Made available in DSpace on 2015-03-26T13:47:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1204854 bytes, checksum: 3444b450baa838c9ffdcfffb1cfd08bd (MD5) Previous issue date: 2013-07-05 / Some drugs, such as doxorubicin, among other mechanisms act by triggering apoptosis, which not only affects the tumor but also normal cells in the body. Therefore, the study of the side effects of chemotherapy, seeking a less aggressive treatment for cancer patients, justifies this work. The objective was to investigate the hematological and gastrointestinal effects of doxorubicin and tamoxifen when used alone or in combination in male mice with or without the Ehrlich ascites tumor, with or without hormone therapy with estradiol cypionate. A total of 40 Balb / C male mice were divided into groups of 5 animals each, making 8 groups. At the end of 21 days, blood samples were collected for CBC (Complete Blood Count), aiming at evaluating parameters such as RBC count and hematocrit, hemoglobin, white blood cells count and platelets count. Samples of the stomach and intestines of the animals treated with hydrochloride doxorubicin, were also collected for histopathologic analysis, evaluating when present, the degree of damage to the epithelium and the degree of necrosis and apoptosis glands. The evaluation of the number of erythrocytes and the hematocrit value was significantly decreased (p <0.05) in groups I and VIII when compared to the other groups. Hemoglobin showed a significant decrease in group I in relation to groups II, III, IV and V. Counting the number of leukocytes showed a significant increase (p <0.05) when comparing groups I and VI with the other groups. The main histopathological changes evidenced in the stomach and small intestine were necrosis and apoptosis and loss of glands lining epithelium, and the group VII showed a slight decrease in the degree of lesions in group V. / Alguns medicamentos, como o cloridrato de doxorrubicina, atuam dentre outros mecanismos, desencadeando as vias da apoptose, que atingem não só o tumor, mas também as células normais do organismo. Por isso, o estudo dos efeitos colaterais dos quimioterápicos, buscando um tratamento menos agressivo para o paciente oncológico, justifica a realização deste trabalho. O objetivo foi verificar possíveis efeitos hematológicos e gastrointestinais das drogas doxorrubicina e tamoxifeno quando utilizadas em terapia ou em conjunto, em camundongos machos portadores ou não do tumor ascítico de Ehrlich, com e sem terapia hormonal com cipionato de estradiol. Foram utilizados 40 camundongos Balb/C machos, divididos em grupos de 5 animais cada, totalizando-se 8 grupos. Ao final de 21 dias, foi coletado sangue para a realização de hemograma, avaliando-se parâmetros como contagem de hemácias e hematócrito, dosagem de hemoglobina, contagem de leucócitos totais e contagem de plaquetas e amostras do estômago e intestino dos animais tratados com cloridrato de doxorrubicina, foram coletadas para análise histopatológica, avaliando-se quando presente, o grau das lesões no epitélio e o grau de necrose e apoptose das glândulas. A avaliação do número de hemácias e do valor do hematócrito apresentou diminuição significativa (p<0,05) nos grupos I e VIII quando comparado aos demais grupos. A dosagem de hemoglobina demonstrou diminuição significativa no grupo I em relação aos grupos II, III, IV e V. A contagem do numero de leucócitos demonstrou aumento significativo (p<0,05) quando se compararam os grupos I e VI com os demais grupos. As principais alterações histopatológicas evidenciadas no estomago e intestino delgado foram necrose e apoptose de glândulas e perda de epitélio de revestimento, sendo que o grupo VII demonstrou leve diminuição no grau das lesões em relação ao grupo V.

Food additives are used by the food industry in order to enhance the aroma, flavor and texture of foods. Of all the additives used colors are the most genotoxic. The azo dyes, derived from oil, used by industries, are the tartrazine and red #40. The SMART wing test was used to verify the possible genotoxic effects of colors in somatic cells of Drosophila melanogaster. For this evaluation were used larvae of 48 hours, descendants of the Standard Cross (ST) and High Bioactivation (HB) that who were treated with tartrazine in concentrations 1.5, 2.5 and 3.0 mg / mL and 5, 10 and 20 mg / mL for the red #40. The results showed significant increase of spots in the ST descendants for tartrazine and HB for the red #40. We concluded that the artificial colors tartrazine and red #40 are genotoxic in the doses used for the study. / Os aditivos alimentares são utilizados pela indústria alimentícia com o intuito de melhorar o aroma, o sabor e a textura dos alimentos. De todos os aditivos utilizados os corantes são os mais genotóxicos. Os corantes azóicos, derivados do petróleo, utilizados pelas indústrias, são o tartrazina e vermelho 40. O teste SMART de asa foi utilizado para verificar os possíveis efeitos genotóxicos destes corantes em células somáticas de Drosophila melanogaster. Para esta avaliação foram utilizadas larvas de 48 horas, descendentes do cruzamento padrão (ST) e alta bioativação (HB) que foram tratadas com tartrazina nas concentrações 1,5, 2,5 e 3,0 mg/mL e 5, 10 e 20 mg/mL para o vermelho 40. Os resultados mostraram aumento significativo de manchas nos descendentes ST para tartrazina e HB para o vermelho 40. Concluímos que os corantes artificiais tartrazina e vermelho 40 são genotóxicos nas doses utilizadas para o estudo. / Mestre em Genética e Bioquímica

O Sarcoma de Ewing (ES) é um raro tumor de ossos e tecidos moles com uma característica translocação cromossomal, a fusão EWS/FLI-1, que atua sobre diversos processos oncogênicos. O desenvolvimento da resistência à quimioterapia é comum no tumor e continua como uma das principais causas na falha do tratamento. O objetivo desse estudo foi avaliar a expressão de genes após a indução de resistência em linhagens celulares de ES. Foi selecionado um conjunto de genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 e SMARCB1) a partir da mineração da literatura em resistência tumoral para duas drogas utilizadas na terapia de ES, doxorrubicina e vincristina. Descrevemos a expressão de cada gene selecionado antes e após as linhagens SK-ES-1 serem submetidas a um protocolo de indução de resistência para ambos os fármacos, que obteve êxito ao induzir as células à resistência. A expressão relativa dos níveis de mRNA foi avaliada e foi encontrada em maior expressão para os genes SMARCA4, SMARCB1 e POLDIP2, e em menor expressão para os genes TUBA1A e CCAR1, quando comparadas às linhagens de controle não-resistentes de cada quimioterápico. Os resultados sugerem o envolvimento de mecanismos de reparo de dano ao DNA, remodelamento de cromatina via SWI/SNF, atividade de microtúbulos e atividade spliceossomal nos processos de resistência quimioterápica em ES. / Ewing Sarcoma (ES) is a rare bone and soft tissue tumor with a characteristic chromosomal translocation, the fusion protein EWS/FLI-1, that drives several oncogenic processes. The development of resistance to chemotherapy is common and remains as the main cause of treatment failure. The goal of this study was to evaluate the expression of selected genes in ES cell lines after induction of resistance. A set of genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 and SMARCB1) was data mined from tumoral resistance literature for two drugs used in ES therapy, doxorubicin and vincristine. We describe the expression of each selected gene before and after SK-ES-1 cell lines were exposed to a drug resistance inducing protocol for doxorubicin and vincristine. Cell lines were successfully induced to be resistant to doxorubicin and vincristine. The relative mRNA expression levels were upregulated for genes SMARCA4, SMARCB1 and POLDIP2 and downregulated for genes TUBA1A and CCAR1, when comparing resistant and non-resistant ES cell lines for each drug. The results suggest involvement of repair pathways, SWI/SNF chromatin remodeling, microtubule and spliceosomal activity processes in drug resistance mechanisms in ES.

O carcinoma hepatocelular (CHC) é a neoplasia maligna primária mais comum do fígado, sendo a quinta mais frequente e a terceira causa de morte por câncer no mundo. Atualmente, nenhum protocolo com resultados satisfatórios no tratamento de CHC foi preconizado. Neste estudo foi determinado o potencial regenerativo e imunomodulador das células-tronco mesenquimais (CTM) associadas ou não aos quimioterápicos doxorrubicina e gencitabina, no modelo ortotópico de CHC em camundongos C57BL/6J. Foi realizado in vitro a determinação da atividade citotóxica dos quimioterápicos doxorrubicina e gencitabina em células de CHC murino (Hepa1c1c7), quantificação da peroxidação de lipídeos da membrana celular (TBARS) e análise das fases do ciclo celular e a expressão de marcadores por citometria de fluxo. A IC50% em células de carcinoma hepatocelular murino (Hepa1c1c7) foi de 1,85 uM para doxorrubicina e 20,8 ?M para gencitabina. A quantificação de TBARS na linhagem celular de CHC murino (Hepa1c1c7) tratados com os quimioterápicos doxorrubicina e gencitabina demonstrou efeito deletério apenas quando tratados nas concentrações (55 a 250 uM) com a doxorrubicina e (1,75 a 7 uM) com gencitabina. Após tratamento com os quimioterápicos, ocorreram modificações nas populações celulares, com o aumento da fase sub-G1 e G0/G1 e diminuição fases S e G2/M. As CTM, apresentaram-se aderentes aos frascos de cultura com morfologia semelhante a fibroblastos e expressão positiva para marcadores CD44, CD73, CD90 e CD105 e negativa para células-tronco hematopoiéticas da medula óssea: CD11b, CD45 e CD117. O modelo experimental tumoral ortotópico de CHC foi estabelecido no 21° dia após a inoculação das células tumorais. Os efeitos da terapêutica com a CTM mostraram aspectos significativos na redução da massa tumoral (30,5%), os demais grupos experimentais tratados com quimioterapia sistêmica associada à terapia celular também evidenciaram resultados significativos na redução da massa tumoral e atenuação dos efeitos de toxicidade sistêmica. As células tumorais extraídas dos tumores hepáticos encontram-se preferencialmente na fase sub-G1 nos grupos de animais tratados com CTM em associação aos quimioterápicos gencitabina (29%) e doxorrubicina (21%), enquanto o tratamento isolado com a doxorrubicina foi de 22% e de 15% para a gencitabina, além de induzir significativamente diminuição das fases S e G2/M. No grupo de animais tratado com CTM em associação ao quimioterápico gencitabina há um aumento da expressão das caspases 3 e 8, e dos marcadores CD44 e IL-1R. O grupo de animais tratados com CTM apresentou aumento na expressão dos marcadores CD90 e CD14. Os resultados obtidos no tratamento do modelo ortotópico de CHC com CTM associadas aos quimioterápicos doxorrubicina e gencitabina apresentaram eficácia na redução da massa tumoral e atenuação dos efeitos colaterais causados pelo tratamento quimioterápico sistêmico, além do seu potencial efeito imunomodulador / Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common primary malignancy of the liver, the most frequent fifth and the third leading cause of cancer death in the world. Currently, no protocol with satisfactory results in the treatment of CHC was recommended. In this study we determined the regenerative potential immunomodulatory and mesenchymal stem cells (MSCs) associated or not to chemotherapy doxorubicin and gemcitabine, in the orthotopic model of CHC in C57BL / 6J mice. Was determined in vitro the cytotoxic activity of doxorubicin and gemcitabine chemotherapy in a murine cells (Hepa1c1c7), quantification of cell membrane lipid peroxidation (TBARS) and analysis of the phases of the cell cycle and expression of markers by flow cytometry. IC50% in murine carcinoma cells (Hepa1c1c7) was 1.85 uM and 20.8 uM for doxorubicin to gemcitabine. The quantification of TBARS in cell line (Hepa1c1c7) treated with the chemotherapeutic doxorubicin and gemcitabine showed a deleterious effect only when treated at concentrations (55-250 uM) doxorubicin and (1.75 to 7 uM) with gemcitabine. After treatment with chemotherapeutic agents, there were changes in the cell population, with increased phase sub-G1 and G0 / G1 phase and reduced S and G2 / M. MSC presented to adhere to culture flasks with morphology similar to fibroblasts and positive expression of markes: CD44, CD73, CD90 and CD105 and negative hematopoietic stem cells from bone marrow: CD11b, CD45 and CD117. The tumor orthotopic experimental model of HCC was established on day 21 after tumor cell inoculation. The effects of therapy CTM showed significant aspects in reducing the tumor mass (30.5%), the other experimental groups treated with systemic chemotherapy associated with cell therapy also showed significant results in reducing the tumor mass and mitigation of systemic toxicity effects. The extracted tumor cells of liver tumors are preferably in the sub-G1 phase in groups of animals treated with MSC in association with gemcitabine (29%) and doxorubicin (21%) chemotherapy, whereas the single treatment with was 22% doxorubicin and 15% for gemcitabine in addition to significantly induce reduction of phases S and G2 / M. In the group of animals treated with MTC in combination with gemcitabine chemotherapy there is an increased expression of caspase 3 and 8 and IL-1R and CD44. The group of animals treated with MSCs showed increased markers expression of CD90 and CD14. The results obtained in the treatment of orthotopic HCC model with MSC associated with the chemotherapeutic doxorubicin and gemcitabine showed efficacy in reducing tumor burden and attenuation of the side effects caused by systemic chemotherapy, as well its potential immunomodulatory effect

The doxorubicin (DOX) assumes a prominent position among the drugs widely applied in treatment human cancer. This chemotherapeutic presents efficiency in the regression of various neoplasms, although adverse reactions may occur. As a result several strategies have been developed to reduce the adverse effects caused by the continued use of DOX. One of these strategy is the incorporation of doxorubicin into MOF (Metal Organic Framework), since these materials can act as excellent carriers of drugs. The color change exhibited by doxorubicin as a function of pH, or even possibly when adsorbed in MOF, motivated the present work. This work consists in finding the possible factors that culminate in color change presented by DOX. This way, calculations involving the reactivity, and the UV/Vis spectroscopy of the possible tautomeric species of doxorubicin were performed. Thus, we applied the semiempirical methods, AM1, PM3, PM6 and RM1, and also DFT. We used the method INDO/S-CIS to calculate the spectroscopic of ground state geometries of various tautomer. All calculations revealed DOX1 as the most stable and DOX2 as the most unstable for protonated species. The method PM6 method was the more similar to the DFT by comparing the absorption spectra of DOX1 as well as the relative stabilities of the tautomers. The relative energies between deprotonated tautomers calculated by applied methods were smaller than protonated species, because the deprotonated tautomers denote considerable structural similarities between them. The reactivity study showed that the methods AM1 andPM3 exhibit the same qualitative behavior about the prediction of the transition state structure involved in each proton transfer reaction in the gas phase. The method PM6 resembled more to RM1, being the only exception was the conversion DOX1 → DOX4. Each absorption spectrum calculated from the optimized geometries with the DFT method to the different tautomeric species showed simply a band in the region of longer wavelengths (around 400 nm), which correspond to the visible region. In contrast, the absorption spectra obtained experimentally in acidic showed three bands in the region between 400 to 650 nm, thus cannot be attributed to a single predominant tautomer system, but the simultaneous contributing of all tautomers. The spectroscopic study of deprotonated tautomers, in order to simulate the effect of basic pH, suggests the presence also of the four tautomers deprotonated in the system, thus explaining the appearance of several absorption bands. The spectrum obtained at pH 7 can be explained from the presence of both doxorubicin protonated as deprotonated species. Thus, the application of computational tools proved to be able to elucidate some events associated with spectroscopy and reactivity of doxorubicin. / Dentre os fármacos largamente aplicados na prática oncológica humana, a doxorrubicina (DOX) assume uma posição de destaque. Apesar de este quimioterápico apresentar eficiência na regressão de várias neoplasias, reações adversas podem surgir. Em decorrência disso várias estratégias vêm sendo desenvolvidas para reduzir os efeitos adversos provocados pelo uso contínuo da DOX. Uma dessas estratégias consiste na incorporação da doxorrubicina em MOF s (Metal Organic Framework), uma vez que estes materiais podem atuar como excelentes carreadores de fármacos. A mudança de coloração exibida pela doxorrubicina como função do pH, ou até mesmo quando possivelmente adsorvida na MOF, motivou a realização do presente trabalho, o qual consiste na busca dos possíveis fatores que culminam na mudança de coloração apresentada pela DOX. Diante isso, cálculos envolvendo a reatividade, assim como, a espectroscopia UV/Vis das possíveis espécies tautoméricas da doxorrubicina foram realizados. Para tanto, foram aplicados os métodos semiempíricos, AM1, PM3, PM6 e RM1, e também DFT. Para realização dos cálculos espectroscópicos das geometrias no estado fundamental dos diferentes tautômeros da doxorrubicina, foi utilizado o método INDO/S-CIS. Para as espécies protonadas, todos os cálculos revelaram a DOX1 como sendo a espécie tautomérica mais estável e a DOX2 como sendo a mais instável. O método PM6 foi o método que se mostrou mais similar ao DFT, comparando os espectros de absorção da DOX1, assim como as estabilidades relativas entre os tautômeros. As energias relativas entre os tautômeros desprotonados calculadas pelos diferentes métodos aplicados foram menores para os protonados, pois os tautômeros desprotonados denotam maiores similaridades estruturais entre si. O estudo de reatividade mostrou que os métodos PM3 e AM1 apresentam o mesmo comportamento qualitativo quanto à predição da estrutura do estado de transição envolvido em cada reação de transferência de próton em fase gasosa. O método PM6 assemelhou-se mais ao RM1, divergindo apenas na conversão DOX1 → DOX4. Cada espectro de absorção calculado a partir das geometrias otimizadas com o método DFT para as diferentes espécies tautoméricas apresentou simplesmente uma banda na região de comprimentos de onda maiores (por volta de 400 nm), as quais equivalem à região do visível. Diferentemente, o espectro de absorção obtido experimentalmente em meio ácido apresentou três bandas na região compreendida entre 400 nm a 650 nm, dessa forma não se pode atribuir a predominância de um único tautômero no sistema, mas sim, a contribuição simultânea de todos os tautômeros. O estudo espectroscópico dos tautômeros desprotonados visando simular o efeito do pH básico sugere a presença, também, dos quatro tautômeros desprotonados no sistema, explicando dessa forma o aparecimento das várias bandas de absorção. A atipicidade apresentada pelo espectro obtido a pH 7 pode ser explicado a partir da presença tanto de espécies de doxorrubicina protonadas como desprotonadas. Dessa forma, a aplicação das ferramentas computacionais mostrou-se capaz de elucidar alguns eventos associados a espectroscopia e a reatividade da doxorrubicina.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-16T18:21:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MarianaZancanTonel.pdf: 3760171 bytes, checksum: 30f56b8eeff4822bbb2bcb24f32cf7be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T18:21:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MarianaZancanTonel.pdf: 3760171 bytes, checksum: 30f56b8eeff4822bbb2bcb24f32cf7be (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / Graphene has attracted great interest from the scientific community since it was demonstrated its stability in 2004. Because of their structural and electronic characteristics, offers a wide variety of applications, such as in the electronics industry and medicine. Graphene is a single layer of graphite in which carbon atoms are arranged in hexagonal form. Meanwhile, doxorubicin (DOX) is a drug widely used for the treatment of various cancers. However, this molecule has a high toxicity mainly in the cardiovascular system. Recent experimental studies have demonstrated that the combination of doxorubicin and graphene can kill malignant cells selectively. This process is also associated with ambient temperatures due to the ability of carbon nanostructures such as graphene and carbon nanotube that can convert infrared radiation into vibrational energy generating heat and causing apoptosis of the malign cells. In this work, we present the structural and electronic properties of graphene, pure and vacancy-type defects, interacting with the DOX molecule by density functional theory (DFT) making use of computer code SIESTA. The results showed that DOX interacting with the pure graphene has a biding energy in the range from 0.88 to 1.09 eV (LDA and GGA, respectively) and the graphene vacancy type defect binding energy is about 1.09 to 0.84 eV (LDA and GGA, respectively). Likewise, it is observed that no major changes in the original electronic properties of graphene. Also, in this work was analyzed by ab initio molecular dynamics (MD-AI) position of the molecule DOX against the graphene temperature variation and it is noted that the largest spacing occurs at 300K for both as pure graphene for graphene with vacancy-type defect interacting with DOX. / O grafeno vem atraindo grande interesse da comunidade científica desde que foi demonstrada a sua estabilidade em 2004. Devido as suas características estruturais e eletrônicas, oferece uma grande variedade de aplicações, tais como na indústria eletrônica e na medicina. O grafeno é uma única camada de grafite na qual os átomos de carbono estão arranjados de forma hexagonal. Paralelamente, a doxorrubicina (DOX) é um fármaco amplamente utilizado para o tratamento de diversos tipos de câncer. No entanto, essa molécula possui alta toxicidade principalmente no sistema cardiovascular. Estudos experimentais recentes têm demonstrado que a combinação de grafeno e DOX pode causar a morte seletiva de células malignas. Este processo também está associado com temperatura ambiente, pois nanoestruturas de carbono como grafeno e nanotubo de carbono podem converter a radiação infravermelha em energia vibracional gerando calor causando a apoptose de células malignas. Neste trabalho apresentaremos as propriedades estruturais e eletrônicas do grafeno, puro e com defeito do tipo vacância, interagindo com a molécula de DOX por meio da teoria do funcional de densidade (DFT) fazendo uso do código computacional SIESTA. Os resultados mostram que a DOX interagindo com o grafeno puro tem uma energia de ligação na ordem de 0,88 e 1,09eV (LDA e GGA, respectivamente) e no grafeno com defeito do tipo vacância a energia de ligação é da ordem de 1,09 e 0,84eV (LDA e GGA, respectivamente). Da mesma forma, observa-se que não ocorrem alterações significativas nas propriedades eletrônicas originais do grafeno. Também, neste trabalho, foi analisada através da dinâmica ab initio (DM-AI) a posição da molécula de DOX em relação ao grafeno com a alteração de temperatura e observou-se que o maior afastamento ocorreu à 300K tanto para o grafeno puro como para o grafeno com defeito tipo vacância interagindo com a DOX.

O estado de metilação é suscetível a mudanças quando os organismos são expostos a agentes ambientais tais como componentes dos alimentos e medicamentos. Uma dieta rica em metionina (Met) poderia modular a concentração de S-adenosilmetionina (SAM) e S-adenosilhomocisteína (SAH) e alterar o estado de metilação da região promotora de genes supressores de tumores. Tanto a hipometilação global quanto a hipermetilação de genes específicos estão envolvidas na instabilidade genômica e poderiam resultar em dano ao DNA. Este estudo avalia se a dieta suplementada com Met associada a doxorrubicina (DXR), um fármaco antitumoral que induz espécies reativas, resulta em alterações no estado de metilação da região promotora do gene TP53, na razão SAM/SAH, na concentração de glutationa (GSH) e em dano ao DNA. Quarenta ratos machos Wistar foram separados em dois grupos: dieta suplementada com Met (ração comercial acrescida de 2% Met) e dieta controle (ração comercial) por seis semanas. Cada grupo foi subdividido em dois subgrupos que receberam DXR (1mg/Kg) ou solução salina intraperitoneal na terceira e sexta semanas de tratamento. Os rins e fígado foram utilizados para isolamento do DNA, determinação da concentração de SAM, SAH e GSH, e análise da instabilidade genômica. Todos os grupos apresentaram o mesmo estado de metilação da região promotora do gene TP53, determinado pelo método de análise de restrição combinada com bissulfito (COBRA). Este fato poderia ser explicado pelo índice de metilação (razão SAM/SAH) que permaneceu inalterado, possivelmente devido a uma adaptação do ciclo da Met que manteve a concentração de SAM. A depleção de GSH não ocorreu quando DXR foi associada a dieta suplementada com Met. Portanto, a suplementação com Met manteve a concentração de GSH em ratos tratados com DXR. A dieta suplementada com Met não induziu instabilidade genômica e não alterou o dano ao DNA induzido pela DXR. Em conclusão, DXR induz depleção de GSH que é inibida pela suplementação com Met. Entretanto, a mesma suplementação não previne a instabilidade genômica induzida pela DXR. A dieta suplementada com Met aumenta a concentração de SAH renal sem alterar a concentração de SAM e GSH. Tanto a dieta suplementada quanto a DXR não induzem hipermetilação na região promotora do gene TP53. / The DNA methylation status is susceptible to changes when organisms are exposed to environmental agents such as food components and drugs. A methionine-rich (Met) diet may modulate S-adenosylmethionine (SAM) and S-adenosylhomocysteine (SAH) concentrations, which could change the DNA methylation status in the promoter region of tumor suppressor genes. Global hipomethylation and gene-specific hipermethylation are involved in genomic instability and it could result in DNA damage. This study intends to evaluate if a Met-rich diet associated with doxorubicin (DXR), an antitumoral drug that induces reactive species, result in changes in the methylation status of the TP53 gene promoter, in the SAM/SAH ratio, in glutathione levels (GSH) and in DNA damage. Forty male Wistar rats were separated into two groups: Met-rich diet (standard chow plus 2% Met), and control diet (standard chow) for six weeks. Each group was subdivided into another two groups that received DXR (1mg/kg) or saline intraperitoneally in the third and sixth weeks of the experiment. The kidneys and the liver were removed for DNA isolation, SAM, SAH and GSH determination, and genomic instability assay. All groups showed the same unmethylated status in the TP53 promoter according to the Combined Bisulfite Restriction Analysis (COBRA). This could be explained by the fact that the methylation index (SAM/SAH ratio) remained unchanged, possibly because of an adaptive Met pathway that maintains SAM levels. GSH depletion did not occur when DXR was associated with the Met-rich diet. As a matter of fact, the Met-rich diet improved GSH concentration in DXR-treated rats. Met-rich diet did not induce genomic instability, and it did not alter DNA damage induced by DXR. In conclusion, DXR induces GSH depletion which is inhibited by Met supplementation. However, Met-rich diet may not prevent genomic instability induced by DXR. A Met-rich diet increases SAH levels; however, it does not change GSH and SAM levels. Neither Met supplementation nor DXR induced DNA hypermethylation in the TP53 gene promoter.

A insuficiência cardíaca (IC) é o estágio final de diversas patologias cardíacas e apresenta alta morbimortalidade. Dentre as causas, estão os efeitos cardiotóxicos em pacientes tratados com doxorrubicina (Dox). A fisiopatologia da IC apresenta aumento da atividade barorreflexa e marcada hiperatividade simpática (HS), estado compensatório à redução do débito cardíaco. Porém, a HS prolongada culmina em alterações deletérias para o sistema cardiovascular (SC) com piora do quadro de sintomas. Atualmente muito se discute sobre o papel dos corpúsculos carotídeos (CC) na fisiopatologia da IC devido ao seu reflexo simpatotônico e a melhora de pacientes portadores de IC após a remoção dos CC. O nosso objetivo foi avaliar a influência do CC na evolução da IC induzida pela DOX. Para tal, 35 ratos Wistar machos foram dispostos em 4 grupos: controle Salina (CSAL; n=7) e Controle Dox (CDOX; n=12), Desnervado Salina (DSAL; n=4) e Desnervado Doxo (DDOX; n=12). A desnervação consistiu na ressecção do nervo sinusal bilateral prévia à administração de Dox; a indução da IC ocorreu através de 6 aplicações de Dox, na dose de 2.5mg/kg, pela via IP a cada 4 dias. Após 15 dias do término da indução, os animais foram avaliados pelo ecocardiograma e canulados para registro de pressão arterial invasiva e avaliação hemodinâmica, autonômica, barorreflexa e quimiorreflexa. A análise dos resultados mostra que o grupo CDOX apresentou redução do peso corporal, da sensibilidade baro e quimiorreflexa, hiperatividade simpática acompanhada de redução vagal, redução da morfologia cardíaca associada à disfunção diastólica e sistólica e redução do peso bruto cardíaco e ventricular. A desnervação não foi capaz de reverter os efeitos deletérios causados pela Dox, inclusive a desnervação acentuou a disfunção diastólica e sistólica induzida pela Dox. Concluiu-se que a desnervação carotídea não foi eficiente em melhorar a insuficiência cardíaca induzida pela Dox no modelo experimental proposto / Heart failure (HF) is the final stage of several cardiac pathologies and results in high morbimortality. Among the causes, we can mention the cardiotoxic effects in patients treated with doxorubicin (Dox). The pathophysiology of HF has increased baroreflex activity and marked sympathetic hyperactivity (HS), a compensatory state to the reduction of cardiac output. However, prolonged HS results in worsening of the symptoms. Currently, the role of carotid corpuscles (CC) in the pathophysiology of HF is discussed due improvement of sympathetic reflex presents in patients with HF after CC removal. The objective of this study was to evaluate the influence of CC on the evolution of HF induced by DOX for this method 35 Male Wistar rats arranged in 4 groups: Salina control (CSAL; n = 7) and Dox Control (CDOX; n = 12) Salina Denerved (DSAL; n = 4) and Dox Denerved (DDOX; n = 12). A denervation consisted of bilateral sinus nerve resection prior to Dox administration, induction of HF through 6 Dox applications at a dose of 2.5mg / kg, via IP every 4 days. After 15 days of the end of the induction, the animals were evaluated by echocardiogram and cannulated to record invasive blood pressure and hemodynamic, autonomic, baroreflex and chemorreflex evaluation. Our experiment demonstrated that the CDOX group had reduction of body weight, baro and chemoreflex sensitivity, sympathetic hyperactivity accompanied by vagal reduction, reduction of cardiac morphology associated with diastolic and systolic dysfunction and reduction of gross cardiac and ventricular weight. The denervation is not able to reverse the deleterious effects caused by Dox, including denervation accentuated by Dox-induced diastolic and systolic dysfunction. Based on our results on a carotid denervation it was not effective in improving heart failure induced by Dox

O câncer é considerado uma das principais causas de morte no mundo. Para o tratamento dessa doença, frequentemente são utilizadas estratégias farmacológicas baseadas na intervenção quimioterápica, no qual a doxorubicina (DOX) é largamente utilizada. Visto que, o músculo esquelético possui importante papel na captação de glicose, o objetivo do presente trabalho foi investigar o efeito da DOX na intolerância à glicose. Para isso foram utilizados ratos Wistar, os quais receberam uma dose única de DOX ou salina intraperitoneal (15mg/kg). Avaliamos a expressão de proteínas envolvidas na sensibilidade à insulina e captação de glicose. Os ensaios captação de glicose foram realizados em cultura de miócitos, no qual foi utilizado o agonista de AMPK. O tratamento com DOX causou resistência à insulina e hiperglicemia. No músculo EDL e em miócitos houve menor expressão de GLUT-4 e de AMPk. Em conclusão, o tratamento com DOX causou intolerância à glicose e redução da expressão de AMPk e GLUT-4. A utilização do agonista de AMPk foi capaz de recuperar à intolerância à glicose. / The cancer is considered a major cause of death worldwide. For the treatment of this disease, with frequency are used pharmacological strategies based in chemotherapeutic intervention, in which doxorubicin (DOX) is widely used. Since the skeletal muscle plays an important role in glucose uptake, the aim of this study was to investigate the effect of DOX in glucose intolerance. For this Wistar rats which received a single dose of DOX or saline intraperitoneally (15mg / kg). We evaluated the expression of proteins involved in insulin sensitivity and glucose uptake. The glucose uptake assays were performed on culture myocytes, which was used in the agonist of AMPK. The treatment with DOX caused insulin resistance and hyperglycemia. In the EDL muscle myocytes and there was less expression of GLUT4 and AMPK. In conclusion, treatment with DOX caused impaired glucose tolerance and reduction of expression of AMPK and GLUT-4. The use of AMPK agonist was able to recover glucose intolerance.

[ES] Las antraciclinas son fármacos antineoplásicos ampliamente utilizados en el trata-miento de varios tipos de cáncer, incluyendo tanto tumores sólidos como hematoló-gicos. A pesar de su eficacia, su uso se ve limitado por su efecto cardiotóxico. El aumento de los supervivientes de cáncer, especialmente pediátrico, ha provocado que cada vez haya más personas con cardiotoxicidad inducida por antraciclinas. Por este motivo, es necesaria la búsqueda de nuevos modelos de enfermedad relevan-tes para comprender la fisiopatología del daño cardíaco inducido por antraciclinas, así como el desarrollo de nuevas terapias cardioprotectoras que permitan el uso de las antraciclinas evitando su efecto cardiotóxico. En este trabajo se ha estudiado, por una parte, la susceptibilidad al daño por do-xorrubicina (una de las principales antraciclinas empleadas en clínica) de cardiomio-citos obtenidos a partir de células madre pluripotentes inducidas derivadas de pa-cientes pediátricos oncológicos que experimentaron cardiotoxicidad causada por an-traciclinas. Los cardiomiocitos de los pacientes fueron tratados con doxorrubicina y se evaluaron diferentes parámetros, incluyendo la viabilidad, apoptosis, estrés oxida-tivo, daño genómico, daño mitocondrial, desorganización sarcomérica, etc. compa-rándolos con cardiomiocitos control. Nuestros resultados mostraron que estos car-diomiocitos recapitulan la susceptibilidad a la doxorrubicina observada en los pacien-tes, constituyendo un buen modelo de enfermedad para estudiar los mecanismos de cardiotoxicidad de la doxorrubicina o el cribado de fármacos. Por otra parte, se ha evaluado el papel cardioprotector de un miARN, el miR-4732-3p, frente al daño inducido por antraciclinas. Este miARN está desregulado en pa-cientes con cáncer de mama que sufrieron cardiotoxicidad inducida por antraciclinas. Para comprobar su efecto cardioprotector, este miARN fue sobreexpresado en célu-las cardíacas de rata, las cuales fueron tratadas con doxorrubicina, observándose que incrementaba la supervivencia de las células y reducía el estrés oxidativo. Tam-bién se estudió la cardioprotección in vivo en un modelo de cardiotoxicidad inducida por doxorrubicina en rata, observando que mejora la función cardíaca, reduce la fi-brosis intersticial y el estrés oxidativo. Además, se hizo un estudio de los posibles genes diana de este miARN. En su conjunto, nuestros resultados muestran que el miR-4732-3p tiene un efecto cardioprotector frente al daño por doxorrubicina, y po-dría ser una herramienta terapéutica para el tratamiento del daño cardíaco causado por las antraciclinas. / [CAT] Les antraciclines són fàrmacs antineoplàstics àmpliament utilitzats en el tractament de diversos tipus de càncer, incloent tant tumors sòlids com hematològics. Tot i la seva eficàcia, el seu ús es veu limitat pel seu efecte cardiotòxic. L'augment dels su-pervivents de càncer, especialment pediàtric, ha provocat que cada cop hi hagi més persones amb cardiotoxicitat induïda per antraciclines. Per aquest motiu, cal cercar nous models de malaltia rellevants per comprendre la fisiopatologia del dany cardíac induït per antraciclines, així com el desenvolupament de noves teràpies cardiopro-tectores que permetin l'ús de les antraciclines evitant-ne l'efecte cardiotòxic. En aquest treball s'ha estudiat, d'una banda, la susceptibilitat al dany per doxorrubi-cina (una de les principals antraciclines emprades en clínica) de cardiomiòcits obtin-guts a partir de cèl¿lules mare pluripotents induïdes derivades de pacients pediàtrics oncològics que van experimentar cardiotoxicitat causada per antraciclines. Els cardi-omiòcits dels pacients van ser tractats amb doxorrubicina i es van avaluar diferents paràmetres, incloent-hi la viabilitat, apoptosi, estrès oxidatiu, dany genòmic, dany mitocondrial, desorganització sarcomèrica, etc. comparant-los amb cardiomiòcits control. Els nostres resultats van mostrar que aquests cardiomiòcits recapitulen la susceptibilitat a la doxorrubicina observada en els pacients, constituint un bon model de malaltia per estudiar els mecanismes de cardiotoxicitat de la doxorrubicina o el cribratge de fàrmacs. D'altra banda, s'ha avaluat el paper cardioprotector d'un miARN, el miR-4732-3p, davant del dany induït per antraciclines. Aquest miARN està desregulat en pacients amb càncer de mama que van patir cardiotoxicitat induïda per antraciclines. Per comprovar el seu efecte cardioprotector, aquest miARN va ser sobreexpressat en cèl·lules cardíaques de rata, les quals van ser tractades amb doxorrubicina, obser-vant-se que incrementava la supervivència de les cèl·lules i reduïa l'estrès oxidatiu. També es va estudiar la cardioprotecció in vivo en un model de cardiotoxicitat induï-da per doxorrubicina en rata, observant que millora la funció cardíaca, redueix la fi-brosi intersticial i l'estrès oxidatiu. A més, es va fer un estudi dels possibles gens di-ana d'aquest miARN. En conjunt, els nostres resultats mostren que el miR-4732-3p té un efecte cardioprotector davant el dany per doxorrubicina, i podria ser una eina terapèutica per al tractament del dany cardíac causat per les antraciclines. / [EN] Anthracyclines are drugs widely used in the treatment of several types of cancer, including both solid tumors and hematologic malignancies. Despite its proven effica-cy, its use is hampered by its cardiotoxic effect. The increase in cancer survivors, especially pediatric, has led to more and more people with anthracycline-induced cardiotoxicity. Therefore, it is necessary to search for new relevant disease models to better understand the physiopathology of cardiac damage-induced by anthracy-clines, as well as the development of new cardioprotective therapies that allow the clinic use of anthracyclines avoiding their cardiotoxic effect. In this work we have studied, on the one hand, the susceptibility against doxorubicin damage (major anthracycline used in clinic) of cardiomyocytes obtained from in-duced pluripotent stem cells derived from oncology pediatric patients that underwent cardiotoxicity-induced by anthracyclines. Cardiomyocytes from these patients were treated with doxorubicin, and we evaluated several parameters, including cell viabil-ity, apoptosis, oxidative stress, genomic damage, mitochondrial damage, sarcomere disorganization, etc. comparing the results with control cardiomyocytes. Our results showed that these cardiomyocytes recapitulate the susceptibility against doxorubicin observed in the patients, making them a good disease model to study cardiotoxicity mechanisms of doxorubicin or drug screening. On the other hand, we evaluated the cardioprotective role of one miRNA, miR-4732-3p, against doxorubicin-induced damage. This miRNA is dysregulated in breast can-cer patients that suffered cardiotoxicity-induced by anthracyclines. To test its cardio-protective effect, this miRNA was overexpressed in rat cardiac cells that were treated with doxorubicin, showing an increment of cell survival and a reduction of oxidative stress levels. We also studied in vivo cardioprotection in a doxorubicin-induced cardi-otoxicity model in rat, showing an improvement in cardiac function, reduced intersti-tial fibrosis and reduced oxidative stress levels. Moreover, we studied possible target genes of this miARN. Overall, our results showed that miR-4732-3p has a cardiopro-tective role against doxorrubicin-induced damage and could be used as a therapeutic tool for treatment of cardiac damage caused by anthracycline. / Reinal Ferré, I. (2023). Modelado de la cardiotoxicidad inducida por antraciclinas en hiPSC-CM de pacientes oncológicos pediátricos y estudio del papel cardioprotector del miR-4732-3p [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193075