Orientador :Iracilda Zeppone Carlos / Banca: Danielle Cardoso Geraldo Maia / Banca: Márcia Antoniazi Michelin / Banca: Dagmar Ruth Stach-Machado / Banca: Leila Aparecida Chiavacci / Resumo: Introdução: a integrina αvβ3 causa adesão celular à vitronectina e está expressa em diversos tumores humanos, mas está em níveis muito reduzidos nos tecidos normais, sendo mais notável em células derivadas da medula óssea. A desintegrina recombinante DisBa-01 se liga à integrina αvβ3, inibindo a adesão celular à vitronectina. Apresenta também uma capacidade antimetastática in vivo e antitrombótica in vitro. As micelas são sistemas de transporte que podem direcionar o fármaco ao tecido alvo de forma passiva, se acumulando onde a microvasculatura esteja mais permeável, como no caso do câncer. Objetivos: verificar a perda de adesão, a liberação de mediadores, a citotoxicidade e a anoikis gerados pela desintegrina DisBa-01, tanto em sua forma livre como incorporada em micelas, em linhagens celulares que expressem ou não a integrina αvβ3. Métodos: a desintegrina foi expressa em bactérias Escherichia coli a partir de um cDNA fusionado ao vetor pET28a, e então purificada por cromatografias e diálises. As micelas controle (M-C) ou contendo a desintegrina (M-DB) foram estruturadas com polissorbato 80 e fosfatidilcolina de soja, e foi observado o diâmetro médio e índice de polidispersidade por espalhamento dinâmico de luz, o potencial zeta por microeletroforese, a eficiência de encapsulação por dosagem protéica de Lowry, a avaliação estrutural da desintegrina encapsulada por espectroscopias de dicroísmo circular e de fluorescência e a estrutura das micelas pela curva de SAXS. As micelas e a proteína livre foram testadas em linhagens HUVEC e SC, contendo a integrina αvβ3, e K562, não contendo esta integrina. Foram avaliados a citotoxicidade pelo teste de MTT, a inibição de adesão celular ou descolamento a vitronectina e fibronectina por quantificação das células aderidas com cristal violeta, a anoikis por observação das células viáveis e em apoptose se aderidas ou não por MTT, Apo-Direct ... / Abstract: Introduction: integrin αvβ3 sustain cellular adhesion to vitronectin and is expressed on a diversity of human tumors but is present at very low levels on normal tissues, with notable expression on bone marrow-derived cells. The recombinant disintegrin DisBa-01 binds to αvβ3 integrin, inhibiting cell adhesion to vitronectin. It also features an in vivo anti-metastatic ability and in vitro anti-thrombotic function. Micelles are a transport system that can direct a drug to the target tissue passively, accumulating where microvasculature is more permeable, which happens on cancer. Objectives: to verify adhesion loss, mediators production, citotoxicity and anoikis generated by disintegrin DisBa-01, both in its free form or incorporated into micelles, in cell lines expressing or not αvβ3 integrin. Methods: the disintegrin was expressed in Escherichia coli using a cDNA fused to vector pET28a, and then purified by chromatography and dialyses. Control micelles (M-C) or containing disintegrin (M-DB) were assembled using polysorbate 80 and soy phosphatidylcholine, and it was observed the average diameter and polydispersity index by dynamic light scattering, zeta potential by microelectrophoresis, the efficiency of encapsulation by protein determination using Lowry reagent, structural assessment of disintegrin encapsulated by circular dichroism spectroscopy and fluorescence spectroscopy and micelles' structure by SAXS curve. The protein free or incorporated into micelles were tested in HUVEC and SC, containing integrin αvβ3, and in K562, not containing this integrin. Cytotoxicity was evaluated by MTT assay, inhibition of cell adhesion and detachment to vitronectin or fibronectin by quantifying the adherent cells with crystal violet, the anoikis by observation of viable cells and apoptosis, whether attached or not, by MTT, Apo-Direct and annexin V, and production of mediators VEGF-A, IL-8, TGF-β, TNF-α, IL-12 and ... / Doutor

As plantas medicinais têm sido amplamente empregadas, constituindo parte das ferramentas terapêuticas utilizadas no controle das mais variadas moléstias humanas. Neste estudo, foi objetivado a verificação das atividades antibacteriana e antiparasitária de extratos aquoso e etanólico de Acanthospermum australe. Os extratos etanólico e aquoso de Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze foram obtidos por maceração estática a frio em etanol/água (9:1), e por infusão, em água deionizada, a 90°C, respectivamente. Ambos foram filtrados e os solventes removidos a 40°C, a pressão reduzida. O rendimento do extrato etanólico foi de 12,8% p/p e do extrato aquoso foi de 17,1% p/p. Os extratos secos foram reconstituídos em metanol para obter concentração final de 100 g/mL e 200 g/mL. A atividade antibacteriana dos extratos foi avaliada frente às bactérias Staphylococcus aureus (ATCC 6538P) e Escherichia coli (ATCC 25922), pelo método de difusão em ágar, e a atividade amebicida frente à A. polyphaga (ATCC 30461). O efeito citotóxico dos extratos foi testado em células de mamíferos utilizando brometo de 3-[4,5-dimetil-tiazol2-il]-2,5-difeniltertrazólio (MTT), sendo que ambos apresentaram efeito citotóxico contra células de linhagem VERO (ATCC CCL-81). Foi observada a inibição de crescimento dos microrganismos bacterianos por ambos os extratos, nas concentrações testadas. O extrato etanólico, na concentração de 10 mg/mL, apresentou 100% de letalidade a trofozoítos de A. polyphaga (ATCC 30461) nas concentrações de 10, 5, 2,5, 1,25 e 0,625 mg/mL, em 24 h. Paralelamente, foi realizada a análise fitoquímica dos extratos aquoso e etanólico para a determinação de compostos fenólicos (taninos, flavonóides, ácidos fenólicos e antraquinonas), alcalóides e compostos terpênicos. Os extratos apresentaram perfis qualitativamente semelhantes, caracterizados pela presença de taninos, flavonóides, ácidos fenólicos e compostos terpênicos. / Medicinal plants have been widely employed, constituting part of the therapeutic tools used in the control of various human diseases. In this study, was aimed do verify the antibacterial and amebicidal active evaluation of aqueous and athanolic extracts of Acanthospermum austral. The aqueous and ethanolic extracts of Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze were obtained by static maceration in cold ethanol / water (9:1), and infusion in deionized water at 90°C, respectively. Both were filtered and the solvents were removed at 40°C under reduced pressure. The yield of a ethanolic extract was 12.8% p/p and the aqueous extract was 17.1% w/p. The dried extracts were reconstituted in methanol to obtain final concentration of 100 g/mL and 200 g/mL. The antibacterial activity of extracts was evaluated against the bacteria Staphylococcus aureus (ATCC 6538P) and Escherichia coli (ATCC 25922) by agar diffusion method, and the amebic activity against A. Polyphaga (ATCC 30461). The cytotoxic effect of the extracts was tested in mammalian cells using bromide of 3-[4,5-dimethyl-tiazol2-yl]-difeniltertrazólio -2.5 (MTT), both of which showed cytotoxic effect against Vero cell line (ATCC CCL -81). It was observed inhibition of bacterial growth of microorganisms by both extracts at the concentrations tested. The ethanolic extract at a concentration of 10 mg/mL, showed 100% lethality of the trophozoites of A. Polyphaga (ATCC 30461) in concentrations of 10, 5, 2.5, 1.25 and 0.625 mg / mL in 24 hours. In parallel, we performed the phytochemical analysis of aqueous and ethanolic for the determination of phenolic compounds (tannins, flavonoids, phenolic acids and anthraquinones), alkaloids and terpene compounds. The extracts showed qualitatively similar profiles, characterized by the presence of tannins, flavonoids, phenolic acids and terpene compounds.

O diseleneto de difenila, objeto de estudo desse trabalho é um composto orgânico simples e estável, utilizado como reagente eletrofílico em indústrias de síntese química, com interessantes atividades farmacológicas e vários efeitos tóxicos. O objetivo desse estudo é aumentar o conhecimento a respeito dos efeitos do DPDS em células de mamíferos em cultura, com intuito de investigar novos efeitos farmacológicos e entender os mecanismos envolvidos em sua toxicidade. A abordagem experimental foi realizada em fibroblastos de pulmão de hamster chinês em cultura e em órgãos e tecidos de camundongos, avaliando-se o estado redox celular, citotoxicidade, genotoxicidade e potencial mutagênico. Esse trabalho avaliou os efeitos citotóxicos, pró-oxidantes, genotóxicos e mutagênicos dessa molécula em células V79 (fibroblastos de pulmão de hamster chinês). A citotoxicidade em células V79 foi avaliada por quatro ensaios metabólicos diferentes e observou-se efeito tóxico somente em concentrações acima de 50 μM, em maneira dose e tempo dependente. O ensaio de redução do MTT sugeriu a possível geração de espécies reativas de oxigênio. O tratamento das células por 3h em doses citotóxicas de DPDS aumentou o nível de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e aumentou a sensibilidade ao tratamento com mutágenos oxidativos, indicando um efeito pró-oxidante. Esses efeitos devem-se a redução dos níveis intracelulares de glutationa reduzida sem aumento de taxa de formação de glutationa oxidada, ou seja, a depleção de GSH ocorre por formação de adutos, reforçando os resultados prévios. Utilizando-se o ensaio cometa em condições alcalinas, verificou-se que o tratamento com diseleneto de difenila em altas concentrações é capaz de induzir quebras de cadeias de DNA. O teste de micronúcleos mostra que as lesões geradas pelo composto organoselenado em doses citotóxicas em células V79 não são eficientemente reparadas e fixam-se como quebras cromossômicas. Considerando-se também a proteção conferida pela N-acetilcisteína, um precursor da biosíntese de glutationa, em termos de depleção do tripeptídeo, é compreensível entender o seu potencial protetor observado contra as lesões ao DNA e mutagênese induzida pelo diseleneto de difenila. No ensaio de sobrevivência clonogênica, em concentrações no intervalo 1.62- 12.5 μM, DPDS não foi citotóxico, enquanto em concentrações a partir de 25 μM, essa molécula significativamente reduziu a sobrevivência das células V79. Nesse sentido, investigou-se o efeito antioxidante do DPDS nas concentrações não-citotóxicas em células V79. O potencial antioxidante do diseleneto nas concentrações empregadas aumentou a sobrevivência e bloqueou a genotoxicidade e mutagenecidade de metilmetanosulfonato e radiação ultravioleta de 254 nm, dois mutágenos capazes de causar danos oxidativos à molécula de DNA. Além disso, o tratamento não não impediu os danos ao DNA induzidos por 8-metoxipsoraleno fotoativado, o qual não induz lesões oxidativas. O pré-tratamento das células V79 com a molécula organoselenada em concentrações inferiores a 12,5 μM foi capaz de reduzir os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico após exposição ao peróxido de hidrogênio, MMS e radiação UVC em maneira dose-resposta e aumentou a atividade da glutationa peroxidase das células V79.Dessa maneira, os resultados mostram claramente que DPDS, em baixas concentrações, apresenta propriedades antimutagênicas, as quais devem-se, provavelmente, a sua capacidade antioxidante. Os efeitos genotóxicos do DPDS em diversos órgãos (cérebro, rins, fígado, baço, testículos e bexiga urinária) e tecidos (medula óssea, linfócitos) de camundongos, usando o ensaio cometa in vivo, foi usado para determinar o limiar de dose no qual a molécula exerce efeitos benéficos ou tóxicos em animais. DPDS induziu danos ao DNA em cérebro, fígado, rins e testículos em modo dose-resposta, no espectro de dose 75-200 μmol/Kg em dose única por via intraperitonial, sendo os maiores níveis observados no cérebro. Nossas análises demonstraram uma alta correlação com a redução dos níveis de GSH e um aumento na peroxidação lipídica e dano ao DNA. Dessa forma, esse estudo estabeleceu uma relação entre os efeitospró-oxidantes e genotóxicos para o DPDS em camundongos. DPDS não foi genotóxico e não induziu peroxidação lipídica em nenhum dos órgãos avaliados em doses menores que 50 μmol/kg. O pré-tratamento com N-acetilcisteína foi capaz de impedir os efeitos genotóxicos sistêmicos do composto. Em resumo, cérebro, fígado, rins e testículos são órgãos potenciais para a genotoxicidade sistêmica do DPDS, sendo o cérebro o principal órgão-alvo. Em razão das propriedades genotóxicas observadas, investigou-se o efeito do tratamento com DPDS na manutenção da integridade estrutural do DNA em células de adenocarcinoma mamário humano MCF-7, usando o ensaio cometa alcalino. O efeito genotóxico do DPDS em células MCF-7 foi idêntico àquele verificado em células V79, indicando que os mecanismos operantes na produção das quebras da fita de DNA são semelhantes e possivelmente baseados no efeito pró-oxidante por depleção de glutationa reduzida. Reforçando essa proposição, o pré-tratamento da linhagem MCF- 7 nos mesmos moldes realizados em V79 também potencializou as lesões ao DNA induzidaspelo peróxido de hidrogênio. Esses achados sugerem que os efeitos genotóxicos do DPDS podem ser investigados para o uso na terapia antiproliferativa. / Diphenyl diselenide (DPDS) is an organoselenium compound with interesting pharmacological activities and various toxic effects. As it is an electrophilic reagent, it is used in the synthesis of a variety of pharmacologically active OS compounds. This study aimed at deepening our knowledge on the effects of DPDS on mammalian cultured cells in order to investigate new pharmacological possibilities for its application and the mechanisms underlying its toxicity. These assays were performed in mammalian cultured cells, using a permanent cell line derived of Chinese hamster lung fibroblasts- V79 cells- and mice organs and tissues, focusing on effects of DPDS on cell redox status, cytotoxicity, genotoxicity, and mutagenicity. This work evaluated the cytotoxic, pro-oxidant, genotoxic, and mutagenic properties of this molecule in V79 Chinese lung fibroblast cells. When cells were treated with increasing concentrations of DPDS, its cytotoxic activity, as determined using four cell viability endpoints, occurs in doses up to 50 μM. The MTT reduction was stimulated, which may indicate reactive oxygen species (ROS) generation. Accordingly, the treatment of cells for 3hr with cytotoxic doses of DPDS increased TBARS levels, and sensitized cells to oxidative challenge, indicating a pro-oxidant effect. The measurement of total, reduced, and oxidized glutathione showed that DPDS can lead to lower intracellular glutathione depletion, with no increase in the oxidation rate in a dose- and time-dependent manner. At the higher doses, DPDS generates DNA strand breaks, as observed using the comet assay. The treatment also induced an increase in the number of binucleated cells in the micronucleus test, showing mutagenic risk by this molecule at high concentrations. In addition, the pre-incubation with Nacetylcysteine, this restored GSH to normal levels, annulled DPDS pro-oxidant and genotoxic effects. These findings show that DPDS-induced oxidative stress and toxicity are closely related to intracellular level of reduced glutathione. In the clonal survival assay, at concentrations ranging from 1.62-12.5μM, DPDS was not cytotoxic, while at concentrations up to 25μM, it significantly decreased the survival of V79 cells. In this respect, the treatment with this organoselenium compound at non-cytotoxic dose range increased cell survival after challenge with hydrogen peroxide, methyl-methanesulphonate, and UVC radiation, but did not protect against 8- methoxypsoralen plus UVA-induced cytotoxicity. Moreover, the treatment prevented induced DNA damage, as verified in the comet assay. The mutagenic effect of these genotoxins, as measured by the micronucleus test, similarly attenuated or prevented cytotoxicity and DNA damage. Treatment with DPDS also decreased lipid peroxidation levels after exposure to hydrogen peroxide MMS, and UVC radiation, and increased glutathione peroxidase activity in the extracts. In this manner, the results clearly demonstrate that DPDS at low concentrations presents antimutagenic properties, which are most probably due to its antioxidant properties. The genotoxic effects of DPDS in multiple organs (brain, kidney, liver, spleen, testes and urinary bladder) and tissues (bone marrow, lymphocytes) of mice using in vivo comet assay, was used to determine the threshold of dose at which it has beneficial or toxic effects in animals. DPDS induced DNA damage in brain, liver, kidney and testes in a dose response manner, in a broad dose range at 75-200 μmol/Kg with the brain showing the highest level of damage. Overall, our analysis demonstrated a high correlation among decreased levels of GSH content and an increase in lipid peroxidation and DNA damage. This finding establishes an interrelationship between pro-oxidant and genotoxic effects. In addition, DPDS was not genotoxic and did not increase lipid peroxidation levels in any organs at doses < 50 μmol/kg. Finally, pre-treatment with N-acetyl-cysteine completely prevented DPDSinduced oxidative damage by the maintenance of cellular GSH levels, reinforcing the positive relationship of DPDS-induced GSH depletion and DNA damage. In summary,DPDS induces systemic genotoxicity in mammals as it causes DNA damage in vital organs like brain, liver, kidney and testes. In view of its genotoxic properties, we investigated whether DPDS might be inducing DNA damage in MCF7 cells, a mammary adenocarcinoma cell line, using the in vitro alkaline comet assay. DPDS did not generate significant DNA damage in a dose response manner but the pre-treatment with DPDS potentiates the DNA damage induced by hydrogen peroxide, reinforcing a clear pro-oxidant ability. This finding supports the genotoxic effects of DPDS in mammalian tumor cells and suggests its potential in antiproliferative therapy.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-18T04:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345304.pdf: 3070268 bytes, checksum: 9a0321679c4b0dd1ae7cb6e3cccc9453 (MD5) Previous issue date: 2016 / O câncer é uma das maiores causas de mortes no mundo sendo responsável por aproximadamente 13% da mortalidade global. No Brasil, as estimativas para 2016 apontam para a ocorrência de 600 mil novos casos, sendo de grande relevância a pesquisa e o desenvolvimento de novos medicamentos antineoplásicos. Ao examinar a origem dos medicamentos usados no tratamento do câncer, grande parte deles foi desenvolvido a partir de fontes naturais, destacando-se os compostos triterpênicos, com elevado potencial terapêutico. No presente trabalho, investigou-se os efeitos citotóxicos de extratos e frações de Cecropia pachystachya, frente a linhagens celulares tumorais humanas, e investigou-se o mecanismo de indução de morte celular da amostra mais ativa. Dentre as amostras avaliadas, destacou-se a fração orgânica (FO) obtida a partir do extrato bruto, a qual demonstrou citotoxicidade relevante para a linhagem de câncer de próstata PC-3. Assim, a FO foi submetida a técnicas cromatográficas para enriquecimento do seu conteúdo triterpênico, dando origem à fração enriquecida em triterpenos (FET), que apresentou valor de CC50 de 65,37 µg/mL para a linhagem PC-3 e foi submetida a uma série de experimentos a fim de elucidar o seu mecanismo de indução de morte celular. A avaliação das alterações morfológicas nucleares demonstrou aumento na população de células com núcleos grandes e regulares, sugerindo a indução de senescência, corroborada pela superatividade da ß-galactosidase. Ademais, houve diminuição no número de células viáveis capazes de formar colônias e decréscimo de sua capacidade de duplicação após o tratamento. Foi observada extensa vacuolização do citoplasma, não relacionada com autofagia ou paraptose. Em relação ao ciclo celular, houve diminuição das células na fase G1 e aumento em sub G0/G1. Os ensaios para avaliação da apoptose não demonstraram participação relevante desse tipo de morte. Entretanto, o potencial de membrana mitocondrial sofreu diminuição, não havendo a participação de EROs na citotoxicidade induzida. O mesmo tratamento não inibiu a migração das células PC-3, e as mesmas readquiriram capacidade proliferativa. Em conclusão, os resultados obtidos demostraram o potencial citotóxico in vitro da fração enriquecida em triterpenos (FET). Desta forma, serão avaliados, oportunamente, os efeitos citotóxicos dos triterpenos majoritários a serem isolados da FET, a fim de se confirmar seu potencial citotóxico.<br> / Abstract : Cancer is a major cause of death worldwide, responsible for approximately 13% of global mortality. In Brazil, the estimates in 2016 indicate the occurrence of 600,000 new cases, highlighting the importance of research and development of new anticancer drugs. By examining the source of drugs used in cancer treatment, most of them were developed from natural sources, where the triterpenic compounds stand out, with great therapeutic potential. In this study, we investigated the cytotoxic effects of extracts and fractions of Cecropia pachystachya, against human tumor cell lines and investigated the mechanism of cell death induction of the most active sample. Among the samples, the organic fraction (OF) obtained from the crude extract stood out, showing significant cytotoxicity for the PC-3 prostate cancer cell line. Based on these results, the OF was subjected to chromatographic techniques for enrichment of its triterpene content giving rise to the enriched-triterpenes fraction (ETF), which showed CC50 value of 65.37 mg/mL for PC-3 lineage and was subjected to a series of experiments in order to elucidate its cell death mechanism of action. The assessment of nuclear morphology demonstrated an increase of cells with large and regular nuclei, suggesting senescence induction, supported by the overexpression of ß-galactosidase. Furthermore, there was a decrease in the number of viable cells able to form colonies and of its duplication capacity after treatment. It was observed extensive cytoplasmic vacuolization, unrelated to autophagy and paraptosis. Regarding the cell cycle, there was a reduction of cells in G1 phase and an increase in sub G0/G1. Apoptosis evaluation did not show significant participation of this type of cell death. However, there was a decrease in mitochondrial membrane potential, without the participation of ROS in induced cytotoxicity. The same treatment did not inhibit the migration of PC-3 cells, and they reacquired their proliferative capacity. The results showed the in vitro cytotoxic potential of a fraction enriched with triterpenes (ETF) obtained from C. pachystachya. Therefore, the cytotoxic effects of triterpenes isolated from ETF will be evaluated opportunely in order to confirm their cytotoxic potential.

FEITOSA, M. L. Estudo do cloridrato de benzidamina: efeitos comportamentais e neuroquímicos em camundongos e possíveis efeitos citotóxicos em cultura de células de astrócitos. 2016. 132 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-12-20T13:05:50Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_mlfeitosa.pdf: 2768077 bytes, checksum: e6fc6b50c609a1b17b787a1b480c79a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-12-20T13:05:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_mlfeitosa.pdf: 2768077 bytes, checksum: e6fc6b50c609a1b17b787a1b480c79a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-20T13:05:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_mlfeitosa.pdf: 2768077 bytes, checksum: e6fc6b50c609a1b17b787a1b480c79a3 (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / Benzydamine hydrochloride (BEN) is a non-steroidal anti-inflammatory commercially sold in many countries that has local anesthetic and relief pain properties. Acute high doses of BEN can cause psychostimulants effects. The aim of this study was to investigate the psychostimulant effects in mice and the cytotoxic effect in astrocyte cultures.For the behavioral tests (open field, pre-pulse inhibition, Y-maze, object recognition, social interaction and rota rod) and for the monoamines assay, it was used an acute treatment protocol and a repeated dose for seven days protocol with BEM doses of 50, 100 and 200 mg/kg orally. For BDNF measure, we used only the repeated dose administration protocol. The cytotoxicity study began with the MTT test, which was performed a screening of doses (3.1; 6.2; 12.5; 25; 50 and 100 ug/ml) for a period of 12 or 24 hour of incubation. The cytometric analysis, used to investigate the type of cell death involved in the cytotoxicity of BEN, used the doses of IC50, IC50x2 and IC50/2 of the 24h incubation period. For immunofluorescence, it was used the IC50 dose of the 24h incubation period. Our results showed that BEN causes increased locomotor activity, deficit in sensorimotor filter, decreased cognition and social isolation in both periods of treatment, and these results are similar to other abuse drugs. The study drug also caused changes in monoamines, with increased dopamine metabolism rate and depletion of serotonin levels in the acute treatment and increased dopamine metabolism rate and increased serotonin levels in the repeated dose treatment. BEN also caused decreased BDNF levels in the striatum. In vitro experiments showed that BEN caused a decrease in cell viability in the MTT test, and this cytotoxicity in because of the activation of the apoptotic pathway verified by flow cytometry. By immunofluorescence, it was possible to confirm that the apoptotic pathway involved in BEN cytotoxicity is the extrinsic one, because there was an increase in the caspase-8 enzyme expression and in the NFκB p65 transcription factor, whereas the caspase-9 enzyme, activated by intrinsic apoptosis pathway, there was no significant difference when compared to control group. In summary, this study showed that BEN, as well as other abuse drugs, has deleterious effects on the Central Nervous System (CNS) seen through the behavioral tests, and these effects are caused by changes in monoamines and BDNF levels and activation of the extrinsic apoptotic pathway in astrocytes cells. / O cloridrato de benzidamina (BEN) trata-se um anti-inflamatório não esteroidal comercialmente vendido em muitos países e que tem propriedades anestésicas locais e para o alívio da dor. Altas doses de BEN administradas de forma aguda podem causar efeitos psicoestimulantes. O objetivo do presente estudo foi Investigar os efeitos psicoestimulantes em camundongos e citotóxicos em cultura de astrócitos do BEN.Para os testes comportamentais (campo aberto, inibição pré-pulso, labirinto em Y, reconhecimento de objetos, interação social e rota rod) e para a dosagem de monoaminas, foram utilizados um protocolo de tratamento agudo e um de dose repetida por sete dias com as doses de 50, 100 e 200 mg/kg do BEN por via oral. Para a dosagem de BDNF, utilizou-se apenas o protocolo de administração de dose repetida. O estudo de citotoxicidade iniciou-se com o teste do MTT, onde foi realizado um screening de doses, sendo utilizadas as doses: 3,1; 6,2; 12,5; 25; 50 e 100 µg/mL por um período de incubação de 12 ou 24 horas. A análise por citometria para a investigação do tipo de morte celular envolvido com a citotoxicidade do BEN utilizou as doses de IC50, IC50x2 e IC50/2 do período de incubação de 24h. Para as imunofluorescências, usou-se a dose de IC50 do período de incubação de 24h. Nossos resultados mostraram que BEN causou aumento da atividade locomotora, déficit no filtro sensório-motor, diminuição de cognição e isolamento social em ambos os períodos de tratamento, sendo esses resultados semelhantes a outras drogas de abuso. A droga em estudo também causou alterações nas monoaminas, com aumento da taxa de metabolização da dopamina e depleção dos níveis de serotonina no tratamento agudo e aumento da taxa de metabolização da dopamina e aumento dos níveis de serotonina no tratamento de dose repetida. BEN também causou diminuição dos níveis de BDNF em corpo estriado. Os experimentos in vitro mostraram que BEN causou diminuição da viabiliadade celular no teste do MTT, sendo essa citotoxicidade causada pela ativação da via apoptótica verificada pela citometria de fluxo. Através de imunofluorescência, pôde-se confirmar que a via apoptótica envolvida com a citotoxicidade de BEN é a extrínseca, pois houve aumento da expressão da enzima caspase-8 e do Fator de Transcrição NFκB p65, enquanto que a enzima caspase-9, ativada pela via intríseca da apoptose, não apresentou diferença de expressão significativa em relação ao grupo controle. Esse trabalho mostrou que BEN, assim como outras drogas de abuso, possui efeitos deletérios no Sistema Nervoso Central (SNC) vistos através dos testes comportamentais, sendo esses efeitos causados por alterações de monoaminas e BDNF e ativação da via extrínseca da apoptose em astrócitos.

BATISTA, Pedro Henrique Jatai. Investigação Química e Farmacológica dos Constituintes Químicos de Acnistus arborescens. 2016. 142 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2017-01-09T21:35:34Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_phjbatista.pdf: 9646156 bytes, checksum: 78d6ca3cede64ba7e5b92ae34ad63350 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-01-11T17:58:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_phjbatista.pdf: 9646156 bytes, checksum: 78d6ca3cede64ba7e5b92ae34ad63350 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-11T17:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_phjbatista.pdf: 9646156 bytes, checksum: 78d6ca3cede64ba7e5b92ae34ad63350 (MD5) Previous issue date: 2016 / This work describes the results of the chemical and pharmacological investigation of the ethanol and acetone extracts of Acnistus arborescens leaves grown in the Center for Studies and Research in Urban Agriculture (NEPAU), Department of Agronomy, Federal University of Ceará (UFC). The compounds were isolated by classic chromatography, and high performance chromatography liquid, and their structures were established by spectrometric techniques such as HRMS, IR and 1D and 2D NMR, and comparison with data available in the literature. In this work the pharmacological activities of the isolated compounds also are described. In addition the structural modification of the major compound in order to enhance its therapeutic properties, also is described. Thus, were obtained seven natural withanolides, of which four are unknown, eight reaction products, and the development of a nanoparticulate system -cyclodextrin-withanolide. / Este trabalho descreve os resultados obtidos com a investigação química e farmacológica dos extratos etanólico e acetona das folhas de Acnistus arborescens cultivada no Núcleo de Estudos e Pesquisa em Agricultura Urbana (NEPAU) do Departamento de Agronomia da Universidade Federal do Ceará (UFC). As substâncias foram isoladas por meio de técnicas cromatográficas clássicas e de alta eficiência, e suas estruturas foram determinadas por meio de técnicas espectrométricas como EMAR, IV e RMN 1D e 2D, além de comparação com dados disponíveis na literatura. Este trabalho ainda descreve as atividades farmacológicas inerentes a esses metabólitos e a modificação estrutural do composto majoritário a fim de potencializar suas propriedades terapêuticas. Desta forma, obteve-se sete vitanolidos naturais, sendo quatro inéditos, e oito produtos de reação, bem como o desenvolvimento de um sistema de nanopartículas de -ciclodextrina-vitanolido.

BRITO, M.S. Avaliação do potencial antioxidante e citotóxico das partes do fruto de cereus jamacaru dc, cactaceae. 2015. 77 f. Dissertação (MESTRADO EM BIOTECNOLOGIA) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2015. / Submitted by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2017-09-01T12:49:14Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_msdbrito.pdf: 3010290 bytes, checksum: d07bcc4575585e471bc44956632f673d (MD5) / Approved for entry into archive by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2017-09-27T15:27:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_msdbrito.pdf: 3010290 bytes, checksum: d07bcc4575585e471bc44956632f673d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T15:27:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_msdbrito.pdf: 3010290 bytes, checksum: d07bcc4575585e471bc44956632f673d (MD5) Previous issue date: 2015 / Cacti are resistant plants during dry periods, among which is included the Cereus jamacaru, known as mandacaru. The mandacaru is a common columnar cactus in Brazil that produces an edible, red, fleshy fruit, with white flesh and small seeds. The fruits to providing essential nutrients and they also produces active ingredients with biological properties such as antioxidant activity. The main objective of the study was to evaluate the antioxidant potential, cytotoxicity and verify the chemical composition of parts of the fruit of Cereus jamacaru DC, aimed at encouraging the consumption and the industrial use of the fruit. Parts of the fruit were separated (peel, pulp and seeds) and made extraction with ethanol 70% and 95%, resulting in six samples: peel (CM70% and CM95%) pulp (PM70% and PM95%) and seeds (SM70% and SM95%). The antioxidant activity was evaluated through sequestration method free radical DPPH (2,2-diphenyl-1-picrilhidrazila). The six samples were tested in concentrations of 100 to 2000 μg mL-1. The positive controls were eugenol and β-carotene. We calculated the percentage of antioxidant activity (AA%) and the Efficient Concentration (EC50). The kinetic profile was determined by the reduction of DPPH with respect to time. The chemical characterization of the samples was performed by infrared spectroscopy (FTIR). The cytotoxicity was determined by MTT assay on macrophages. With the data obtained by infrared, it was found that the six samples show different antioxidant compounds. The peel samples showed AA% values higher than β-carotene in all tested concentrations. Already the SM70% and SM95%% exhibited the highest AA%, with antioxidant activity similar to eugenol in concentrations above of 400 μg mL-1. The samples exhibited three kinetic profiles: fast for SM70%, SM95%, and CM70%; intermediate for the CM95% and slow for PM70% and PM95. The lower EC50 values were observed in seeds and peel samples: SM70% (0,233 mg mL-1) SM95% (0,217 mg mL-1); CM70% (0,56mg mL-1), and CM95% (0.94 mg mL-1). The highest EC50 values were observed in pulp samples: PM70% (10.95 mg mL-1) and PM95% (8,73mg mL-1). Samples of skin and seeds had lower EC50 values than various fruits and seeds known for their antioxidant activity. Only the CM70% showed levels of cytotoxicity in the three highest concentrations, the other samples showed no cytotoxicity at higher concentrations and increased cell viability. Thus we conclude that the mandacaru fruit has compounds with potent antioxidant capacity and could be used by the industry for fresh consumption in the form of juice, pulp, or extraction of antioxidant compounds that can later be used as additives in food. / As cactáceas são plantas bastante resistentes a períodos de seca, entre elas está incluído o Cereus jamacaru, conhecido como mandacaru, que é um cacto colunar comum no Brasil, produz um fruto comestível, vermelho, carnoso, com polpa branca e sementes pequenas. Os frutos além de fornecerem nutrientes essenciais, também produzem princípios ativos com propriedades biológicas, como a atividade antioxidante. Desta forma o principal objetivo do trabalho foi avaliar o potencial antioxidante, a citotoxicidade e verificar a composição química das partes do fruto de Cereus jamacaru DC, visando incentivar o consumo e o aproveitamento industrial do fruto. Foram separadas as partes dos frutos (casca, polpa e semente), e feitas extrações com etanol 70% e 95% de cada parte, resultando em seis amostras: casca (CM70%, CM95%), polpa (PM70%, PM95%) e semente (SM70%, SM95%). A atividade antioxidante foi avaliada através do método de seqüestro de radicais livres DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila). foram testadas as seis amostras nas concentrações de 100 a 2000μg.mL-1. Os controles positivos foram o eugenol e o β-caroteno. A partir dos resultados foi calculada a porcentagem da atividade antioxidante (AA%) e a Concentração Eficiente (EC50). O perfil cinético foi determinado pela redução do DPPH em função do tempo. A caracterização química das amostras foi realizada por espectroscopia no infravermelho. A citotoxicidade foi determinada pelo método MTT sobre macrófagos. Com os dados obtidos através do infravermelho, verificou-se que as seis amostras apresentam diferentes compostos potencialmente antioxidantes. As amostras da casca apresentaram AA% superiores ao β- caroteno em todas as concentrações testadas. A CM70% foi mais eficiente que a CM95%, com AA% aproximada ao eugenol nas concentrações de 1000 e 2000 μg/ml. A amostra PM95% demonstrou maior porcentagem antioxidante que a PM70%, sendo comparável ao β- caroteno nas concentrações de 100-300μg/ml e mediana nas concentrações superiores. Já a SM70% e a SM95% exibiram as mais altas AA% entre as amostras, sendo similares ou superiores ao eugenol a partir da concentração de 400μg/ml. As amostras exibiram três perfis de cinética: Rápida para as amostras SM70%, SM95% e CM70%, Intermediária para a CM95% e lenta para a PM70% e PM95%. Os menores valores de EC50 foram observados nas amostras de semente e casca: SM70% (0,233mg/mL), SM95% (0,217mg/mL); CM70% (0,56mg/mL), CM95% (0,94 mg/mL). Sendo que os valores de EC50 mais elevados foram observados nas amostras de polpa: PM70% (10,95 mg/mL) e PM95% (8,73mg/mL). As amostras de casca e semente destacaram-se, apresentando valores de EC50 menores do que várias frutas e sementes já conhecidas por sua ação antioxidante. Apenas a amostra CM70% mostrou níveis de citotoxicidade nas três maiores concentrações, as demais amostras não apresentaram citotoxicidade, e nas concentrações mais elevadas aumentaram a viabilidade celular. Desta forma é possível concluir que o fruto possui compostos com capacidade antioxidante potente, podendo vir a ser utilizado pela indústria, para o consumo in natura, na forma de suco, polpa, ou para extração de compostos antioxidantes podendo ser posteriormente utilizados como aditivos em alimentos.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-10Bitstream added on 2014-08-13T18:01:11Z : No. of bitstreams: 1 000736177_20181010.pdf: 393728 bytes, checksum: e7efdc1d70357c8accce55f226b8cee1 (MD5) Bitstreams deleted on 2018-10-19T12:50:41Z: 000736177_20181010.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2018-10-19T12:51:40Z : No. of bitstreams: 1 000736177.pdf: 1699234 bytes, checksum: 7c74f9ca1ff900faa29c2fee3b7096f2 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Bolsa de estudos / Introdução: a integrina αvβ3 causa adesão celular à vitronectina e está expressa em diversos tumores humanos, mas está em níveis muito reduzidos nos tecidos normais, sendo mais notável em células derivadas da medula óssea. A desintegrina recombinante DisBa-01 se liga à integrina αvβ3, inibindo a adesão celular à vitronectina. Apresenta também uma capacidade antimetastática in vivo e antitrombótica in vitro. As micelas são sistemas de transporte que podem direcionar o fármaco ao tecido alvo de forma passiva, se acumulando onde a microvasculatura esteja mais permeável, como no caso do câncer. Objetivos: verificar a perda de adesão, a liberação de mediadores, a citotoxicidade e a anoikis gerados pela desintegrina DisBa-01, tanto em sua forma livre como incorporada em micelas, em linhagens celulares que expressem ou não a integrina αvβ3. Métodos: a desintegrina foi expressa em bactérias Escherichia coli a partir de um cDNA fusionado ao vetor pET28a, e então purificada por cromatografias e diálises. As micelas controle (M-C) ou contendo a desintegrina (M-DB) foram estruturadas com polissorbato 80 e fosfatidilcolina de soja, e foi observado o diâmetro médio e índice de polidispersidade por espalhamento dinâmico de luz, o potencial zeta por microeletroforese, a eficiência de encapsulação por dosagem protéica de Lowry, a avaliação estrutural da desintegrina encapsulada por espectroscopias de dicroísmo circular e de fluorescência e a estrutura das micelas pela curva de SAXS. As micelas e a proteína livre foram testadas em linhagens HUVEC e SC, contendo a integrina αvβ3, e K562, não contendo esta integrina. Foram avaliados a citotoxicidade pelo teste de MTT, a inibição de adesão celular ou descolamento a vitronectina e fibronectina por quantificação das células aderidas com cristal violeta, a anoikis por observação das células viáveis e em apoptose se aderidas ou não por MTT, Apo-Direct ... / Introduction: integrin αvβ3 sustain cellular adhesion to vitronectin and is expressed on a diversity of human tumors but is present at very low levels on normal tissues, with notable expression on bone marrow-derived cells. The recombinant disintegrin DisBa-01 binds to αvβ3 integrin, inhibiting cell adhesion to vitronectin. It also features an in vivo anti-metastatic ability and in vitro anti-thrombotic function. Micelles are a transport system that can direct a drug to the target tissue passively, accumulating where microvasculature is more permeable, which happens on cancer. Objectives: to verify adhesion loss, mediators production, citotoxicity and anoikis generated by disintegrin DisBa-01, both in its free form or incorporated into micelles, in cell lines expressing or not αvβ3 integrin. Methods: the disintegrin was expressed in Escherichia coli using a cDNA fused to vector pET28a, and then purified by chromatography and dialyses. Control micelles (M-C) or containing disintegrin (M-DB) were assembled using polysorbate 80 and soy phosphatidylcholine, and it was observed the average diameter and polydispersity index by dynamic light scattering, zeta potential by microelectrophoresis, the efficiency of encapsulation by protein determination using Lowry reagent, structural assessment of disintegrin encapsulated by circular dichroism spectroscopy and fluorescence spectroscopy and micelles’ structure by SAXS curve. The protein free or incorporated into micelles were tested in HUVEC and SC, containing integrin αvβ3, and in K562, not containing this integrin. Cytotoxicity was evaluated by MTT assay, inhibition of cell adhesion and detachment to vitronectin or fibronectin by quantifying the adherent cells with crystal violet, the anoikis by observation of viable cells and apoptosis, whether attached or not, by MTT, Apo-Direct and annexin V, and production of mediators VEGF-A, IL-8, TGF-β, TNF-α, IL-12 and ... / FAPESP: 10/05428-0 / FAPESP: 10/01568-2

MOUSINHO, Kristiana Cerqueira. Estudo do potencial anticâncer de um derivado de Chalcona, 1-(4-Nitrofenil)-3-Fenilprop-2-En-1-Ona, in vitro e in vivo. 2010. 170 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2010. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2013-09-11T13:50:16Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_kcmousinho.pdf: 6059203 bytes, checksum: 15a549b1f793c7ea358dc9fbab7fb2cb (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2013-09-11T16:40:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_kcmousinho.pdf: 6059203 bytes, checksum: 15a549b1f793c7ea358dc9fbab7fb2cb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-11T16:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_kcmousinho.pdf: 6059203 bytes, checksum: 15a549b1f793c7ea358dc9fbab7fb2cb (MD5) Previous issue date: 2010 / The substance 1- (4-Nitrofenil)-3- fenilprop-2- en-1-ona (CG) is a chalcone derivative, synthesized from a chemical reaction between acetophenone and p-nitro benzaldehyde. To evaluate its anticancer potential a pharmacological study of its antitumor properties in selected biological models in vitro e in vivo. CG presented a powerful cytotoxic activity in the 5 tested tumor lines evaluated, inhibiting cell proliferation of the tumor lines in the MTT assay and human peripheral mononuclear blood cells (PMBC) through the Alamar Blue assay. All cell lines showed sensitivity to the treatment with the CG, and the IC50 varied from 1,18 µM in HCT-8 to 3,32 µM in SF-295. The sample presented weak cytotoxic effect (IC50 of 7,07 µM) in cells PMBC, with 72h exposure to CG, compared to HL-60 cells (leukemic cell line), used in the next biological tests. The sample was incubated with the cells during 24h for the majority of the experiments. Additionally, CG did not induce hemolytic effects. The Tripan Blue assay showed a decrease of the cellular viability especially after 24h of incubation of the higher tested concentration (4 µM) with 58,4%. In assays for antiproliferative activity, OA/BE showed in its morphology cells going under apoptosis in the two higher concentrations, whereas the BrdU assay, presented incorporation of the same in the tested concentrations. The morphology analyzed with the May-Grunwald-Giemsa stain showed a decrease of the cellular volume, chromatin condensation and nuclear fragmentation.CG induced apoptosis in HL-60 cells, with participation of the intrinsic pathway and major stimulation of the extrinsic pathway, in a concentration-dependent manner, as observed in the cytoplasmatic membrane integrity, increase of DNA fragmentation and outsourcing of phosphatidylserine. In the cellular cycle analysis, it was observed a stop in the G2/M phase, activating caspases 3, 7, 8 and 9 (the last one in the highest concentration and confirmed by the Western blot assay). It was not observed activation of Cytochrome c. CG was not capable to induce mutagenic/genotoxic processes (comet assay and micronucleus in vitro). In the in vivo antitumor activity assay, tumor inhibition was observed in the tested doses (25 and 50mg/Kg/day, oral intake) of 54,85 and 69,11%, respectively . The doses of CG caused cellular swelling and the arise of inflammatory focus in the parenchyma or hepatic/renal stroma, focal nephrotoxic necrosis, microvesicular steatosis, hemosiderin pigments, hyperplasia of Kupffer cells, congestion of the red pulp and disorganization of the splenic lymphoid follicles. Furthermore, the biochemical indices had shown increase of AST and reduction of urea (25mg/Kg/day of CG), reduction of ALT (25mg/Kg/day of 5-FU and CG); hematologic alterations showed leukopenia and thrombocytopenia (5-FU), increase of total leukocytes (50mg/Kg/day of CG), increase of neutrophils and lymphocytes in all treated groups. All results led us to emphasize that CG possesses great potential as a promising molecule for its anticancer properties. / A substância 1-(4-Nitrofenil)-3-fenilprop-2-en-1-ona (CG) é um derivado de chalcona, sintetizado a partir da reação química entre a acetofenona e para-nitro benzaldeído. Para avaliar o seu potencial anticâncer foi realizado um estudo farmacológico de suas propriedades antitumorais em vários modelos biológicos in vitro e in vivo. A CG apresentou potente atividade citotóxica nas 5 linhagens tumorais testadas, inibindo a proliferação das células tumorais pelo ensaio do MTT e em células mononucleares do sangue periférico (PMCB) humano através do ensaio do Alamar blue. Todas as linhagens mostraram sensibilidade ao tratamento com a CG, e a CI50 variou de 1,18µM em HCT-8 a 3,32µM em SF-295. O composto apresentou fraca citotoxicidade (CI50 igual a 7,07µM) nas células PBMC, com exposição a CG em 72h, em relação às células de HL-60, utilizada como modelo nos demais testes biológicos. O tempo de encubação com o composto foi de 24h na maioria dos experimentos. Adicionalmente, a CG não induziu efeitos hemolíticos. O ensaio de exclusão por azul de Tripan revelou diminuição da viabilidade celular principalmente após 24h na maior concentração testada (4µM) com 58,4%. Para os testes de atividade antiproliferativa, LA/BE mostrou em sua morfologia células em apoptose nas duas maiores concentrações, enquanto que o BrdU, apresentou incorporação do mesmo nas concentrações testadas. A morfologia analisada por May-Grunwald-Giemsa mostrou redução do volume celular, condensação da cromatina e fragmentação nuclear. Adicionalmente, a CG induziu apoptose em células leucêmicas HL-60, com participação das vias intrínseca e maior estímulo da via extrínseca, de maneira concentração-dependente, como observado na integridade da membrana citoplasmática, aumento da fragmentação do DNA e externalização da fosfatidilserina. Na análise do ciclo celular, foi observado parada na fase G2/M, sendo ativada as caspases 3, 7, 8 e 9 (a última na maior concentração e confirmada pelo teste do Western blot). Não houve ativação do Citocromo c. A CG não foi capaz de induzir processos genotóxicos/ mutagênicos (testes do cometa e micronúcleo in vitro). No ensaio de atividade antitumoral in vivo, observou-se inibição tumoral nas doses testadas (25 e 50mg/Kg/dia, via oral) de 54,85 e 69,11% respectivamente. As doses de CG causaram tumefação celular e o surgimento de focos inflamatórios no parênquima ou estroma hepático/renal, necrose nefrotóxica focal, esteatose microvesicular, pigmentos de hemossiderina, hiperplasia das células de Kupffer, congestão da polpa vermelha e desorganização dos folículos linfóides esplênicos. Além disso, os índices bioquímicos mostraram aumento do AST e diminuição da uréia (CG 25mg/Kg/dia), diminuição do ALT (5-FU e CG 25mg/Kg/dia); as alterações hematológicas mostraram leucopenia e plaquetopenia (5-FU), aumento dos leucócitos totais (CG 50mg/Kg/dia), aumento de neutrófilos e linfócitos em todos os grupos tratados. Todos os resultados nos levam a enfatizar que a CG possui grande potencialidade como molécula promissora por suas propriedades anticâncer.

Durante as atividades de mineração de carvão, grandes quantidades de cinzas, metais, óxidos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) são liberados ao ambiente. As partículas de carvão e cinzas são quimicamente complexas e têm a capacidade de interagir com mecanismos celulares e não celulares que desencadeiam a ativação de macrófagos, células epiteliais e fibroblastos, a liberação de espécies reativas de oxigênio (ERO) e expressão de citocinas. O objetivo do presente estudo foi avaliar a citotoxicidade e genotoxicidade in vitro, e fisiologia respiratoria in vivo, da exposição a partículas de carvão e cinzas provenientes de Santa Catarina-Brasil. Foram avaliadas quatro amostras, duas de carvão mineral (COAL11 e COAL16) e duas de cinzas produto da combustão de cada carvão (CFA11 e CFA16). Particularmente, a amostra CFA16 é produto da co-combustão com óleo combustível e óleo diesel. Na avaliação in vitro, COAL11, COAL16 e CFA16 foram mais citotóxicas do que a cinza CFA11 como avaliado no ensaio clonogênico. A exposição das células V79 às partículas de carvão e cinzas induziram lesões primárias no DNA detectadas no ensaio Cometa Alcalino. Partículas de COAL16 e CFA16, em maiores concentrações, foram capazes de induzir danos oxidativos no DNA em células V79, como demonstrado no ensaio Cometa Modificado (FPG e ENDOIII). Nos biomarcadores do ensaio CBMN-Cyt os resultados mostraram que as concentrações mais altas de carvão e cinzas induziram efeitos citotóxicos e instabilidade cromossômica. In vivo, camundongos BALB/c foram analisados 24 h após instilação intratraqueal com partículas de carvão e cinzas. Os camundongos expostos a partículas de carvão apresentaram rigidez pulmonar e obstruções das vias aéreas centrais quando comparado com o grupo controle, nos parâmetros da mecânica pulmonar. Quando expostos às partículas de carvão e cinzas, os animais mostraram recrutamento de células, principalmente as mononucleares, e expressão de citocinas, principalmente TNF-α e IL-1β, quando comparado com o grupo controle. Na histologia, não foram encontradas alterações significativas nos alvéolos, nem formação de fibras elásticas e colágenas. Resultados no ensaio Cometa Alcalino mostraram efeitos genotóxicos significativos em células de sangue periférico nos animais expostos a partículas de carvão e cinzas. As análises dos elementos inorgânicos usando o método PIXE, demostraram translocação extrapulmonar de metais ao fígado, baço e encéfalo. Comparativamente, de todas as amostras avaliadas, a CFA11 apresentou o maior diâmetro no tamanho das partículas como avaliado mediante análise de difração de laser. Os resultados demostraram que o processo de combustão altera a toxicidade das partículas de carvão, e o uso de combustíveis adicionais dentro do processo de queima, como foi o caso da amostra CFA16, muda as caraterísticas das partículas geradas quanto ao tamanho e toxicidade das mesmas. Estes resultados in vitro e in vivo estão relacionados com os compostos contidos na superfície das partículas, tais como óxidos, metais e HAP detectados nas amostras. Este conjunto de dados aportam ao estado do conhecimento sobre os riscos da exposição continua a este tipo de partículas. / During the coal mining activities, large amounts of fly ash, metals, oxides and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are released to the environment. Coal and fly ash particles are chemically complex and are capable of interacting with cellular and non-cellular mechanisms that trigger the release of reactive oxygen species (ROS) and expression of cytokines from activated macrophages, epithelial cells and fibroblasts. The aim of this study was to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity in vitro, and respiratory physiology in vivo, of exposure to coal and coal fly ash particles from Santa Catarina-Brazil. Four samples were collected, two from coal (COAL11and COAL16) and two from coal fly ash released during combustion (CFA11 and CFA16). Particularly, the CFA16 sample was the product of co-firing with fuel oil and diesel oil. In vitro evaluation, COAL11, COAL16 and CFA16 were more cytotoxic than CFA11sample as assessed in clonogenic assay. The exposure of V79 cells to coal particles and coal fly ash induced primary DNA damage detected in Comet Alkaline test. COAL16 and CFA16 particles, at higher concentrations, were capable of inducing oxidative DNA damage in V79 cells, as demonstrated in the Modified Comet assay (FPG and ENDOIII). Results in the biomarkers CBMN-Cyt test showed that higher concentrations of coal and coal fly ash particles induced cytotoxic effects and chromosomal instability. In vivo, BALB/c mice, were analyzed 24 h after intratracheal instillation with coal and coal fly ash particles. The mice exposed to coal particles showed significant rigidity and obstruction of the central airways when compared with the control group. In addition, the animals showed recruitment of cells, mainly mononuclear cells, and expression of cytokines, particularly TNF-α and IL-1β as compared to the control group. Histologically, there were no significant alterations in the alveoli, or formation of elastic and collagen fibers. Alkaline Comet assay results showed significant genotoxic effects on peripheral blood cells in animals exposed to coal and coal fly ash particles. The analysis of inorganic elements using the PIXE method demonstrated the efficient metal extrapulmonary translocation into the bloodstream to the liver, spleen and brain. When comparing particle size, CFA11showed the largest diameter as assessed by analysis of laser diffraction. The results showed that the combustion process alters the toxicity of coal particles and the use of additional fuel in the firing process, modifies the toxicity and size of the particles, as was the case of the CFA16 sample. These results in vitro and in vivo are associated with the compounds contained in the surface of the particles, such as oxides, metals and PAH detected in these samples. This study contribute to the state of knowledge of the risks of continuous exposure of these particles.