A curcumina possui uma grande variedade de propriedades benéficas para a saúde humana. Devido a este fato, a indústria alimentícia tem aumentado a aplicação deste bioativo como aromatizante, conservante e aditivo para substituição dos corantes amarelos artificiais. No entanto, incorporar a curcumina em formulações alimentícias pode ser problemático porque sua molécula hidrofóbica tem baixa solubilidade em água e é muito sensível à luz. Os métodos de encapsulação em nanoemulsões podem tornar viável a proteção do curcuminoide, bem como permitir sua dispersibilidade em água. O objetivo do presente trabalho de Mestrado foi produzir nanoemulsões encapsulando curcumina pelo método do ponto de inversão da emulsão (EIP, emulsion inversion point), determinando parâmetros de operação que viabilizem um futuro escalonamento do processo e incorporação das dispersões em sorvete de massa sabor abacaxi. Os parâmetros de produção foram ajustados como: tipo e concentração de tensoativo (razão SOR), concentração de óleo de soja, tipo e concentração de cosolvente, tipo de impelidor/ velocidade de agitação e vazão de entrada da fase aquosa. As porcentagens de curcumina encapsulada foram 0,03, 0,07 e 0,10%. Dentre estas, a concentração de 0,07% foi a mais viável para a aplicação no sorvete de massa sabor abacaxi, por apresentar melhor distribuição de tamanho de gotícula (diâmetro hidrodinâmico), não apresentar variação significativa de oxidação lipídica, boa manutenção da curcumina encapsulada (70%) e, consequentemente, a sua cor, apresentando maior estabilidade do parâmetro TCD por um período de 60 dias. Os testes reológicos não mostraram mudança na estrutura de nanoemulsões com a encapsulação de curcumina. Das formulações testadas para sorvete de abacaxi contendo curcumina, a formulação usando nanoemulsões substituindo 50% da mistura comercial (B) teve uma maior aceitação de cor, sabor e aroma, sendo compatível com a formulação comercial (A). Esta formulação (B) e aquela com substituição completa da mistura comercial (C) apresentaram uma maior estabilidade quanto à manutenção da cor durante o período do estudo. Os testes reológicos não mostraram diferença estrutural entre as formulações testadas para sorvete de abacaxi. Indicando que não houve influência nas características estruturais do sorvete contendo nanoemulsão com curcumina encapsulada. / Curcumin has several beneficial properties and the food industry has been trying to increase the use of curcumin as flavoring, conservant or as a replacer of artificial yellow dyes. However, incorporating curcumin can be difficult due to its hydrophobicity and low water solubility, as well as high sensitivity to light. Encapsulation in nanoemulsions can be an interesting technological alternative to encapsulate and protect the curcuminoid. The objective of this study was to produce nanoemulsions encapsulating curcumin by the low-energy method EIP (emulsion inversion point), determining operating parameters that enable a future escalation of the process and incorporation of dispersions in pineapple ice cream. The production parameters were adjusted as: type and concentration of surfactante, soybean oil concentration, type and concentration of cosolvent, impeller type/speed stirring and flow of the aqueous phase. The percentages of encapsulated curcumin were 0.03, 0.07 and 0.10%. The concentration of 0.07% was the most viable for application in pineapple ice cream, for presenting better distribution of droplet size (hydrodynamic diameter), do not presente of significant changes in lipid oxidation, good maintenance of encapsulated curcumin (70%) and therefore its color, with greater stability of the TCD parameter for a period of 60 days. The rheological tests showed no change in the nanoemulsions structure with encapsulating curcumin. Among the formulations tested for pineapple ice cream incorporating encapsulated curcumin, the formulation using nanoemulsions replacing 50% of the commercial mixture (B) had a better acceptance of color, flavor and aroma and it is compatible with the commercial formulation (A). This formulation (B) and that with complete replacement of the commercial mixture (C) had a higher stability and maintenance of color during the storage period. The rheological tests showed no structural difference between the formulations tested for pineapple ice cream, indicating no influence on the structural characteristics of the ice cream containing nanoemulsion with encapsulated curcumin.

Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-03-26T14:16:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Deivis de Moraes Carvalho - 2014.pdf: 2114047 bytes, checksum: cd37e5ffaaf25398caa4ee7cb4ae0af7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-03-26T14:29:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Deivis de Moraes Carvalho - 2014.pdf: 2114047 bytes, checksum: cd37e5ffaaf25398caa4ee7cb4ae0af7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-26T14:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Deivis de Moraes Carvalho - 2014.pdf: 2114047 bytes, checksum: cd37e5ffaaf25398caa4ee7cb4ae0af7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Financiadora de Estudos e Projetos- Finep / Curcumin is a yellow antifungal, bioactive agent and natural antioxidant compound obtained from Curcuma rhizomes. It presents the disadvantage of low solubility in water. Nanocurcumin can be more soluble than curcumin. Surfactants can also be applied to increase substances solubility and prevent particle aggregation. Active packaging systems are based on materials with additives to be added to the polymer in order to extend shelf life and increase consumer safety. The physical properties of the polymers are associated with the addition and miscibility of components. Mechanical analyses are generally carried out on active packaging to verify handling resistance, flexibility and elasticity as well as the efficiency of food protection. The objectives of this study we pre: to increase curcumin solubility; to assess the antioxidant activity; to produce an active film with addition of curcumin nanosuspension; to assess the active component physical characteristics and migration. Curcumin proved more soluble in glycerol and ethanol than in water and more soluble in ethanol than in glycerol. Meaningful increase was observed in curcumin solubility for these solvents mixture compared with pure water. The method applied to decrease the particles size proved efficient. Curcumin suspensions in tween 80 increased solubility. Curcumin presented good antioxidant activity. The decrease in particles size did not increase curcumin antioxidant activity. The addition of curcumin influenced the mechanical characteristics of the cellulose acetate films but did not affect the CO2 permeability. Curcumin provided the films with yellow coloring and increased their opacity. No meaningful difference was observed for the rate of migration between nanosuspension and a simple mixture of curcumin and tween 80. The curcumin migration was higher for the films with tween 80 addition. / A curcumina é um composto obtido a partir dos rizomas da Curcuma. É antifúngico, agente bioativo, antioxidante natural e possui coloração amarela. A desvantagem é a baixa solubilidade em água. A nanocurcumina pode mostrar-se mais solúvel que a curcumina. Agentes tensoativos também podem ser usados para aumentar a solubilidade de substâncias e evitar a agregação de partículas. Os sistemas de embalagem ativa são baseados em materiais onde aditivos podem ser adicionados ao polímero para prolongar o prazo de validade e aumentar a segurança do consumidor. As propriedades físicas dos polímeros estão relacionadas com a adição e a miscibilidade de componentes. Geralmente são realizadas análises mecânicas em embalagens ativas visando verificar a resistência, flexibilidade e elasticidade no manejo e eficiência na proteção do alimento. Os objetivos do trabalho foram: aumentar a solubilidade da curcumina, avaliar a atividade antioxidante, produzir um filme ativo adicionado de nanosuspensão de curcumina e avaliar as características físicas e migração do componente ativo. A curcumina foi mais solúvel em glicerol e etanol do que em água e mais solúvel em etanol do que em glicerol. Houve aumento significativo da solubilidade da curcumina nas misturas desses solventes, quando comparados com a água pura. O método utilizado para redução do tamanho das partículas foi eficiente. Suspensões de curcumina em tween 80 aumentaram a sua solubilidade. A curcumina apresentou boa atividade antioxidante. A redução do tamanho das partículas não aumentou a atividade antioxidante da curcumina. A adição de curcumina influenciou as características mecânicas dos filmes de acetato de celulose e não afetou a permeabilidade ao CO2. A curcumina conferiu coloração amarela e aumentou a opacidade dos filmes. Não houve diferença na taxa de migração entre a nanosuspensão e uma mistura simples de curcumina com tween 80. A migração da curcumina foi maior a partir dos filmes adicionados de tween 80.

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.

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.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-04T15:08:33Z No. of bitstreams: 1 fabiobalbinomiguel.pdf: 17785036 bytes, checksum: 49c69e67c12d3558b393617795b80d6e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T13:31:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fabiobalbinomiguel.pdf: 17785036 bytes, checksum: 49c69e67c12d3558b393617795b80d6e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T13:31:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabiobalbinomiguel.pdf: 17785036 bytes, checksum: 49c69e67c12d3558b393617795b80d6e (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho descreve a síntese de pirazolinas, hidrazonas, chalconas, enonas e curcuminas, resultando em sessenta e nove novos compostos. O interesse pela obtenção de chalconas, enonas, curcuminas, e de seus análogos sintéticos se deve às inúmeras propriedades farmacológicas descritas para essas classes de compostos. Trinta e sete análogos de chalconas, nove análogos de curcuminas e treze enonas foram obtidos por meio da reação de Claisen Schmidt. Aldeídos e cetonas de cadeia longa foram obtidos via síntese de éteres de Williamson. Dezesseis chalconas tiveram sua atividade esquistossomicida in vitro avaliada frente a vermes adultos de Schistosoma mansoni. Os resultados demostraram que algumas delas foram capazes de causar a morte e a redução na atividade motora em 100% dos parasitos. As pirazolinas sintetizadas foram avaliadas quanto à suas atividades antitubercular, antibacteriana, anti-Trypanosoma cruzi, anticandidal e antitumoral. Um estudo vibracional do tautomerismo a partir dos derivados de pirazolina foi realizado por espectroscopia Raman na forma sólida e em solução de CHCl3, sugerindo a existência de tautômeros, no estado sólido ou em solução. / This work describes the synthesis of pyrazolines, hydrazones, chalcones, enones and curcumines, resulting in sixty-nine new compounds. The interest in obtaining chalcones, enones, curcumines, and their synthetic analogues is due to numerous pharmacological properties described for these classes of compounds. Thirty-seven chalcone, nine curcumin analogues and thirteen enones were obtained via a Claisen-Schmidt reaction. Long-chain aldehydes and ketones were obtained via Williamson ether synthesis. Sixteen chalcone derivatives were evaluated in vitro for their schistosomicidal activity. The results showed that some compounds were able to cause death and reduction in motor activity in 100% of the parasites. The synthesized pyrazolines were evaluated for their antitubercular, antibacterial, anti-Trypanosoma cruzi, anticandidal, antitumor activities. A vibrational study of tautomerism from pyrazoline derivatives has been performed by Raman spectroscopy in solid form and CHCl3 solution. This study suggests the existence of tautomers, in the solid state or in solution.

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.