A Doença de Alzheimer (DA) é uma das mais importantes doenças neurodegenerativas comum nos idosos, sendo a mais prevalente entre as demências, associa-se a um alto índice de morbidade e mortalidade. A doença compromete inicialmente a memória recente e o julgamento de decisões, além de acarretar um declínio funcional progressivo e uma perda gradual da autonomia, ocasionando uma dependência total de outras pessoas. A DA também é acompanhada por alterações comportamentais e distúrbios psiquiátricos, os quais são presentes em até 90% dos idosos com DA. A depressão pode atingir até 50% dos idosos com DA, sendo um dos principais focos de tratamento. Intervenções não farmacológicas tais como treinamento físico, fisioterapia, terapia ocupacional, arte terapia, fonoaudiologia e reabilitação neuropsicológica atuam de forma coadjuvante ao tratamento medicamentoso contribuindo para atenuação de declínios cognitivos, melhora do bem-estar e sintomas psiquiátricos. O presente estudo teve como objetivo analisar efeitos das intervenções com atividade física (AF) isolada e multiprofissional nas capacidades físicas, componentes neuromotores e sintomas depressivos em idosos com DA. A amostra incluiu 34 idosos com DA randomizados em grupo controle sem intervenção (GC = 8), grupo intervenção com atividade física isolada (GAFI = 12) e grupo intervenção multiprofissional (GM = 14). Testes físicos e questionários foram aplicados no início e ao final do estudo. Todos os participantes da pesquisa realizaram avaliação neuropsicológica e neuropsiquiátrica, questionário de nível de AF e avaliação física (testes de resistência muscular, capacidade aeróbia, flexibilidade e agilidade/equilíbrio dinâmico). O programa de AF aplicado nas intervenções foi multimodal e incluiu exercícios aeróbios, de coordenação motora, agilidade e equilíbrio, de resistência, flexibilidade e relaxamento. A duração das intervenções foi de 3 meses, duas vezes na semana, com 75 min cada sessão. O grupo GM participou de oficinas de AF, fisioterapia, terapia ocupacional, fonoaudiologia, arte terapia, jogos, estimulação cognitiva e computadorizada. A duração destas oficinas eram de 60 a 90 min cada (totalizando 6 h ao dia), 2 dias por semana, por 3 meses. Foi utilizado Análise de variância (ANOVA) para verificar diferenças antes e ao final do estudo. No caso de significância, foi realizado uma análise de post-hoc com Tukey. Admitiu-se o nível de significância de p < 0,05 em todas as análises. Houve melhora significativa das capacidades físicas e componentes neuromotores dos grupos GAFI e GM em relação ao grupo GC. O grupo GM reduziu significativamente os sintomas depressivos em comparação ao grupo GC. Adicionalmente, houve aumento significativo nos níveis de AF Total do grupo GAFI em relação ao GC e aumento significativo na quantidade de AF no Lazer nos grupos GAFI e GM em relação ao GC. Conclui-se que as intervenções com AF isolada e em equipe multiprofissional foram eficazes para manutenção ou melhora das capacidades físicas e componentes neuromotores dos idosos com DA. Ressalta-se que as intervenções com AF isolada e multiprofissional utilizando o programa multimodal de AF beneficiaram os idosos com DA. Adicionalmente, a intervenção multiprofissional foi também capaz de reduzir sintomas depressivos dos idosos com DA / Alzheimer\'s disease (AD) is one of the most important neurodegenerative diseases common in the elderly, being the most prevalent among dementias, it is associated with a high morbidity and mortality rate. The disease initially compromises recent memory and decision-making, as well as leading to progressive functional decline and a gradual loss of autonomy, resulting in total dependence on others. AD is also accompanied by behavioral changes and psychiatric disorders, which are present in up to 90% of the elderly with AD. Depression can reach up to 50% of the elderly with AD, being one of the main treatment centers. Non-pharmacological interventions such as physical training, physical therapy, occupational therapy, art therapy, speech therapy and neuropsychological rehabilitation act in a way that adjusts to drug treatment, contributing to attenuation of cognitive decline, improvement of well-being and psychiatric symptoms. The present study aimed to analyze the effects of interventions with isolated physical activity (PA) and multiprofessional on physical abilities, neuromotor components and depressive symptoms in elderly with AD. The sample included 34 elderly patients with AD in the control group without intervention (GC = 8), intervention group with isolated physical activity (GAFI = 12) and the multiprofessional intervention group (GM = 14). Physical tests and questionnaires were applied at the beginning and at the end of the study. All participants underwent neuropsychological and neuropsychiatric evaluation, PA level questionnaire and physical evaluation (tests of muscular endurance, aerobic capacity, flexibility and agility / dynamic balance). The PA program applied in the interventions was multimodal and included aerobic, motor coordination, balance, agility, resistance, flexibility and relaxation exercises. The duration of the interventions was 3 months, twice a week, with 75 min each session. The GM group participated in PA workshops, physiotherapy, occupational therapy, speech therapy, art therapy, games, cognitive and computer stimulation. The duration of these workshops was 60 to 90 min each (totaling 6 hours a day), 2 days a week, for 3 months. Analysis of variance (ANOVA) was used to verify differences before and after interventions. In the case of significance, a post-hoc analysis with Tukey was performed. The level of significance of p < 0,05 was accepted for all analyzes. There was a significant improvement in the physical abilities and neuromotor components of the GAFI and GM groups in relation to the GC. The GM group significantly reduced depressive symptoms compared to the GC. In addition, there was a significant increase in the levels of Total PA of the GAFI group compared to the GC and a significant increase in the amount of PA in the GAFI and GM groups in relation to the GC. It was concluded that interventions with PA isolated and in a multiprofessional team were effective for maintenance or improvement of the physical abilities and neuromotor components of the elderly with AD. It should be emphasized that these interventions using the multimodal PA program benefited the elderly with AD. In addition, multiprofessional intervention was also able to reduce depressive symptoms in the elderly with AD

Nos últimos anos, o desenvolvimento de novas plataformas biossensoras trouxe importantes avanços à área médica, incluindo maior rapidez na detecção de biomarcadores, menor custo de análise e portabilidade. Essa tese traz a descrição do desenvolvimento de três tipos de biossensores que visam à auxiliar o diagnóstico de diferentes doenças. No primeiro capítulo, detalha-se a construção de um dispositivo microfluídico baseado em papel para a quantificação simultânea de dois biomarcadores da doença de Alzheimer: Fetuína B e Clusterina. O dispositivo foi capaz de quantificar as proteínas estudadas de maneira precisa e de baixo custo através do uso de técnicas eletroquímicas e colorimétricas, apresentando limites de detecção na ordem de p-nmol/L. O segundo capítulo trata do desenvolvimento de um imunossensor eletroquímico para a quantificação de melatonina. O dispositivo foi capaz de detectar a biomolécula em amostras biológicas rapidamente e com boa especificidade, diferenciando a melatonina de componentes com alta semelhança estrutural. Por fim, o terceiro capítulo descreve um genossensor eletroquímico para diagnóstico e determinação do traço da doença genética mais comum no Brasil, a anemia falciforme. O sensor foi capaz de diferenciar sequências normais de mutadas de maneira simples e rápida, sendo adequado para o diagnóstico e a determinação de seu traço. Esperamos que os dispositivos aqui apresentados levem à diagnósticos mais acessíveis fornecendo assim melhores condições de saúde à população. / The development of new biosensor platforms has brought important advances to the medical field, including faster detection of biomarkers, lower cost of analysis and portability. This thesis provides a description of the development of three biosensors that aim to assist the diagnosis of three different diseases. The first chapter describes the construction of a paper-based microfluidic device for the simultaneous quantification of two Alzheimer\'s disease biomarkers: Fetuin B and Clusterin. The device was able to quantify the studied proteins in a precise and low cost manner through the use of electrochemical and colorimetric techniques, presenting limits of detection in the order of p-nmol/L. The second chapter details the the development of an electrochemical immunosensor for the quantification of melatonin. The device was able to detect the biomolecule in biological samples quickly and with good specificity, differentiating melatonin from components with high structural similarity. Finally, the third chapter describes an electrochemical genosensor for diagnosis and determination of the trait of the most common genetic disease in Brazil, sickle cell anemia. The sensor was able to differentiate normal and mutated sequences in a simple and fast manner, being suitable for the diseases diagnosis and the determination of its trait. Therefore, we expect the devices presented here to lead to more accessible diagnoses, providing better health conditions for the population.

A doença de Alzheimer (DA) é a principal causa de demência na população idosa mundial. O tratamento de primeira escolha em pacientes com DA de grau leve a moderado é com anticolinesterásicos, que promovem modesta melhora cognitiva. Trabalhos mostram que o lítio também possui efeito benéfico para o tratamento da DA e que é ainda mais eficaz se utilizado como prevenção dos sintomas de demência, mesmo em doses mais baixas que as terapêuticas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de uma microdose de lítio em associação com um anticolinesterásico, para a memória e neuroproteção em modelos in vitro e in vivo de neurodegeneração induzida com o peptídeo <font face = \"symbol\">bA1-40. Em culturas organotípicas de hipocampo de camundongos c57Bl/6 de 12 meses de idade, foi observado aumento significativo da morte neuronal após incubação de <font face = \"symbol\">bA (10 <font face = \"symbol\">mg/mL). O tratamento com 10 <font face = \"symbol\">mM de lítio protegeu as fatias de hipocampo da morte celular, independente do tratamento com rivastigmina. O tratamento das fatias com lítio não alterou a atividade da acetilcolinesterase, diferente do observado com rivastigmina, porém, houve aumento não significativo da densidade de BDNF, em relação às fatias não tratadas. Para os estudos in vivo, camundongos C57Bl/6 machos de 10 meses de idade foram submetidos a três sessões de aquisição de memória em esquiva ativa (EA) e, em seguida, à cirurgia estereotáxica para implante de minibomba osmótica contendo veículo ou <font face = \"symbol\">bA (0,46 nmol). No dia seguinte, iniciou-se o tratamento com rivastigmina (Riv; 0,3 mg/kg/dia). Formaram-se 5 grupos: veículo, <font face = \"symbol\">bA, Li, Riv e Li+Riv. Os grupos tratados com lítio receberam o fármaco (0,3 mg/kg/dia) desde os 2 meses de idade e o tratamento foi mantido até o final dos experimentos. Todos os grupos tratados com Li e/ou Riv foram infundidos com <font face = \"symbol\">bA. O grupo veículo foi tratado com água. Os animais passaram por dois testes em EA, aos 7 e 35 dias após a cirurgia; a partir do 28º dia, foram realizadas avaliações de atividade motora e de memória de curta duração, utilizando-se caixa de atividade motora e teste de reconhecimento de objeto novo, respectivamente. Observou-se que o grupo <font face = \"symbol\">bA apresentou perda de memória em EA e no teste de reconhecimento de objeto novo, quando comparado ao grupo veículo. Nenhum dos tratamentos, no entanto, foi eficaz em prevenir esse prejuízo ou promover melhora no desempenho dos animais nos testes de memória. Não houve formação de placas amiloides em nenhum dos grupos, avaliada por meio da coloração com tioflavina S, sugerindo que o prejuízo cognitivo observado foi devido à forma solúvel do peptídeo. O peptídeo <font face = \"symbol\">bA induziu o processo autofágico no grupo <font face = \"symbol\">bA, verificado pelo aumento da formação de autofagossomos (avaliados por LC3-II) e níveis inalterados de p62 em relação ao veículo. Os tratamentos promoveram uma diminuição não significativa de autofagia, em relação ao grupo <font face = \"symbol\">bA. Dados os resultados in vivo e in vitro, concluiu-se que ambos os fármacos, em monoterapia, promovem efeitos benéficos, porém, quando associados, os efeitos são perdidos. / Alzheimer\'s disease (AD) is the leading cause of dementia in the elderly. The first- choice treatment for patients with mild to moderate AD is a cholinesterase inhibitor, which leads to a modest cognitive improvement. Previous studies have shown that lithium also has a beneficial effect for the treatment of AD, but more effective if used to prevent the symptoms of dementia, even at lower doses than the therapeutic ones. The objective of this work was to evaluate the effect of a lithium microdose in association with a cholinesterase inhibitor on memory and neuroprotection in both in vivo and in vitro models of neurodegeneration induced by <font face = \"symbol\">bA1-40 peptide. By using organotypic culture of hippocampus of 12-month-old c57Bl/6 mice, it was verified a significant increase in neuronal death after incubation with <font face = \"symbol\">bA (10 <font face = \"symbol\">mg/ml). Treatment with 10 <font face = \"symbol\">bM lithium protected the hippocampal slices from cell death, independently of rivastigmine. Treatment with lithium in slices did not alter acetylcholinesterase activity, different from that observed with rivastigmine, however, there was a non-significant increase in BDNF density, in relation to untreated slices. For the in vivo evaluation, 10- month-old male C57Bl/6 mice underwent three sessions of active avoidance memory acquisition (AA) and then, stereotactic surgery for the implant of an osmotic minipump containing vehicle or <font face = \"symbol\">bA (0.46 nmol). At the next day, the treatment with rivastigmine (Riv, 0.3 mg/kg/day) was started. Five groups were formed: vehicle, <font face = \"symbol\">bA, Li, Riv and Li+iv. The lithium-treated groups received the drug (0.3 mg/kg/day) from 2 months of age and the treatment was kept until the end of the experiments. All drug-treated groups were infused with <font face = \"symbol\">bA. Vehicle group was treated with water. The animals underwent two tests in AA: at 7 and 35 days after surgery; from the 28th day, motor activity and short-term memory evaluations were performed, using a motor activity cage and the novel object recognition test, respectively. <font face = \"symbol\">bA group presented memory loss in AA and in the novel object recognition test when compared to vehicle group. None of the treatments, however, was effective in preventing this injury or promoting improvement in the performance of the animals in memory tests. There was no amyloid plaque formation in any of the groups, which was evaluated by thioflavin S staining, suggesting that the observed cognitive impairment was due to the soluble forms of the peptide. <font face = \"symbol\">bA peptide induced autophagic process in <font face = \"symbol\">bA group, as evidenced by an increase in formation of autophagosomes (assessed by LC3-II) and unaltered levels of p62 when compared to vehicle group. The treatment with Li and Riv promoted a non-significant decrease of autophagy, in relation to <font face = \"symbol\">bA group. Together, the results suggest that the drugs promote beneficial effects when used in monotherapy, however, when associated, the effects are no longer observed.

Introdução: A doença de Alzheimer (DA) é considerada um dos importantes pro blemas de Saúde Pública, significando, portanto, grande desafio para a geron tologia e geriatria. É causa mais comum de demência que cursa com declínio cognitivo e funcional e alterações com portamentais, porém, poucos estudos relatam a correlação existente entre o declínio motor, considerando o equilíbrio, a força e a implicação na capacidade funcional e na ocorrência de quedas nessa população, principalmente na fase inicial da DA. Objetivos: Identificar o grau de capacidade funcional dos idosos portadores da DA e adequação do seu ambiente domiciliar propício às suas atividades de vida diária, e ocorrência de quedas, proporcionando, assim, melhor qualidade de vida. Métodos: Foi efetuado um estudo epide miológico descritivo, tipo inquérito pros pectivo. Foram estudados 30 pacientes portadores de DA, com idade acima de 60 anos. Foi utilizada avaliação pes soal do paciente, do ambiente e instru mento de avaliação da Medida de Inde pendência Funcional (MIF). Resultados e Conclusões: Dos pacientes estudados, 60% eram do sexo feminino, 47% a profissão era do lar, o intervalo modal do tempo de DA foi de 1,5 - 2 anos e 57% deles apresentaram pelo menos uma queda. Em relação aos cuidadores, 80% eram do sexo feminino e apresentaram média de idade de 59 anos. Em relação à MIF, foi observado grau 6 (independên cia modificada) nos parâmetros: função banho (70%), controle de esfíncter (27%), função transferência (90%), função locomoção (83%). Na função cognitiva, 100% dos pacientes apresentaram grau 5 em pelo menos uma função. Sobre o ambiente, observou-se que os principais fatores de risco foram calçados inadequados, móveis soltos pelo caminho, altura inadequada do vaso sanitário e ausência de barras de apoio. Através da MIF, pôde-se avaliar o grau de comprometimento das funções cognitivas/sociais e identificar a independência modificada das funções motoras dos pacientes com DA, na fase leve. Embora o número de pacientes estuda dos seja pequeno, contudo as evidências parecem mostrar que aumentou os riscos de quedas em função da MIF e do ambiente. / Alzheimer\'s disease is a major public health problem, meaning that it is considered a great challenge to Geria trics and Gerontology. It is the most common cause of dementia, which leads to cognitive and functional decline and behavioral changes. However, few studies report the existing relation between motor decline (balance), strength, and their influence on function abilities as well as the occurrence of falls among the population afflicted by AD, mainly in its early stage. Objectives: This study aimed to identify the functio nal ability level in AD senior citizens and home setting adjustment for a proper environment in which they could carry out daily activities. It also aimed to identify occurrence of falls in order to provide them with a better quality of life. Methods: A survey-like descriptive epidemiological study was conducted. Thirty AD patients over 60 years old were studied. An assessment of the patients and their environment using the Functional Independence Seale was made. Results: 60% of the patients studied were female and 47% were housewives. Their modal AD time interval was 1.5 - 2.0 years, and 57% of them had had at least one fall. As for caregivers, 80% of them were female and averaged 59 years of age. As for Functional Independence Scale, a level 6 (Altered Independence) was observed in the following parameters: Bathing function (70%), sphincter control (27%), transfer function (90%), and movement function (83%). Regarding cognitive function, 100% of the patients showed a 5 level for at least one function. As re gards environment, the main risk factors were inadequate footwear, pieces of furniture on the way, toilet height, and absence of supporting railing. Conclusion: It was possible to identify cognitive changes and altered independence motor functions through the IFS. Those changes, thus, increased risks of falls posed mainly by environ mental threats. Therefore, IFS is considered a good and important instrument to asses AD patients\' functional ability.

A acetilcolinesterase (AChE) é uma enzima essencial que encerra a transmissão colinérgica através de uma rápida hidrólise do neurotransmissor, acetilcolina (ACh). Uma ampla série de evidências mostraram que os inibidores da AChE podem interferir com a progressão da doença de Alzheimer (DA). O desenvolvimento bem sucedido de compostos inibidores da AChE foi baseado na teoria de que o declínio nas funções cognitivas e mentais associadas a DA está relacionado com a perda da neurotransmissão cortical colinérgica, sendo assim, esses compostos podem ser usados para tratar as deficiências colinérgicas. Uma coleção de moléculas orgânicas foi escaneada para ser avaliada a capacidade dessas moléculas em inibir a atividade enzimática da AChE com o objetivo de se encontrar compostos líderes para posteriores otimizações, conduzindo a fármacos com aumento da eficácia e/ou menores efeitos adversos. As estratégias aplicadas incluem o screening ou triagem virtual baseado na estrutura e também no ligante, modelagem farmacofórica, docking molecular e buscas por similaridade (forma e eletrostática). Os estudos foram também concentrados na descoberta de novas classes de inibidores da AChE, tendo como molécula de referência o fármaco donepezil, o qual inaugurou uma nova classe de inibidores da AChE com a ação mais longa e mais seletiva com efeitos adversos manejáveis. Do total de compostos triados, 50 foram selecionados com adequadas propriedades físico-químicas e ADME/Tox. Em geral, esses compostos possuem substancial interação com o sítio periférico aniônico (PAS) da AChE e a maioria deles faz interações adicionais com o sítio catalítico (CAS) e com outros resíduos de aminoácidos importantes ao longo da enzima. Destes 50 compostos, oito foram comercialmente adquiridos e os ensaios enzimáticos revelaram que estes compostos exibem uma alta afinidade pela AChE. Os resultados apontam, ainda, que o composto entitulado ZINC30019441 exibiu a mais potente atividade inibitória para a AChE, com 1,8 micromolar de concentração, e os demais ficaram ainda situados em baixo micromolar, de 2 a 3 micromolar de concentração. Estes resultados, além das modificações químicas ora propostas in silico para estes inibidores protótipos, apontam para o desenvolvimento de uma nova e promissora série de potentes anticolinesterásicos, contendo propriedades de fármacos, as quais são ainda apropriadas para atuarem no Sistema Nervoso Central e interagirem com o peptídeo beta-amiloide, com vistas ao tratamento quimioterápico da doença de Alzheimer. A perspectiva imediata inclui os ensaios de anti-agregação do peptídeo com os oito inibidores já testados com a Acetilcolinesterase. / Acetylcholinesterase (AChE) is an essential enzyme that terminates cholinergic transmission by rapid hydrolysis of the neurotransmitter acetylcholine (ACh). A wide range of evidence shows that AChE inhibitors may interfere with the progression of Alzheimer\'s disease (AD). The successful development of AChE inhibitor compounds was based on the theory that the decline in cognitive and mental functions associated with AD is related to the loss of cortical cholinergic neurotransmission, thus, these compounds can be used for treating cholinergic deficiencies. A collection of organic molecules has been scanned to evaluate the ability of these molecules to inhibit the enzymatic activity of AChE in order to find lead compounds for further optimization, leading to drugs with increased efficacy and/or fewer adverse effects. The strategies applied include structure-based virtual screening and also in ligand-based virtual screening, pharmacophoric modeling, molecular docking and similarity searches (shape and electrostatic). Studies have also focused on the discovery of new classes of AChE inhibitors, having as a reference molecule the drug donepezil, which has opened a new class of AChE inhibitors with longer and more selective action with manageable side effects. 50 of the compounds screened, were selected with appropriate physical and chemical properties and ADME/Tox. In general, these compounds possess substantial interaction with the peripheral anionic site (PAS) of AChE and most of them make further interact with the catalytic site (CAS) and other key amino acid residues throughout the enzyme. Out of these 50 compounds, eight were commercially purchased and the enzyme assays have shown that these compounds exhibit a high affinity for AChE. The results show also that the compound titled ZINC30019441 exhibited the most potent inhibitory activity for AChE, with 1.8 micromolar concentration, and the rest were still located in low micromolar, 2-3 micromolar concentration. These results as well as chemical modifications herein proposed for these prototypes, indicate the development of a new and promising series of potent anticholinesterase containing drug properties, which are still suitable to act on the central nervous system and interact with the ?-amyloid peptide, for chemotherapy treatment of Alzheimer\'s disease. The immediate prospect includes the peptide anti-aggregation assays with the eight inhibitors already tested against acetylcholinesterase

A Doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa caracterizada clinicamente por uma perda progressiva de memória, que acarreta em disfunções psíquicas e motoras (FARRAN, JAMES, et al., 2011). Devido ao grande número de pessoas acometidas pela doença em todo o mundo, a mesma constitui um desafio a própria ciência e à saúde pública, e assim, projetos que visem o tratamento sintomático da doença e uma melhora progressiva do paciente são essenciais. Estudos anteriores no Laboratório de Fitoquímica e Química Medicinal – LFQM da Universidade Federal de Alfenas –UNIFAL-MG, levaram a descoberta da substância LFQM-18 (6 Figura 9) (substância inédita que apresentou uma atividade preliminar inibitória de acetilcolinesterase), que foi um protótipo na gênese de novos compostos capazes de atuar como agentes terapêuticos em doenças neurodegenerativas especialmente a Doença de Alzheimer (DA). Uma série análoga a LFQM-18 foi proposta e 10 novas substâncias intermediárias foram sintetizadas e estudadas, validando a rota sintética de obtenção das mesmas. Obteve-se como produto final a acilidrazona 17, avaliada preliminarmente através do teste de Marston, que indicou uma baixa atividade para o composto. Estudos adicionais estão em andamento para confirmar a atividade inibitória de AChE para o composto 17. / Alzheimer disease (AD) is a neurodegenerative disease clinically characterized by a progressive memory loss, which results in psychical and motor disfunction (FARRAN, JAMES, et al., 2011). Due to the large worldwide number of people with this disease, it is a challenge to science and public health. Therefore, projects aiming the disease symptomatic treatment and a patient progressive improvement are essential. Previous studies at the Laboratory of Phytochemistry and Medicinal Chemistry - LFQM -in Federal University of Alfenas - UNIFAL-MG, led to the discovery of the substance LFQM-18 (6 Figure 9) (new substance that presented a preliminary activity of acetylcholinesterase inhibitory), which was a prototype on the genesis of new compounds capable of acting as therapeutic agents in neurodegenerative diseases, especially Alzheimer's disease (AD). An analogous series of LFQM-18 was proposed and 10 new intermediary substances were synthesized and studied, validating the synthetic route for obtaining them. It was obtained, as a final product, acylhydrazone 17, evaluated preliminarily through Marston's test, which has indicated a low activity for the compound. Additional studies are ongoing to confirm the AChE inhibitory activity for compound 17. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Os polímeros de impressão molecular (MIPs) são materiais com capacidade de estabelecer interações seletivas com uma molécula que foi previamente adicionada durante a etapa de síntese, denominada molécula molde. A molécula molde pode ser, por exemplo, um fármaco, que é removido da matriz polimérica após a síntese. Apesar disto, o MIP ainda possui a capacidade de estabelecer interações de natureza seletiva com a molécula molde. Devido à estas interações seletivas, estes polímeros têm sido amplamente aplicados na área analítica, e também vêm sendo considerada sua aplicação como sistema de liberação prolongada/sustentada de fármacos. Os sistemas de liberação prolongada de fármacos apresentam vantagens como a redução de picos plasmáticos associados a efeitos adversos, contribuindo para o desenvolvimento de melhores alternativas clínicas para a administração de fármacos. Neste trabalho, foram selecionados dois fármacos de caráter básico contendo grupamentos amina terciária para proposição de sistemas de liberação prolongada baseados em partículas de MIPs: a nicotina, molécula hidrofílica indicada na terapia de abandono do fumo; e a donepezila, molécula lipofílica indicada no tratamento da doença de Alzheimer. Partículas poliméricas de MIPs foram sintetizadas pela técnica de polimerização por precipitação e os materiais poliméricos foram caracterizados usando diferentes técnicas como espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica. Estudos de isoterma de adsorção indicaram a heterogeneidade dos sítios de ligação, com melhor ajuste ao modelo não linear de Langmuir-Freundlich. As formulações para administração por diferentes vias (oral ou transdérmica) foram delineadas a partir da dispersão das partículas poliméricas em veículos apropriados para uso farmacêutico, sobretudo, veículos lipídicos, como o óleo mineral e o ácido oleico. O fármaco foi previamente solubilizado nos veículos oleosos para assegurar maiores interações do tipo fármaco-polímero. As formulações transdérmicas para liberação de nicotina baseadas em MIPs permitiram prolongar a liberação in vitro do fármaco conforme o modelo cinético de Higuchi, caracterizando a difusão do fármaco a partir da matriz polimérica. Estudos de permeação cutânea in vitro usando pele de orelha de porcos foram realizados para avaliar as formulações transdérmicas, demonstrando que até 48 horas, a permeação cutânea da nicotina foi prolongada seguindo uma cinética de ordem zero. Foi possível demonstrar que a velocidade de permeação cutânea da nicotina a partir das formulações baseadas em MIPs (razão fármaco/polímero 1:3) foi menor do que nas formulações baseadas em polímeros não impressos (NIPs), provavelmente devido ao reconhecimento seletivo da nicotina nas partículas de MIPs. A cinética de liberação da donepezila a partir dos sistemas baseados em MIPs também foi melhor ajustada ao modelo de Higuchi, sendo que os MIPs apresentaram melhor efeito em prolongar a liberação do fármaco do que os NIPs, independente da razão fármaco:polímero. Deste modo, sistemas inovadores para liberação prolongada de fármacos baseados em MIPs, considerando diferentes vias de administração, foram apropriadamente desenvolvidos e avaliados. / Molecularly imprinted polymers (MIPs) are synthetic polymers that have the property to establish selective interactions with a compound called template e.g. a drug. The template is added in the synthesis step. After the synthesis, the template is removed. However, the property to establish selective interactions remain among MIPs and template. MIPs have been applied in the analytical field due to their selective interactions. The application of these materials as sustained release drug delivery systems has also been evaluated. Sustained release drug delivery systems may offer advantages, avoiding the high plasmatic peak concentrations of drugs related to their side effects. These drug delivery systems may also contribute to develop better clinical strategies to administration of drugs in the clinical practice. In this study, we select basic compounds with tertiary amine moieties to propose sustained release drug delivery systems based on MIPs. The selected drugs were nicotine (hydrophilic drug administered as an aid to smoking cessation therapy) and donepezil (lipophilic drug administered in the treatment of the Alzheimer’s disease). Polymer particles of MIPs were synthetized by precipitation polymerization and characterized by different techniques as infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and atomic force microscopy. Adsorption isotherms studies indicated the heterogeneity of the binding sites with the better adjust to Langmuir-Freundlich model. The formulations were designed to administration by different pathways (transdermal or oral), and they were prepared from the dispersion of polymer particles in an oil vehicle as oleic acid and mineral oil. The drug was previously incorporated in the oil vehicle. Nicotine was administered by transdermal formulations based on MIPs using mineral oil as vehicle, and the results indicated that drug release was controlled according to Higuchi kinetic model, characterising the drug diffusion from the polymer matrix. Permeation studies were carried out using porcine ear skin, and the results demonstrated that the permeation of nicotine was prolonged up to 48 h according to zero order kinetic. The nicotine transdermal formulations based on MIPs showed a better effect in the control of drug permeation across the skin in relationship to the non-imprinted ones (NIPs) only when the amount of nicotine in the formulations was increased, with a drug/polymer ratio of 1:3. The donepezil release from the formulations based on MIPs using oleic acid as vehicle was better adjusted to Higuchi kinetic model, and the release rate of MIPs was smaller than NIPs, independent of the drug/polymer ratio. In this way, novel sustained release drug delivery systems based on MIPs were successfully developed and characterised for drug administration by different pathways. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O aumento da qualidade e da expectativa média de vida observados nas últimas décadas vem tornando doenças associadas à longevidade como a Doença de Alzheimer (DA) um grande desafio científico e de saúde pública. No Brasil, estima-se que 1,2 milhões de pessoas sejam portadoras de DA, uma patologia crônica, progressiva, e sem cura até o momento. Esta doença é caracterizada por diminuição progressiva da memória e da capacidade cognitiva, da degradação de neurônios colinérgicos em muitas áreas do SNC, com dramática redução de neurotransmissores, entre os quais a acetilcolina é o mais importante. Além disso, inúmeros estudos apontam para uma importante contribuição do processo neuro-inflamatório no avanço da neurodegeneração. A busca por novas entidades químicas capazes de interferir no avanço da DA, inibindo a atividade da enzima AChE, podendo ainda atuar em outras vias terapêuticas, levou ao planejamento de uma nova série de híbridos moleculares simbióticos: anticolinesterásicos e anti-inflamatórios, desenhados por hibridização molecular entre as estruturas da rivastigmina, do donepezil e acilidrazonas anti- inflamatórias. A síntese de uma nova série de compostos híbridos (29) foi realizada a partir do 4- carbóxi-benzaldeído (30), que resultou em 21 novas moléculas que se diferenciam na substituição do grupo -OH na posição 3 do núcleo piperidínico e na subunidade benzílica terminal ligada ao espaçador acilidrazônico do esqueleto básico de 29. A avaliação farmacológica desta série revelou importantes propriedades anti-inflamatorias das substancias LFQM-54 (36b), LFQM-55 (36a), LFQM- 65 (36e), LFQM-67 (36l) e LFQM-69 (29a), dentre as quais LFQM-67, LFQM-69 e LFQM-65, foram as mais ativas. A avaliação da atividade inibitória de acetilcolinesterase foi indicativo que os derivados acilidrazônicos hidroxilados na subunidade piperidínica apresentaram maior atividade inibitória da enzima, variando de 65 a 91%, com IC50 entre 3,02 e 30,54 μM. Destes, LFQM-57 foi a mais potente da série, sendo que LFQM-67 foi uma das substâncias com maior potência anti-inflamatoria e a segunda mais potente na inibição da AChE, seguido de LFQM-55. Por outro lado, LFQM-69, que teve a posição 3-piperidínica carbamoilada, foi extremamente potente no modelo inflamatório, mas sem atividade anticolinesterásica relevante. Estes resultados sugerem que a subunidade piperidínica com um grupamento hidroxila livre na posição C-3 é fundamental farmacoforicamente para a atividade dupla anti-inflamatória e anticolinesterásica. Alem disso, os derivados LFQM-74, LFQM-75 e LFQM- 88, que se mostraram potentes inibidores de AChE, ainda não foram avaliados em modelos de inflamação, podendo contribuir para a identificação de outros candidatos com perfil duplo inovadores. / The increasing in life quality expectancy observed in recent decades, has focused great attention over diseases associated with longevity, like Alzheimer's disease (AD) that represent great scientific challenges to science and public health programs. In Brazil, it is estimated that 1.2 million people are suffering from AD, a chronic, progressive, and incurable disease until now. This pathology is characterized by progressive loss in memory and cognitive abilities, with death of cholinergic neurons in many areas of the CNS, accompanying by a dramatic reduction in release of neurotransmitters, particularly acetylcholine, the most important of them associated to AD’s physiopathology. In addition, numerous studies have pointed an important contribution of neuro-inflammatory process in the advance of neurodegeneration and neuronal loss. Nowadays there are only four drugs commercially available for AD treatment and the search for new chemical entities capable to diminish or blockade the progress of AD is still a great challenge to medicinal chemists. As a part of an ongoing research program, we decide to investigate the design of a new series of acetylcholinesterase (AChE) inhibitors that could also exert anti-inflammatory properties, by an innovative dual or symbiotic pharmacological profile. So, a novel structural pattern was drawn by molecular hybridization of two commercial acetyl cholinesterase inhibitors, rivastigmine and donepezil, including an acylhydrazone subunit, that was expected to introduce anti-inflammatory properties. The synthetic route of the new series of hybrid compounds (29) was planned from 4-carboxy-benzaldehyde (30), as a starting material, which resulted in 21 new molecules, differing in the substituent at C-3 position of the piperidine ring and at the benzylic subunit connected to the acylhydrazone spacer of the basic skeleton 29. Pharmacological evaluation of these series showed significant anti-inflammatory properties of compounds LFQM-54, LFQM-55, LFQM-65, LFQM-67 and LFQM-69, among which LFQM-67, LFQM-69 and LFQM-65 were the most active. The in vitro evaluation of inhibitory activity of acetylcholinesterase disclosed that acylhydrazones derivatives with a hydroxyl group in the piperidine subunit showed the higher inhibitory activity AChE, ranging 65-91%, with IC50 ranging from 3.02 to 30.54 μM. Among these, LFQM-57 was the most potent, and LFQM-67 was also one of the compounds with higher anti-inflammatory potency and the second most potent in AChE inhibition, followed by LFQM-55. Moreover, LFQM-69, with an ethylcarbamoyl substituent at the piperidine moiety, was extremely powerful in the inflammatory model, without significative anti-cholinesterase activity. These findings suggest that the piperidine subunit with a free hydroxyl group at position C-3 is an essential pharmacophoric group for dual anti- inflammatory and acetylcholinesterase inhibitory profile. Moreover, compounds LFQM-74, LFQM-75 and LFQM--88, which showed potent inhibitors of AChE, were not still evaluated in inflammatory models and may additional contribute to the identification of other innovative drug prototype candidates. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

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Patologicamente esta doença caracteriza-se pelo acúmulo anormal do peptídeo β-amilóide (Aβ) no córtex e no hipocampo, emaranhados neurofibrilares intracelulares formados por tau hiperfosforilada, disfunção progressiva sináptica e, posteriormente perda neuronal. As opções terapêuticas disponíveis melhoram os sintomas, mas não impedem a progressão da doença, portanto, ainda está faltando uma estratégia terapêutica efetiva para DA. Há estudos relacionados à utilização de terapia epigenética para o tratamento da DA, a terapêutica mais desenvolvida é a que envolve a classe dos inibidores das deacetilases (HDACs). Assim, este trabalho tem por objetivo investigar o efeito protetor do inibidor da HDAC ácido hidroxâmico de suberoilanilida (SAHA) em um modelo de DA em camundongos. Para isso, foram utilizados 50 camundongos Swiss adultos, pesando entre 30-35 g, divididos em dois experimentos. No primeiro, os camundongos foram divididos em 6 grupos que receberam uma injeção de Aβ1-42 via intracerebroventricular (i.c.v.) no início da experiência (exceto o grupo Sham que foi utilizado como controle) para investigar a atividade das histonas   acetiltransferase (HATs) e HDAC, determinação dos níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), expressão do mRNA de BDNF e modulação da via (cAMP/PKA/CREB) em uma curva de tempo (6 horas, 1, 3, 7 e 21 dias). Ao final de cada tempo, os animais foram submetidos ao teste cognitivo e foram eutanasiados. O córtex pré-frontal e o hipocampo foram removidos para posteriores análises. No segundo experimento, os camundongos foram dividos em 4 grupos: Grupo Controle (sham+veículo); Grupo Aβ1-42 (Aβ1-42 + veículo); Grupo SAHA (25 mg/kg, via intraperitoneal) (sham + SAHA); Grupo Interação (Aβ1-42 + SAHA). O peptídeo Aβ1-42 ou o veículo foram infundidos por injeção i.c.v. e, um dia depois, iniciou-se o tratamento, por via i.p., durante 21 dias. Ao final do experimento os animais foram submetidos ao teste cognitivo, eutanásiados para retirada das estruturas cerebrais. As amostras foram utilizadas para a determinação dos níveis de BDNF, expressão do mRNA de BDNF, atividade enzimática das histonas (HDAC e HATs) e regulação da via cAMP/PKA/CREB. O presente estudo observou deficiências significativas causadas pela Aβ1-42 na memória (Labirinto Aquático de Morris), bem como causou desequilíbrio das enzimas HAT/HDAC, redução de cAMP, PKA e CREB e BDNF no córtex pré-frontal e hipocampo de camundongos. A inibição de HDAC, com SAHA demostrou neuroproteção nas alterações comportamentais e neuroquímicas induzidas por Aβ1-42. Estes dados mostram que a acetilação através da inibição do HDAC, desempenha um papel fundamental na mediação da memória e demonstra que SAHA poderá ser uma ferramenta médica promissora na abordagem terapêutica para o tratamento da DA. / Alzheimer's disease (AD) is a chronic neurodegenerative disorder characterized clinically by the progressive loss of cognitive function, neuropsychiatric and behavioral disorders. Pathologically this disease is characterized by the abnormal accumulation of β-amyloid peptide (Aβ) in the cortex and hippocampus, intracellular neurofibrillary tangles formed by hyperphosphorylated tau, progressive synaptic dysfunction and, later, neuronal loss. The available therapeutic options improve the symptoms, but they do not prevent the progression of the disease, therefore, an effective therapeutic strategy for AD is still lacking. There are studies related to the use of epigenetic therapy for the treatment of AD, the most developed therapy is that involving the class of deacetylase inhibitors (HDACs). Thus, this work aims to investigate the protective effect of the HDAC inhibitor hydroxamic acid suberoilanilide (SAHA) in an AD model in mice. For this, 50 Swiss adult mice weighing between 30-35 g were used, divided in two experiments. In the first, the mice were divided into 6 groups that received an injection of Aβ1-42 via the intracerebroventricular (i.c.v.) at the beginning of the experiment (except the Sham group that was used as control) to investigate histone activity acetyltransferase (HATs) and HDAC, determination of brain derived neurotrophic factor (BDNF) levels, expression of BDNF mRNA and modulation of the pathway (cAMP / PKA / CREB) in a time curve (6 hours, 1, 3, 7 and 21 days). At the end of each time, the animals were submitted to the cognitive test and were euthanized. The prefrontal cortex and hippocampus were removed for further analysis. In the second experiment, the mice were divided into 4 groups: Control Group (sham + vehicle); Group Aβ1-42 (Aβ1-42 + vehicle); SAHA group (25 mg / kg, intraperitoneal route) (sham + SAHA); Interaction Group (Aβ1-42 + SAHA). The Aβ1-42 peptide or vehicle was infused by i.c.v. and one day later the treatment was started i.p. for 21 days. At the end of the experiment the animals were submitted to the cognitive test, euthanasia for removal of the cerebral structures. The samples were used for the determination of BDNF levels, expression of BDNF mRNA, histone enzymatic activity (HDAC and HATs) and regulation of the cAMP / PKA / CREB pathway. The present study observed significant deficiencies caused by Aβ1-42 in memory (Morris Aquatic Labyrinth), as well as caused imbalance of HAT / HDAC enzymes, cAMP, PKA and CREB and BDNF reduction in the prefrontal cortex and hippocampus of mice. Inhibition of HDAC with SAHA demonstrated neuroprotection in behavioral and neurochemical changes induced by Aβ1-42. These data show that acetylation through inhibition of HDAC plays a key role in memory mediation and demonstrates that SAHA may be a promising medical tool in the therapeutic approach to AD.

INTRODUÇÃO: A demência ou comprometimento cognitivo avançado é um problema frequente e cada vez mais prevalente na população idosa. A maioria dos pacientes com demência desenvolve disfagia especialmente na fase avançada da doença e tem alto risco de morte por pneumonia aspirativa. Inúmeras são as discussões a respeito da funcionalidade dos idosos com quadros demenciais; todavia, a deglutição não faz parte das escalas de funcionalidade. Além disso, a avaliação da comunicação, segue critérios equivocados, como \"quantidade de palavras emitidas por dia\". OBJETIVOS: Traçar o perfil das dificuldades de deglutição e comunicação em pacientes com comprometimento cognitivo avançado, identificar indicadores de disfagia e distúrbios da comunicação que se associem com a classificação da funcionalidade global da escala FAST e propor a inclusão de parâmetros de disfagia e funcionalidade da comunicação na escala FAST. MÉTODOS: Foram coletados dados de 107 pacientes no banco de dados do Ambulatório de Comprometimento Cognitivo Avançado (ACCA) do Serviço de Geriatria do HCFMUSP. Foram realizadas análises descritivas dos perfis de funcionalidade e correlações entre funcionalidade global, da deglutição e da comunicação dos sujeitos. RESULTADOS: 67% da amostra era do sexo feminino, com idade média de 83 anos, destros, com 4 anos de escolaridade média. Quanto ao diagnóstico, 34% da amostra foi diagnóticada com DA, 32% com demência mista (DA e DV), 21% com DV e 13% com demências menos frequentes. Em relação ao estadiamento da demência, a maioria dos sujeitos foi classificada com CDR 3 e MEEM-g 9, que corresponde a demência grave. Em média, os pacientes apresentaram cinco ou mais comorbidades associadas à demência, além de sintomas neuropsiquiátricos e neuropsicológicos. Quanto à avaliação fonoaudiológica estrutural dos órgãos fonoarticulatórios, 100% apresentou alteração nos mecanismos de contenção oral e 77% apresentou alteração de proteção das vias aéreas. Em relação a funcionalidade da deglutição, 92% da amostra pode receber dieta por via oral de forma segura, desde que observadas restrições e adaptações na dieta, além de estratégias compensatórias. Quanto à funcionalidade da comunicação, 38% não utilizaram linguagem funcional; 48% apresentaram expressão oral fragmentada com necessidade de o ouvinte/cuidador assumir a responsabilidade pela comunicação; em 14% a responsabilidade da comunicação foi compartilhada com o ouvinte. CONCLUSÃO: Foram traçadas as características do perfil, das alterações de deglutição e de comunicação dos sujeitos com comprometimento cognitivo avançado. Todavia, ainda que os perfis de deglutição e comunicação declinem conforme a funcionalidade global, na população estudada, não foi possível identificar associação entre o nível da FAST e a gravidade da disfagia ou da comunicação. O estudo contribuiu com dados sobre a funcionalidade da deglutição e da comunicação dos sujeitos com comprometimento cognitivo avançado, desconsiderados pelas tradicionais escalas de funcionalidade / INTRODUCTION: Dementia with advanced cognitive impairment is a frequent and increasingly prevalent problem in the elderly population. Most patients with dementia develop dysphagia especially at an advanced stage of the disease and are at high risk of death from aspiration pneumonia. There are many discussions about the functionality of elderly people with dementia; however, swallowing is not part of the functionality scales. Furthermore, the evaluation of communication follows misguided criteria as quantities of words per day. OBJECTIVES: To outline the difficulties of swallowing and communication in patients with advanced cognitive impairment and to identify indicators of dysphagia and communication disorders associated with the classification of the global functionality of the FAST scale and propose the inclusion of dysphagia parameters and communication functionality in the FAST scale. METHODS: Data from 107 patients were collected from the Advanced Cognitive Compromising Ambulatory (ACCA) database of the Geriatric Service of the HCFMUSP from January to December 2016. Descriptive analyzes of functional profiles and correlations between global functionality of swallowing and the communication of the subjects. RESULTS: 67% of the sample was female, with a mean age of 83 years, right-handed, with 4 years of average schooling. Regarding the diagnosis, 34% was diagnosed with AD, 32% with mixed dementia (AD and DV), 21% with DV and 13% with less frequent dementias. Regarding staging of dementia, the majority of subjects were classified as CDR 3 and MMSE-g 9, which corresponds to severe dementia. On average, patients had five or more comorbidities associated with dementia, as well as neuropsychiatric and neuropsychological symptoms. Regarding the structural speech-language evaluation of the speech-language organs, 100% of the sample presented alterations in oral containment mechanisms and 77% presented alterations in airway protection. Regarding swallowing functionality, 92% of the sample can receive oral diet safely, provided dietary restrictions and adaptations are observed, as well as compensatory strategies.Regarding communication functionality, 38% did not use functional language; 48% have fragmented oral expression and the listener / caretaker assumes responsibility for communication; 14% the responsibility for communication was balanced with the listener. CONCLUSION: Characteristics of the subjects\' profile, the swallowing and communication changes of the subjects with advanced cognitive impairment were drawn. However, although the swallowing and communication profiles declined according to the global functionality, in this population it was not possible to identify an association between the global functional level of FAST and the severity of dysphagia and communication. The study contributed data on the functionality of swallowing and communication of subjects with advanced cognitive impairment, neglected by traditional scales of functionality