2-Methoxyestradiol, an endogenous metabolite of 17-β-estradiol exerts antipropliferative, antiangiogenic and antitumor effects in vitro and in vivo and is currently in clinical trials phase II for various types of cancers including breast cancer. Due to low oral bioavailability and rapid metabolic degradation, several analogues have been developed in recent years. 2-Methoxyestradiol-bis-sulphamate (2-MeOE2bisMATE), a novel bissulphamoylated derivative of 2-methoxyestradiol exerts in vitro antipropliferative effects. Although 2-MeOE2bisMATE holds therapeutic potential as an anticancer agent, several questions remain regarding the signal transduction and exact mechanism of action used by 2-MeOE2bisMATE. In vitro effects of 2-MeOE2bisMATE were investigated in a breast adenocarcinoma cell line (MCF-7) and a non-tumorigenic epithelial breast cell line (MCF-12A) by analysing its influence on cell growth, cytotoxicity, morphology, cell cycle progression, mitochondrial membrane potential, reactive oxygen species production and induction of apoptosis and autophagy. Spectrophotometrical studies indicated that 2-MeOE2bisMATE decreased cell numbers to 47% in MCF-7 cells and to 79% in MCF-12A cells after 48h of exposure. Haematoxylin and eosin staining revealed several 2-MeOE2bisMATE-treated cells with the presence of apoptotic bodies. Transmission electron microscopy demonstrated membrane blebbing, nuclear fragmentation and chromatin condensation indicating the occurrence of apoptosis. Increased lysosomal staining was revealed by fluorescent microscopy using propidium iodide, Hoechst 33342 and acridine orange; suggesting cell death via autophagy. Data obtained employing flow cytometry using rabbit polyclonal anti-LC3B conjugated to DyLight 488 verified the induction of autophagy in 2-MeOE2bisMATE-treated cells. In addition, cell cycle progression revealed an apoptotic sub-G1 peak, confirming the induction of apoptosis by 2-MeOE2bisMATE. Reactive oxygen species generation increased when cells were exposed to 2-MeOE2bisMATE. Annexin V-FITC and the investigation of a possible reduction in the mitochondrial membrane potential verified induction of apoptosis by 2-MeOE2bisMATE. All of the above-mentioned results were observed more prominently in the tumorigenic MCF-7 cell line when compared to the non-tumorigenic MCF-12A cell line. Data obtained from this in vitro study contributes to the embedded scientific knowledge regarding the signaling transduction mechanism exerted by 2-MeOE2bisMATE. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2011. / Physiology / unrestricted

The goal of our research was to find a cancer treatment that was both effective and cancer specific, sparing immune and normal tissues. We evaluated the efficacy of a combinatorial treatment using the glycolytic inhibitor 3-bromopyruvate and the fatty acid metabolism inhibitor fenofibrate in cancer, immune and normal tissue cells lines. Treatment of the human breast cancer MCF-7 with 3-bromopyruvate and fenofibrate resulted in increased cell death and decreased colony formation. In the immune cells known as peripheral blood mononuclear cells our combinatorial treatment displayed less toxicity than the traditional chemotherapy doxorubicin. Our combinatorial treatment displayed greater toxicity than doxorubicin towards an established breast cell line MCF- 10A, described in the literature as representing normal breast cells. We have shown for the first time a synergistic relationship between 3-bromopyruvate and fenofibrate. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2020. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

O câncer de mama é uma doença heterogênea que é caracterizada por células epiteliais de mama malignas. As células-tronco cancerígenas (CST) no câncer de mama podem aumentar o potencial de agressividade através do tumor. O objetivo deste estudo é avaliar a expansão clonal do microambiente tumoral e a diferenciação celular após o estímulo com células estaminais mesenquimais. As células MSC derivadas da geléia de Wharton foram co-cultivadas com MCF- 7 em proporções de 1%, 10%, 30%. A co-cultura de MCF-7 com MSC mostrou alteração na localização da e-caderina para o citoplasma e, de preferência, o núcleo. Para a n-caderina, a co-localização foi predominantemente na membrana após a exposição do MSC. As células MCF-7 apresentaram colocalização do citoplasma e do núcleo no biomarcador de ?-catenina. Este fenômeno é confirmado à WB com o aumento dos níveis de proteínas de ecaderina no citoplasma no MCF-7 após o estímulo do MSC. A morfologia das transições amênico-mesenquimatosas foi mostrada no ensaio 3D em algumas colônias, no entanto esta morfologia não é predominante. A co-cultura de MCF- 7 com MSCs aumenta o número de mammosferes e influencia o aumento de CD44 + / CD24-, esse fenômeno foi possível sob estimulação de 30% das células MSC. A linhagem celular de câncer de mama MCF-7 em associação com MSC pode aumentar o potencial de agressividade através do tumor. Essa interação no microambiente do tumor é determinante para a expansão clonal e diferenciação celular, que são mecanismos relevantes no processo de disseminação metastática. / Breast cancer is a heterogeneous disease that is characterized by malignant breast epithelial cells. Cancer stem cells (CST) in breast cancer can boost a potential for aggressiveness trough the tumor. The goal for this study is to evaluated the tumor microenvironment clonal expansion and cellular differentiation after stimulus with mesenchymal stem cells. MSC cells derived from Wharton\'s jelly were co-cultured with MCF-7 in proportions 1%,10%,30%. The co-culture of MCF-7 with MSC showed alteration on localization of ecadherin to the cytoplasm and preferably nucleus. For n-cadherin, the colocalization were predominantly in membrane after MSC exposition. MCF-7 cells showed cytoplasm and nucleus co-localization on ?-catenin biomarker. This phenomenon is confirmed to WB with increasing the proteins levels of ecadherin on cytoplasm in MCF-7 after MSC stimulus. Amoeboid to mesenchymal transitions morphology were showed on 3D assay in some colonies, however this morphology is not predominant. The co-culture of MCF-7 with MSCs increase in the number of mammospheres and influence the increase of CD44+/CD24-, this phenomenon was possible under stimulation of 30% of MSC cells. The breast cancer cell line MCF-7 in association with MSC can boost a potential for aggressiveness trough the tumor. This interaction on tumor microenvironment is determinant for the clonal expansion and cellular differentiation, which are relevant mechanisms in the process of metastatic dissemination.

Esse trabalho apresenta resultados de modificações estruturais, caracterizações e aplicações de derivados de quitosana como carreadores de fármacos. Derivados anfifílicos de quitosana, contendo grupos hidrofílicos e grupos hidrofóbicos, foram caracterizados por técnicas de espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN1H), espectroscopia na região do infravermelho (IV), espectroscopia na região do UV-Vis, técnicas termoanalíticas (termogravimetria (TGA), termogravimetria derivada (DTG), análise térmica diferencial (DTA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC)), fluorescência no estado estacionário, espalhamento dinâmico de luz (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados de caracterização mostraram que as sínteses propostas foram realizadas com sucesso. A determinação da concentração de agregação crítica (CAC) e os estudos de DLS e MET confirmam que os derivados se auto-organizam em solução aquosa formando agregados com diâmetros variando entre 230 a 500 nm. Esses valores, associados aos potenciais zeta obtidos (+14,1 mV a +44,8 mV), demonstram que os agregados são estáveis em solução, característica fundamental para aplicação no transporte de fármacos. A capacidade de encapsulamento do fármaco quercetina por esses derivados foi avaliada por estudos de incorporação utilizando a espectroscopia UV-Vis. Os resultados obtidos demonstraram que o comportamento dos derivados depende de parâmetros como o grau de hidrofilicidade e grupo hidrofílico, grau de hidrofobicidade e pH do meio de encapsulamento, possibilitando controlar a quantidade de fármaco contida nos carreadores. A atividade biológica dos agregados formados pelos derivados de quitosana foi testada em células de adenocarcinoma de mama (MCF-7) e os resultados indicaram baixa toxicidade dos carreadores, além de potencialização do efeito terapêutico do fármaco. Estudos de microscopia confocal de varredura a laser evidenciaram que agregados marcados com proteína verde fluorescente com afinidade por quitosana (CAP-sfGFP) foram internalizados pelas células MCF-7. Resultados de hemocompatibilidade indicaram que os polímeros apresentam baixa destruição de glóbulos vermelhos do sangue e liberação de hemoglobina. Portanto, esses derivados possuem características adequadas para aplicação no transporte e liberação controlada de fármacos. / This thesis presents results of structural modifications, characterizations and applications of chitosan derivatives as drug carriers. Amphiphilic derivatives of chitosan containing hydrophilic and hydrophobic groups were characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy (RMN1H), infrared spectroscopy (IV), uv-vis spectroscopy, thermoanalytical techniques (thermogravimetry (TGA), derivative thermogravimetry (DTG), differential thermal analysis (DTA) and differential exploratory calorimetry (DSC)), fluorescence, dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (MET). The characterization results showed that the proposed syntheses were successfully performed. The critical aggregation concentration (CAC), DLS and MET studies confirmed that the derivatives self-assembled in aqueous solution forming aggregates with diameters ranging from 230 to 500 nm. These values, associated with zeta potentials (+14.1 mV to +44.8 mV), demonstrate that the aggregates were stable in solution. The ability to encapsulate quercetin by these derivatives was assessed by incorporation studies using UV-Vis spectroscopy. The results showed that the behavior of the derivatives depends on parameters such as the degree of hydrophilicity and hydrophilic groups, degree of hydrophobicity and pH of the encapsulation medium. The biological activity of the aggregates formed by the chitosan derivatives was tested in breast cancer cells (MCF-7) and the results indicated low toxicity of the carriers, in addition to improving the therapeutic effect of the drug. Confocal laser scanning microscopy studies showed that aggregates stained with chitosan-affinity protein (CAP-sfGFP) were internalized by MCF-7 cells. Hemolysis assays showed good hemocompatibility of chitosan derivatives. Therefore, the derivatives have suitable characteristics for application as drug delivery systems.

A juçara, Euterpe oleracea Mart., fruta indígena da Amazônia Legal, é rica em fitoquímicos com atividades anti-oxidante, antiinflamatória e anti-câncer. Este estudo tem por objetivo analisar os efeitos do extrato hidroalcoólico da casca, caroço e fruto total da juçara em diferentes linhagens de células malignas humana. Os frutos foram coletados no Parque da Juçara, localizado no Maracanã, município de São Luís, seguida da confecção da excicata que se mantém registrada no Herbário Rosa Mochel do Núcleo de Estudos Biológicos da Universidade Estadual do Maranhão. Os extratos hidroalcoólicos da casca, caroço e fruto total foram extraidos no Laboratório de Farmacologia e Psicobiologia da UERJ. As linhagens celulares utilizadas nos ensaios foram MCF-7 (adenocarcinoma de mama), CACO-2 e HT-20 (adenocarcinoma colo retal) e adenocarcinoma na mama (MDA-MB-468). As linhagens foram tratadas com 10, 20 e 40g/mL dos extratos por 24 e 48 horas e feitas às análises. Células MCF-7 controle apresentaram núcleo proeminente com nucléolos evidentes. Após tratamento com o extrato hidroalcoólico da casca da juçara, as células mostraram morfologia arredondada com retração do citoplasma. O ensaio de viabilidade com MTT ((3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)) demonstrou uma redução na viabilidade das células. Após 48 horas, o tratamento das células com 20g/mL do extrato da casca reduziu a viabilidade sendo que o efeito citotóxico do tratamento com 40g/mL do extrato da casca foi potencializado. Células tratadas com 10g/mL do extrato do caroço de juçara apresentavam-se arredondadas com consequente redução no volume celular. A concentração 20g/mL de extrato hidroalcoólico do caroço, causou severa redução no volume das células e ocasionou o surgimento de vacúolos intracelulares. O mesmo foi observado após tratamento com 40g/mL. O tratamento com 40g/mL do extrato hidroalcoólico do fruto total, modificou drasticamente a morfologia das células MCF-7 causando vacuolização e aparente lise com perda do conteúdo citoplasmático e o ensaio da viabilidade com MTT demonstrou redução na viabilidade das células MCF-7 tratadas com 20 e 40g/mL após 24 horas de tratamento. Análises por MET (Microscopia Eletrônica de Transmissão) demonstraram o surgimento de vesículas autofágicas, cuja comprovação deu-se com a identificação da expressão da proteína LC3BII na membrana do autofagossoma pela técnica de Western Blotting. Mediante o demonstrado pelos experimentos, com as linhagens MCF-7 e MDA-MB-468, confirma-se que as frações isoladas do extrato do caroço da juçara, promove modificações celulares indicativas de autofagia a partir de 10g/mL, em 24 horas. O núcleo permaneceu íntegro, não apresentando características de núcleo apoptótico. Os dados são conclusivos para ocorrência de morte celular por autofagia em linhagem celulares de carcinoma de mama MCF-7 quando tratadas com extrato hidroalcoólico da casca, caroço e fruto total da juçara do Maranhão, agente quimiopreventivo no câncer de mama estrogênio-dependente. / Juçara, Euterpe oleracea Mart., an indigenous fruit from Amazon, is rich in phytochemicals with antioxidant, anti-inflammatory and anti-cancer activity. This study aims to analyze the effects of the hydroalcoholic extract of the bark, seed and total fruit of juçara in different human malignant cell lines. Fruits were collected at the Maracana Ecological Park, in São Luís, followed by excicata manufacturing that remains registered in the Herbarium Rosa Mochel from the Nucleus of Biological Studies at the State University of Maranhão. The hydroalcoholic extracts of bark, seed and fruit were all obtained in the Laboratory of Pharmacology and Psychobiology UERJ. The cell lines used in the tests were MCF-7 and MDA-MB-468 (breast adenocarcinoma) and CACO-2 and HT-20 (colorectal adenocarcinoma). Strains were treated with 10, 20 and 40μg/mL of extracts for 24 and 48 hours. Control MCF-7 cells showed prominent nucleus with evident nucleoli. After treatment with the hydroalcoholic extract from the bark of juçara, the cells showed rounded morphology with retraction of the cytoplasm. The MTT viability assay showed a reduction in cell viability. After 48 hours, treatment of cells with 20μg/mL of bark extract reduced cell viability and the cytotoxic effect of treatment with 40μg/mL extract of the bark was potentiated. Cells treated with 10μg/mL of the bark extract were rounded with consequent reduction in cell volume. The concentration of 20μg/mL of bark extract caused severe reduction in volume of the cells and caused the appearance of intracellular vacuoles. The same was observed after treatment with 40μg/mL. Treatment with 40μg/mL of the hydroalcoholic extract of total fruit dramatically changed the morphology of the MCF-7 cells causing vacuolization and lysis with apparent loss of cytoplasmic contents. MTT assay showed a reduction in viability of MCF-7 cells treated with 20 and 40μg/mL after 24 hours of treatment. Analysis by electron microscopy showed the appearance of autophagic vacuoles. Autophagosome protein LC3BII was identified by Western Blotting technique. It is confirmed that the isolated fractions of the bark extract from juçara promotes cellular changes indicative of autophagy from 10μg/mL in 24 hours. The nuclei remained intact, showing no apoptotic features. The data are conclusive for the occurrence of autophagy in carcinoma cell line MCF-7 breast treated with hydroalcoholic bark, seed and fruit from juçara.

A juçara, Euterpe oleracea Mart., fruta indígena da Amazônia Legal, é rica em fitoquímicos com atividades anti-oxidante, antiinflamatória e anti-câncer. Este estudo tem por objetivo analisar os efeitos do extrato hidroalcoólico da casca, caroço e fruto total da juçara em diferentes linhagens de células malignas humana. Os frutos foram coletados no Parque da Juçara, localizado no Maracanã, município de São Luís, seguida da confecção da excicata que se mantém registrada no Herbário Rosa Mochel do Núcleo de Estudos Biológicos da Universidade Estadual do Maranhão. Os extratos hidroalcoólicos da casca, caroço e fruto total foram extraidos no Laboratório de Farmacologia e Psicobiologia da UERJ. As linhagens celulares utilizadas nos ensaios foram MCF-7 (adenocarcinoma de mama), CACO-2 e HT-20 (adenocarcinoma colo retal) e adenocarcinoma na mama (MDA-MB-468). As linhagens foram tratadas com 10, 20 e 40g/mL dos extratos por 24 e 48 horas e feitas às análises. Células MCF-7 controle apresentaram núcleo proeminente com nucléolos evidentes. Após tratamento com o extrato hidroalcoólico da casca da juçara, as células mostraram morfologia arredondada com retração do citoplasma. O ensaio de viabilidade com MTT ((3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)) demonstrou uma redução na viabilidade das células. Após 48 horas, o tratamento das células com 20g/mL do extrato da casca reduziu a viabilidade sendo que o efeito citotóxico do tratamento com 40g/mL do extrato da casca foi potencializado. Células tratadas com 10g/mL do extrato do caroço de juçara apresentavam-se arredondadas com consequente redução no volume celular. A concentração 20g/mL de extrato hidroalcoólico do caroço, causou severa redução no volume das células e ocasionou o surgimento de vacúolos intracelulares. O mesmo foi observado após tratamento com 40g/mL. O tratamento com 40g/mL do extrato hidroalcoólico do fruto total, modificou drasticamente a morfologia das células MCF-7 causando vacuolização e aparente lise com perda do conteúdo citoplasmático e o ensaio da viabilidade com MTT demonstrou redução na viabilidade das células MCF-7 tratadas com 20 e 40g/mL após 24 horas de tratamento. Análises por MET (Microscopia Eletrônica de Transmissão) demonstraram o surgimento de vesículas autofágicas, cuja comprovação deu-se com a identificação da expressão da proteína LC3BII na membrana do autofagossoma pela técnica de Western Blotting. Mediante o demonstrado pelos experimentos, com as linhagens MCF-7 e MDA-MB-468, confirma-se que as frações isoladas do extrato do caroço da juçara, promove modificações celulares indicativas de autofagia a partir de 10g/mL, em 24 horas. O núcleo permaneceu íntegro, não apresentando características de núcleo apoptótico. Os dados são conclusivos para ocorrência de morte celular por autofagia em linhagem celulares de carcinoma de mama MCF-7 quando tratadas com extrato hidroalcoólico da casca, caroço e fruto total da juçara do Maranhão, agente quimiopreventivo no câncer de mama estrogênio-dependente. / Juçara, Euterpe oleracea Mart., an indigenous fruit from Amazon, is rich in phytochemicals with antioxidant, anti-inflammatory and anti-cancer activity. This study aims to analyze the effects of the hydroalcoholic extract of the bark, seed and total fruit of juçara in different human malignant cell lines. Fruits were collected at the Maracana Ecological Park, in São Luís, followed by excicata manufacturing that remains registered in the Herbarium Rosa Mochel from the Nucleus of Biological Studies at the State University of Maranhão. The hydroalcoholic extracts of bark, seed and fruit were all obtained in the Laboratory of Pharmacology and Psychobiology UERJ. The cell lines used in the tests were MCF-7 and MDA-MB-468 (breast adenocarcinoma) and CACO-2 and HT-20 (colorectal adenocarcinoma). Strains were treated with 10, 20 and 40μg/mL of extracts for 24 and 48 hours. Control MCF-7 cells showed prominent nucleus with evident nucleoli. After treatment with the hydroalcoholic extract from the bark of juçara, the cells showed rounded morphology with retraction of the cytoplasm. The MTT viability assay showed a reduction in cell viability. After 48 hours, treatment of cells with 20μg/mL of bark extract reduced cell viability and the cytotoxic effect of treatment with 40μg/mL extract of the bark was potentiated. Cells treated with 10μg/mL of the bark extract were rounded with consequent reduction in cell volume. The concentration of 20μg/mL of bark extract caused severe reduction in volume of the cells and caused the appearance of intracellular vacuoles. The same was observed after treatment with 40μg/mL. Treatment with 40μg/mL of the hydroalcoholic extract of total fruit dramatically changed the morphology of the MCF-7 cells causing vacuolization and lysis with apparent loss of cytoplasmic contents. MTT assay showed a reduction in viability of MCF-7 cells treated with 20 and 40μg/mL after 24 hours of treatment. Analysis by electron microscopy showed the appearance of autophagic vacuoles. Autophagosome protein LC3BII was identified by Western Blotting technique. It is confirmed that the isolated fractions of the bark extract from juçara promotes cellular changes indicative of autophagy from 10μg/mL in 24 hours. The nuclei remained intact, showing no apoptotic features. The data are conclusive for the occurrence of autophagy in carcinoma cell line MCF-7 breast treated with hydroalcoholic bark, seed and fruit from juçara.

La protéine GABARAPL1 (GABARAP like 1) ou GEC1 (Glandular Epithelial Cell 1), présente de forts pourcentages d'identité avec les protéines GABARAP (GABAA Receptor-Associated Protein), GATE-16 (Golgi-Associated ATPase Enhancer of 16 kDa) et Atg8 (Autophagy-related 8) ainsi qu'une identité moindre avec les protéines de la sous-famille LC3 (Light Chain 3). GABARAPL1 est exprimée dans tous les tissus, préférentiellement dans le système nerveux central, et intervient dans le transport intracellulaire des récepteurs GABAA (Gamma-AminoButyric Acid type A receptor) et KOR (K Opioid Receptor). De plus, une faible expression du gène gabarap1 est observée dans diverses lignées cancéreuses, suggérant son implication dans la genèse et/ou la progression tumorale. La recherche de partenaires protéiques a abouti à l'identification de différentes protéines. L'interaction entre GABARAPL1 et la protéine HSP90 (Heat Shock Protein 90) nouvellement identifiée a été étudiée dans le cerveau de rat et dans les cellules MCF-7. Ainsi, nous avons montré que HSP90 protège GABARAPL1 de la dégradation par le protéasome. Par ailleurs, il a été établi qu'au cours de !'autophagie, GABARAPL1 est clivée, maturée puis conjuguée à des phospholipides. Elle co-Iocalise alors partiellement au niveau de lysosomes et d'autophagosomes. Nous avons également démontré que gabarap1 est faiblement exprimé dans les tissus tumoraux de sein et que la surexpression de la protéine FLAG-GABARAPL1-6HIS dans les cellules MCF-7 diminue considérablement leur croissance. De plus, une forte expression de gabarapl 1 est corrélée à une augmentation de la survie de patientes atteintes de cancer du sein avec envahissement ganglionnaire. / The GABARAPL1 (GABARAP like 1) protein, also named GECl (Glandular Epithelial Cell 1), displays a high percentage of identity with the GABARAP (GABAA Receptor-Associated Protein), GATE-16 (Golgi-Associated A TPase Enhancer of 16 kDa) and Atg8 (Autophagy-related 8) proteins, and a lesser identity with LC3 (Light Chain 3) family of proteins. The GABARAPL1 protein is expressed in ail tissues, predominantly in the central nervous system and is involved in intracellular transport of GABAA receptors (Gamma-AminoButyric Acid type A receptor) and KOR (K Opioid Receptor). In addition, a Iow expression of the gabarap1 gene was shown in various cancer cell lines, suggesting its involvement in the genesis and/or progression oftumors. The search for GABARAPL 1 prote in partners has Ied to the identification of different proteins. The interaction between GABARAPL1 and the protein partner: HSP90 (Heat Shock Protein 90) was studied in rat brain and MCF-7 cells, in which we showed that HSP90 protects GABARAPL1 from degradation by the proteasome. Additionally, it was established that during autophagy, GABARAPL1 is cleaved to its mature form and conjugated to phospholipids. lt then co-localizes partially with lysosomes and autophagosomes. We also demonstrated that gabarap!J is weakly expressed in breast tumor tissues and that overexpression of the FLAG­GABARAPL1-6HIS recombinant protein in MCF-7 cells significantly reduces their growth. Finally, a strong expression of gabarap1 is correlated with increased survival of patients with lymph node-positive breast cancer.

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Taking into account that LQFM064 was considered the most promising of the compounds analysed in terms of cytotoxicity, further tests to elucidate the cell death pathways and to evaluate the safety profile were carried out. Morphological analysis of the cells was performed by light microscopy and fluorescence. Cellular apoptosis induction mechanisms were investigated by analyzing death markers using the flow cytometry technique. Safety aspects of the compound were also investigated. Cytotoxicity was analysed using the OECD test method of incorporating the neutral red dye into murine fibroblast cells (3T3), and using the result of this assay to predict LD50. Myelotoxic potential was assessed by using the clonogenic assay of granulocyte macrophage colony-forming units (CFUGM). The data were analyzed by Analysis of Variance (ANOVA) and a posteriori by the Tukey test or t-test. The means were considered statistically significant when P < 0.05. The LQFM 064 prototype was cytotoxic for the MCF-7 (IC50 = 21 µM) and 3T3 (IC50 = 30 µM) lineages in a concentrationdependent manner. Treatment of tumor cells with LQFM064 induced morphological changes suggestive of apoptosis. In addition, several biochemical alterations indicated cell death by apoptosis, such as: cell cycle arrest in the G0/G1 phase, the outgrowth of phosphatidylserine, increased expression of caspases -3/7, -8 and -9, reduced mitochondrial membrane potential and increased generation of Reactive Oxygen Species (ROS). Activation of both apoptotic pathways was also seen through modulation of the proteins involved in the extrinsic and intrinsic pathways. The compound was myelotoxic to normal bone marrow cells in a concentration-dependent manner. However, this toxicity was lower for normal than for tumor cells. It was therefore concluded that the LQFM064 compound triggered alterations suggestive of apoptosis in MCF-7 tumor cells, and could be considered promising as an antitumor drug prototype. / Na busca de novos agentes antineoplásicos, as chalconas, compostos intermediários na biossíntese de flavonoides, representam um grupo de compostos interessante, uma vez que apresentam atividade citotóxica marcante contra uma gama de células neoplasicas e ainda relativa facilidade de modificações químicas estruturais. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o potencial citotóxico de compostos análogos de chalconas, bem como avaliar os mecanismos de morte celular desencadeados pelo protótipo mais promissor sobre linhagem celular de adenocarcinoma mamário humano, MCF-7. Para tal, foi realizada triagem de avaliação da citotoxicidade de três análogos de chalconas (LQFM064, LQFM157 e LQFM178) utilizando método de redução do sal tetrazólio (MTT). Tendo em vista que o LQFM064 foi considerado o mais promissor, baseado na citotoxicidade, dentre os compostos avaliados, foram realizados ensaios posteriores visando à elucidação das vias de morte celular e da avaliação do perfil de segurança. A análise morfológica das células foi realizada por microscopia óptica e de fluorescência. Os mecanismos de indução de apoptose celular foram investigados por meio da análise de marcadores de morte através da técnica de citometria de fluxo. Foi ainda investigado, aspectos da segurança do composto. A avaliação da segurança foi realizada baseada na OECD 129, método de incorporação do corante vermelho neutro em células de fibroblastos murinos (3T3) e, o resultado desse ensaio, usado para prever a DL50. A investigação do potencial mielotóxico foi realizada por ensaio clonogênico de unidades formadoras de colônias de granulócitos e macrófagos (UFC-GM). Os dados foram analisados por Análise de Variância (ANOVA) e teste a posteriori de Tukey ou por teste de t. As médias foram consideradas estatisticamente significativas quando p < 0,05. O protótipo LQFM064 foi citotóxico para a linhagem MCF-7 (CI50 = 21 µM) e para a linhagem 3T3 (CI50 = 30 µM) de modo concentração-dependente. O tratamento das células tumorais com o LQFM064 induziu alterações morfológicas sugestivas de apoptose. Além disso, diversas alterações bioquímicas indicam morte celular por apoptose tais como: parada do ciclo celular na fase G0/G1, externalização da fosfatidilserina, aumento na expressão das caspases -3/7, -8 e -9, redução do potencial de membrana mitocondrial e aumento na geração de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). Ademais, observou-se a ativação de ambas as vias apoptóticas por meio da modulação de proteínas envolvidas nas vias extrínseca e intrínseca. O composto foi mielotóxico para células normais de medula óssea de forma concentração-dependente. No entanto, essa toxicidade foi menor para as células normais, quando comparada as células tumorais. Portanto, conclui-se que o composto LQFM064 desencadeou alterações sugestivas de apoptose nas células tumorais MCF-7, podendo ser considerado promissor como candidato a protótipo de fármaco antitumoral.

Esse trabalho apresenta resultados de modificações estruturais, caracterizações e aplicações de derivados de quitosana como carreadores de fármacos. Derivados anfifílicos de quitosana, contendo grupos hidrofílicos e grupos hidrofóbicos, foram caracterizados por técnicas de espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN1H), espectroscopia na região do infravermelho (IV), espectroscopia na região do UV-Vis, técnicas termoanalíticas (termogravimetria (TGA), termogravimetria derivada (DTG), análise térmica diferencial (DTA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC)), fluorescência no estado estacionário, espalhamento dinâmico de luz (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados de caracterização mostraram que as sínteses propostas foram realizadas com sucesso. A determinação da concentração de agregação crítica (CAC) e os estudos de DLS e MET confirmam que os derivados se auto-organizam em solução aquosa formando agregados com diâmetros variando entre 230 a 500 nm. Esses valores, associados aos potenciais zeta obtidos (+14,1 mV a +44,8 mV), demonstram que os agregados são estáveis em solução, característica fundamental para aplicação no transporte de fármacos. A capacidade de encapsulamento do fármaco quercetina por esses derivados foi avaliada por estudos de incorporação utilizando a espectroscopia UV-Vis. Os resultados obtidos demonstraram que o comportamento dos derivados depende de parâmetros como o grau de hidrofilicidade e grupo hidrofílico, grau de hidrofobicidade e pH do meio de encapsulamento, possibilitando controlar a quantidade de fármaco contida nos carreadores. A atividade biológica dos agregados formados pelos derivados de quitosana foi testada em células de adenocarcinoma de mama (MCF-7) e os resultados indicaram baixa toxicidade dos carreadores, além de potencialização do efeito terapêutico do fármaco. Estudos de microscopia confocal de varredura a laser evidenciaram que agregados marcados com proteína verde fluorescente com afinidade por quitosana (CAP-sfGFP) foram internalizados pelas células MCF-7. Resultados de hemocompatibilidade indicaram que os polímeros apresentam baixa destruição de glóbulos vermelhos do sangue e liberação de hemoglobina. Portanto, esses derivados possuem características adequadas para aplicação no transporte e liberação controlada de fármacos. / This thesis presents results of structural modifications, characterizations and applications of chitosan derivatives as drug carriers. Amphiphilic derivatives of chitosan containing hydrophilic and hydrophobic groups were characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy (RMN1H), infrared spectroscopy (IV), uv-vis spectroscopy, thermoanalytical techniques (thermogravimetry (TGA), derivative thermogravimetry (DTG), differential thermal analysis (DTA) and differential exploratory calorimetry (DSC)), fluorescence, dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (MET). The characterization results showed that the proposed syntheses were successfully performed. The critical aggregation concentration (CAC), DLS and MET studies confirmed that the derivatives self-assembled in aqueous solution forming aggregates with diameters ranging from 230 to 500 nm. These values, associated with zeta potentials (+14.1 mV to +44.8 mV), demonstrate that the aggregates were stable in solution. The ability to encapsulate quercetin by these derivatives was assessed by incorporation studies using UV-Vis spectroscopy. The results showed that the behavior of the derivatives depends on parameters such as the degree of hydrophilicity and hydrophilic groups, degree of hydrophobicity and pH of the encapsulation medium. The biological activity of the aggregates formed by the chitosan derivatives was tested in breast cancer cells (MCF-7) and the results indicated low toxicity of the carriers, in addition to improving the therapeutic effect of the drug. Confocal laser scanning microscopy studies showed that aggregates stained with chitosan-affinity protein (CAP-sfGFP) were internalized by MCF-7 cells. Hemolysis assays showed good hemocompatibility of chitosan derivatives. Therefore, the derivatives have suitable characteristics for application as drug delivery systems.

Introdução. O câncer é responsável por uma das principais causas de morte entre mulheres e nota-se um aumento na sua incidência. A linhaça tem sido preconizada como capaz de reduzir o risco do câncer de mama. Objetivo. Verificar o efeito de dietas ricas em linhaça marrom e dourada na evolução do câncer de mama. Métodos. Células cancerosas mamárias humanas (tipo MCF-7) foram inseridas no tecido subcutâneo de camundongos fêmeas nude. Quando os tumores já puderam ser claramente identificados, após 7 semanas, os animais constituíram 3 grupos, um com dieta controle e os outros dois com as variedades de linhaça marrom e dourada. As sementes de linhaça foram moídas para produção de farinhas que foram utilizadas na suplementação das dietas oferecidas aos animais. O crescimento dos tumores implantados nos animais foi acompanhado por oito semanas. Resultados. As linhaças das variedades marrom e dourada mostraram-se eficazes na diminuição da taxa de crescimento dos tumores MCF-7, não sendo verificada nenhuma diferença entre elas. Conclusão. Ambas variedades de linhaça reduziram o crescimento dos tumores. Assim, o consumo de linhaça deve ser estimulado a fim de diminuir a incidência do câncer de mama. / Introduction. Breast cancer is one of the main causes of death among women and an increase in its incidence has been noticed. There is evidence that flaxseed intake could reduce breast cancer risk. Objective. To verify the effect of brown and golden flaxseed rich diets on breast cancer. Methods. Cancer cells of the MCF-7 line were injected subcutaneously into athymic mice. After seven weeks, when tumors were already established, the animals were randomly divided in three groups: (1) control, fed on a basal diet; (2) and (3) mice fed on the basal diet supplemented with 10% brown and with 10% golden flaxseed, respectively. Flaxseed was freshly ground for production of the diets offered to the animals. Tumor growth was monitored weekly for eight weeks. Results. The two varieties of flaxseed inhibited tumor growth, without any difference between them. Conclusion. Both flaxseed varieties were able to reduce tumor growth. Therefore, their intake should be stimulated with the aim to reduce breast cancer incidence.