Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-05-25T13:46:24Z No. of bitstreams: 1 2016_AliciaSimalieOmbredane.pdf: 2064852 bytes, checksum: b44036cc1dea0669306297b2c133343e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-25T20:43:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AliciaSimalieOmbredane.pdf: 2064852 bytes, checksum: b44036cc1dea0669306297b2c133343e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T20:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AliciaSimalieOmbredane.pdf: 2064852 bytes, checksum: b44036cc1dea0669306297b2c133343e (MD5) / O câncer de pele não melanoma (CPNM) é o tipo de tumor de maior incidência no Brasil, e o subtipo maligno denominado de carcinoma epidermoide representa 70% das mortes por CPNM. Os tratamentos convencionais apresentam grande chance de cura, entretanto, são geralmente associados a vários efeitos colaterais adversos localizados e/ou sistêmicos. Portanto, o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas é de grande interesse. O uso de compostos naturais e de nanopartículas de prata (AgNPs) demonstram uma grande relevância para o tratamento de vários tipos de câncer. Adicionalmente, a síntese verde de AgNPs consiste em utilizar organismos biológicos e/ou biomoléculas isoladas como agentes redutores e estabilizantes. Portanto, o método de síntese se torna mais eco-amigável, de menor custo e biocompatível. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é de sintetizar AgNPs utilizando extrato aquoso (EA) do tubérculo de açafrão (Curcuma longa) e nitrato de prata (AgNO3), associá-las com polímeros de quitosana, caracterizá-las, avaliar a citotoxicidade em células tumorais de CPNM (A431) e não tumorais (queratinócitos - HaCAT) e investigar seus possíveis mecanismos de ação em linhagem de CPNM (A431), in vitro. O rendimento da síntese de AgNPs foi dependente da variação de temperatura de armazenamento da C. longa, do método de extração, da temperatura de síntese e da concentração de EA e de AgNO3. Após a otimização da síntese (C. longa armazenada a temperatura ambiente, extração por fervura, síntese a 75°C por 24 horas com 2 mg/mL de EA e 1 mM de AgNO3) a quitosana foi utilizada para recobrir as AgNPs devido às suas propriedades de biocompatibilidade, biodegradabilidade e bioadesividade. As AgNPs obtidas apresentaram uma homogeneidade e estabilidade coloidal moderadas (PdI de 0,319 ± 0,043 e potencial Zeta de -24,8 ± 2,2 mV) com diâmetro hidrodinâmico (DH) de 210,3 ± 57,1 nm. Em paralelo, as AgNPs recobertas por quitosana (CH-AgNPs) apresentaram DH de 328,0 ± 61,6 nm, moderada homogeneidade (PdI de 0,372 ± 0,059) e estabilidade coloidal (potencial Zeta de +53,9 ± 3,1 mV). A forma das nanopartículas foi avaliada por técnicas de microscopia. As amostras demonstraram ser estáveis por 30 dias a 4°C. Além disso, ambas demonstraram atividade citotóxica dose-dependente em células A431 e HaCAT. A investigação dos possíveis mecanismos de ação das AgNPs expostas às células A431 por 24 horas a 50μM demonstrou a indução de lesão de membrana plasmática (50%), diminuição da proliferação celular (50%), aumento da taxa de fragmentação de DNA (40%) e do potencial de membrana mitocondrial. Além disso, as CH-AgNPs bloquearam as células em fase G1 do ciclo celular e apresentaram maior marcação por Anexina-V, sugerindo morte celular por apoptose. Em suma, pode-se concluir que a síntese verde demonstrou ser uma boa alternativa para a obtenção de AgNPs com grande potencial citotóxico. A associação com a quitosana pode representar um potencial promissor para o tratamento de CPMN. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nonmelanoma skin cancers (NMSC) represents the most incident tumor in Brazil, and the malignant subtype squamous cell carcinoma accounts for 70% of deaths from NMSC. Conventional treatments have great chance of cure, however, they are usually associated with several localized and/or systemic adverse side effects. Therefore, the development of new therapeutic strategies is of great interest. The use of natural compounds and silver nanoparticles (AgNPs) showed a great importance for the treatment of various cancers. Additionally, the green synthesis of AgNPs consists of using biological organisms and/or biomolecules isolated as reducing agents and stabilizers. Therefore, this method of synthesis becomes more eco-friendly, less costly and biocompatible. Given the above, the objective of this study is to synthesize AgNPs using aqueous extract (EA) of turmeric tuber (Curcuma longa) and silver nitrate (AgNO3), associate them with chitosan polymers, characterize them, analyze the cytotoxicity NMSC tumor (A431) and non-tumor cells (keratinocytes - HaCaT) and investigate the possible mechanisms of action in NMSC cells line (A431) in vitro. The yield of synthesis was dependent on the variation of the storage temperature of C. longa, the method of extraction, the temperature of synthesis and the concentration of EA and AgNO3. After optimization of the synthesis parameters (C. longa stored at room temperature, extraction by boiling, and synthesis at 75°C for 24 hours with 2 mg/ml EA and 1 mM AgNO3) chitosan was used to coat AgNPs due to its properties of biocompatibility, biodegradability and bioadhesiveness. The obtained AgNPs showed a moderate homogeneity and colloidal stability (0.319 ± 0.043 PDI and Zeta potential of - 24.8 ± 2.2 mV) with hydrodynamic diameter (HD) of 210.3 ± 57.1 nm. In parallel, covered with chitosan (CH-AgNPs) exhibited HD of 328.0 ± 61.6 nm, moderate homogeneity (PDI 0.372 ± 0.059), and colloidal stability (Zeta potential of +53.9 ± 3.1 mV). The shape of the nanoparticles was analyzed by microscopy techniques. The samples proved to be stable for 30 days at 4°C. In addition, both showed dosedependent cytotoxic activity in HaCaT and A431 cells. The investigation of possible mechanisms of action of AgNPs exposed to A431 cells for 24 hours at 50 μM demonstrated the induction of plasma membrane injury (50%), reduction of cell proliferation (50%), increased of DNA fragmentation rate (40%) and mitochondrial membrane potential and induction of cell death by apoptosis. Furthermore, CH-AgNPs blocked cells in G1 phase of the cell cycle and presented anexin-V dialing suggesting cell death by apoptosis. In short, it can be concluded that the green synthesis proved to be a good alternative for obtaining AgNPs with high cytotoxic potential. The association with chitosan may represent a promising potential for the treatment of CPMN.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-05-11T17:13:37Z No. of bitstreams: 1 2017_HenriqueLobackLopesdeAraújo.pdf: 2808063 bytes, checksum: 927e10f3e7f200b69b3c0dbe06c4b134 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-26T18:23:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_HenriqueLobackLopesdeAraújo.pdf: 2808063 bytes, checksum: 927e10f3e7f200b69b3c0dbe06c4b134 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T18:23:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_HenriqueLobackLopesdeAraújo.pdf: 2808063 bytes, checksum: 927e10f3e7f200b69b3c0dbe06c4b134 (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / O Câncer de Pele Não Melanoma (CNPM) o tipo de câncer que possui maior incidência no Brasil e no mundo. O ácido anacárdico (AA) é um composto proveniente da casca da castanha do caju (Anacardium occidentale) que vem atraindo grande interesse nos últimos anos devido ás suas propriedades antitumorais, antibióticas, gastroprotetoras e antioxidantes. O açaí (Euterpe oleracea Mart.) também vem atraindo a atenção de pesquisadores, por ser rico em polifenóis com atividades como supressão tumoral, antiproliferativo e pró-apoptótica. Grande parte desses fitoquímicos que possuem atividades terapêuticas são pouco solúveis em soluções aquosas, o que dificulta sua administração e absorção no organismo. Desta forma, a encapsulação desses compostos em nanoestruturas se torna uma alternativa plausível para potencializar seus efeitos biológicos. Diante do exposto, o presente projeto de pesquisa tem como objetivo avaliar os efeitos de combinações entre o ácido anacárdico (AA) derivado da casca da castanha do caju (Anacardium occidentale) e o óleo de açaí (Euterpe oleracea Mart.), livres ou nanoestruturados, no tratamento de câncer de pele não melanoma in vitro. Os testes de estabilidade mostraram que a nanoemulsão à base de óleo de açaí (AçNE) apresentaram gotículas com diâmetro hidrodinâmico de ± 140 nm, com índice de polidespersão de 0,229, potencial de superfície de ± 17,6 mV e pH 7 por 120 dias. Foi possível modificar a superfície das AçNE adicionando polímeros de quitosana (CH), polietileno glicol (PEG) e fosfolipídios catiônicos DOTAP (1,2-Dioleoiloxi-3-(trimetilamónio) propano). Tais formulações não apresentaram efeito citotóxico nas linhagens A431 e HaCaT, independentemente do tipo de superfície. Os tratamentos AçNE associado ao AA provocaram uma significativa redução na viabilidade das células A431, porém não foi observado efeito de sinergismo entre os mesmos. Em contrapartida, quando ambos compostos foram adicionados na forma não-nanoestruturada, observou-se redução de 90% da viabilidade de células A431 em 24 horas. Dados de citometria de fluxo indicam que a combinação dos compostos livres resulta em morte celular por apoptose e bloqueio do ciclo celular. O presente estudo sugere que a combinação de óleo de açaí e AA é uma promissora alternativa terapêutica antitumoral a ser mais explorada em estudos futuros. / Non-Melanoma Skin Cancer (CNPM) is the type of cancer that has the highest incidence in Brazil and worldwide. Anacardic acid (AA) is a compound derived from cashew nuts (Anacardium occidentale) that has attracted great interest in recent years due to its antitumor, antibiotic, gastroprotective and antioxidant properties. Açaí (Euterpe oleracea Mart.) has also attracted the attention of researchers, because it is rich in polyphenols which shows great activity as a tumor suppressor, antiproliferative and pro-apoptotic. Most of these phytochemicals that have therapeutic activities are poorly soluble in aqueous solutions, which hinders their administration and absorption in the body. In this way, the encapsulation of these compounds in nanostructures becomes a plausible alternative to enhance their biological effects. Thus, the present research project has the objective of evaluating the effects of anacardic acid (AA) derived from cashew nut shell (Anacardium occidentale) and açaí oil (Euterpe oleracea Mart.), free or nanostructured, in the treatment of non-melanoma skin cancer in vitro. The stability tests showed that the açaí oil-based nanoemulsion (AçNE) showed droplets with a hydrodynamic diameter of ± 140 nm, with a polydispersion index of 0.229, surface potential of ± 17.6 mV and pH 7 for 120 days. It was possible to modify the surface of the AçNE by adding polymers of chitosan (CH), polyethylene glycol (PEG) and cationic phospholipids DOTAP (1,2-Dioleoyloxy-3- (trimethylammonium) propane). Such formulations showed no cytotoxic effect on the A431 and HaCaT cell lines, regardless of surface type. The AçNE treatments associated with AA caused a significant reduction in the viability of A431 cells, but no synergism was observed between them. On the other hand, when both compounds were added in the non-nanostructured form, a 90% reduction in the viability of A431 cells was observed in 24 hours. Flow cytometry data indicate that the combination of the free compounds results in cell death by apoptosis and cell cycle block. The present study suggests that the combination of acai oil and AA is a promising alternative antitumor therapy to be further explored in future studies.