As 2-acil-cicloexano-1,3-dionas naturais são de ocorrência bastante restrita, sendo relatadas somente em dois gêneros de plantas (Peperomia, Philodendron e Virola) e em insetos das ordens Lepidoptera e Hymenoptera, tendo sido detectadas atividades citotóxica e cairomonal. Foram sintetizados 77 policetídeos da classe das 2-acil-cicloexano-1,3-dionas (36 inéditos) que foram ensaiados quanto à atividade citotóxica em três linhagens de células leucêmicas (K562, Nalm6 e Raji) e também como inibidores da enzima 4-hidroxifenilpiruvato dioxigenase (HPPD), importante alvo para a atividade herbicida. Por meio da análise de relação entre a estrutura e atividade (REA), foi possível determinar os principais requisitos estruturais para as atividades estudadas. A previsão das atividades citotóxicas e de inibição da enzima HPPD das 2-acil-cicloexano-1,3-dionas sintetizadas, foram baseadas em duas metodologias estatísticas (Regressão linear Múltipla (MLR) e Análise Discriminante utilizando mínimos quadrados parciais (PLS-DA)) que foram utilizadas para a construção de modelos quantitativos e qualitativos de previsão. No modelo de regressão linear múltipla (MLR) obteve-se modelos quantitativos que explicam acima de 80% das variâncias das atividades estudadas, com taxas de acertos superiores a 85% na validação externa. Em relação aos modelos de classificação obtidos através do método PLS-DA, foi possível classificar as substâncias como ativas ou inativas, com taxas de acertos superiores a 80% em todos os modelos criados. As características mais importantes para a atividade de inibição da enzima HPPD foi o tamanho da cadeia lateral e a presença do grupo enólico (4a, 5a, 5d e 5e). Para a atividade citotóxica, na série alifática, a cadeia lateral com 9-11 carbonos (4e, 5a e 6a) apresentou melhores índices de inibição e na série aromática as substâncias com a presença de uma insaturação (8a, 11c e 14a) e grupos retiradores no anel aromático (16a, 17c e 19a) foram ativas. / The natural 2-acyl-cyclohexane-1,3-diones have quite restricted occurrence, being reported from only two plant genera (Peperomia, Philodendron and Virola) and from two insects orders, Lepidoptera and Hymenoptera, in which cytotoxic and kairomonal activities were reported. The 77 polyketides of 2-acyl-cyclohexane-1,3-diones type synthesized (36 novel) were tested for cytotoxic activity against three leukemia cells lines (K562, Nalm6 and Raji), and as inhibitors of 4-hydroxyphenyl pyruvate dioxygenase (HPPD) enzyme, an important target for herbicidal activity. The analysis of structure and activity relationship (SAR) revealed the main structural requirements for the activities studied to predict the cytotoxic activity and inhibition of HPPD enzyme of 2-acyl-cyclohexane-1,3-diones. Two statistical methods (Linear Multiple Regression (MLR) and Discriminant Analysis using partial least squares (PLS-DA)) were used for the construction of quantitative and qualitative prediction models. In the multiple linear regression model (MLR), quantitative models explained more than 80% of the variance of the activity, with hit rates higher than 85% in the external validation. In the classification models obtained from the PLS-DA method, the compounds were divided as active or inactive, with hit rates above 80% in all the models generated. The most important characteristics for the inhibition of the activity of the enzyme HPPD were the size of the side chain and the presence of the enolic group (4a, 5a, 5d e 5e). For the cytotoxic activity in the aliphatic series, the side chain with 9-11 carbons (4e, 5a e 6a) showed higher inhibition indices, while for aromatic series conjugation with a double bond (8a, 11c e 14a) and withdrawing groups in the aromatic ring (16a, 17c e 19a) presented higher activity.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma técnica para tratamento de câncer que usa um fotossensibilizador (FS) que na presença de luz e oxigênio molecular gera espécies altamente reativas de oxigênio (EROs) que levam as células tumorais à morte por apoptose ou necrose. Os FSs do tipo clorina apresentam problemas de agregação reduzindo sua eficácia fotodinâmica. O objetivo deste estudo foi sintetizar, caracterizar e testar novas clorinas não agregáveis em meio fisiológico e determinar sua ação fotodinâmica em células tumorais (HEp-2 e HeLa) e não tumorais (Vero). As moléculas 10-a e 10-b foram obtidas com rendimentos de 68% e as moléculas 11-a e 11-b com 64% de rendimento. Foram caracterizadas por RMN 1H, 13C, UV-Vis e espectrometria de massas de alta resolução (HRMS). Os valores de rendimento quântico de oxigênio singleto (Φ0) das clorinas foram comparáveis a uma molécula comercial análoga usada em TFD, a verteporfina (Visudyne®). As clorinas sintetizadas apresentaram valores de rendimento quântico de fluorescência (Φf) maiores que o Visudyne®, além de uma baixa fotodegradação. O coeficiente de absorção molar (ε) das clorinas 10a-b e 11a-b exibiram valores maiores em meio aquoso apresentando uma auto-agregação menor que o Visudyne®. O coeficiente de partição (Log P) obtido para a verteporfina (1.61 ± 0.10) foi maior que das clorinas 10a-b e 11a-b (1,20 ± 0,04 e 1,40 ± 0,03) respectivamente, evidenciando uma maior lipofilicidade e dificuldade de solubilização em meio aquoso em relação às clorinas. Os valores de Concentração Inibitória Média (IC50) das clorinas 10-a e 10-b nas linhagens celulares HEp-2 e HeLa foram menores que os determinados para a verteporfina pelo método de MTT, estas clorinas foram três e duas vezes mais potentes do que Visudyne® respectivamente. As análises por microscopia de fluorescência mostraram que as quatro clorinas sintetizadas levam à morte celular predominantemente por apoptose nas duas linhagens tumorais. A acumulação intracelular determinada por microscopia confocal mostrou que as clorinas 10a-b exibiram uma maior penetração em relação às clorinas 11a-b através da membrana citoplasmática nas células tumorais, assim como, nas não tumorais. Dessa forma, as clorinas sintetizadas mostraram-se mais fotoestáveis, mais fototóxicas e mais solúveis em meio fisiológico do que o Visudyne®, vantagens consideráveis para o uso como fotossensibilizadores para TFD. / Photodynamic Therapy (PDT) is a technique for the treatment of cancer that uses a photosensitizer (PS) that in the presence of light and molecular oxygen generates highly reactive oxygen species (ROS) that lead tumor cells to death by apoptosis or necrosis. Chlorine-like PSs exhibit aggregation, reducing its photodynamic efficacy in PDT. Thus, the objective of this study was to synthesize, characterize and test new chlorins sterically-prevented for self-aggregation in physiological medium, as well as determining their photodynamic response in tumor cells (HEp-2 and HeLa) and non-tumor cells (Vero). The chlorins designated 10-a and 10-b (yield: 68%), 11-a and 11-b (yield: 64%) were characterized by 1H, 13C, UV-Vis, and high resolution mass spectrometry (HRMS). The singlet oxygen quantum yield (Φ0) values of the chlorins were comparable to an analogous commercial molecule used in PDT, verteporfin (Visudyne®). The synthesized chlorins shown fluorescence quantum yield values (øf) higher than Visudyne®, in addition to low photodegradation. The molar absorption coefficient (ε) of chlorins 10a-b and 11a-b exhibited higher values in aqueous medium showing less self-aggregation than Visudyne®. The partition coefficient (Log P) obtained for verteporfin (1.61 ± 0.10) was higher than that of chlorins 10a-b and 11a-b (1.20 ± 0.04 and 1.40 ± 0.03), respectively, indicating a greater lipophilicity and difficulty of solubilization in aqueous medium comparing to chlorins. The half-maximal inhibitory concentration (IC50) values of 10-a and 10-b chlorins in HEp-2 and HeLa cell lines were lower than those determined for verteporfin by the MTT method. These chlorins were three and two times more potent than Visudyne® respectively. Fluorescence microscopy analyzes displayed that the four synthesized chlorins lead to cell death predominantly by apoptosis in the two tumor cells. Intracellular accumulation determined by confocal microscopy showed that chlorinas 10a-b exhibited a greater penetration with respect to chlorins 11a-b through the cytoplasmic membrane in tumor cells, as well as in non-tumor cells. Thus, the chlorins synthesized in this study showed to be more phototoxic and more soluble in physiological medium than Visudyne®, considerable advantages for the use as photosensitizers for PDT.

Nanopartículas (NPs) tem ganhado notoriedade crescente em aplicações biomédicas. Podendo ser constituídas de diversos materiais, NPs tem sido empregadas como agentes de contraste, na liberação direcionada e controlada de fármacos, em terapia para tratamento de câncer, em catálise heterogênea, entre outras aplicações. As nanopartículas magnéticas de óxido de ferro (MNP) destacam-se pela multiplicidade de aplicações, apesar de serem pouco caracterizadas quanto à toxicidade celular. Outras nanopartículas com excelente potencial são as constituídas de óxido de nióbio (NbONPs), as quais merecem atenção especial, pois o Brasil é detentor de 98% das reservas comercialmente viáveis deste elemento. Neste trabalho NPs destes dois metais de transição (ferro e nióbio) foram sintetizadas, almejando entender suas interações com materiais, biomoléculas e meios biológicos. Diversas metodologias foram desenvolvidas e testadas com intuito de otimizar a morfologia e o rendimento da preparação, resultando na escolha de decomposição térmica para MNP e, para NbONPs, escolheu-se a impregnação do óxido de nióbio sobre uma matriz de MNPs recobertas com sílica. No caso das MNPs, procedeu-se ao recobrimento das mesmas com lipídeos zwitteriônicos (Dioleilfosfatidilcolina (DOPC)) e carregados positivamente (Brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB)). Foram inicialmente caracterizadas as suas propriedades em diversos ambientes biológicos para posteriormente realizarmos ensaios de citoxicidade em queratinócitos humanos (HaCaT). Avaliamos também a degradação das NPs em diferentes pH, bem como, a interação das mesmas com membranas miméticas de vesículas gigantes unilamelares (GUVs - Giant Unilamellar Vesicles), com visualização microscópica. As MNPs recobertas com DODAB mostraram-se mais tóxicas para os queratinócitos em cultura e também causaram lise das GUVs. No caso das NbONPs, avaliou-se a acidez proveniente do Nb2O5 e o seu potencial em catálise heterogênea, bem como a avaliação da citotoxicidade em HaCaT revelou um potencial uso biomédico. / Nanoparticles (NPs) have received increasing attention in biomedical applications. NPs can be constituted by different materials and have been used as contrast agents, in drug delivery, in cancer therapy, in heterogeneous catalysis, among other applications. Magnetic iron oxide nanoparticles (MNP) are notable for their multiplicity of applications, although they are poorly characterized for cellular toxicity. Other nanoparticles with excellent potential are made of niobium oxide (NbONPs), which deserve special attention, since Brazil holds 98% of the commercially viable reserves of this element. In this Thesis, NPs of these two transition metals (iron and niobium) were synthesized, aiming to understand their interactions with materials, biomolecules and media biological. Several methodologies were developed and tested to optimize the morphology and yield of the preparation, resulting in the choice of thermal decomposition for MNPs and, for NbONPs, the impregnation of niobium oxide on a matrix of silica-coated MNPs. In the case of MNPs, they were also coated with lipid zwitterionics (Dioleoyl phosphocholine (DOPC)) and positively charged (Dimethyldioctadecylammonium bromide (DODAB)) lipids. Its properties were initially characterized in several biological environments for later cytotoxicity assays in human keratinocytes (HaCaT). It evaluated the degradation of the NPs in different pH, as well as their interaction with giant unilamellar vesicle (GUVs) mimetic membranes, with microscopic visualization. MNPs coated with DODAB were more toxic to keratinocytes in culture and caused lysis of GUVs. In the case of NbONPs, acidity from Nb2O5 was evaluated in heterogeneous catalysis, as well as the evaluation of HaCaT cytotoxicity revealed a potential biomedical use.

Les cucurbitacines et les parabènes sont des substances d'origine naturelle appartenant à la famille des triterpéniques cycliques et des esters de l'acide-hydroxybenzoïque, respectivement. Ils sont connus pour posséder chez l'homme plusieurs effets pharmacologiques potentiellement intéressants. Le but de ce travail est d'étudier la biotransformation d'une série de trois cucurbitacines et de cinq parabènes dans le foie humain in vitro, essentiellement par glucuronoconjugaison et hydrolyse et caractériser l'effet cytotoxique des cucurbitacines sur une lignée cellulaire du chondrosarcome humain SW 1353. Les résultats ont montré que les cucurbitacines I et D sont plus cytotoxiques que la cytochalasine D vis-à-vis SW 1353 et entraînent l'apoptose des cellules après 12h de traitement à 1 µM alors que la cucurbitacine E présente une cytotoxicité à 10 µM. L'étude in vitro de biotransformation chez l'homme montre que les cucurbitacines sont surtout sulfo- et glucuronoconjuguées (méthodes radiochimiques) par les isoformes de la famille 1A essentiellement. La cucurbitacine E est également activement hydrolysées (Km 22 µM et Vmax 571 nmol/mg /min) en cucurbitacine I dans le foie humain. Par contre, ces substances sont très faiblement hydroxylées. Les acides oléanolique, ursolique et l'érythrodiol, de structure apparentée aux cucurbitacines, sont aussi glucuronoconjuguées au même taux dans les microsomes hépatiques humains mais avec des affinités 100 fois plus élevées. Les parabènes sont rapidement hydrolysés par des estérases dans les microsomes hépatiques humains en acide 4-hydroxybenzoïque, et leur hydrolyse diminue avec la longueur de la chaîne alkyle. Les parabènes, l'acide caféique, le tyrosol et l'hydroxytyrosol, de structure apparentée aux parabènes, sont activement glucuronoconjuguées par les UGTs des familles 1A et 2B. Cependant, l?acide 4-hydroxybenzoïque n'est pas un bon substrat pour les UGTs / Cucurbitacins and parabens are natural compounds belonging to cyclic triterpenoid and alkyl ester of 4-hydroxybenzoic acid, respectively. They are known for their potential valuable pharmacological effects. The aim of this work was to study the biotransformation of a series of three cucurbitacins and six parabens in human liver, in vitro, essentially by glucuronidation and hydrolysis reactions, and by comparision with other natural substances structurally related, and to characterize the cytotoxicity effect of cucurbitacins on a human chondrosarcoma cell line, SW 1353. The results showed that cucurbitacins I and D showed more cytotoxicity than cytochalasin D and led to cell apoptosis after 12h of treatment at 1 ?M. Cucurbitacin E showed its cytotoxic effect at 10 µM. The in vitro study of cucurbitacins biotransformation in man showed that these substances are sulfated, glucuronidated (radiochemical methods). Moreover, cucurbitacin E was actively hydrolyzed (Km 22 µM and Vmax 571 nmol/mg protein/min) leading to cucurbitacin I in man liver. On the other hand, they are weakly hydroxylated. Oleanolic acid, ursolic acid and erythrodiol, chemically related to cucurbitacins, were glucuronidated at the same rate in human liver microsomes, however, with affinities 100 times greater. Parabens were quickly hydrolyzed in human liver microsomes by esterases and hydrolysis decreased with side chain length. Parabens, caffeic acid, tyrosol and hydroxytyrosol were actively glucuronidated by the UGTs of both families 1A and 2B. However, p-hydroxybenzoic acid is not a good substrate for UGTs

Notre équipe a démontré précédemment que les cellules dendritiques (DC) traitées par l’Acide Mycophénolique (DC-MPA) induisaient des lymphocytes T (LT) CD4+ régulateurs (iTreg). Dans ce travail, nous avons démontré que les iTreg supprimaient l’allocytotoxicité des LT CD8+ indépendants des LT CD4+. D’autre part, nous avons montré que des LT préactivés en conditions inflammatoires induisaient via CTLA-4 la synthèse d’IL-12 par les DC. Le blocage de CD28 dans les mêmes conditions inhibait la production d’IL-10 et d’Interferon-g mais n’affectait pas celle d’IL-12. Enfin, des LT préactivés par des DC allogéniques différenciées en présence d’IL-10 (DC-10) étaient hyporéactifs, mais de façon surprenante, étaient dénués d’activité régulatrice. Ce travail a montré pour la première fois chez l’homme la capacité des Treg induits à réguler l’allocytotoxicité des LT CD8+. Il suggère aussi que CTLA-4 exprimée par des LT préactivés orientait la réponse immunitaire vers Th1, via un ligand sur la DC, non commun avec CD28. / This work has studied several aspects of the regulation of the immune response in human. Works in our laboratory have previously demonstrated that Mycophenolic Acid-Treated Dendritic Cells (MPA-DC) induced CD4+ regulatory T cells (iTreg). In this work and for the first time in human, we demonstrated that allospecific iTreg suppressed helpless CD8+ T-Cells allocytotoxicity. On the other hand, we have shown that preactivated T-Cells in inflammatory conditions induce IL-12 synthesis by DC through CTLA-4 engagement. Blockade of CD28 in this interaction inhibited the production of IL-10 and Interferon-g without affecting that of IL-12. Finally, allogeneic DC differentiated in the presence of IL-10 (DC-10) induced T cell hyporesponsiveness without any regulatory activity. This work has highlighted the ability of allospecific iTreg to regulate CD8+ T-Cells allocytotoxicity and suggested that the engagement of CTLA-4 expressed by preactivated T cells polarized the immune response towards Th1, via a ligand on DC, different from that of CD28.

O presente trabalho tem como intuito avaliar e otimizar o processo de confecção e as propriedades de nanopartículas poliméricas (NPs) e de lipossomos (LPs) para o transporte de substâncias de interesse visando o tratamento e prevenção de doenças que atingem o sistema nervoso central. As NPs de PLGA com polissorbato-80 (T-80) adsorvido foram otimizadas quanto ao tipo de tensoativo, regime de sonicação, volume de solução de T-80 e tipo de agitador sobre o tamanho, polidispersão e potencial zeta das NPs; ao passo que LPs funcionalizados com anticorpo anti-transferrina também tiveram sua confecção otimizada e suas propriedades foram avaliadas para diferentes misturas de lipídeos contendo DPPC ou DOPC. Após a otimização dos nanocarreadores, ensaios celulares em células Neuro-2a e SH-SY5Y foram realizados de modo comparar a citotoxicidade e a cinética de internalização de tais sistemas. Demonstra-se que o processo de confecção dos carreadores para aplicação no sistema nervoso central requer investigação pormenorizada para melhores resultados na aplicação biológica. / This study aims at analyzing and optimizing the obtainment process and properties of polymeric nanoparticles (NPs) and liposomes (LPs) for the transport of substance of interest with the purpose of treatment and prevention of various central nervous system diseases. PLGA NPs coated with polissorbate-80 (T-80) were optimized regarding the type of surfactant, sonication regime, T-80 solution dispersion volume and size of stirrer on the size, polidispersity and zeta potencial of NPs; whilst anti-transferrin antibody functionalized LPs also had their synthesis optimized and their properties were also compared for different lipid mixtures containing DPPC or DOPC. After optimization, the nanocarriers were submitted to in vitro assays with Neuro-2a and SH-SY5Y cells in order to compare their cytotoxicity and internalization kinetics. It is demonstrated that the process to obtain nanocarriers for central nervous system applications require detailed analysis when seeking the most favorable biological results.

Um passo limitante no desenvolvimento de fármacos para terapias do câncer está na descoberta de vulnerabilidades específicas de células tumorais que sirvam à identificação de alvos moleculares apropriados à intervenção farmacológica. Esta é a motivação central desta tese, cuja abordagem experimental focaliza a ação oncogênica das proteínas Ras. Amplificação ou mutação ativadora nos proto-oncogenes ras estão entre as alterações genéticas mais frequentes em cânceres. Essas lesões genéticas aparecem na origem etiológica de múltiplas formas de fenótipos malignos. Mas, essas lesões oncogênicas também conferem susceptibilidades letais às células malignamente transformadas frente a determinados agentes que não interferem significativamente nas funções vitais de células normais. Nos últimos anos nosso laboratório vem estudando os mecanismos moleculares da ação antiproliferativa do fator de crescimento FGF2 (Fibroblast Growth Factor2) e do éster de forbol PMA (Phorbol-12-Myristate-13-Acetate) em linhagens de células murinas malignas dependentes de ras oncogênico. Nesta tese investigamos quanto de nossas observações anteriores com células murinas são aplicáveis a células humanas. Nesse sentido focalizamos a linhagem HaCaT de queratinócitos humanos imortalizados e seus subclones malignizados por expressão ectópica de H-RasV12; além disso, numa triagem inicial também examinamos treze linhagens celulares humanas derivadas de tumores naturais portadores de mutação ativadora em H-Ras, N-Ras ou K-Ras. Nossos resultados mostram que os queratinócitos da linhagem parental HaCaT expressam receptores de FGFs e respondem mitogenicamente tanto a FGF2 como a PMA; portanto, ambos FGF2 e PMA são benéficos aos queratinócitos HaCaT. Por outro lado, o FGF2 mostrou-se citotóxico para subclones HaCaT que expressam H-RasV12 induzível, mas sublinhagens HaCaT com expressão constitutiva de H-RasV12 mostraram-se resistentes à ação citotóxica de FGF2. Diferentemente de FGF2, PMA bloqueou a proliferação de sublinhagens clonais HaCaT-H-RasV12 em ambos substrato sólido e suspensão de agarose e, também, reduziu a estratificação dos queratinócitos HaCaT-H-RasV12 em culturas organotípicas. PMA foi citotóxico e não citostático, pois induziu morte apoptótica sem causar arresto em nenhuma fase específica do ciclo celular. Em HaCaT parental, PMA induziu aumento transitório dos níveis intracelulares de espécies reativas de oxigênio (ROS), mas nos queratinócitos HaCaT-H-RasV12, PMA causou aumentos mais altos e persistentes de ROS, o que promove forte estresse oxidativo, provavelmente responsável pela toxidez deste ester de forbol. Entre as treze linhagens celulares humanas malignas com H-Ras, N-Ras ou K-Ras mutados, onze foram vulneráveis à ação citotóxica de PMA; mas apenas uma delas, a linhagem de tumor urotelial UM-UC-3, foi sensível ao efeito anti-proliferativo de FGF2. Em conclusão, células malignas humanas com Ras mutado parecem superar rapidamente uma possível toxidez de FGF2, mas não ultrapassam a toxidez causada por PMA. / A challenge in drug development for cancer therapy is the discovering of molecular targets suitable for pharmacological interference. This challenge was the main motivation of the present thesis. Amplification or activating mutation in ras proto-oncogenes are among the most frequent genetic lesions in human cancer. Actually, mutated Ras onco-proteins are in the etiological roots of multiple malignant phenotypes; however these onco-proteins also cause specific lethal vulnerabilities even in robust malignant cells. Recently, our laboratory reported that malignant murine cell lines dependent on oncogenic Ras are prone to toxicity initiated by FGF2 (Fibroblast Growth Factor 2) and PMA (Phorbol-12-Myristate-13-Acetate), which are not harmful to normal cells. This cytotoxicity of FGF2 and PMA very likely follows different molecular mechanisms, which, however, are not yet completely understood. The aim of this thesis was to investigate whether these vulnerabilities found in murine malignant cells were also valid for human malignant cell lines dependent on oncogenic Ras. To this end the experimental approach was focused on the HaCaT cell line of immortalized human keratinocytes and its sublines transformed by H-RasV12 ectopic expression. In addition thirteen human cell lines derived from natural tumor carrying mutated H-Ras, N-Ras or K-Ras oncogenes were also screened. The results showed that HaCaT keratinocytes express FGF receptors and respond mitogenically to both FGF2 and PMA. On the other hand, FGF2 was cytotoxic to HaCaT subclones expressing inducible H-RasV12. But, HaCaT sublines constitutively expressing H-RasV12 were resistant to FGF2 toxicity. However, PMA was toxic to all HaCaT-H-RasV12 sublines, inhibiting proliferation in both solid substrate and agarose suspension cultures and, also reducing stratification in organotypic cultures. Furthermore, in HaCaT-H-RasV12 sublines, but not in the parental HaCaT line, PMA caused a persistently high increase in intracellular levels of reactive oxygen species (ROS) and concomitantly induced apoptosis. Moreover, eleven of the thirteen human tumor cell lines with mutated H-Ras, N-Ras or K-Ras, were growth inhibited by PMA, whereas only one of them was inhibited by FGF2, the urothelial tumor cell line UM-UC-3. In conclusion, human malignant cells driven by Ras oncogenes very likely rapidly overcome FGF2 toxicity, whereas they remain stably vulnerable to PMA cytotoxicity.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma técnica para tratamento de câncer que usa um fotossensibilizador (FS) que na presença de luz e oxigênio molecular gera espécies altamente reativas de oxigênio (EROs) que levam as células tumorais à morte por apoptose ou necrose. Os FSs do tipo clorina apresentam problemas de agregação reduzindo sua eficácia fotodinâmica. O objetivo deste estudo foi sintetizar, caracterizar e testar novas clorinas não agregáveis em meio fisiológico e determinar sua ação fotodinâmica em células tumorais (HEp-2 e HeLa) e não tumorais (Vero). As moléculas 10-a e 10-b foram obtidas com rendimentos de 68% e as moléculas 11-a e 11-b com 64% de rendimento. Foram caracterizadas por RMN 1H, 13C, UV-Vis e espectrometria de massas de alta resolução (HRMS). Os valores de rendimento quântico de oxigênio singleto (Φ0) das clorinas foram comparáveis a uma molécula comercial análoga usada em TFD, a verteporfina (Visudyne®). As clorinas sintetizadas apresentaram valores de rendimento quântico de fluorescência (Φf) maiores que o Visudyne®, além de uma baixa fotodegradação. O coeficiente de absorção molar (ε) das clorinas 10a-b e 11a-b exibiram valores maiores em meio aquoso apresentando uma auto-agregação menor que o Visudyne®. O coeficiente de partição (Log P) obtido para a verteporfina (1.61 ± 0.10) foi maior que das clorinas 10a-b e 11a-b (1,20 ± 0,04 e 1,40 ± 0,03) respectivamente, evidenciando uma maior lipofilicidade e dificuldade de solubilização em meio aquoso em relação às clorinas. Os valores de Concentração Inibitória Média (IC50) das clorinas 10-a e 10-b nas linhagens celulares HEp-2 e HeLa foram menores que os determinados para a verteporfina pelo método de MTT, estas clorinas foram três e duas vezes mais potentes do que Visudyne® respectivamente. As análises por microscopia de fluorescência mostraram que as quatro clorinas sintetizadas levam à morte celular predominantemente por apoptose nas duas linhagens tumorais. A acumulação intracelular determinada por microscopia confocal mostrou que as clorinas 10a-b exibiram uma maior penetração em relação às clorinas 11a-b através da membrana citoplasmática nas células tumorais, assim como, nas não tumorais. Dessa forma, as clorinas sintetizadas mostraram-se mais fotoestáveis, mais fototóxicas e mais solúveis em meio fisiológico do que o Visudyne®, vantagens consideráveis para o uso como fotossensibilizadores para TFD. / Photodynamic Therapy (PDT) is a technique for the treatment of cancer that uses a photosensitizer (PS) that in the presence of light and molecular oxygen generates highly reactive oxygen species (ROS) that lead tumor cells to death by apoptosis or necrosis. Chlorine-like PSs exhibit aggregation, reducing its photodynamic efficacy in PDT. Thus, the objective of this study was to synthesize, characterize and test new chlorins sterically-prevented for self-aggregation in physiological medium, as well as determining their photodynamic response in tumor cells (HEp-2 and HeLa) and non-tumor cells (Vero). The chlorins designated 10-a and 10-b (yield: 68%), 11-a and 11-b (yield: 64%) were characterized by 1H, 13C, UV-Vis, and high resolution mass spectrometry (HRMS). The singlet oxygen quantum yield (Φ0) values of the chlorins were comparable to an analogous commercial molecule used in PDT, verteporfin (Visudyne®). The synthesized chlorins shown fluorescence quantum yield values (øf) higher than Visudyne®, in addition to low photodegradation. The molar absorption coefficient (ε) of chlorins 10a-b and 11a-b exhibited higher values in aqueous medium showing less self-aggregation than Visudyne®. The partition coefficient (Log P) obtained for verteporfin (1.61 ± 0.10) was higher than that of chlorins 10a-b and 11a-b (1.20 ± 0.04 and 1.40 ± 0.03), respectively, indicating a greater lipophilicity and difficulty of solubilization in aqueous medium comparing to chlorins. The half-maximal inhibitory concentration (IC50) values of 10-a and 10-b chlorins in HEp-2 and HeLa cell lines were lower than those determined for verteporfin by the MTT method. These chlorins were three and two times more potent than Visudyne® respectively. Fluorescence microscopy analyzes displayed that the four synthesized chlorins lead to cell death predominantly by apoptosis in the two tumor cells. Intracellular accumulation determined by confocal microscopy showed that chlorinas 10a-b exhibited a greater penetration with respect to chlorins 11a-b through the cytoplasmic membrane in tumor cells, as well as in non-tumor cells. Thus, the chlorins synthesized in this study showed to be more phototoxic and more soluble in physiological medium than Visudyne®, considerable advantages for the use as photosensitizers for PDT.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:55:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AISLAN SENA STIVAL.pdf: 587198 bytes, checksum: e198d94f5ca28a047840fd9b7bf9147c (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Introduction: Today, Brazil has the second position among the countries with more richness of reptiles in their territory. The Bothrops moojeni is a poisonous snake found abundantly in the Midwest region of Brazil. Neurotoxins are complex mixtures containing neurotoxins, cytotoxins, myotoxins, proteases and nucleases. The venom of Bothrops moojeni and composed a great number of bioactive components that may eventually be a potential therapeutic use in scientific research focused on health. Objectives: The objective of this project was to evaluate the activity of noncytotoxic venom Bothrops moojeni in peripheral blood mononuclear cells (CMN). Methodology: In this work were obtained CMN donations from healthy individuals, MNCs were separated in the density gradient. After activation of CMN with phytohemagglutinin (PHA) and interleukin (IL2) was added different concentrations of cobra venom B. moojeni to evaluate its activity is not cytotoxic. Results: The levels of 0.5 and 0.05 mg / mL crude venom of Bothrops moojeni showed no cytotoxic activity on human peripheral blood CMN. Conclusion: The crude venom of Bothrops moojeni by not showing cytotoxicity at levels of 0.5 and 0.05 mg / mL, is potentially useful for evaluating potential therapeutic effects on these cells infected with microorganisms such as HIV - 1. / Introdução: O Brasil possui hoje a segunda colocação dentre os países com maior riqueza de répteis em seu território. A Bothrops moojeni é uma serpente venenosa encontrada abundantemente na região Centro Oeste do Brasil. O veneno das serpentes são misturas complexas contendo neurotoxinas, citotoxinas, miotoxinas, proteases e nucleases. O veneno da Bothrops moojeni e composto de um grande numero componentes bioativos que poderá ser no futuro um potencial uso terapêutico nas pesquisas científicas voltadas para a área da saúde. Objetivos: O objetivo deste projeto foi o de avaliar a atividade não citotóxica do veneno bruto Bothrops moojeni em células mononucleares de sangue periférico (CMN). Metodologia: Neste trabalho foram obtidas CMN de doações de pessoas sadias, as CMN foram separadas em meio de gradiente de densidade. Após ativação das CMN com fitohemaglutinina (PHA) e interleucina (IL2) foram adicionadas diferentes concentrações do veneno da cobra Bothrops moojeni para avaliar sua atividade não citotóxica. Resultados: As concentrações 0,5 e 0,05 μg/mL do veneno bruto da serpente Bothrops moojeni não apresentou atividade citotóxica sobre CMN do sangue periférico humano. Conclusão: O veneno bruto da serpente Bothrops moojeni por não apresentar citotoxicidade nas concentrações 0,5 e 0,05 μg/mL, é potencialmente útil para verificar possível efeito terapêutico sobre estas células infectadas por microorganismos como por exemplo o HIV - 1.

A papaína é uma enzima proteolítica empregada no debridamento e cicatrização de feridas. Contudo, problemas de estabilidade na forma farmacêutica, bem como reações alérgicas reportadas por pacientes submetidos à tratamentos com a enzima, culminaram na restrição aos produtos contendo papaína para uso tópico por órgãos regulatórios internacionais. Este trabalho objetivou desenvolver hidrogel nanoestruturado contendo complexo de papaína e ciclodextrina visando obter forma farmacêutica estável e eficaz como curativo dérmico, com redução da resposta imunológica. A síntese do hidrogel foi realizada combinando fenômenos de cristalização e/ou reticulação e esterilização simultânea induzida por radiação gama, de modo a promover nanoestruturação adequada da membrana para veiculação da papaína nativa e do complexo. O complexo e o produto final tiveram suas propriedades biológicas e físico-químicas avaliadas. O hidrogel a base de PVA contendo complexo de papaína-ciclodextrina apresentou características adequadas para aplicação como curativo, além de apresentar indícios de redução na resposta imunológica e melhora na citocompatibilidade quando comparado à papaína nativa, isso devido ao encapsulamento molecular com a ciclodextrina e à alta retenção do complexo por parte da matriz. Por outro lado, a irradiação, não alterou o perfil citotóxico da enzima, mas acarretou leve diminuição em seu potencial imunogênico. O hidrogel se mostrou promissor para uso como curativo e demonstrou potencial redução nas reações adversas desencadeadas pelo uso da papaína. / Papain is a proteolytic enzyme applied for wound healing and debridement. However, stability issues as well as allergenic reactions reported by patients submitted to papain pharmaceutics led to restriction of papain containing products for topical use by international regulatory agencies. This work aimed the development of nanostructured hydrogel containing papain and cyclodextrin complex or papain in order to obtain stable and suitable pharmaceutical form as a wound dressing with reduced allergenic properties. The hydrogel synthesis was performed by combining freezing cycles and the simultaneous crosslinking and sterilization process promoted by gamma irradiation to achieve a nanostructured hydrogel for the loading of the papain and cyclodextrin complex. The biological and physical-chemical properties of the complex and the final product were assayed. The PVA based hydrogel containing cyclodextrin-papain complex presented desirable characteristics for wound dressing purposes. In addition, an in vitro shift in the immunological response and an increase in the cytocompatibility if compared to native papain were observed as a function of the molecular encapsulation with cyclodextrin. The process of irradiation was not capable of altering papain cytotoxicity, but conferred a slight decrease in the immunogenic properties. In conclusion, the developed hydrogel was promising as a novel papain containing dressing with potential reduced adverse reactions.