Diversas alterações genéticas estão associadas à patogênese do carcinoma epidermoide (CE), a neoplasia maligna mais comum de cabeça e pescoço. Algumas dessas alterações comprometem proteínas pertencentes à via de sinalização do AKT, envolvida em diferentes fenômenos celulares. Este projeto teve como objetivo estudar a expressão da proteína pAKT em linhagens celulares de carcinomas epidermoides de cabeça e pescoço, de forma a verificar possíveis alterações na expressão dessas moléculas em células de CE tratadas com Curcumina e Celecoxib. Foram utilizadas duas linhagens celulares de CE de cabeça e pescoço e uma linhagem de queratinócitos que foram divididas em quatro grupos: a. grupo controle não tratado; b. células tratadas com Curcumina, c. células tratadas com Celecoxib d. células tratadas com Curcumina e Celecoxib. A proliferação celular foi monitorada através do teste de viabilidade celular. A análise da expressão da proteína foi realizada através da técnica do Western Blot. Desta forma, foi possível entender em maior profundidade a ação do Celecoxib, da Curcumina e sua associação na via do AKT em carcinomas epidermoides de cabeça e pescoço. A associação de Curcumina com Celecoxib foi o tratamento que apresentou melhores resultados na redução da viabilidade celular. A linhagem SCC9 não apresentou expressão de pAKT após o tratamento com Curcumina e com a associação desta com o Celecoxib. A linhagem HaCat apresentou maior estabilidade na expressão de pAKT nos dois tempos de tratamento no grupo tratado com a associação das substâncias. A combinaçãoo da Curcumina com o Celecoxib mostrou resultados satisfatórios e promissores. / Several genetic changes are associated with the squamous cell carcinoma\'s (SCC) pathogenesis, the most common malignant head and neck tumor. Some of these changes compromise proteins that belong to the AKT signaling pathway, involved in different cellular\'s phenomena. The aim of this project was to study the expression of pAKT in head and neck SCC cell lines in order to investigate possible alterations in these molecules\'s expression in cells treated with Curcumin and Celecoxib. Two head and neck SCC cell lines and a line of keratinocytes was divided into four groups: a. control group: untreated; b. cells treated with Curcumin, c. cells treated with Celecoxib d. cells treated with Curcumin and Celecoxib. Cell proliferation was monitored by cell viability test. Analysis of the protein\'s expression was performed using the Western blot technique. Then was possible to understand the action of Curcumin, Celecoxib and its association in the AKT pathway in head and neck SCC. Curcumin\'s association with Celecoxib was the treatment that showed best results in cell viability reduction. The SCC9 cell line not presented pAKT expression after the treatment with Curcumin and its association with Celecoxib. The cell line HaCat showed greater stability in pAkt expression during the treatment period with the association of substances. The association of Curcumin and Celecoxib showed satisfactory and promising results.

Melanoma é o câncer mais agressivo e a mutação BRAF V600E é a mais frequente entre os pacientes. O vemurafenibe foi o primeiro inibidor específico desta mutação aprovado pela Food and Drug Administration. Entretanto, após cerca de seis meses há recidiva e superar os mecanismos de resistência responsáveis por este fenômeno ainda é um desafio. A curcumina é um tumérico com características antitumorais e anti-inflamatórias, entretanto sua baixa biodisponibilidade e estabilidade limitam seu uso e por isso impulsionaram a busca por análogos capazes de serem eficientes e comercializados. O DM-1, é um análogo monocetônico que apresentou efeitos antiumorais in vitro e in vivo em estudos anteriores. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos citotóxicos do DM-1 em células de melanoma sensíveis (naive) e resistentes ao vemurafenibe, bem como na modulação de metaloproteinases. As células de melanoma foram tratadas com diferentes concentrações de DM-1, e este composto foi citotóxico para linhagens sensíveis e resistentes ao vemurafenibe, além de induzir parada de ciclo celular em G1/G0 e diminuir o número de colônias, entretanto ele não foi seletivo em ensaios de citotoxicidade realizados com melanócitos e fibroblastos. O tratamento dessas células em doses subtóxicas resultou na modulação de metaloproteinases importantes no processo de invasão celular. O DM-1 reduziu as concentrações das metaloproteinases -1, -2 e -9 (MMP-1, -2 e -9) em um ensaio de quantificação de MMPs e a atividade das MMP-2 e -9 em um ensaio de zimografia de maneira célula dependente. As modulações negativas do inibidor de MMP TIMP-2 e MMP-14 para SKMEL-28 naive foram associadas a diminuição das atividades de MMP-2 e -9, enquanto que as modulações positivas para SKMEL-19 naive foram relacionadas ao aumento de MMP-2. Este composto ainda inibiu a migração das células e a formação de tubos por células endoteliais. / Malignant melanoma is the most aggressive cancer and the BRAF V600E mutation is the most frequent among patients. Vemurafenib was the first specific inhibitor for this mutation approved by Food and Drug Administration. Therefore around six months later there is relapse and overcoming it is still a challenge. Curcumin is a turmeric and it has been deeply researched because of its anti-inflammatory and antitumoral effects. However the low stability limits its use, therefore, encouraged the investigation of analogues capable to be efficient and commercialized. DM-1 is a monoketone curcumin analog and it showed antitumoral effects in vitro and in vivo in previous studies The aim of this project was to evaluate the cytotoxical effects of DM-1 for vemurafenib responsive (naïve) and resistant melanoma cells, as well as metalloproteinases modulation. Melanoma cells were treated with different DM-1 concentrations, and this compound was cytotoxic for responsive and resistant cell lines, besides inducing G1/G0 cell cycle arrest and reducing the number of colonies, nonetheless it was not selective in assays performed with melanocytes and fibroblasts. Subtoxic treatment of those cells modulated important MMPs in the cell invasion process. DM-1 reduced metalloproteinases -1, -2 and -9 (MMP-1,-2 and -9) in a quantification assay, and MMP-2 and -9 activities by zymography in a cell-dependent way. Negative modulations of MMP inhibitor TIMP-2 and MMP-14 for SKMEL-28 naïve were associated with MMP-2 and -9 reduced activities, whereas positive modulations for SKMEL-19 naïve were correlated to MMP-2 increase. Furthermore, this compound reduced migration of those cells and endothelial cell tube formation.

Pode-se dizer que o câncer, ao lado da AIDS, é a doença que atinge, a níveis mundiais, maior clamor da sociedade por desenvolvimento de cura e melhor qualidade de vida ao paciente. Várias terapias são utilizadas para o tratamento do câncer, podendo-se destacar a importância da quimioterapia em inúmeros protocolos de tratamento. Um dos fármacos mais antigos e mais utilizados na quimioterapia é a cisplatina, que ao longo dos seus mais de 30 anos na prática clínica demonstrou sua eficácia e foi incorporada no protocolo de tratamento de uma variedade de tumores. Entretanto, ao lado se sua comprovada eficácia, é inerente o desenvolvimento de vários efeitos colaterais resultante de sua toxicidade à células sadias. Neste trabalho, destaque é dado a neurotoxicidade, que surge em um grande número de pacientes que recebem tratamento com a cisplatina. Inúmeros esforços têm sido realizados na tentativa de prevenir ou controlar os efeitos tóxicos induzidos pela cisplatina, com atenção especial à suplementação do tratamento quimioterápico com compostos antioxidantes. Nesse sentido, este estudo visa avaliar a associação da curcumina, um composto polifenólico com notável atividade antioxidante e neuroprotetora, ao tratamento com cisplatina, em um modelo in vitro com culturas de células PC12. A curcumina é reconhecidamente um composto polifenólico com um amplo espectro de atividades biológicas, com suas propriedades neuroprotetoras demonstradas em vários modelos estudados estando principalmente relacionadas com seu potencial antioxidante. Os múltiplos mecanismos de ação dos compostos fenólicos e suas propriedades neuroprotetoras atribuídas a capacidade de inibição das espécies reativas de oxigênio indicam um potencial de inibição da neurotoxicidade que surgem durante o tratamento quimioterápico com a cisplatina, visto a reconhecida capacidade de geração de espécies reativas de oxigênio da cisplatina. Como a geração de espécies reativas de oxigênio intracelular pode resultar em danos ao DNA pela ação direta das espécies reativas ou indiretamente via produtos de degradação da peroxidação lipídica, nosso estudo avaliou o potencial protetor da curcumina contra a genotoxicidade induzida pela cisplatina em culturas de células PC12, analisando a indução de micronúcleos e a análise de quebras de cadeia simples, cadeia dupla do DNA e sítios álcali-labeis pelo ensaio do cometa. Antes da avaliação antigenotóxica da curcumina, foi realizada uma avaliação citotóxica e genotóxica, em que pode-se observar que em concentrações elevadas a curcumina é citotóxica e genotóxica às células PC12. O efeito protetor da curcumina foi avaliado em pré-tratamento das culturas de células PC12 com concentrações não tóxicas. Nas três concentrações de curcumina estudadas não houve indícios de interferência com a citotoxicidade ou o efeito citostático da cisplatina. Embora o efeito protetor da curcumina contra os danos induzidos ao DNA de células PC12 não tenha sido evidente nos resultados obtidos pelo ensaio do cometa, a curcumina foi eficaz na redução de micronúcleos induzidos pela cisplatina, de maneira semelhante nas três concentrações avaliadas. Os resultados positivos obtidos nesse estudo juntamente com os dados pré-existentes a respeito de efeitos protetores da curcumina incentivam novas pesquisas em relação aos possíveis benefícios da utilização da curcumina em terapia combinada aos quimioterápicos. / Several therapies are used for treating cancer and the importance of chemotherapy can be emphasized in many protocols of treatment. One of the oldest and most used drugs in chemotherapy is the cisplatin which, with its more than thirty years of clinical practice, has demonstrated its effectiveness being incorporated into the protocol of a variety of tumor treatments. On the other hand, it is intrinsic the development of various side effects resulting from its toxicity to healthy cells. This research gives emphasis to the neurotoxicity which appears in a large number of patients receiving the cisplatin treatment. Numerous efforts are being made in attempt to prevent or even control the toxic effects induced by cisplatin with special attention being given to the supplementation of chemotherapy treatment with antioxidant compounds. In that sense, this study aims to assess the association of curcumin, a polifenolic compound with remarkable antioxidant and neuroprotective activity, to the cisplatin treatment in an in vitro neuronal model with PC12 cell cultures. The curcumin is admittedly a polifenolic compound with a broad spectrum of biological activities and their neuroprotective properties, demonstrated in several models, are strongly related to its antioxidant potential. The multiple mechanisms of action of the phenolic compounds and their neuroprotective properties credited to the ability of inhibition of the reactive oxygen species indicate a potential inhibition of neurotoxicity that takes place during the chemotherapy treatment with cisplatin, given its well known ability to generate reactive oxygen species. Since the generation of reactive oxygen species intracellular can result in DNA damage by direct action of reactive species or indirect, through degradation products of the lipid peroxidation, our studies evaluated the potential protector of curcumin against the genotoxicity induced by cisplatin in PC12 cell cultures by examining the induction of micronuclei and analyzing DNA single strand breaks, double strand breaks, and alkali-labeis sites through the comet test. Before the antigenotoxic evaluation of the curcumin, a cytotoxic and genotoxic test was conducted where it was observed that when in high concentrations the curcumin is cytotoxic and genotoxic to the PC12 cells. The protective effect of curcumin was evaluated at the pre-treatment of PC12 cell cultures with non-toxic levels of concentration. In the three studied curcumin concentrations there was no evidence of interference with the cytotoxicity or cytostatic effect of the cisplatin. Although the protective effect of the curcumin put against the damage caused to the DNA of cells PC12 was not evident in the results obtained by the comet test, the curcumin was equally effective in the reduction of micronuclei induced by the cisplatin in all three concentrations evaluated. The positive results obtained in this study combined with the pre-existing data about the protective effects of the curcumin encourage some more new research on possible benefits of using curcumin in combination to chemotherapy.

O mercúrio é um dos metais mais nocivos presentes no ambiente, advindo tanto de fontes naturais quanto antropogênicas. Os indivíduos estão expostos a diferentes formas do mercúrio através de diversas vias, como a alimentação, principalmente no caso do metilmercúrio presente em peixes. Suas formas orgânicas são muito significativas do ponto de vista toxicológico, considerando-se a exposição da população e seus efeitos pró-oxidantes e genotóxicos envolvidos na origem de inúmeras doenças. Por outro lado, é suposto que compostos polifenólicos e outros antioxidantes da dieta podem exercer atividade protetora contra os efeitos deletérios do mercúrio. A curcumina é um pigmento amarelo polifenólico extraído do rizoma da planta Curcuma longa Linn (Zingiberaceae). Diversas evidências apontam para suas propriedades antioxidantes, de modulação da sinalização celular e alteração da expressão gênica, além da possibilidade de sua utilização na prevenção dos efeitos deletérios dos metais no organismo. Assim sendo, este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da associação entre o mercúrio e a curcumina, investigando a citotoxicidade de dois compostos orgânicos de mercúrio, metilmercúrio e etilmercúrio, e da curcumina, de forma isolada e combinada, em células HepG2, utilizando o ensaio do MTT. A genotoxicidade desses mesmos compostos também foi avaliada por meio do ensaio do cometa. Além disso, a alteração no estado oxidativo das células pela razão de glutationa (GSH/GSSG) e a alteração na expressão de 84 genes relacionados com vias de dano e reparo no DNA, utilizando-se de PCR-Array, também foram avaliados. Os compostos orgânicos de mercúrio apresentaram citotoxicidade em concentrações iguais ou maiores que 16 ?M. A curcumina apresentou citotoxicidade apenas na concentração de 128 ?M. Nos experimentos de associação entre o mercúrio e a curcumina foi observado um aumento da citotoxicidade, entre a concentração de 8 ?M das duas formas de mercúrio e a concentração de 64 ?M de curcumina. Na avaliação da genotoxicidade foi observado um efeito genotóxico significativo do metilmercúrio nas concentrações de 8, 16 e 32 ?M, enquanto o etilmercúrio apresentou genotoxicidade significativa apenas na concentração de 32 ?M. A curcumina não apresentou genotoxicidade. Na associação dos compostos não foi detectada ação antigenotóxica da curcumina e houve um aumento na genotoxicidade do metilmercúrio em associação com a concentração de 32 ?M de curcumina. A razão de glutationa mostrou um aumento significativo nas células tratadas com metilmercúrio, entretanto isso não foi observado quando o metilmercúrio foi associado com a curcumina. A análise da expressão de 84 genes relacionados com danos no DNA por PCR-Array mostrou alteração na expressão de 26 genes, sendo que 3 deles tiveram aumento na expressão, DDIT3, GADD45A e PPP1R15A, relacionados principalmente com o bloqueio do ciclo celular e o processo de apoptose, e 23 genes tiveram sua expressão reduzida, relacionados com diversas vias de reparo do DNA, checkpoints do ciclo celular e apoptose. Os resultados obtidos indicam que, nas condições avaliadas, a associação da curcumina com o mercúrio aumentou os efeitos deletérios do metal, causando um aumento na citotoxicidade e na genotoxicidade do mercúrio, não se caracterizando como uma possível estratégia de prevenção dos efeitos deletérios do mercúrio / Mercury is one of the most harmful metals present in the environment arising from both natural and anthropogenic sources. The individuals are exposed to different forms of mercury through various sources, such as food, especially in the case of methylmercury in fish, with this organic forms being very significant from a toxicological point of view, considering the exposure of the population and its pro-oxidant and genotoxic effects, involved in the origin of many diseases. On the other hand it is assumed that polyphenolic compounds and other dietary antioxidants can have protective activity against the harmful effects of mercury. Curcumin is a polyphenol extracted from the rhizome of Curcuma longa Linn. (Zingiberaceae). Several evidences show its ability to act as an antioxidant, modulate cell signaling and gene expression, and the possibility of its use in chemoprevention of the deleterious effects of metals. Therefore, this study aimed to evaluate the effects of the association between mercury and curcumin, investigating the cytotoxicity of two organic compounds of mercury, methylmercury and ethylmercury, and curcumin, alone and in combination, in HepG2 cells using the the MTT assay, the genotoxicity of these same compounds through the comet assay, the changes in oxidative state of the cells by the concentration of glutathione and GSH/GSSG ratio and the changes in the expression of 84 genes related to DNA damage anda repair pathways by PCR-Array. Organic mercury compounds showed cytotoxicity at concentrations equal to or greater than 16 uM. Curcumin only showed cytotoxicity at the concentration of 128 ?M. There was an increase in cytotoxicity when mercury (8 ?M) was associated with curcumin (64 ?M). In the genotoxicity assay there was a significant genotoxic of methyl mercury at concentrations of 8, 16 and 32 ?M while ethyl mercury whas genotoxic only at 32 ?M. Curcumin was not genotoxic. There was no anti-genotoxic activity in the association of compounds and there was an increase in genotoxicity of MeHg in association with 32 ?M of curcumin. The quantification of glutathione (GSH/GSSG) showed a significant increase in the GSH/GSSG ratio in cells treated with MeHg, however this was not observed when MeHg was associated with curcumin. Gene expression analysis showed changes in the expression of 26 genes, 3 of them were upregulated, DDIT3, GADD45A and PPP1R15A, mainly related to the cell cycle blockage and apoptosis, and 23 genes were down-regulated, related with DNA repair, cell cycle checkpoints and apoptosis. These results indicate that the combination of curcumin with mercury increased the deleterious effects of the metal, causing an increase in cytotoxicity and genotoxicity of mercury, and do not represent a possible strategy to prevent the harmful effects of mercury.

A onicomicose é uma doença comum na lâmina ungueal, constituindo aproximadamente metade dos casos de infecção nas unhas. O tratamento convencional consiste na administração de antifúngicos e antibióticos por longos períodos. O aumento de linhagens microbianas resistentes aos fármacos disponíveis e a alta incidência deste tipo de infecção na população tornam importante o desenvolvimento de novas tecnologias e opções terapêuticas. A Terapia Fotodinâmica (TFD) consiste no emprego do fotossensibilizador (FS) ativado por luz em comprimento de onda adequado que, na presença de oxigênio, produz espécies reativas de oxigênio tóxicas que inativam os microrganismos. Os objetivos deste estudo foram: analisar o uso de curcumina e clorina como FSs; estudar mecanismos que auxiliam na penetração do FS na lâmina ungueal através da utilização de emolientes e novas formulações farmacêuticas; Desenvolver dispositivos projetados para iluminar as unhas dos pés e das mãos para o tratamento de onicomicose por TFD. Realizar a TFD com as tecnologias desenvolvidas em pacientes com onicomicose a fim de avaliar a eficácia, além de explorar novos métodos diagnóstico da doença com base em imagens térmicas e de fluorescência. OS resultados indicam que a curcumina é um FS mais efetivo que a clorina para o tratamento onicomicose por TFD. Também foi identificado que os veículos emulsão fornecem uma entrega superior de curcumina em unhas infectadas. Os dispositivos de iluminação desenvolvidos especificamente para a anatomia das unhas de pé e mãos também facilitaram a aplicação da TFD para o tratamento da onicomicose. Os novos veículos FS baseados em curcumina e os dispositivos de iluminação desenvolvidos foram avaliados em um estudo clínico com 30 pacientes. Este estudo indicou que a entrega de curcumina via emulsão foi mais eficaz do que a entrega via gel, conforme quantificado pelo número de sessões de TFD necessárias para resposta clínica positiva (6 semanas para emulsão e 10 semanas para gel). Finalmente, a viabilidade de realizar imagens térmicas e de fluorescência de unhas em pacientes com onicomicosis abre a possibilidade de explorar essas modalidades de imagem como ferramentas complementares para o diagnóstico não invasivo de onicomicose. Em conclusão, devido à sua eficácia demonstrada, baixo custo e simplicidade para operar, as tecnologias desenvolvidas através deste trabalho facilitarão a adoção da TFD como um tratamento novo e efetivo da onicomicose. / Onychomycosis is a common disease of the nail plate and constitutes approximately half of the cases of nail infection. The conventional treatment of onychomycosis consists of the administration of anti-fungal drugs and antibiotics for long periods of time. Due to both the increase of microbial lines resistant to available drugs and the high incidence of this type of infections, it is highly relevant to develop new technologies and therapeutic options. Photodynamic Therapy (PDT) consists of the use of photosensitizers (FS) activated by light of specific wavelengths that, in the presence of oxygen, produces toxic reactive oxygen species that can inactivate the microorganisms. The objectives of this study were: to analyze the use of curcumin and chlorine as FSs for PDT therapy of onychomycosis; to identify mechanisms for enhancing the penetration of FS in the nail plate via the application of emollients and novel pharmaceutical formulations; to develop devices specifically designed for illuminating the nails of feet and hands for PDT treatment of onychomycosis; to perform PDT with the developed technologies on patients with onychomycosis and evaluate its efficacy; to explore novel diagnosis methods for onychomycosis based on thermal and fluorescence imaging. Our results indicate that curcumin is a more effective FS than chlorine for the PDT treatment of onychomycosis. It was also identified that emulsion vehicles provide a superior delivery of curcumin into infected nails. The illumination devices developed specifically for the anatomy of foot and hand nails also facilitated the application of PDT for the treatment of onychomycosis. The novel FS vehicles based on curcumine and the developed illumination devices were evaluated in a pilot clinical study with 30 patients. This study indicated that delivery of curcumine via emulsion was more effective than the delivery via gel, as quantified by the number of PDT sessions needed for positive clinical response (6 weeks for emulsion vs. 10 weeks for gel). Finally, the feasibility to perform both thermal and fluorescence imaging of nails in patients with onychomycosis opens to the possibility of exploring these imaging modalities as complementary tools for the noninvasive diagnosis of onychomycosis. In conclusion, due to its demonstrated efficacy, low cost and simplicity to operate, the technologies developed through this work will facilitate the adoption of PDT as a novel and effective treatment of onychomycosis.

A lesão medular é uma injúria do sistema nervoso central que resulta em grande déficit funcional. É uma condição relacionada ao desenvolvimento industrial e tecnológico e acomete principalmente adultos jovens em idade produtiva. Apesar de algumas tentativas terapêuticas estarem sob investigação, ainda não há tratamento eficaz que garanta recuperação funcional. A maioria das estratégias utilizadas visa estimular eventos de neuroplasticidade. A cúrcuma é um composto dietético que tem potencial terapêutico por interferir em processos inflamatórios, oxidativos e imunológicos. O presente estudo investigou possíveis efeitos terapêuticos da cúrcuma após hemissecção medular em ratos. O protocolo experimental foi aprovado pelo Comitê de Ética em Uso de Animais da Escola de Artes, Ciências e Humanidades. Os animais foram submetidos à hemissecção medular após a medula espinhal ser exposta por laminectomia. Os animais foram divididos em 2 grupos experimentais: i) lesionado com cúrcuma (LC); ii) lesionado sem tratamento (LS). Os testes comportamentais BBB Score, Combined Behavior Score, plano inclinado e Beam Walking foram realizados 24h, 72h e 7 dias depois da lesão para avaliar o reaprendizado medular e a recuperação funcional. Os resultados demonstraram melhora do comportamento sensitivo-motor dos animais, provavelmente envolvendo neuroproteção das vias de tato, dor e pressão. As propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes da cúrcuma podem ter levado à melhora funcional. Análises celulares e moleculares são necessárias para entendermos melhor os efeitos no epicentro da lesão depois do tratamento com a cúrcuma. Um dos possíveis efeitos prováveis é sobre a conversão de alguns ácidos graxos envolvidos na inflamação, como o ácido araquidônico, diminuindo sua ação e gerando ganhos funcionais. O uso da cúrcuma na fase aguda da hemissecção medular interferiu positivamente na recuperação sensitivo-motora deflagrando, portanto, eventos de neuroproteção e neuroplasticidade / The spinal cord injury is a condition that results in severe functional deficit. It is related to the industrial and technological development and affects mainly young adults. Despite some therapeutic trials are under investigation, there is no treatment that guarantees functional recovery. Most of those strategies for recovery involve neuroplasticity. Curcumin is a dietetic compound with known therapeutic potential, interfering on inflammatory, oxidative and immunological processes. The present study investigated the effects of the treatment with curcumin on acute phase of spinal cord hemi-section in rats. The protocol has been approved by Ethics Committee of School of Arts, Sciences and Humanities. The animals were submitted to hemi-section after laminectomy and were divided in two groups: i) injured with curcumin (LC); ii) injured without treatment (LS). The following behavioral tests were performed 24h, 72h and 7 days after lesion: BBB Score, Combined Behavior Score, inclined plane and Beam Walking test aiming to evaluate medular relearning and functional recovery. The tests indicated an improvement of the sensitive-motor behavior probably by neuroprotection of tactile, pain and pressure pathways. The anti antiinflammatory and antioxidant properties of curcumin could result in functional improvement. Cellular and molecular analysis are necessary to better understand the effects could be over the conversion of some fatty acids involved on inflammation, such as arachidonic acid, reducing its action and promoting functional gain. The use of curcumin in the acute phase of spinal cord hemi-section seems to interfere positively in sensorial-motor recovery triggering neuroprotection and plasticity

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-13T20:07:47Z No. of bitstreams: 1 patriciaramosgomes.pdf: 2798907 bytes, checksum: 7ef017bb527cb14c4d8c3f85fab63686 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-07-14T10:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 patriciaramosgomes.pdf: 2798907 bytes, checksum: 7ef017bb527cb14c4d8c3f85fab63686 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T10:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 patriciaramosgomes.pdf: 2798907 bytes, checksum: 7ef017bb527cb14c4d8c3f85fab63686 (MD5) Previous issue date: 2011-04-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diversos análogos de curcumina monocarbonilados são descritos na literatura, apresentando inúmeras e pronunciadas atividades biológicas, a saber: atividades antitumoral, antioxidante, anti-inflamatória, antiangiogênese, entre outros. A partir destes análogos obtêm-se compostos contendo a funcionalidade hidrazona, que apresentam também uma variedade de atividades biológicas, tais como: antiinflamatória, antitumoral, analgésica, dentre outros. Com o objetivo de desenvolver novas moléculas que possam atuar como agentes antioxidante, antitumoral, antiinflamatório, antituberculose, antimalária e esquistossomicida, este trabalho visou à síntese e caracterização de análogos de curcumina monocarbonilados e suas respectivas fenilhidrazonas contendo em suas estruturas grupos doadores e retiradores de elétrons, além de cadeias alifáticas alquiladas de 8, 9, 10 e 12 carbonos na posição para dos anéis aromáticos para posterior avaliação biológica dos mesmos. Foram obtidos treze análogos de curcumina monocarbonilados via reações de condensação aldólica em meios básico e ácido utilizando como reagentes a acetona e diferentes aldeídos aromáticos, heteroaromáticos e alquilados. Para a obtenção dos análogos de curcumina alquilados utilizou-se como material de partida o p-hidroxibenzaldeído, o qual foi submetido à reação de alquilação usando os haletos de alquila comerciais 1-clorooctano, 1-bromononano, 1-clorodecano e 1-clorododecano como agentes alquilantes. Foram obtidas quinze fenilhidrazonas a partir dos derivados de curcumina previamente preparadas por meio de reações de adição nucleofílica em meio ácido utilizando como reagentes a 2,4-dinitrofenilhidrazina e a 4-nitrofenilhidrazina. As estruturas dos produtos obtidos foram elucidadas pelos seus espectros no infravermelho, UV-visível, RMN de 1H e de 13C. Alguns análogos de curcumina e fenilhidrazonas foram submetidos a testes de atividades antioxidante, antitumoral, antibacteriana, anti-inflamatória, antimalária e esquistossomicida. / Several mono-carbonyl curcumin analogues are described in the literature, presenting numerous and pronounced biological activities, namely: antitumor, antioxidant, anti-inflammatory, anti-angiogenesis, among others. From these analogues are derived compounds containing the functionality hydrazone, which also present a variety of biological activities such as: anti-inflammatory, antitumor, analgesic, among others. In order to develop new molecules that can act as antioxidant, anticancer, anti-inflammatory, antitubercular, antimalarial and schistosomicidal agents, this work aimed at the synthesis and characterization of mono-carbonyl curcumin analogues and their phenylhydrazones containing in their structures donor groups, withdrawing electron and alkylated aliphatic chains of 8, 9, 10 and 12 carbons in the para position of the aromatic rings for further biological evaluation of them. We obtained thirteen mono-carbonyl curcumin analogues by aldol condensation reactions in basic and acidic media using acetone as reagents and different aromatic aldehydes, alkyl and heteroaromatic. To obtain of the alkylated curcumin analogues, were used as the starting material p-hydroxybenzaldehyde, which was submitted to the alkylation reaction using alkyl halides 1-chlorooctane, 1-bromononane, 1-chlorodecane and 1-chlorododecane as alkylating agents. We obtained from fifteen phenylhydrazones curcumin derivatives previously prepared by nucleophilic addition reactions in acidic media using reagents such as 2,4- dinitrophenylhydrazine and 4-nitrophenylhydrazine. The structures of the products obtained were elucidated by their infrared, UV-visible, 1H and 13C NMR spectra. Some analogues of curcumin and phenylhydrazones were submitted to antioxidant, anticancer, antibacterial, anti-inflammatory, antimalarial and schistosomicidal assays.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The exposure to the cigarette smoke xenobiotics is related with a compromised immune system and the development of many diseases such as Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) and lung cancer. The NTPDase and acetylcholinesterase (AChE) are important enzymes involved in the regulation of immune system and alterations in their activities have been showed in many diseases including the related with cigarette smoke-exposure. The curcumin (Cur), polyphenol isolated from the rhizomes of Curcuma longa and widely employed in the culinary and oriental traditional medicine, has many biological activities such as antioxidant, anticarcinogenic and antiinflammatory. Considering the relevance of lymphocytes in the establishment and progression of immune responses, the purpose of this study was to evaluate the effect of curcumin in the NTPDase and AChE activities in peripheral lymphocytes (PL) and lung lymphocytes (LL) from rats exposed to cigarette smoke. The establishment of a protocol to lung lymphocytes separation using the lung tissue was performed with the objective of optimize the cellular viability and the purity of separation, using as references the protocols for separation of human peripheral and lung lymphocytes. The experimental procedure to evaluate the effect of curcumin on the NTPDase and AChE in lymphocytes from rats exposed to the cigarette smoke was divided in two sets of experiments. In the first set, the animals were randomly divided into four groups: Vehicle; Cur 12.5 mg/kg; Cur 25 mg/kg; Cur 50 mg/kg. In the second experimental set, the animals were divided into 5 groups: Vehicle; smoke exposed; smoke and Cur 12.5 mg/kg; smoke and Cur 25 mg/kg; smoke and Cur 50 mg/kg. Curcumin was diluted with corn oil, administered by oral gavage, not exceeding 1 ml/kg body weight. The treatment with curcumin and cigarette smoke was carried out once a day, 5 days each week, during 30 days. It was administered the curcumin or corn oil, and approximately 10 minutes later, the smoking groups were exposed to the sidestream smoke of four commercial cigarettes (nicotine 0.9 mg, tar 10 mg each) inside a whole-body smoke exposure chamber. Control animals were placed in an equal chamber for the same amount of time. After thirty days, the animals were euthanized, the lung was removed and the peripheral blood collected for separation of lymphocytes. With the standardization of the protocol to the separation of lung lymphocytes it was achieved a percentage of lymphocytes higher than 82% and it was observed a strong correlation between the enzyme activity using ATP and ADP as substrates, which indicates that the results can be expressed in milligram of protein, millions of cells and millions of viable cells. The results from the experiments with the cigarette smoke exposure demonstrated that the treatment with curcumin prevented the alterations observed in the cigarette smoke-exposed animals such as the decrease of ATP and ADP hydrolysis in PL and LL, and the increase of AChE activity in PL. We suggest that the treatment with curcumin was protective, since the high concentrations of ATP are positively related with inflammation and tissue damage, and the emphysematous damages observed in cigarette smoke-exposed was not observed in the groups treated with curcumin. / A exposição aos xenobióticos da fumaça do cigarro está relacionada com o comprometimento do sistema imune e o desenvolvimento de diversas doenças como a Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) e câncer de pulmão. A NTPDase e a acetilcolinesterase (AChE) são importantes enzimas envolvidas na regulação do sistema imune e alterações nas suas atividades tem sido descritas em várias doenças incluindo as relacionadas à exposição à fumaça do cigarro. A curcumina (Cur), polifenol obtido a partir de rizomas de Curcuma longa e amplamente utilizado na culinária e na medicina tradicional oriental, possui muitas atividades biológicas como antioxidante, anticarcinogênica e antiinflamatória. Tendo em vista a relevância dos linfócitos no estabelecimento e progressão de respostas imunes, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da curcumina na atividade das enzimas NTPDase e AChE em linfócitos periféricos (PL) e linfócitos pulmonares (LL) de ratos expostos à fumaça do cigarro. A padronização da separação dos linfócitos a partir de tecido pulmonar foi realizada com o objetivo de otimizar a viabilidade celular e a pureza da separação, utilizando-se como base os protocolos de separação de linfócitos periféricos e pulmonares de seres humanos. Os procedimentos experimentais para a avaliação do efeito da curcumina sob a atividade das enzimas NTPDase e AChE em linfócitos de ratos expostos à fumaça do cigarro foram divididos em duas etapas. Primeiramente, os animais foram divididos aleatoriamente em quatro grupos: veículo; Cur 12.5 mg/kg, Cur 25 mg/kg; Cur 50 mg/kg. Na segunda etapa experimental os animais foram divididos aleatoriamente em cinco grupos: veículo; cigarro; cigarro e Cur 12.5 mg/kg; cigarro e Cur 25 mg/kg; cigarro e Cur 50 mg/kg. A curcumina foi diluída em óleo de milho, administrada por gavagem oral, não excedendo 1 ml/kg de massa corpórea. O tratamento com a curcumina e com a fumaça do cigarro foi realizada uma vez por dia, cinco dias por semana, durante trinta dias. A curcumina foi administrada e, após aproximadamente dez minutos, os grupos fumantes eram expostos à fumaça de quatro cigarros comerciais (0,9 mg nicotina, 10 mg alcatrão cada) dentro de uma câmara de exposição. Os animais não expostos à fumaça do cigarro foram colocados em uma câmara equivalente, pelo mesmo período. Após trinta dias, os animais foram eutanasiados, os pulmões removidos e o sangue periférico coletado para a separação dos linfócitos. Com a padronização da técnica para a separação de linfócitos pulmonares foi obtido um percentual de linfócitos superior a 82% e ainda observou-se uma forte correlação entre a atividade da enzima usando ATP e ADP como substrato o que indica que os resultados podem ser expressos tanto em miligramas de proteína, quanto em milhões de células quanto em milhões de células viáveis. Os resultados dos experimentos com a fumaça do cigarro demonstraram que o tratamento com a curcumina preveniu as alterações observadas nos animais expostos à fumaça do cigarro como a diminuição na hidrólise de ATP e ADP em PL e LL, e o aumento da atividade da AChE em PL. Analisando os resultados obtidos, sugere-se que o tratamento com a curcumina foi protetor, uma vez que as altas concentrações de ATP estão positivamente relacionadas com inflamação e dano tecidual, e as lesões enfisematosas observadas no grupo exposto à fumaça do cigarro não foram observadas com os tratamentos com a curcumina.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the in vitro and in vivo trypanocidal activity of free curcumin (F-C) and curcumin-loaded lipid-core nanocapsules (C-LNCs) against Trypanosoma evansi, as well as its antioxidant activity in vivo. In vitro tests were performed in culture medium containing T. evansi, using eight concentrations of F-C (100, 75, 50, 25, 12.5, 6.25, 3.12, 1.56 and 0.78 mg mL-1), and four concentrations of C-LNCs (100, 75, 50, 25 mg mL-1). The counting of alive parasites was performed in a Neubauer chamber after 1, 3, 6, 9 and 12 hours of incubation. In vitro tested showed the death of all trypanosomes treated with F-C one hour post-incubation (PI), except at concentrations below 6.25 mg mL-1. Mobile trypanosomes, treated with C-LNCs, were observed until the third hour PI, except at the highest concentration. For in vivo tests, 54 animals were divided into 8 groups (A, B, C, D, E, F, G and H), as follows: group A (not infected and treated with saline); B (not infected and treated with C-LNCs); C (infected with T. evansi and treated with blank nanocapsules of curcumin); D (infected with T. evansi and treated with DMSO ); E (infected with T. evansi and treated with saline); F ( infected with T. evansi and treated with C-LNCs at a dose of 10 mg.kg); G (infected with T. evansi and treated with F-C at a dose of 10mg/kg) and H (infected with T. evansi and treated with F-C at a dose of 100mg/kg). The results showed that the animals treated with curcumin presented a lower parasitemia compared with untreated animals. Additionally, infected animals showed an increase of nitrite/nitrate and protein peroxidation, while the infected animals, that received treatment based on curcumin, showed a reduction in these parameters. Infected groups treated with curcumin exhibited a reduction in ALT and creatinine levels when compared with the positive control group. Therefore, it was possible to conclude that F-C and C-LNCs showed trypanocidal activity in vitro; however, the curcumin in its free form appeared to be more effective. A control of parasitemia was observed in in vivo tests for the treated groups, besides a possible protective effect of curcumin on liver and kidney functions, which also would be related to the antioxidant phytochemical action proved in our study. / O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade tripanocida da curcumina livre (C-L) e curcumina nanoencapsulada (C-N) contra o Trypanosoma evansi in vitro e in vivo, e sua atividade antioxidante in vivo. Os testes in vitro foram realizados em meio de cultura contendo T. evansi, utilizando-se oito concentrações de C-L (100, 75, 50, 25, 12,5, 6,25, 3,12, 1,56 e 0,78 mg.kg - 1) e quatro concentrações de C-N (100, 75, 50, 25 mg.kg/L- 1). Em 1, 3, 6, 9 e 12 horas após a incubação, a contagem de parasitas vivos foi realizada em câmara de Neubauer. Através dos testes in vitro, foi possível observar a morte de todos os tripanossomas tratados com C-L um hora pós-incubação (PI), exceto em concentrações inferiores a 6,25 mg.kg - 1. Tripanossomas móveis tratados com C-N foram observados até a terceira hora PI, exceto na concentração mais elevada. Para realização dos ensaios in vivo, foram utilizados 54 animais divididos em 8 grupos (A, B, C, D, E, F, G e H), sendo esses: grupo A (não infectados e tratados com solução salina), B (não infectados e tratados com C-N), C (infectados com T. evansi e tratados com nanocápsulas brancas-sem curcumina), D (infectados com T. evansi e tratados com DMSO), E (infectados com T. evansi e tratados com solução salina), F (infectados com T. evansi e tratados com C-N a uma dose de 10mg/kg), G (infectados com T. evansi e tratados com C-L a uma dose de 10 mg.kg) e H (infectados com T. evansi e tratados com C-L a uma dose de 100 mg.kg). Este estudo pode verificar que os animais tratados com curcumina mostraram uma menor parasitemia em relação aos animais não tratados. Animais infectados apresentaram um aumento de nitritos / nitratos e de peroxidação proteica, logo os animais infectados que receberam tratamento a base de curcumina apresentaram uma redução destes parâmetros. Os grupos infectados tratados com curcumina exibiram uma redução nos níveis de ALT e de creatinina em relação ao grupo de controle positivo. Conclui-se que C-L e C-N, apresentam atividade tripanocida in vitro, porém a curcumina em sua forma livre apresenta-se mais efetiva. Nos testes in vivo, foi observado controle da parasitemia nos grupos tratados e uma possível ação hepatoprotetora e nefroprotetora da curcumina, que pode estar relacionada também com a ação antioxidante do fitoquímico, comprovada em nosso estudo.

Senior horses (≥20 years) exhibit inflamm-aging, or chronic, low-grade inflammation that occurs systemically with aging, similarly to humans. Inflamm-aging has previously been characterized in the horse in circulation as well as specifically being mediated by lymphocytes and monocytes. In humans, inflamm-aging has been associated with increased morbidity and mortality. However, in the horse, relatively little about inflamm-aging is known regarding clinical effects or factors influencing severity. The contribution of lymphocytes to inflamm-aging of senior horses was examined, specifically through determining the relationships of inflamm-aging with various other health parameters, effects of seasonality, and the extent to which inflamm-aging can be modulated by anti-inflammatory phytonutrient curcumin. The overall hypothesis of this research is that lymphocyte-mediated inflamm-aging of the senior horse is associated with various factors including season, endocrine function, body composition, and nutritional status, and may be modulated by polyphenol curcumin. The effect of season on lymphocyte-mediated inflamm-aging was examined, and senior horses exhibited elevated inflammation compared to adult horse as expected, while also exhibiting changes in inflammatory cytokine production and gene expression throughout the year. In addition to season, pituitary pars intermedia dysfunction (PPID), a common endocrinopathy in senior horses that is associated with immunosuppression, was examined in a group of senior horses to determine any effects on degree of inflamm-aging. Results indicated no significant differences between age-matched PPID and non-PPID horses for lymphocyte-mediated inflammatory cytokine production or gene expression. The immunosuppressive aspect of PPID does not appear to be associated with the degree of lymphocyte-mediated inflammation of the aged horse. Additionally, an expansive correlative study was undertaken to determine relationships between inflamm-aging and basal nutritional status, body composition, age, and PPID within a similarly-managed senior horse population. Results showed various relationships between inflammatory markers and nutritional status, particularly yielding positive associations with serum folate and with serum fatty acids C22:2n6c and C22:5n3c. Inflammation was also associated with age itself but was not associated with body composition parameters and showed mild association with PPID (and serum inflammatory C-reactive protein). As a whole, this study demonstrates that nutritional status can be associated with inflammatory markers. Similarly, many phytonutrients have exhibited anti-inflammatory properties, which may be beneficial to the senior horse exhibiting inflamm-aging. Specifically, the effects of polyphenols including curcuminoids, resveratrol, quercetin, pterostilbene, and hydroxypterostilbene on lymphocyte production of inflammatory cytokines by senior horses were examined in vitro and found to significantly reduce inflammation similarly to common non-steroidal anti-inflammatory drugs. This study led to the in vivo investigation of the effectiveness of curcumin in modulating chronic inflammation of the senior horse. No significant differences were seen between groups receiving curcumin and placebo for the various inflammatory parameters, which may be due to the dose or low bioavailability of curcumin. As a whole, this research provides further understanding of factors associated with inflamm-aging of the senior horse.