Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Submitted by Jaqueline Oliveira (jaqueoliveiram@gmail.com) on 2008-12-08T15:39:31Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_JoaoPauloFigueiroLongo.pdf: 1396472 bytes, checksum: 17c87181fe0c1ec9b0fb4788d415cbe0 (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-02-16T15:45:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_JoaoPauloFigueiroLongo.pdf: 1396472 bytes, checksum: 17c87181fe0c1ec9b0fb4788d415cbe0 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-16T15:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_JoaoPauloFigueiroLongo.pdf: 1396472 bytes, checksum: 17c87181fe0c1ec9b0fb4788d415cbe0 (MD5) / O tratamento atual para o câncer de boca é feito através de cirurgia, radioterapia, quimioterapia ou uma associação destas modalidades terapêuticas. Por promoverem graves efeitos adversos aos pacientes, constantes esforços são tomados no desenvolvimento de novos protocolos terapêuticos que possam substituir ou auxiliar os tratamentos convencionais. A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma alternativa que tem sido utilizada clinicamente com sucesso para o tratamento de tumores superficiais com efeitos colaterais mínimos. Esta dissertação teve como objetivo a avaliação da aplicação da TFD mediada pela Alumínio-Cloro-Ftalocianina (AlClFt) em formulação lipossomal sobre o Câncer de Boca em modelos experimentais in vitro e in vivo. Experimentos in vitro utilizando células derivadas de carcinoma epidermóide bucal humano (linhagem OSCC) demonstraram alta eficiência daTFD na destruição destas células tumorais. Para os experimentos in vivo, foram induzidos três diferentes modelos experimentais: (1) indução química pela aplicação tópica do carcinógeno 4-NQO na língua de camundongos Swiss; (2) injeção das células OSCC no subcutâneo dorsal de camundongos nude-Balb/c; (3) injeção de células derivadas do tumor de Ehrlich na lingua de camundongos Swiss. A análise histológica dos três modelos experimentais monstrou que a TFD atua na destruiçao tumoral pela (1) indução de citotoxidade direta às células tumorais e (2) pela promoção de efeitos lesivos nos vasos do microambiente neoplásico, que culminaria no desenvolvimento de necrose tumoral por hipóxia. Os resultados apresentados indicam excelentes perspectivas para a utilização da TFD mediada pela AlClFt em ensaios clínicos posteriores. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Surgery, chemotherapy, radiotherapy or a combination of these three methods are common treatments for oral cancer. Although these protocols have demonstrated some effectiveness in oral cancer therapy, they can promote a series of side effects for patients during treatment. Alternatively for these traditional treatments, Photodynamic Therapy (PDT) has been used clinically for oral cancer and precancerous lesions treatment. The objective of this study was the evaluation of PDT mediated by Aluminum-Chlorine-Phtalocyanine (AlClPc) in different in vitro and in vivo oral cancer models. In vitro experiments showed PDT as a high citotoxic treatment in oral squamous cell carcinoma cell line (OSCC). As animal model, three different tumor were induced: (1) 4-NQO carcinogenesis induction in Swiss mice tongue; (2) injection of OSCC cell line in dorsal subcutaneous Balb/c-nude mice; (3) Ehrlich tumor cell injection in Swiss mice tongue. Histopathological analyses showed that PDT produce a (1) direct citotoxicity in tumor cells and (2) vascular damage that could produces hypoxia areas in tumor microambient. Taken together, the results indicated that PDT mediated by AlClPt has excellent perspectives to be applied in future clinical trials.

Fosfoetanolamina sintética (Pho-s) é um monoéster análogo à fosfoetanolamina da membrana celular fosforilada artificialmente, com propriedades antiinflamatórias e apoptóticas para vários tipos de células tumorais humanas e murinas. Neste projeto foram avaliados os efeitos antitumorais in vitro da Pho-s e da formulação lipossomal DODAC/Pho-s na linhagem tumoral de leucemia mielóide crônica humana (K-562), em comparação ao modelo resistente a múltiplas drogas K-562 Lucena (MDR+). Os efeitos de citotoxicidade da Pho-s na linhagem tumoral K-562 e K-562 Lucena (MDR+) foram avaliados pela viabilidade celular utilizando o teste da Sulforodamina B, e os valores da IC50% obtidos foram de 43.1 mM e 145.9 mM, respectivamente após 24 horas de tratamento. O tratamento com o carreador DODAC vazio nas células K-562 e K-562 Lucena (MDR+) a IC50% foi de 0,0003mM e 0,008mM respectivamente, e com o tratamento com a formulação lipossomal DODAC/Pho-s a IC50% obtida respectivamente de, 0,56 mM e 0,31 mM. A viabilidade celular foi determinada a exclusão pelo azul de tripan 0,2%, em sistema automatizado Vi-Cell e foram significativas as diminuições da viabilidade celular em comparação ao grupo controle não tratado nas diversas concentrações e em diferentes períodos de tempo de tratamento. As alterações nas distribuições nas populações celulares nas fases do ciclo celular determinadas por citometria de fluxo mostraram aumento do DNA fragmentado (Sub/G1) em 12 e 24 horas de tratamento. Atividade apoptótica das células tumorais pela expressão da Anexina V/PI, no estágio de apoptose inicial, apoptose tardia e necrose foram quantificadas em citometria de fluxo, o tratamento com Pho-s, quando comparado ao grupo controle K-562 (40 e 80 mM) e K-562 Lucena (MDR+) (146 e 292 mM) ocorreu aumento significativo do número de células apoptóticas e em menor percentual o número de células necróticas. O tratamento com a Pho-s em célula leucêmica K-562 e K-562 Lucena (MDR+) tratadas, respectivamente com 40 e 80 mM e 146 e 292 mM mostraram que independente da expressão do fenótipo de resistência há uma redução significativa no potencial elétrico mitocondrial, analisado pelo o ensaio da rodamina-123. Os marcadores de controle e progressão do ciclo celular e da apoptose, mostraram efeitos moduladores da Pho-s dependentes da p53 na expressão da moléculas pró-apoptóticas. Esse conjunto de informações demonstrou os efeitos apoptóticos da Pho-s e da formulação lipossomal nas células tumorais independentemente do perfil molecular de resistência (MDR+), o que possibilita dizer que esse composto possui significativo potencial terapêutico nesse grupo de leucemias / Synthetic phosphoethanolamine (Pho-s) is a monoester analogous to the phosphoethanolamine which composes the membrane of an artificially phosphorylated cell, with anti-inflammatory and apoptotic properties for various types of human and murine tumor cells. In this project, we evaluated in vitro antitumor effects of Pho-s and the DODAC/Pho-s liposomal formulation in the human chronic myeloid leukemia (K-562) tumor line in comparison with the K-562 Lucena (MDR+). The effects of cytotoxicity of Pho-s on K-562 and K-562 Lucena (MDR +) tumor cells lines were evaluated by cell viability using the Sulforhodamine B test, and the IC50% values obtained were 43.1 mM and 145.9 mM after 24 hours of treatment, respectively. Treatment with the empty DODAC carrier on the K-562 and K-562 Lucena (MDR+) at IC50% cells was 0.0003 mM and 0.008 mM, and the treatment with the DODAC/Pho-s liposomal formulation obtained results of 0.56 mM and 0.31 mM, respectively. Cell viability was determined by 0.2% trypan blue exclusion in automated Vi-Cell system and the decreases in cell viability were significant in comparison to the untreated control group at various concentrations and different treatment time periods. Alterations in the distributions of cell populations in the cell cycle phases determined by flow cytometry showed increment of fragmented DNA (Sub/G1) in 12 and 24 hours of treatment. Apoptotic activity of tumor cells by the expression of Annexin V/PI, in the early apoptosis, late apoptosis phase and necrosis stage were quantified in flow cytometry, the treatment with Pho-s, when compared to the control group K-562 (40 and 80 mM) and K-562 Lucena (MDR +) (146 and 292 mM) demonstrated that there was a significant increase in the number of apoptotic cells and, in a lower percentage, the number of necrotic cells. Treatments with Pho-s in leukemic cell K-56 with 40 and 80 mM and in K-562 Lucena (MDR+) with 146 and 292 mM showed that independent of the expression of the resistance phenotype there is a significant reduction in the electrical potential of the mitochondrial membrane, analyzed with the rhodamine-123 assay. Control and progression markers of cell cycle and apoptosis showed p53-dependent modulating effects on the expression of pro-apoptotic molecules. This set of information demonstrated the apoptotic effects of Pho-s and liposomal formulation on tumor cells independently of the molecular resistance profile (MDR+), which makes it possible to say that this compound has significant therapeutic potential in this group of leukemias

A Fosfoetanolamina sintética (Pho-s) é uma molécula análoga aos fosfolipídios de membrana celular com propriedades antitumorais, antiinflamatórias e antiproliferativas. Nosso grupo de pesquisa desenvolveu diversos estudos in vitro e in vivo com a Pho-s mostrando resultados satisfatórios quanto à sua eficácia antitumoral. Neste estudo foram avaliados os efeitos antitumorais in vitro da Pho-s e da formulação lipossomal DODAC/Pho-s em linhagem de adenocarcinoma de mama humana (MCF7). Os efeitos da citotoxicidade da Pho-s na linhagem tumoral MCF7 foi avaliado pela determinação da viabilidade celular pelo teste colorimétrico MTT e os valores obtidos da IC50% foram de 37,2; 25,8; 1,8 mM nos períodos de 24, 48 e 72 horas, respectivamente. Com o tratamento de DODAC vazio nas células MCF7 a IC50% foi de 0,3 mM e com o tratamento de DODAC/Pho-s a IC50% de 1,8 mM, após 24 horas de tratamento. A produção de radicais livres lipoperoxidados foi avaliada pela formação do TBARS em células MCF7, tratadas por 24, 48 e 72 horas com Pho-s, não mostrando diferença significativa nos valores de lipoperoxidação. As alterações nas distribuições das populações celulares nas fases do ciclo celular avaliadas por citometria de fluxo mostraram um aumento do DNA fragmentado após 48 horas e parada na fase G2/M após 24 horas. As alterações nos arranjos celulares foram avaliadas por meio da marcação com os fluorocromos acridine-orange e rodamina 123 por microscopia confocal a laser, no qual foi observada a mudança na morfologia, fragmentação de membranas e perdas da projeção de prolongamentos citoplasmáticos. A indução de células em senescência foi avaliada pela atividade enzimática com a enzima beta-galactosidase, mostrando uma diminuição das células senescentes nas maiores concentrações de tratamento com a Pho-s e com o DODAC/Pho-s. Diversos marcadores de controle e progressão do ciclo celular, stress, angiogênese e receptores hormonais e o potencial mitocondrial foram avaliados por citometria de fluxo. A atividade apoptótica das células tumorais de mama foi avaliada pela Anexina V/PI, mostrando um aumento, principalmente, da apoptose tardia e seus ensaios de proliferação celular pelo teste com o CFSE-DA resultou na diminuição significativa da capacidade de proliferação celular. O tratamento das células de adenocarcinoma de mama humana MCF7 com a Pho-s mostrou ser um composto de natureza fosfolipídica com potencial promissor antitumoral / Synthetic Phosphoethanolamine (Pho-s) is a molecule analogous to cell membrane phospholipids with antitumor, anti-inflammatory and antiproliferative effects. Our research group has developed several in vitro and in vivo studies with Pho-s showing satisfactory results regarding its antitumor efficacy. In this project we evaluated the in vitro antitumor effects of Pho-s and the liposomal formulation DODAC/Pho-s in human breast adenocarcinoma line (MCF7). The effects of the Pho-s cytotoxicity on the MCF7 tumor cell line were evaluated by determining the cell viability by the MTT colorimetric test and the concentration of IC50% were 37.2; 25.8; 1.8 mM in the 24, 48 and 72 hour periods, respectively. With DODAC treatment in MCF7 cells the IC50% was 0.3 mM and the treatment of DODAC/Pho-s at IC50% of 1.8 mM after 24 hours of treatment. The production of lipoperoxides radicals was evaluated by the formation of TBARS in MCF7 cells, treated for 24, 48 and 72 hours with Pho-s, showing no significant difference in lipoperoxidation values. Changes in the cell population distributions in the cell cycle phases evaluated by flow cytometry showed an increase of the fragmented DNA after 48 hours and stop at the G2/M phase after 24 hours. Alterations in the cellular arrangements were evaluated by means of the labeling with the fluorochromes acridine-orange and rhodamine 123 using laser confocal microscopy, in which the change in morphology, membrane fragmentation and loss of the projection of cytoplasmic prolongations were observed. Senescent cell induction was evaluated by enzymatic activity with the ?-galactosidase enzyme, showing a decrease in senescent cells at the highest concentrations of treatment with Pho-s and DODAC/Pho-s. Several control markers and cell cycle progression, stress, angiogenesis and hormone receptors and mitochondrial potential were evaluated by flow cytometry. The apoptotic activity of breast tumor cells was evaluated by Annexin V/PI, showing an increase mainly of late apoptosis and cell proliferation assays by the CFSE-DA with the Pho-s by flow cytometry, resulting in significant decrease of cell proliferation. Treatment of MCF 7 human breast adenocarcinoma cells with Pho-s has been shown to be a phospholipid-type compound with promising antitumor potential

Fosfoetanolamina sintética (Pho-s) é um monoéster análogo à fosfoetanolamina da membrana celular fosforilada artificialmente, com propriedades antiinflamatórias e apoptóticas para vários tipos de células tumorais humanas e murinas. Neste projeto foram avaliados os efeitos antitumorais in vitro da Pho-s e da formulação lipossomal DODAC/Pho-s na linhagem tumoral de leucemia mielóide crônica humana (K-562), em comparação ao modelo resistente a múltiplas drogas K-562 Lucena (MDR+). Os efeitos de citotoxicidade da Pho-s na linhagem tumoral K-562 e K-562 Lucena (MDR+) foram avaliados pela viabilidade celular utilizando o teste da Sulforodamina B, e os valores da IC50% obtidos foram de 43.1 mM e 145.9 mM, respectivamente após 24 horas de tratamento. O tratamento com o carreador DODAC vazio nas células K-562 e K-562 Lucena (MDR+) a IC50% foi de 0,0003mM e 0,008mM respectivamente, e com o tratamento com a formulação lipossomal DODAC/Pho-s a IC50% obtida respectivamente de, 0,56 mM e 0,31 mM. A viabilidade celular foi determinada a exclusão pelo azul de tripan 0,2%, em sistema automatizado Vi-Cell e foram significativas as diminuições da viabilidade celular em comparação ao grupo controle não tratado nas diversas concentrações e em diferentes períodos de tempo de tratamento. As alterações nas distribuições nas populações celulares nas fases do ciclo celular determinadas por citometria de fluxo mostraram aumento do DNA fragmentado (Sub/G1) em 12 e 24 horas de tratamento. Atividade apoptótica das células tumorais pela expressão da Anexina V/PI, no estágio de apoptose inicial, apoptose tardia e necrose foram quantificadas em citometria de fluxo, o tratamento com Pho-s, quando comparado ao grupo controle K-562 (40 e 80 mM) e K-562 Lucena (MDR+) (146 e 292 mM) ocorreu aumento significativo do número de células apoptóticas e em menor percentual o número de células necróticas. O tratamento com a Pho-s em célula leucêmica K-562 e K-562 Lucena (MDR+) tratadas, respectivamente com 40 e 80 mM e 146 e 292 mM mostraram que independente da expressão do fenótipo de resistência há uma redução significativa no potencial elétrico mitocondrial, analisado pelo o ensaio da rodamina-123. Os marcadores de controle e progressão do ciclo celular e da apoptose, mostraram efeitos moduladores da Pho-s dependentes da p53 na expressão da moléculas pró-apoptóticas. Esse conjunto de informações demonstrou os efeitos apoptóticos da Pho-s e da formulação lipossomal nas células tumorais independentemente do perfil molecular de resistência (MDR+), o que possibilita dizer que esse composto possui significativo potencial terapêutico nesse grupo de leucemias / Synthetic phosphoethanolamine (Pho-s) is a monoester analogous to the phosphoethanolamine which composes the membrane of an artificially phosphorylated cell, with anti-inflammatory and apoptotic properties for various types of human and murine tumor cells. In this project, we evaluated in vitro antitumor effects of Pho-s and the DODAC/Pho-s liposomal formulation in the human chronic myeloid leukemia (K-562) tumor line in comparison with the K-562 Lucena (MDR+). The effects of cytotoxicity of Pho-s on K-562 and K-562 Lucena (MDR +) tumor cells lines were evaluated by cell viability using the Sulforhodamine B test, and the IC50% values obtained were 43.1 mM and 145.9 mM after 24 hours of treatment, respectively. Treatment with the empty DODAC carrier on the K-562 and K-562 Lucena (MDR+) at IC50% cells was 0.0003 mM and 0.008 mM, and the treatment with the DODAC/Pho-s liposomal formulation obtained results of 0.56 mM and 0.31 mM, respectively. Cell viability was determined by 0.2% trypan blue exclusion in automated Vi-Cell system and the decreases in cell viability were significant in comparison to the untreated control group at various concentrations and different treatment time periods. Alterations in the distributions of cell populations in the cell cycle phases determined by flow cytometry showed increment of fragmented DNA (Sub/G1) in 12 and 24 hours of treatment. Apoptotic activity of tumor cells by the expression of Annexin V/PI, in the early apoptosis, late apoptosis phase and necrosis stage were quantified in flow cytometry, the treatment with Pho-s, when compared to the control group K-562 (40 and 80 mM) and K-562 Lucena (MDR +) (146 and 292 mM) demonstrated that there was a significant increase in the number of apoptotic cells and, in a lower percentage, the number of necrotic cells. Treatments with Pho-s in leukemic cell K-56 with 40 and 80 mM and in K-562 Lucena (MDR+) with 146 and 292 mM showed that independent of the expression of the resistance phenotype there is a significant reduction in the electrical potential of the mitochondrial membrane, analyzed with the rhodamine-123 assay. Control and progression markers of cell cycle and apoptosis showed p53-dependent modulating effects on the expression of pro-apoptotic molecules. This set of information demonstrated the apoptotic effects of Pho-s and liposomal formulation on tumor cells independently of the molecular resistance profile (MDR+), which makes it possible to say that this compound has significant therapeutic potential in this group of leukemias

A Fosfoetanolamina sintética (Pho-s) é uma molécula análoga aos fosfolipídios de membrana celular com propriedades antitumorais, antiinflamatórias e antiproliferativas. Nosso grupo de pesquisa desenvolveu diversos estudos in vitro e in vivo com a Pho-s mostrando resultados satisfatórios quanto à sua eficácia antitumoral. Neste estudo foram avaliados os efeitos antitumorais in vitro da Pho-s e da formulação lipossomal DODAC/Pho-s em linhagem de adenocarcinoma de mama humana (MCF7). Os efeitos da citotoxicidade da Pho-s na linhagem tumoral MCF7 foi avaliado pela determinação da viabilidade celular pelo teste colorimétrico MTT e os valores obtidos da IC50% foram de 37,2; 25,8; 1,8 mM nos períodos de 24, 48 e 72 horas, respectivamente. Com o tratamento de DODAC vazio nas células MCF7 a IC50% foi de 0,3 mM e com o tratamento de DODAC/Pho-s a IC50% de 1,8 mM, após 24 horas de tratamento. A produção de radicais livres lipoperoxidados foi avaliada pela formação do TBARS em células MCF7, tratadas por 24, 48 e 72 horas com Pho-s, não mostrando diferença significativa nos valores de lipoperoxidação. As alterações nas distribuições das populações celulares nas fases do ciclo celular avaliadas por citometria de fluxo mostraram um aumento do DNA fragmentado após 48 horas e parada na fase G2/M após 24 horas. As alterações nos arranjos celulares foram avaliadas por meio da marcação com os fluorocromos acridine-orange e rodamina 123 por microscopia confocal a laser, no qual foi observada a mudança na morfologia, fragmentação de membranas e perdas da projeção de prolongamentos citoplasmáticos. A indução de células em senescência foi avaliada pela atividade enzimática com a enzima beta-galactosidase, mostrando uma diminuição das células senescentes nas maiores concentrações de tratamento com a Pho-s e com o DODAC/Pho-s. Diversos marcadores de controle e progressão do ciclo celular, stress, angiogênese e receptores hormonais e o potencial mitocondrial foram avaliados por citometria de fluxo. A atividade apoptótica das células tumorais de mama foi avaliada pela Anexina V/PI, mostrando um aumento, principalmente, da apoptose tardia e seus ensaios de proliferação celular pelo teste com o CFSE-DA resultou na diminuição significativa da capacidade de proliferação celular. O tratamento das células de adenocarcinoma de mama humana MCF7 com a Pho-s mostrou ser um composto de natureza fosfolipídica com potencial promissor antitumoral / Synthetic Phosphoethanolamine (Pho-s) is a molecule analogous to cell membrane phospholipids with antitumor, anti-inflammatory and antiproliferative effects. Our research group has developed several in vitro and in vivo studies with Pho-s showing satisfactory results regarding its antitumor efficacy. In this project we evaluated the in vitro antitumor effects of Pho-s and the liposomal formulation DODAC/Pho-s in human breast adenocarcinoma line (MCF7). The effects of the Pho-s cytotoxicity on the MCF7 tumor cell line were evaluated by determining the cell viability by the MTT colorimetric test and the concentration of IC50% were 37.2; 25.8; 1.8 mM in the 24, 48 and 72 hour periods, respectively. With DODAC treatment in MCF7 cells the IC50% was 0.3 mM and the treatment of DODAC/Pho-s at IC50% of 1.8 mM after 24 hours of treatment. The production of lipoperoxides radicals was evaluated by the formation of TBARS in MCF7 cells, treated for 24, 48 and 72 hours with Pho-s, showing no significant difference in lipoperoxidation values. Changes in the cell population distributions in the cell cycle phases evaluated by flow cytometry showed an increase of the fragmented DNA after 48 hours and stop at the G2/M phase after 24 hours. Alterations in the cellular arrangements were evaluated by means of the labeling with the fluorochromes acridine-orange and rhodamine 123 using laser confocal microscopy, in which the change in morphology, membrane fragmentation and loss of the projection of cytoplasmic prolongations were observed. Senescent cell induction was evaluated by enzymatic activity with the ?-galactosidase enzyme, showing a decrease in senescent cells at the highest concentrations of treatment with Pho-s and DODAC/Pho-s. Several control markers and cell cycle progression, stress, angiogenesis and hormone receptors and mitochondrial potential were evaluated by flow cytometry. The apoptotic activity of breast tumor cells was evaluated by Annexin V/PI, showing an increase mainly of late apoptosis and cell proliferation assays by the CFSE-DA with the Pho-s by flow cytometry, resulting in significant decrease of cell proliferation. Treatment of MCF 7 human breast adenocarcinoma cells with Pho-s has been shown to be a phospholipid-type compound with promising antitumor potential