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Genetic inactivation of Kcnj16 identifies Kir5.1 as an important determinant of neuronal PCO2/pH sensitivity

D'Adamo, M.C., Shang, Lijun, Imbrici, P., Brown, S.D.M., Pessia, M., Tucker, S.J. January 2011 (has links)
No / The molecular identity of ion channels which confer PCO(2)/pH sensitivity in the brain is unclear. Heteromeric Kir4.1/Kir5.1 channels are highly sensitive to inhibition by intracellular pH and are widely expressed in several brainstem nuclei involved in cardiorespiratory control, including the locus coeruleus. This has therefore led to a proposed role for these channels in neuronal CO(2) chemosensitivity. To examine this, we generated mutant mice lacking the Kir5.1 (Kcnj16) gene. We show that although locus coeruleus neurons from Kcnj16((+/+)) mice rapidly respond to cytoplasmic alkalinization and acidification, those from Kcnj16((-/-)) mice display a dramatically reduced and delayed response. These results identify Kir5.1 as an important determinant of PCO(2)/pH sensitivity in locus coeruleus neurons and suggest that Kir5.1 may be involved in the response to hypercapnic acidosis.
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Preparação, caracterização e utilização dos radiofármacos (18F)FAZA e [[99mc] (O)HL91] para detecção de hipóxia em cultura de células e em tumores em modelo animal / Preparation, characterization and use of radiopharmaceuticals (18F) and FAZA [[99mc] (O) HL91] to detect hypoxia in cultured cells and in tumors in an animal model

Luz, Carolina Portela 11 November 2013 (has links)
Hipóxia é definida como a baixa teor de oxigênio. Nos tumores a principal causa da hipóxia é a isquemia, que ocorre em função do rápido crescimento da massa tumoral e diminuição ou obstrução dos vasos sanguíneos que irrigam o interior dos tumores. Como a hipóxia é uma das causas do aumento da resistência à radioterapia de radiação e algumas formas de quimioterapia, a identificação de tumores com regiões de hipóxia é de elevada relevância e a utilização de radiofármacos tem sido muito promissora, por ser um método não invasivo e que podem mapear diferentes alterações fisiológicas associadas à hipóxia. Neste trabalho sintetizamos o ligante [[99mTc](O)2HL91], com rendimento final de síntese de 82,6% e preparamos o respectivo complexo de tecnécio, com eficiência de marcação maior que 97 %; também foi preparado o radiofármaco (18F)FAZA, com eficiência de marcação de 17,9% e pureza radioquímica, após purificação, maior que 86 %. Estudos de captação em células de melanoma murino B16F10, apresentaram taxa de captação de 0,73%, em condições de normóxia e de 8,5 % em condições de hipóxia para o [[99mTc](O)2HL91] , sobe as mesmas condições, de 0,73% e 0,98%, para o (18F)FAZA, respectivamente. Estudos de biodistribuição ex vivo mostraram taxa de captação em tumores da ordem de 4,3% para o [[99mTc](O)2HL91] e de 0,56% para o (18F)FAZA, a relação tumor/sangue foi de 2,6% e 2,5%, respectivamente. Para ambos os rins são a principal via de excreção. Análise, por autorradiografia, de cortes dos tumores mostraram claramente a concentração do [[99mTc](O)2HL91] em regiões de hipóxia/necrose. Imagem da distribuição dos radiofármacos em camundongos C57/Bl6, com tumores de células B16F10, utilizando sistema hibrido PET/SPECT/CT dedicado a pequenos animais, mostraram que a concentração do [[99mTc](O)2HL91] permitiu visualizar captação difusa em regiões do tumor, o mesmo foi observado para o (18F)FAZA, mas em uma taxa menor. Em conclusão, os resultados obtidos apresentam as possibilidades de preparação e utilização de dois radiofármacos, o [[99mTc](O)2HL91] e o (18F)FAZA, como agentes marcadores para hipóxia, utilizando as técnicas de SPECT e PET para imagem. Todavia, novos estudos deverão ser realizados para determinação da especificidade desses radiofármacos em diferentes linhagens tumorais / Hypoxia is a deficiency of oxygen in the cell. In tumors the primary cause of hypoxia is ischemia, which occurs due to the rapid growth of the tumor mass and reduction or blockage of the blood vessels decreasing nutrients and oxygen supply in more internal regions of the tumors. Once hypoxia is one cause of the increased resistance to radiation therapy and some forms of chemotherapy, their identification in tumors is highly relevant and use of radiopharmaceuticals has been very promising, because it is a noninvasive and can map different physiological changes associated with hypoxia. In this work, we synthesized the ligand [[99mTc](O)2HL91] given a final synthesis yield of 82.6% and prepared their technetium complex with the labeling efficiency greater than 97%, the (18F)FAZA radiopharmaceutical was also prepared with labeling yield of 17.9% and marking radiochemical purity higher of 86 %, after purification. Uptake studies in murine B16F10 melanoma cells showed uptake rate of 0.73% in normoxic conditions and 8.5% in hypoxic conditions, for [[99mTc](O)2HL91], and, under same conditions, 0.73% and 0.98%, for (18F)FAZA. Ex vivo biodistribution study showed uptake rate in tumors of approximately 4.3% for [[99mTc](O)2HL91] and 0.56% for (18F)FAZA, the tumor/blood ratio was 2.6% and 2.5% respectively. For both products the main route 16 of excretion was by the kidneys. Analysis by autoradiography of tumors sections clearly showed the concentration of [[99mTc](O)2HL91] in hypoxia/necrosis regions. The distribution of radiopharmaceuticals in C57/Bl6 mice implanted with tumor B16F10 cells, using dedicated small animals hybrid system PET/SPECT/C, permitted to observe the uptake of the [[99mTc](O)2HL91] in diffuses points in the tumor regions, the same was observed for the (18F)FAZA, but with lower intensity. In conclusion, the results obtained show possibilities for preparation and use of both radiopharmaceuticals, the [[99mTc](O)2HL91] and (18F)FAZA as agents for hypoxia marker, using the SPECT and PET image techniques. However, further studies should be conducted to determine the specificity of these radiopharmaceuticals in different tumor cell lines
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Efeito fotobiomodulador da terapia laser de baixa intensidade na transição inflamação-reparo em modelo de lesão pulmonar / Effect of low level laser therapy in the transition between inflammation and repair in a model of lung injury

Cury, Vivian 22 October 2013 (has links)
A terapia laser de baixa intensidade (LLLT) é capaz de modular a resposta inflamatória em vários modelos experimentais, reduzindo o infiltrado de células do sistema imune e a secreção de mediadores químicos. Estudos prévios sugerem sua utilidade também no tratamento da lesão pulmonar aguda (LPA), condição caracterizada por intensa reação inflamatória em vias aéreas distais. Assim, considerando os efeitos anti-inflamatórios do laser e a fisiopatologia da LPA, formulamos a hipótese de que a LLLT 660 nm, 10 J/cm2, poderia modular o processo inflamatório nessa patologia favorecendo a transição inflamação-reparo. Foram utilizados camundongos C57BL distribuídos aleatoriamente em 4 grupos: PBS- instilado com PBS intratraqueal; PBS+LLLT- irradiado com LLLT 6 horas após instilação intratraqueal de PBS; LPS- instilado com LPS (5 mg/kg); LPS+LLLT- irradiado com LLLT 6 horas após instilação intratraqueal de LPS. Observou-se que a instilação de LPS intratraqueal levou a um aumento do número de células inflamatórias tanto na região peribronquiolar quanto no lavado broncoalveolar (LBA), detectado na histologia pulmonar e pela expressão de F4/80. Houve também aumento da transcrição e secreção de citocinas (TNF-alfa, IL-1beta, IL-6, IL-10) e quimiocinas (MCP-1) (detectadas por PCR quantitativo e ELISA). A aplicação de LLLT 6 horas após a instilação de LPS causou uma significativa diminuição tanto no influxo de células inflamatórias quanto na secreção de mediadores. Em seguida, foram caracterizadas as populações de macrófagos presentes no tecido pulmonar e observou-se nos animais do grupo LPS+LLLT, comparados ao grupo LPS, uma diminuição na expressão de mRNA de HIF-1alfa e aumento para arginase 1, sugerindo um predomínio da população de macrófagos M2. Esse efeito da LLLT foi também testado em populações de macrófagos peritoneais estimulados com LPS em cultura, porém, embora houvesse diminuição da produção de citocinas e quimiocinas, não foram observadas diferenças nos marcadores de polarização dessas células / A low-level laser therapy (LLLT) is able to modulate the inflammatory response in several experimental models, reducing the infiltration of immune system cells and the secretion of chemical mediators. There are some previous studies suggesting also useful in the treatment of acute lung injury (ALI), a condition characterized by an intense inflammatory reaction in the distal airways. Considering the anti-inflammatory effects of laser and the pathophysiology of ALI, we hypothesized that LLLT 660 nm, 10 J/cm2, could modulate the inflammatory process in this disease favoring the transition between inflammation and repair. C57BL mice were divided into four groups: PBS - intratracheal instillation of PBS; PBS+LLLT - irradiated with LLLT 6 hours after intratracheal instillation of PBS; LPS - intratracheal instillation of LPS (5 mg/kg); LPS+LLLT - irradiated with LLLT 6 hours after intratracheal instillation of LPS. Animals were sacrificed 24 hours after injury. Intratracheal LPS inoculation induced a marked increase in the number of inflammatory cells in perivascular and alveolar spaces (detected by lung histology and in bronchoalveolar lavage), and F4/80 expression (macrophage marker). There was also an increase in the expression and secretion of cytokines (TNF-alfa, IL-1beta, IL-6, IL-10) and chemokine (MCP-1) detected by ELISA and quantitative PCR. The LLLT application 6 hours after LPS induced a significant decrease in both of the inflammatory cells influx and mediators secretion. Then, we characterized the macrophages populations in lung tissue and we observed that in the LPS+LLLT group the expression of HIF-1alfa mRNA was reduced while arginase 1 was increased, which suggested that the M2 macrophages were predominant. The LLLT effect was also tested on peritoneal macrophage population in culture stimulated with LPS and there was decreased of cytokines and chemokine production, however any difference in polarization markers was found
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Avaliação de radiofármacos com [[99mTc]glucarato] e (18F)FAZA na determinação de hipóxia em células e tumores de melanoma murino B16F10 / Evaluation of radiopharmaceuticals with [[99mTc]glucarate] and (18F)FAZA on determination of hypoxia in B16F10 murine melanoma cells and tumors

Evangelista, Monick Junho do Amaral 04 October 2013 (has links)
A baixa oxigenação (hipóxia) altera drasticamente o metabolismo celular e a forma de produção de ATP, que em tumores pode estimular e permitir que as células desenvolvam mecanismos de escape, adaptação e resistência, contribuindo não só para um comportamento maligno e agressivo, mas também lhes conferindo resistência a tratamentos quimioterapêuticos e radioterapêuticos. A detecção de regiões de hipóxia em tumores pode ser realizada com diferentes radiofármacos. Neste trabalho preparamos e avaliamos o comportamento dos radiofármacos (18F)FAZA e [[99mTc]glucarato]- em células de melanoma murino B16F10, correlacionando dados bioquímicos e histopatológicos com a captação celular dos radiofármacos in vitro e com imagens em equipamento PET/SPECT/CT obtidas de camundongos C57Bl6 implantados com tumores. O (18F)FAZA foi obtido em rendimento de 17,9 % e pureza radioquímica de 86,72 %, enquanto que o rendimento e pureza radioquímica do [[99mTc]glucarato]- foi superior a 95 %, sendo que este complexo se liga à proteínas plasmáticas com taxa de aproximadamente 40 % e o complexo é desestabilizados pela mesmas, após 4 horas de incubação a 37 oC. O complexo também não é estável na presença de cisteína e histidina. A captação in vitro do [[99mTc]glucarato]- nas células foi da ordem de 0,1 % independente da condição e do tempo, enquanto que a captação de (18F)FAZA atingiu 0,9 % sob hipóxia e 0,2 % sob normóxia, nos primeiros 15 minutos de estudo. A biodistribuição ex vivo em camundongos apresentou taxa de captação por grama de tumor e razão tumor/sangue da ordem de 0,04 % e 1,49 para o [[99mTc]glucarato]- e de 0,34 % e 1,39 para o (18F)FAZA, em tempo de 1 hora. Imagem obtidas de camundongos, mostraram intensa captação da (18F)FDG no tumor, e tanto (18F)FAZA quanto [[99mTc]glucarato]- foram capazes de evidenciar regiões de hipóxia ou necrose, respectivamente, nos tumores, ainda que com baixa taxa de captação. Imagens autorradiográficas do [[99mTc]glucarato]- nos tumores excisados dos animais apresentaram distribuição homogênea no tumor, com algumas áreas de captação sugeridas como necróticas; tomando a autorradiografia como referência, o [[99mTc]glucarato]- não se concentrou na córtex renal, região reconhecidamente hipóxica. Assim, (18F)FAZA e [[99mTc]glucarato]- puderam ser preparados em nosso laboratório com qualidade suficiente para uso em pesquisa e demonstram potencial para utilização em novos estudos visando a detecção de regiões de hipóxia ou necrose, respectivamente / The low oxygen concentration, also named hypoxia, drastically alters cellular metabolism and the production form of ATP which, in tumors, can stimulate and allow cells to develop mechanisms for escape, adaptation and resistance, contributing not only to malignant and aggressive behavior, but also their conferring resistance to chemotherapeutic and radiotherapeutic treatments. The detection of regions of hypoxia in tumors can be performed using different radiopharmaceuticals. In this work we prepared and evaluated the behavior of radiopharmaceuticals (18F)FAZA and [[99mTc]glucarate]- in B16F10 murine melanoma cells, biochemical and histopathological data correlating it with the radiopharmaceutical cellular uptake, both in vitro or by PET/SPECT/CT imaging obtained from C57Bl6 mice implanted with tumors. The (18F)FAZA was obtained in radiochemical yield of 17.8 % and radiochemical purity of 86.72 %, while the radiochemical yield and purity for [[99mTc]glucarate] - was higher to 95 %, and this complex binds to the plasma proteins at concentration of 40 %, however a the complex is unstable in presence of albumine after 4 hours, at 37 oC. The complex is unstable in the presence of cysteine and histidine, at 37 oC. The in vitro uptake of [[99mTc]glucarate]- in B16F10 cells was approximately 0.1% independently of experimental conditions, while (18F)FAZA reached 0.9%, under hypoxia, and 0.2%, under normoxia, the first 15 minutes of the study. The ex vivo biodistribution in mice showed uptake in tumor and tumor/blood ratio of the 0.04 % and 1.49 for [[99mTc]glucarate]- and 0.34 % and 1.39 for (18F)FAZA. Imaging obtained from mice showed intense uptake of (18F)FDG in the tumor, and both (18F)FAZA and [[99mTc]glucarate]- were able to show hypoxia or necrotic regions in the tumor. Autoradiographic imaging showed homogeneous distribution of [[99mTc]glucarate]- in the slices of tumor excised from animals; taking kidney autoradiography as a reference, the [[99mTc]glucarate]- was not concentrated in renal cortex, a region admittedly hypoxic. In conclusion (18F)FAZA and [[99mTc]glucarate]- could be prepared in our laboratory with sufficient quality for use in research and demonstrate potential for use in future studies aiming to detect regions of hypoxia and necrosis, respectively
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Efeito fotobiomodulador da terapia laser de baixa intensidade na transição inflamação-reparo em modelo de lesão pulmonar / Effect of low level laser therapy in the transition between inflammation and repair in a model of lung injury

Vivian Cury 22 October 2013 (has links)
A terapia laser de baixa intensidade (LLLT) é capaz de modular a resposta inflamatória em vários modelos experimentais, reduzindo o infiltrado de células do sistema imune e a secreção de mediadores químicos. Estudos prévios sugerem sua utilidade também no tratamento da lesão pulmonar aguda (LPA), condição caracterizada por intensa reação inflamatória em vias aéreas distais. Assim, considerando os efeitos anti-inflamatórios do laser e a fisiopatologia da LPA, formulamos a hipótese de que a LLLT 660 nm, 10 J/cm2, poderia modular o processo inflamatório nessa patologia favorecendo a transição inflamação-reparo. Foram utilizados camundongos C57BL distribuídos aleatoriamente em 4 grupos: PBS- instilado com PBS intratraqueal; PBS+LLLT- irradiado com LLLT 6 horas após instilação intratraqueal de PBS; LPS- instilado com LPS (5 mg/kg); LPS+LLLT- irradiado com LLLT 6 horas após instilação intratraqueal de LPS. Observou-se que a instilação de LPS intratraqueal levou a um aumento do número de células inflamatórias tanto na região peribronquiolar quanto no lavado broncoalveolar (LBA), detectado na histologia pulmonar e pela expressão de F4/80. Houve também aumento da transcrição e secreção de citocinas (TNF-alfa, IL-1beta, IL-6, IL-10) e quimiocinas (MCP-1) (detectadas por PCR quantitativo e ELISA). A aplicação de LLLT 6 horas após a instilação de LPS causou uma significativa diminuição tanto no influxo de células inflamatórias quanto na secreção de mediadores. Em seguida, foram caracterizadas as populações de macrófagos presentes no tecido pulmonar e observou-se nos animais do grupo LPS+LLLT, comparados ao grupo LPS, uma diminuição na expressão de mRNA de HIF-1alfa e aumento para arginase 1, sugerindo um predomínio da população de macrófagos M2. Esse efeito da LLLT foi também testado em populações de macrófagos peritoneais estimulados com LPS em cultura, porém, embora houvesse diminuição da produção de citocinas e quimiocinas, não foram observadas diferenças nos marcadores de polarização dessas células / A low-level laser therapy (LLLT) is able to modulate the inflammatory response in several experimental models, reducing the infiltration of immune system cells and the secretion of chemical mediators. There are some previous studies suggesting also useful in the treatment of acute lung injury (ALI), a condition characterized by an intense inflammatory reaction in the distal airways. Considering the anti-inflammatory effects of laser and the pathophysiology of ALI, we hypothesized that LLLT 660 nm, 10 J/cm2, could modulate the inflammatory process in this disease favoring the transition between inflammation and repair. C57BL mice were divided into four groups: PBS - intratracheal instillation of PBS; PBS+LLLT - irradiated with LLLT 6 hours after intratracheal instillation of PBS; LPS - intratracheal instillation of LPS (5 mg/kg); LPS+LLLT - irradiated with LLLT 6 hours after intratracheal instillation of LPS. Animals were sacrificed 24 hours after injury. Intratracheal LPS inoculation induced a marked increase in the number of inflammatory cells in perivascular and alveolar spaces (detected by lung histology and in bronchoalveolar lavage), and F4/80 expression (macrophage marker). There was also an increase in the expression and secretion of cytokines (TNF-alfa, IL-1beta, IL-6, IL-10) and chemokine (MCP-1) detected by ELISA and quantitative PCR. The LLLT application 6 hours after LPS induced a significant decrease in both of the inflammatory cells influx and mediators secretion. Then, we characterized the macrophages populations in lung tissue and we observed that in the LPS+LLLT group the expression of HIF-1alfa mRNA was reduced while arginase 1 was increased, which suggested that the M2 macrophages were predominant. The LLLT effect was also tested on peritoneal macrophage population in culture stimulated with LPS and there was decreased of cytokines and chemokine production, however any difference in polarization markers was found
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Platelet surface receptors and melanoma metastasis / Plättchen-Oberflächenrezeptoren und Melanom-Metastasierung

Erpenbeck, Luise 18 May 2011 (has links)
No description available.
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Antiobesity and antidiabetic activity of P. balsamifera, its active Salicortin, and L. laricina, medicinal plants from the traditional pharmacopoeia of the James Bay Cree

Harbilas, Despina 01 1900 (has links)
La prévalence de l’obésité, du diabète de type 2, et du syndrome métabolique, sont à la hausse chez les Cris d’Eeyou Istchee (CEI-Nord du Québec). Ces problèmes sont aggravés par leur diète non traditionnelle, leur sédentarité, ainsi que par une résistance culturelle aux produits pharmaceutiques. Afin de développer des traitements antidiabétiques culturellement adaptés, notre équipe a effectué une enquête ethnobotanique qui a identifié 17 plantes provenant de la pharmacopée traditionnelle des CEI. À partir des études de criblage effectuées in vitro, deux plantes parmi les 17 ont attiré notre attention. Populus balsamifera L. (Salicaceae) pour ses propriétés anti-obésité et Larix laricina K. Koch (Pinaceae) pour ses propriétés antidiabétiques. P. balsamifera et son composé actif salicortin ont inhibé l’accumulation de triglycérides durant l’adipogénèse dans les adipocytes 3T3-L1. L. laricina a augmenté le transport de glucose et l’activation de l’AMPK dans les cellules musculaires C2C12, l’adipogénèse dans les 3T3-L1 et a démontré un fort potentiel découpleur (propriété anti-obésité). Les objectifs de cette thèse sont d'évaluer les potentiels anti-obésité et antidiabétique et d’élucider les mécanismes d'action de P. balsamifera, salicortin, et L. laricina chez la souris C57BL/6 rendue obèse par une diète riche en gras (HFD). Les souris ont été soumises pendant huit (étude préventive) ou seize semaines (étude traitement) à une HFD, ou à une HFD dans laquelle P. balsamifera, salicortin, ou L. laricina a été incorporé soit dès le départ (prévention), ou dans les 8 dernières des 16 semaines d'administration de HFD (traitement). iv Les résultats démontrent que P. balsamifera (dans les deux études) et salicortin (évalué dans l’étude traitement) diminuent: le poids corporel, le gras rétropéritonéal, la sévérité de la stéatose et l’accumulation de triglycérides hépatique (ERK impliqué), les niveaux de glycémie et d'insuline, et le ratio leptine/adiponectine. Dans les deux études, P. balsamifera a significativement réduit la consommation de nourriture mais cet effet coupe-faim nécessite d’être approfondi. Dans l'étude préventive, P. balsamifera a augmenté la dépense énergétique (hausse de la température à la surface de la peau et de l’activation de la protéine découplante-1; UCP-1). Les voies de signalisation activées par P. balsamifera et par salicortin (de façon plus modeste) sont impliquées dans: la production de glucose hépatique (Akt), l’expression de Glut4 dans le muscle squelettique, la captation du glucose et du métabolisme des lipides (Akt dans le tissu adipeux), la différenciation des adipocytes (ERK et PPARg), l’inflammation dans le foie (IKKαβ), et l'oxydation des acides gras dans le muscle, le foie, ou le tissu adipeux (PPARa et CPT-1). D’autre part, L. laricina a également diminué les niveaux de glycémie et d’insuline, le ratio leptine/adiponectine, le gras rétropéritonéal et le poids corporel. Ces effets ont été observés en conjonction avec une augmentation de la dépense énergétique: hausse de température à la surface de la peau (prévention) et amélioration de la fonction mitochondriale et de la synthèse d'ATP (traitement). En conclusion, l’utilisation de P. balsamifera, salicortin et L. laricina comme des traitements alternatifs et culturellement adaptés aux CEI représente une contribution importante dans la prévention et le traitement de l’obésité et du diabète. / The prevalence of obesity, insulin resistance, and the metabolic syndrome is increasing among the Cree of Eeyou Istchee (CEI - Northern Quebec). Non-traditional diet and sedentary lifestyle along with cultural disconnect of modern type 2 diabetes (T2D) therapies are involved. In order to establish culturally adapted antidiabetic treatments, our research team conducted an ethnobotanical survey, where 17 plants were identified from the CEI traditional pharmacopoeia. Based on data obtained from in vitro screening studies, two plant species out of 17 were of particular interest for their properties as antiobesity, namely Populus balsamifera L. (Salicaceae), and antidiabetic agents, namely Larix laricina K. Koch (Pinaceae). P. balsamifera and its active salicortin inhibited triglyceride accumulation during adipogenesis in 3T3-L1 adipocytes. L. laricina increased glucose uptake and AMPK activation in C2C12 myotubes, adipogenesis in the 3T3-L1 adipocyte cell line, and was observed as one of the strongest uncouplers, severely disrupting mitochondrial function (increasing fuel consumption/metabolic rate; antiobesity property). The purpose of this PhD thesis is to evaluate the antiobesity and antidiabetic potential of P. balsamifera, salicortin, and L. laricina, in an in vivo model of diet-induced obese (DIO) C57BL/6 mice, as well as to investigate their possible mechanisms of action. Mice were subjected for eight (prevention study) or sixteen weeks (treatment study) to a high fat diet (HFD), or HFD to which P. balsamifera, salicortin, or L. laricina were incorporated either at onset (prevention), or in the last 8 of the 16 weeks of administration of the HFD (treatment). The results showed that P. balsamifera (in either study) and salicortin (incorporated in HFD only in treatment study) decreased the weight of whole vii body, retroperitoneal fat pad, reduced the severity of hepatic macrovesicular steatosis and triglyceride accumulation (ERK pathway implicated). They also decreased glycemia and improved insulin sensitivity by diminishing insulin levels, and altering adipokine secretion whereby reducing the leptin/adiponectin ratio. In both studies, P. balsamifera significantly reduced food intake. This appetite-reducing effect needs to be investigated further. In the prevention study this was accompanied by an increase in energy expenditure (increase in skin temperature and tends to increase expression of uncoupling protein-1; UCP-1). The signaling pathways activated by P. balsamifera and slightly by salicortin are implicated in either controlling hepatic glucose output (Akt), skeletal muscle Glut4 expression, glucose uptake and lipid metabolism in adipose tissue (Akt), adipocyte differentiation (ERK pathway and PPARg), decreasing the hepatic inflammatory state (IKKab), and increasing muscular, hepatic, or adipose tissue fatty acid oxidation (PPARa, CPT-1). As for L. laricina, it effectively decreased glycemia levels, insulin levels and the leptin/adiponectin ratio, improved insulin sensitivity and slightly decreased abdominal fat pad and body weights. This occurred in conjunction with increased energy expenditure as demonstrated by elevated skin temperature in the prevention study, and tendency to improve mitochondrial function and ATP synthesis in the treatment protocol. In conclusion, these results represent a major contribution, identifying P. balsamifera, salicortin, and L. laricina, as promising alternative, and culturally adapted therapies for the prevention and treatment care of obesity and diabetes among the CEI.
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Avaliação de radiofármacos com [[99mTc]glucarato] e (18F)FAZA na determinação de hipóxia em células e tumores de melanoma murino B16F10 / Evaluation of radiopharmaceuticals with [[99mTc]glucarate] and (18F)FAZA on determination of hypoxia in B16F10 murine melanoma cells and tumors

Monick Junho do Amaral Evangelista 04 October 2013 (has links)
A baixa oxigenação (hipóxia) altera drasticamente o metabolismo celular e a forma de produção de ATP, que em tumores pode estimular e permitir que as células desenvolvam mecanismos de escape, adaptação e resistência, contribuindo não só para um comportamento maligno e agressivo, mas também lhes conferindo resistência a tratamentos quimioterapêuticos e radioterapêuticos. A detecção de regiões de hipóxia em tumores pode ser realizada com diferentes radiofármacos. Neste trabalho preparamos e avaliamos o comportamento dos radiofármacos (18F)FAZA e [[99mTc]glucarato]- em células de melanoma murino B16F10, correlacionando dados bioquímicos e histopatológicos com a captação celular dos radiofármacos in vitro e com imagens em equipamento PET/SPECT/CT obtidas de camundongos C57Bl6 implantados com tumores. O (18F)FAZA foi obtido em rendimento de 17,9 % e pureza radioquímica de 86,72 %, enquanto que o rendimento e pureza radioquímica do [[99mTc]glucarato]- foi superior a 95 %, sendo que este complexo se liga à proteínas plasmáticas com taxa de aproximadamente 40 % e o complexo é desestabilizados pela mesmas, após 4 horas de incubação a 37 oC. O complexo também não é estável na presença de cisteína e histidina. A captação in vitro do [[99mTc]glucarato]- nas células foi da ordem de 0,1 % independente da condição e do tempo, enquanto que a captação de (18F)FAZA atingiu 0,9 % sob hipóxia e 0,2 % sob normóxia, nos primeiros 15 minutos de estudo. A biodistribuição ex vivo em camundongos apresentou taxa de captação por grama de tumor e razão tumor/sangue da ordem de 0,04 % e 1,49 para o [[99mTc]glucarato]- e de 0,34 % e 1,39 para o (18F)FAZA, em tempo de 1 hora. Imagem obtidas de camundongos, mostraram intensa captação da (18F)FDG no tumor, e tanto (18F)FAZA quanto [[99mTc]glucarato]- foram capazes de evidenciar regiões de hipóxia ou necrose, respectivamente, nos tumores, ainda que com baixa taxa de captação. Imagens autorradiográficas do [[99mTc]glucarato]- nos tumores excisados dos animais apresentaram distribuição homogênea no tumor, com algumas áreas de captação sugeridas como necróticas; tomando a autorradiografia como referência, o [[99mTc]glucarato]- não se concentrou na córtex renal, região reconhecidamente hipóxica. Assim, (18F)FAZA e [[99mTc]glucarato]- puderam ser preparados em nosso laboratório com qualidade suficiente para uso em pesquisa e demonstram potencial para utilização em novos estudos visando a detecção de regiões de hipóxia ou necrose, respectivamente / The low oxygen concentration, also named hypoxia, drastically alters cellular metabolism and the production form of ATP which, in tumors, can stimulate and allow cells to develop mechanisms for escape, adaptation and resistance, contributing not only to malignant and aggressive behavior, but also their conferring resistance to chemotherapeutic and radiotherapeutic treatments. The detection of regions of hypoxia in tumors can be performed using different radiopharmaceuticals. In this work we prepared and evaluated the behavior of radiopharmaceuticals (18F)FAZA and [[99mTc]glucarate]- in B16F10 murine melanoma cells, biochemical and histopathological data correlating it with the radiopharmaceutical cellular uptake, both in vitro or by PET/SPECT/CT imaging obtained from C57Bl6 mice implanted with tumors. The (18F)FAZA was obtained in radiochemical yield of 17.8 % and radiochemical purity of 86.72 %, while the radiochemical yield and purity for [[99mTc]glucarate] - was higher to 95 %, and this complex binds to the plasma proteins at concentration of 40 %, however a the complex is unstable in presence of albumine after 4 hours, at 37 oC. The complex is unstable in the presence of cysteine and histidine, at 37 oC. The in vitro uptake of [[99mTc]glucarate]- in B16F10 cells was approximately 0.1% independently of experimental conditions, while (18F)FAZA reached 0.9%, under hypoxia, and 0.2%, under normoxia, the first 15 minutes of the study. The ex vivo biodistribution in mice showed uptake in tumor and tumor/blood ratio of the 0.04 % and 1.49 for [[99mTc]glucarate]- and 0.34 % and 1.39 for (18F)FAZA. Imaging obtained from mice showed intense uptake of (18F)FDG in the tumor, and both (18F)FAZA and [[99mTc]glucarate]- were able to show hypoxia or necrotic regions in the tumor. Autoradiographic imaging showed homogeneous distribution of [[99mTc]glucarate]- in the slices of tumor excised from animals; taking kidney autoradiography as a reference, the [[99mTc]glucarate]- was not concentrated in renal cortex, a region admittedly hypoxic. In conclusion (18F)FAZA and [[99mTc]glucarate]- could be prepared in our laboratory with sufficient quality for use in research and demonstrate potential for use in future studies aiming to detect regions of hypoxia and necrosis, respectively
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Preparação, caracterização e utilização dos radiofármacos (18F)FAZA e [[99mc] (O)HL91] para detecção de hipóxia em cultura de células e em tumores em modelo animal / Preparation, characterization and use of radiopharmaceuticals (18F) and FAZA [[99mc] (O) HL91] to detect hypoxia in cultured cells and in tumors in an animal model

Carolina Portela Luz 11 November 2013 (has links)
Hipóxia é definida como a baixa teor de oxigênio. Nos tumores a principal causa da hipóxia é a isquemia, que ocorre em função do rápido crescimento da massa tumoral e diminuição ou obstrução dos vasos sanguíneos que irrigam o interior dos tumores. Como a hipóxia é uma das causas do aumento da resistência à radioterapia de radiação e algumas formas de quimioterapia, a identificação de tumores com regiões de hipóxia é de elevada relevância e a utilização de radiofármacos tem sido muito promissora, por ser um método não invasivo e que podem mapear diferentes alterações fisiológicas associadas à hipóxia. Neste trabalho sintetizamos o ligante [[99mTc](O)2HL91], com rendimento final de síntese de 82,6% e preparamos o respectivo complexo de tecnécio, com eficiência de marcação maior que 97 %; também foi preparado o radiofármaco (18F)FAZA, com eficiência de marcação de 17,9% e pureza radioquímica, após purificação, maior que 86 %. Estudos de captação em células de melanoma murino B16F10, apresentaram taxa de captação de 0,73%, em condições de normóxia e de 8,5 % em condições de hipóxia para o [[99mTc](O)2HL91] , sobe as mesmas condições, de 0,73% e 0,98%, para o (18F)FAZA, respectivamente. Estudos de biodistribuição ex vivo mostraram taxa de captação em tumores da ordem de 4,3% para o [[99mTc](O)2HL91] e de 0,56% para o (18F)FAZA, a relação tumor/sangue foi de 2,6% e 2,5%, respectivamente. Para ambos os rins são a principal via de excreção. Análise, por autorradiografia, de cortes dos tumores mostraram claramente a concentração do [[99mTc](O)2HL91] em regiões de hipóxia/necrose. Imagem da distribuição dos radiofármacos em camundongos C57/Bl6, com tumores de células B16F10, utilizando sistema hibrido PET/SPECT/CT dedicado a pequenos animais, mostraram que a concentração do [[99mTc](O)2HL91] permitiu visualizar captação difusa em regiões do tumor, o mesmo foi observado para o (18F)FAZA, mas em uma taxa menor. Em conclusão, os resultados obtidos apresentam as possibilidades de preparação e utilização de dois radiofármacos, o [[99mTc](O)2HL91] e o (18F)FAZA, como agentes marcadores para hipóxia, utilizando as técnicas de SPECT e PET para imagem. Todavia, novos estudos deverão ser realizados para determinação da especificidade desses radiofármacos em diferentes linhagens tumorais / Hypoxia is a deficiency of oxygen in the cell. In tumors the primary cause of hypoxia is ischemia, which occurs due to the rapid growth of the tumor mass and reduction or blockage of the blood vessels decreasing nutrients and oxygen supply in more internal regions of the tumors. Once hypoxia is one cause of the increased resistance to radiation therapy and some forms of chemotherapy, their identification in tumors is highly relevant and use of radiopharmaceuticals has been very promising, because it is a noninvasive and can map different physiological changes associated with hypoxia. In this work, we synthesized the ligand [[99mTc](O)2HL91] given a final synthesis yield of 82.6% and prepared their technetium complex with the labeling efficiency greater than 97%, the (18F)FAZA radiopharmaceutical was also prepared with labeling yield of 17.9% and marking radiochemical purity higher of 86 %, after purification. Uptake studies in murine B16F10 melanoma cells showed uptake rate of 0.73% in normoxic conditions and 8.5% in hypoxic conditions, for [[99mTc](O)2HL91], and, under same conditions, 0.73% and 0.98%, for (18F)FAZA. Ex vivo biodistribution study showed uptake rate in tumors of approximately 4.3% for [[99mTc](O)2HL91] and 0.56% for (18F)FAZA, the tumor/blood ratio was 2.6% and 2.5% respectively. For both products the main route 16 of excretion was by the kidneys. Analysis by autoradiography of tumors sections clearly showed the concentration of [[99mTc](O)2HL91] in hypoxia/necrosis regions. The distribution of radiopharmaceuticals in C57/Bl6 mice implanted with tumor B16F10 cells, using dedicated small animals hybrid system PET/SPECT/C, permitted to observe the uptake of the [[99mTc](O)2HL91] in diffuses points in the tumor regions, the same was observed for the (18F)FAZA, but with lower intensity. In conclusion, the results obtained show possibilities for preparation and use of both radiopharmaceuticals, the [[99mTc](O)2HL91] and (18F)FAZA as agents for hypoxia marker, using the SPECT and PET image techniques. However, further studies should be conducted to determine the specificity of these radiopharmaceuticals in different tumor cell lines
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Antiobesity and antidiabetic activity of P. balsamifera, its active Salicortin, and L. laricina, medicinal plants from the traditional pharmacopoeia of the James Bay Cree

Harbilas, Despina 01 1900 (has links)
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