules nocives o gasos. Les exacerbacions i comorbiditats contribueixen a la gravetat global dels pacients. El procés inflamatori pulmonar es caracteritza per augment de neutròfils, macròfags i limfòcits en la via aèria i s'incrementa durant les aguditzacions de la malaltia. Els mecanismes moleculars de la inflamació pulmonar han estat recentment caracteritzats, implicant la via d'activació del factor nuclear kappa B (NF-κB) i la remodelació de la cromatina en el nucli cel•lular mitjançant l'acetilació o deacetilación de les histones nuclears. El procés inflamatori pulmonar es caracteritza per una activitat disminuïda de l'enzim deacetiladora de les histones (HDAC) la qual cosa és responsable que la inflamació en la MPOC sigui parcialment resistent als glucocorticoides. El fum del tabac pot ser responsable d'aquest efecte, ja que l'estrès oxidatiu que produeix pot afectar l'activitat d'aquest enzim tant ex vivo com in vitro. No obstant això, els mecanismes que controlen aquesta resposta inflamatòria durant les aguditzacions de la malaltia no són ben coneguts. La hipòtesi general d'aquesta tesi doctoral és que la resposta inflamatòria que pateixen els pacients amb MPOC en la fase estable aquesta augmentada durant les aguditzacions i pot ser modulada mitjançant fàrmacs que potencien l'activitat de la HDAC. L'objectiu d'aquest estudi és investigar l'efecte de la modulació de l'activitat HDAC sobre el procés inflamatori a nivell pulmonar en pacients que pateixen una agudització d'MPOC. Per contrastar aquesta hipòtesi s'han realitzat tres estudis: 1) Estudi dels mecanismes inflamatoris i la seva modulació farmacològica en un model cel•lular d'agudització d'MPOC 2) Estudi sobre el mecanisme molecular d'inflamació durant la fase d'agudització comparat amb la fase estable en pacients amb MPOC, i 3) Assaig clínic per investigar els efectes de fàrmacs potenciadors de l'activitat histona desacetilasa sobre la modulació dels mecanismes d'inflamació en pacients amb MPOC aguditzat. Les nostres dades proporcionen informació nova sobre els mecanismes moleculars utilitzats per H. influenzae, 1 germen freqüentment implicat en les EEPOC. Vam demostrar que H. influenzae activa la resposta inflamatòria en els macròfags, cèl•lules que regulen tota la resposta inflamatòria en les EEPOC, mitjançant una disminució de l'activitat HDAC que es pot revertir amb concentracions baixes de teofilina en presència de glucocorticoides. Les aguditzacions de la MPOC s'acompanyen de canvis inflamatoris, tant a nivell pulmonar com sistèmic, que no es resolen completament després de la agudització. El mecanisme molecular implicat en els canvis inflamatoris pulmonars és en part intervingut per l'estrès oxidatiu i el factor nuclear NF-κB. La major activació del factor nuclear NF-κB observada durant l'agudització disminueix en fase estable a probable relació amb el tractament glucocorticoideo. No obstant això, l'activitat HDAC no augmenta en la fase estable i podria ser la responsable de la persistència de la inflamació neutrofílica després de la agudització. En utilitzar dosis baixes de teofilina costat de glucocorticoides des del moment de la agudització s'aconsegueix augmentar l'activitat de la HDAC en fase estable i reduir així la càrrega inflamatòria / About 10% of the population between 40 and 80 years in Spain suffer from chronic obstructive pulmonary disease (COPD). COPD is a preventable and treatable disease characterized by airflow limitation that is usually progressive and is associated with a chronic inflammatory response in the airways and lungs due to inhalation of noxious particles or gases. Exacerbations and comorbidities contribute to the overall severity of patients. The pulmonary inflammatory process characterized by increased neutrophils, macrophages and lymphocytes in the airways and increases during exacerbations of the disease. The molecular mechanisms of lung inflammation have been recently characterized, involving pathway activation of nuclear factor kappa B (NF-kB) and chromatin remodeling in the cell nucleus by acetylation or deacetylation of core histones. Pulmonary inflammatory process is characterized by the deacetiladora decreased enzyme histone (HDAC) which is responsible for inflammation in COPD is partially resistant to glucocorticoid activity. Snuff smoke may be responsible for this effect, as the oxidative stress that occurs can affect the activity of this enzyme both ex vivo and in vitro. However, the mechanisms that control the inflammatory response during exacerbations of the disease are not well known. The general hypothesis of this dissertation is that the inflammatory response experienced by patients with COPD in stable phase is increased during exacerbations and may be modulated by drugs that enhance the activity of HDAC. The objective of this study is to investigate the effect of modulating HDAC activity on the inflammatory process in the lungs in patients suffering from COPD exacerbation. To test this hypothesis, three studies were performed: 1) Study of the inflammatory mechanisms and pharmacological modulation in a cellular model of exacerbation of COPD 2) Study on the molecular mechanism of inflammation during the exacerbation compared to the stable phase in patients COPD, and 3) clinical trial to investigate the effects of enhancing drugs histone deacetylase activity on the modulation of the mechanisms of acute inflammation in patients with COPD. Our data provide new information about the molecular mechanisms used by H. influenzae, a germ frequently involved in EEPOC. We demonstrated that H. influenzae active inflammatory response in macrophages, cells that regulate the inflammatory response in all the EEPOC, by decreasing the HDAC activity can be reversed with low concentrations of theophylline in the presence of glucocorticoids. Exacerbations of COPD are accompanied by inflammatory changes, both pulmonary and systemic level that are not resolved completely after the exacerbation. The molecular mechanisms involved in lung inflammatory changes is partly mediated by oxidative stress and nuclear factor NF-kB. The increased activation of nuclear factor NF-kB during the sharpening decreases observed in stable phase probably related to glucocorticoid treatment. HDAC activity is not however, increases in the stable phase and could be responsible for the persistence of neutrophilic inflammation after the exacerbation. By using low doses of theophylline and corticosteroids since the time of sharpening it is able to increase the activity of HDAC in stable phase and thereby reduce the inflammatory burden

Uno de las principales preocupaciones es la reanudación del crecimiento tras la hemiepifisiodesis temporal. Investigadores describen que inmediatamente después de la retirada del material, se produce una aceleración del crecimiento. Si éste, está limitado a un lado de la fisis ( hemiepifisiodesis), conlleva una pérdida de corrección alcanzada, a veces, tan severa que requiere repetir el tratamiento. Existe gran controversia en la literatura, sobre el principal responsable de este fenómeno. El efecto rebote es enigmático, difícil de predecir, con cronología incierta, y producida por mecanismo desconocido, y conlleva un fallo en la hemiepifisiodesis, y la necesidad de realizar una nueva cirugía. El objetivo principal, es observar, en un modelo experimental, la cronología del rebote, evaluar su incidencia, intensidad, factores asociados. Se estudian 22 conejos, se realiza hemiepifisiodesis en tibia proximal, con placa en 8. Tras 3 semanas se retira implante, los conejos se sacrifican en intervalos 3dias-3 semanas. Estudios histológicos y radiológicos. / One of the main concerns were related to resumption of growth after temporal epifisiodesis. Investigators noted that immediately after removal of the device there were a spurt of growth. If this spurt, is limited to one si de of the physis ( hemiepiphysiodeis), may result in a loss of the correction achieved. This loss ,be severe enough to require a repeated treatment Controversy exists in the literature about the primary responsible for this phenomenon. Rebound growth is enigmatic, unpredictable, of uncertain chronology ,produced byan unknown mechanism, eventually, result in the failure of the hemieiphysiodesis and in the need of a new surgical procedure. The aim of this stydy, was observe, in a controlled experimental model, chronology of rebound growth, evaluated its incidence, intensity looking for possible factors associated to it. Twenty-two rabbits were submitted to proximal medial tibial hemipiphysiodesis using eight-plate. After 3 weeks, the plate is removal. The rabbits were sacrificed at intervals from 3 days to 3 weeks. Histological and radiological studies were performed. / Una de les principals preocupaciones está relacionada amb la represa del creixement rere epifisiodesis temporal. Investigadors descriuen que immediatament després de la retirada del material té lIoc una aceleració del creixement. Quan aquest esta limitat a un costat de la fisis ( hemiepifisiodesi),aixo comporta una perdua de la correció assolida, de vega des, tan severa que requereix repetir el tractament. Existeix gran controversia a la literatura sobre el principal responsable d'aquest fenomen. L' efecte rebot és enigmatic, impredictible, cronologia incerta, prodüida per un mecanisme desconegut, i que pot conduir a un error en I 'hemiepifisiodesis, i en la necessitat de realitzar un nou procediment quirúrgico L' objectiu principal, és observar en un model experimental controlat, la cronologia del ' efecte rebot, avaluar la seva incidencia, la intensitat, cercant possibles factors associats a ell. S' estudien 22 conills, es realitza a la tíbia proximal medial hemipifisodesi, utilitzan placa en 8. Després de 3 setmanes, es retira !'implant. Els conills són sacrificats a intervals de 3 dies fins a 3 setmanes. Estudis histologics I radiologicos.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-04-25T18:45:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Juan_Fabián.pdf: 15964818 bytes, checksum: 6132da2dc6151e30f3b191ee9a3f3ff5 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-04-25T18:45:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Juan_Fabián.pdf: 15964818 bytes, checksum: 6132da2dc6151e30f3b191ee9a3f3ff5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T18:45:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Juan_Fabián.pdf: 15964818 bytes, checksum: 6132da2dc6151e30f3b191ee9a3f3ff5 (MD5) Previous issue date: 2016-12-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) / Cancer is a group of diseases that is causing an incresingly number of deaths worldwide. A crucial step towards battling cancer is to comprehend the biological mechanism behind malignancy. Computational modeling might help to understand tumor evolution, the interplay among the variety of phenomena that take place at di erent time and space scales, as well as the development of new therapies. In this work we apply the phase eld modeling approach to build the mathematical model that depicts the evolution of a vascular tumors. This modeling approach allows to de ne the di erent cell constituents of the tumor microenvironment in a natural and simple way. The developed model, based on the mixture theory, considers healthy and cancer cells and is coupled to a dispersion model for the oxygen, which is the only source of nutrients needed to mantain cell viability. The whole model is solved by using the nite elment method for the space approximation and a semi-implicit Euler method for time approximation, since the expansive part of the energy functional is treated explicitly, yielding an unconditionally gradient stable method. As a rst step towards a reliable model prediction, parameter calibration is performed by using a Bayesian approach. Model calibration aims at estimating every parameter of the model through observational data from tumor evolution. In this study, we only consider the estimation of the proliferative rate, which is one of the most in influential parameter on the evolution of the tumor volume. As a result of the calibration step, we obtain the most probable value parameter as well as its a posteriori probability distribution. / O câncer é um conjunto de doenças que a cada dia vem incrementando o número de mortes a nível mundial. Devido a isso, compreender a biologia da doença tem se tornado crucial para combate-la. A modelagem computacional pode contribuir para o entendimento da evolução tumoral, das inter-relações entre os diversos fenômenos que ocorrem em diversas escalas de tempo e espaço e para o desenvolvimento de novas terapias. Neste trabalho usamos a modelagem de campo de fase como ferramenta para a formulação do modelo matemático que representa a evolução de tumores avasculares. Com este tipo de modelagem é possível definir de forma natural e mais simples a presença de vários tipos de células no microambiente. O modelo desenvolvido, baseado na teoria de misturas, considera apenas células cancerosas e saudáveis, e está acoplado à um modelo de dispersão de oxigênio, considerado a única fonte de nutrientes necessária para a viabilidade celular. Este modelo foi resolvido utilizando o método dos elementos finitos para aproximação espacial e o método de Euler semi-implícito para a aproximação temporal, visto que o termo expansivo do funcional de energia é modelado explicitamente. Esta aproximação confere ao esquema numérico propriedades vantajosas de estabilidade. Como primeiro passo para a obtenção de predições confiáveis, a calibração de parâmetros do modelo resultante é realizada, utilizando a abordagem Bayesiana. A calibração do modelo permite estimar os parâmetros que definem o modelo a partir de dados observados, característicos dos tumores. Neste estudo, focamos na calibração da taxa de proliferação tumoral, considerado um dos parâmetros mais importantes na evolução do volume tumoral. Como resultado, obtemos tanto o valor do parâmetro mais provável quanto a distribuição de probabilidade a posteriori.

Se han sintetizado nylons 1,n (n=5,6,7,8,10 y 12); nylons 2/n estadísticos con distintas proporciones de glicina (n=6, 11 y 12) y nylons m,n (m=6,12; n=6) con glicina incorporada secuencialmente y al azar. Los productos se han caracterizado por los métodos fisicoquímicos habituales y se han estudiado estructuralmente por difracción de rayos x, microscopia electrónica y refino mediante la metodología Lals. Se proponen estructuras cristalinas diferentes de las convencionales derivadas de las preferencias conformacionales del grupo metileno aislado entre grupos amida. La introducción de baja proporción de glicina en los nylons n y m,n con elevado numero de metilenos, da lugar a polímeros que pueden procesarse en forma de fibras con aceptables propiedades mecánicas y buenas posibilidades como materiales biomédicos.

The business of healthcare management is changing rapidly, heading in the direction of managed care, capitation, and integrated delivery systems. Information management is crucial to the success and competitiveness of these new care delivery systems. A major goal of this work is to develop a model for a computer-based patient medical record system which could be accessed through the world wide web. The fundamental function of such system is to record, monitor, retrieve all events associated with an encounter between the patient and the healthcare system. This document presents a description of informational system in the field of biomedicine which is appointed to patients, with coronary heart disease. First of all, urgency, applicability and functions of such informative system are presented. Further the main points of the problem, which consists of system realization and publishing on the web, and its solutions are analyzed in details.

El rellotge biològic és l'estructura del sistema nerviós encarregada de generar i mantenir els ritmes de les diferents variables de l'organisme. En els mamífers, aquest rellotge biològic és el nucli supraquiasmàtic (NSQ), constituït per dos nuclis localitzats en la part inferior de l'hipotàlem. En cada nucli s'hi diferencien, anatòmicament i neuroquímica, dues zones: una ventrolateral i una dorsomedial. Aquestes zones estan interconnectades y reben aferències de senyals externs a l'organisme i d'altres zones del sistema nerviós; també envien eferències cap a altres zones, de l'hipotàlem o de fora d'ell. La via aferent més destacable és el tracte retinohipotalàmic, que porta informació fòtica al NSQ des de la retina. Aquesta via actua sobre la part VL.Actualment es creu que el sistema circadiari està format per un conjunt d'oscil·ladors que actuen de forma acoblada generant un ritme únic, constituint, d'aquesta forma, un sistema multioscil·lador.En la natura, el canvi cíclic més evident és l'alternança entre llum i foscor. Aquesta és la referència temporal o zeitgeber més important per als éssers vius. Això provoca que els organismes hagin desenvolupat una adaptació cap a aquesta alternança entre dia i nit donant lloc, en totes les seves variables, a ritmes circadiaris amb el mateix període que l'entorn; és a dir, amb un període molt proper a 24 hores. En condicions de laboratori, la submissió d'animals a cicles de llum-foscor inferiors a 24 hores, per exemple de 22 hores, provoca la generació de dos ritmes simultàniament. Un component, que segueix el cicle extern de llum-foscor, i que és el component dependent de la llum (LDC) i un altre, de naturalesa endògena, que és el component no dependent de la llum (NLDC). S'ha demostrat que el LDC està dirigit per la part ventrolateral, mentre que el NLDC, per la part dorsomedial. Aquest patró tan anòmal és la dissociació.L'objectiu general d'aquesta tesi és l'estudi de la dissociació del sistema circadiari en diferents variables fisiològiques i els tractaments que són capaços de revertir aquest fenomen. Els objectius específics són: 1) Estudiar els ritmes de diferents variables fisiològiques i observar si experimenten dissociació; 2) Estudiar la influència que exerceix el fotoperíode al qual l'organisme ha estat sotmès durant l'alletament en la posterior aparició del fenomen de la dissociació; 3) Provar diferents tractaments que modifiquin els components rítmics del patró dissociat.La principal aportació d'aquesta tesi és que sota cicles de llum-foscor de 22 hores, tant la temperatura com l'activitat motora presenten dos components circadiaris, però de manera diferenciada: l'activitat motora segueix el component rítmic que depèn de la llum, mentre que la temperatura segueix el component no dependent de la llum. També es conclou que la temperatura no és tan dependent de l'activitat motora, sinó que també presenta una regulació circadiària. Una altra conclusió que es pot extreure d'aquest treball és que l'exposició a cicles de llum-foscor de 22 hores durant el naixement i l'alletament impedeix la desincronització entre els ritmes d'activitat motora i temperatura de les rates, la qual cosa indica la importància de les influències ambientals en el desenvolupament del sistema circadiari de la rata. Per altra part, es mostra que l'alimentació restringida administrada cada 24 hores a rates amb el sistema circadiari dissociat dóna lloc a un patró d'activitat motora complex, format per tres components circadiaris, la qual cosa mostra la flexibilitat del sistema circadiari. L'administració de melatonina i diazepam en aigua de beguda afavoreix el reacoblament dels ritmes circadiaris dissociats: Per últim, l'administració de xocs electroconvulsius modifica els ritmes manifestos d'activitat motora i de temperatura sense afectar el marcapàs circadiari. / The suprachiasmatic nucleus of the hypothalamus (SCN) is considered to be the most important structure of the mammal circadian system, since it generates and coordinates the circadian rhythmicity of the organisms. It consists of two nuclei located in the lower part of the hypothalamus. Under cyclic environmental conditions, the animals adequate the endogenous period to be equal to that of the external cycle, that is, animals entrain to the cyclic outside world. Since the most important zeitgeber that animals are exposed to is the light-dark cycle, they have adapted all their variables to circadian rhythms with a period similar than 24 hours . Under laboratory conditions, when rats are submitted to light-dark cycles of 22 or 23 hours, they show two circadian components simultaneously: the Light Dependent Component (LDC), that follows the same period as the external LD cycle, and the Non-Light Dependent Component (NLDC), that runs free with a period longer than 24 hours. LDC coincides with the expression of clock genes in the ventrolateral region of the SCN, while the NLDC coincides with expression in the dorsomedial area. This anomalous pattern is called dissociation.The aim of this thesis is the study of the circadian system dissociation in different physiological variables and the possible reversion of this phenomenon.The main conclusion is that under light-dark cycles of 22 hours, motor activity and temperature rhythms show two circadian components, but motor activity follows the LDC, while body temperature follows the NLDC. Also, it is concluded that body temperature shows a circadian regulation, independent of the motor activity. Another conclusion of this thesis is that the early exposure to a short T-cycle such as T22 impedes the desinchronization between the motor activity and body temperature rhythms in rats. Moreover, it is shown that restricted feeding administered every 24 hours to dissociated rats give rise to a complex motor activity pattern, with three circadian components. The administration of melatonin and diazepam in drinking water, favour the coupling of the dissociated circadian rhythms. Finally, the administration of electroconvulsive shocks modifiy the motor activity and body temperature rhythms without affect the circadian pacemaker.

El estrés oxidativo, el desequilibrio que se produce en el organismo entre sustancias oxidantes, principalmente especies reactivas del oxígeno (ROS), y antioxidantes, puede producir daños celulares que desencadenen diversos procesos patológicos. De ahí el creciente interés de la ciencia y la industria por obtener sustancias de origen natural (principalmente procedentes de residuos agrarios y de productos de desecho naturales) encaminadas a la prevención y tratamiento de estas alteraciones producidas por los ROS. Entre estas sustancias destacan los polifenoles y entre ellos, los flavonoides, con reconocidas propiedades antioxidantes y posible papel en la prevención de enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas y cáncer.Se ha evaluado la citotoxicidad sobre células normales (no tumorales) y se ha caracterizado la actividad antioxidante de toda una serie de compuestos de naturaleza polifenólica obtenidos de diferentes fuentes naturales. Una primera serie de compuestos se obtuvo a partir de la despolimerización de flavanoles (catequinas) poliméricos procedentes de extractos vegetales, principalmente bagazo de uva, en presencia de cisteína y cisteamina. La segunda colección de compuestos está formada de fracciones polifenólicas (proantocianidinas) extraídas de bagazo de uva, de corteza de pino y de corteza del arbusto hamamelis; las diferencias estructurales de estas fracciones vienen dadas principalmente por el diferente grado de polimerización y diferente porcentaje de grupos galato que presentan.Se han planteado los siguientes objetivos y se han extraído las siguientes conclusiones de ellos: 1) El potencial efecto antioxidante de los derivados flavanólicos y los extractos de proantocianidinas se ha evaluado mediante su efecto protector frente a la hemólisis y la peroxidación lipídica inducida por radicales libres en eritrocitos y mediante la protección ejercida frente a la citotoxicidad por peróxido de hidrógeno en líneas celulares no tumorales. Tanto los derivados semisintéticos de epicatequina como los extractos de procianidinas, han mostrado, con diferente eficacia, una buena actividad antioxidante en los diferentes modelos celulares; en general, los grupos galato y el grupo no fenólico en el caso de los conjugados con aminoácidos y el grado de polimerización y porcentaje de galoización en el caso de las fracciones, son las principales características estructurales que determinan la actividad de estos compuestos. 2) La toxicidad se ha evaluado mediante ensayos de citotoxicidad utilizando el ensayo de viabilidad de captación del Rojo Neutro en fibroblastos 3T3 y en queratinocitos HaCaT y se ha caracterizando el potencial efecto genotóxico con la técnica del Comet. La presencia de galatos incrementa el efecto citotóxico de los compuestos y, en general, los compuestos más potentes como antioxidantes son también los más citotóxicos, debido al efecto prooxidante de los grupos galato; las concentraciones antioxidantes efectivas fueron inferiores a las concentraciones citotóxicas garantizando así la seguridad de estos productos. Los estudios previos de genotoxicidad muestran que los compuestos estudiados resultan genotóxicos para células no tumorales a concentraciones muy elevadas, alejadas de las concentraciones antioxidantes efectivas. 3) Finalmente, se ha iniciado la caracterización de la interacción de los derivados flavanólicos con la membrana eritrocitaria mediante estudios de morfología celular, de oxidación de proteínas y de fluidez de membrana. Los compuestos modificaron la fluidez de membrana y la morfología de los eritrocitos, pero no alteraron el patrón proteico ni se observó que revertieran los efectos nocivos de los oxidantes empleados.Así, se puede concluir que la galoización es una característica estructural fundamental para explicar los efectos de los compuestos de naturaleza polifenólica a nivel celular y que toda esta serie de sustancias polifenólicas procedente de diversas fuentes naturales, presenta actividad antioxidante en diversos modelos celulares en un rango de concentraciones seguro para células normales. / The imbalance between oxidant substances production, mainly reactive oxygen species (ROS), and antioxidants in the body, namely oxidative stress, is associated with several pathological processes. Therefore, there is an increasing interest in obtaining natural compounds (mainly from agricultural by‐products and other natural wastes) to deal with these ROS‐induced alterations. Among these substances, polyphenolic compounds and specially flavonoids, are recognized by their antioxidant properties and putative role in cardiovascular, neurodegenerative diseases and cancer prevention.We have evaluated the cytotoxicity on non tumoral cells and the antioxidant activity of a serie of flavanol cojugates (catechins), obtained from vegetable extracts through depolimerisation with cysteine derivatives, and several polyphenolic fractions extracted from grape pomace, pine bark and witch hazel ("Hamamelis virginiana") bark. 1) Antioxidant activity was studied by induction of oxidative stress in different cell models by radicals. All compounds showed antioxidant activity and the galloylated compounds were the most effective. 2) Cytotoxicity was evaluated using Neutral Red Uptake assay in fibroblast 3T3 and keratinocytes HaCaT. The strongest antioxidant products were also the most cytotoxic, especially due to the antioxidant power of the gallate group molecules, which is also responsible for the increase in their cytotoxicity.Compounds showed high antioxidant capacity in a concentration range that is not harmful to normal cells. Genotoxicity studies by Comet assay indicated that flavanic conjugates had genotoxic activity at high concentrations. 3) The characterization of the erythrocyte membrane interaction (by means of SEM, SDS‐Page electrophoresis and fluidity assays) showed that these compounds modified membrane fluidity and erythrocyte morphology but not their protein pattern.We can conclude that the flavanic conjugates with cystein derivatives and polyphenolic fractions from natural sources, presented antioxidant activity in several cellular models in a concentration range safe for normal cells. The compound structures mainly responsible for their activity were gallate groups and non phenolic moiety to flavanol conjugates, whereas percentage of galloylation and degree of polymerization were important in the case of polyphenolic fractions.

Tesis-Universidad de Valladolid (inédita). / Incluye bibliografía e índices.