Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-29Bitstream added on 2015-04-09T12:48:12Z : No. of bitstreams: 1 000810624_20170829.pdf: 165327 bytes, checksum: 7335e36c8ac7360ff615beba6af27f84 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-09-01T13:14:02Z: 000810624_20170829.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-09-01T13:15:01Z : No. of bitstreams: 1 000810624.pdf: 2405456 bytes, checksum: b0b79d0ba3d3f1f429b64fb272de2c61 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Muitos peptídeos extraídos de plantas e secreções de animais exibem um amplo espectro de atividade antimicrobiana contra bactérias gram-positivas, negativas, fungos e parasitas. Devido a essa característica e ao crescente aumento da resistência dos microrganismos patogênicos às formas de tratamento convencionais, especula-se a utilização destes peptídeos como possíveis novos fármacos. Por isso, várias técnicas experimentais e teóricas que fazem uso de sistemas miméticos do ambiente membranar têm sido utilizadas para se estudar os mecanismos de ação desta classe de peptídeos. No presente trabalho, utilizam-se simulações por Dinâmica Molecular com o intuito de investigar a influência de algumas características de interação peptídeo-peptídeo e peptídeo-membrana sobre a eficiência biológica de Protonectinas e Jeleínas. Protonectina e Protonectina 1-6 são peptídeos antimicrobianos, o primeiro apresenta atividade hemolítica, de degranulação de mastócitos e quimiotática, enquanto o segundo apresenta somente a atividade quimiotática. Dados experimentais indicam que a associação destes dois peptídeos (proporção 1:1) gera uma forma de estrutura supramolecular agregada e também aumenta as atividades hemolíticas e de degranulação de mastócitos, enquanto a atividade quimiotática decresce acentuadamente, ou seja, em associação eles apresentam um comportamento mais acentuado de interação com membranas. Tendo em vista estes resultados, especulam-se, neste trabalho, quais as interações entre Protonectina/Protonectina 1-6 (mistura) que estariam associadas à formação de tal estrutura agregada e quais as implicações desta estrutura no mecanismo de interação com membrana. Os resultados das simulações em água e micela de SDS para estes peptídeos indicam que há a tendência de agregação entre Protonectinas puras e Protonectina/Protonectina 1-6, e que esta ocorre por meio de ligações por ... / Many peptides extracted from plants and animal secretions exhibit a broad spectrum of antimicrobial activity against bacteria gram-negative, gram-positive, fungi and parasites. Due this characteristic and the increasing resistance of pathogenic microorganisms to conventional forms of treatment, it is speculated the use of these peptides as potential new drugs. Therefore, various experimental and theoretical techniques that make use of membrane mimetic systems have been used to study the mechanisms of action of this class of peptides. In this work, we use molecular dynamics simulations to understand the influence of some characteristics of interaction peptide-peptide and peptide-membrane on biological efficiency of the Protonectins and Jelleines. Protonectin and Protonectin 1-6 are antimicrobial peptides, the first shows hemolytic activity, mast cell degranulation and chemotaxis, while the second presents chemotactic activity. Experimental data indicate that the association between those two peptides (1:1) generates a supramolecular aggregate structure and also increases the hemolytic and mast cell degranulation activities, while the chemotactic activity decreases, i.e., in combination they exhibit accentuated behavior of the interaction with membranes. Based on these results in this work, we speculate, which the interactions between Protonectin/Protonectin 1-6 (mixture) that would be associated with the formation of aggregate structure and the implications of this structure in the interaction with membrane mechanism. The results of the simulations in water and SDS micelle for these peptides indicate that there is a tendency of aggregation between pure Protonectins and Protonectin/Protonectin 1-6, and that this occurs through intermittent hydrogen bonds. Furthermore, it was found that the electrostatic interactions between the mixture of peptides is less favorable than for the pure Protonectins, influencing the distance between the ...

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-17. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:52Z : No. of bitstreams: 1 000844280.pdf: 1613492 bytes, checksum: 118c1a4962800b91f632babdd4730d78 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O 17Þ - etinilestradiol (EE2) é um hormônio esteróide sintético com baixa solubilidade em água. A contaminação por esse estrogênio tem sua origem na contínua introdução em ambientes através do descarte inadequado de esgoto sanitário e industrial, como também pelo uso do lodo ativado de estações de tratamento de esgoto na agricultura. A exposição a esse composto vem sendo associada a causas de câncer de mama, infertilidade masculina e mutações em pequenos seres vivos, como peixes, cujos efeitos podem estar associados à interação do hormônio com a membrana celular. Assim, o estudo de modelos de membrana biológica na forma de filmes de Langmuir expostos ao EE2 na subfase foi realizado com o objetivo de avaliar a interação membrana/EE2 e gerar subsídios para o desenvolvimento de sensores para detectar tais substâncias em meio aquoso (língua eletrônica). Monocamadas compostas por moléculas antifilicas de diferentes cargas foram espalhadas sobre bubfase de ágau ultrapura contendo o EE2, sendo a interação membrana/hormônio estudada por meio das isotermas de pressão de superfície vs. área molecular média (isotermas л - A). Neste estudo foram utilizados os fosfolipídios dipalmitoil fosfatidil colina (DPPC), que é zwiteriônico, dipalmitoil fosfatidil glicerol (DPPG), que é aniônico, e o surfactante brometo de dioctadecil dimetil amônio (DODAB), que é catiônico. O ácido esteárico (AE) foi utilizado como estudo complementar para se obter um melhor entendimento sobre a interação de DPPC com EE2. Todas as moléculas utilizadas como modelos de membranas apresentam interações com o EE2, de acordo com as isotermas л - A, o que foi confirmado por espectroscopia de reflexão e absorção no infravermelho com modulação da polarização (PM-IRRAS). Os estudos mostraram que as interações ocorrem através de interações eletrostáticas, principalmente na região polar dos lipídios, envolvendo não somente... / The 17 Þ - ethinyl estradiol (EE 2) is a synthetic steroid hormone with poor water solbility. Contamination by that estrogen has the origin in continuous introduction into aquatic environments through the improper disposal of domestic and industrial sewage, as well as the use of activated sludge wastewater treatment plants in agriculture. Exposure to this compound has been linked to breast cancer causes, male infertility and small mutations in living organisms such as fish, whose effects can be associated with the interaction of the hormone with the cell membrane. Thus, the study of membrane models in the form of Langmuir films exposed to EE2 in subphase was carried out to evaluate the interaction membrane/hormone. Monolayers composed of amphiphilic molecules with different charges were spread on ultrapure water subphase containing EE2, and the interaction membrane/hormone studied by surface pressure vs. mean molecular area isotherms (л - A isotherms). This study used the phospholipids dipalmitoyl phosphatidyl choline (DPPC), which is zwitterionic, dipalmitoyl phosphatidyl glycerol (DPPG), which is anionic, and the surfactant dimethyl dioctadecyl ammonium bromide (DODAB), which is cationic. The stearic acid (SA) was used to obtain a better understanding of the interaction of EE2 with DPPC and DPPG. All molecules used as membrane models presented interactions with EE2, according to л - A isotherms, which was confirmed by spectroscopic reflection and absorption in the infrared polarization modulation (PM-IRRAS). The studies have shown that interactions occur through electrostatic interations, especially in the polar region of lipids, involving not only cationic and anionic group but also the groups C=O and P=O the lipids with OH group of EE2

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-07Bitstream added on 2015-01-26T13:30:22Z : No. of bitstreams: 1 000797249_20150903.pdf: 551884 bytes, checksum: 6f249a087df5eb16de47f2472dd301e1 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-09-03T13:12:49Z: 000797249_20150903.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-03T13:13:21Z : No. of bitstreams: 1 000797249.pdf: 3130829 bytes, checksum: b6ad1f9fa1251f1ff059a82f758f9992 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH) oxidases são complexos multienzimáticos associados à membrana celular cuja principal função é catalisar a redução de oxigênio molecular a ânion superóxido (O2 •-). Em leucócitos, este é o mecanismo primário pelo qual estas células produzem espécies reativas de oxigênio (EROs), as quais estão envolvidas tanto nos mecanismos de defesa imune inato, quanto em processos oxidativos deletérios característicos de muitas patologias de cunho crônico inflamatório. Neste trabalho apresentamos os resultados obtidos e proposta de mecanismo de inibição do complexo NADPH oxidase por um conjunto de ésteres alquílicos sintéticos derivados do ácido protocatecúico, sendo este último um ácido fenólico presente em diversas plantas e com destacada capacidade antiradicalar. Nossa hipótese foi de que o aumento da hidrofobicidade provocado pela esterificação do ácido protocatecúico poderia facilitar o seu acesso à membrana celular e assim alterar seus efeitos biológicos. Esta hipótese se confirmou, pois muito mais do que melhorar a sua capacidade anti-radicalar (modelos in vitro), a esterificação provocou uma melhora significativa na capacidade de inibição do complexo NADPH oxidase em leucócitos (modelos ex vivo). Este efeito se propagou às EROs decorrentes de ânion superóxido e produzidas por leucócitos como peróxido de hidrogênio e ácido hipocloroso, sem entretanto alterar a sua capacidade fagocítica. Cabe frisar que não se trata de ação supressora sobre estas EROs, mas sim efetiva inibição de sua formação, o que foi demonstrado pelos diversos controles empregados. A esterificação do ácido protocatecúico também causou efetiva melhora na capacidade deste como inibidor das citocinas TNF-a e IL-10 produzidas por leucócitos mononucleares de sangue periférico. Considerando a baixa toxicidade e baixo custo de síntese desses ésteres, propomos que os mesmos ... / Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidases are multienzymatic complexes associated to the cell membranes whose main function is to catalyze the reduction of molecular oxygen to superoxide (O2 •-). In leukocytes, this is the primary mechanism through which these cells produce reactive oxygen species (ROS), which are involved in both the innate immune defense mechanisms and deleterious oxidative processes, which characterizes many chronic inflammatory diseases. In this thesis we present the results and proposed mechanism of inhibition of the NADPH oxidase complex by a group of synthetic alkyl esters derived from protocatechuic acid, a phenolic acid present in many plants with detached antiradical capacity. Our hypothesis was that the increase in hydrophobicity caused by esterification of protocatechuic acid could facilitate their access to the cell membrane and thereby alter their biological effects. This hypothesis was confirmed, since not only its anti-radical activity was increased (in vitro models), but also caused a significant improvement in their ability to inhibit NADPH oxidase complex in leukocytes (ex vivo models). This effect has spread to ROS derived from superoxide anion and produced by leukocytes such as hydrogen peroxide and hypochlorous acid, without altering their phagocytic capacity. It must be emphasize that the observed cellular effects were not due to simple suppressive action on ROS, but effective inhibition of its formation, which was demonstrated by the various control experiments. The esterification of protocatechuic acid also caused improvement in their capacity as inhibitor of TNF-a and IL-10 production by peripheral blood mononuclear leukocytes. Considering the low toxicity and low cost of synthesis of these esters, we suggest that they could be used in in vivo models as promising anti-inflammatory ...

Orientador: Márcia Rita Fernandes Machado / Banca: Bruno Watanabe Minto / Banca: Sheila Canevese Rahal / Resumo: Na busca de material biológico alternativo para a realização de implantes, objetivou-se com o presente estudo avaliar comparativamente a implantação do peritônio de paca, uma nova opção de biomaterial, conservado em solução supersaturada de açúcar a 300% e conservado em glicerina a 98% na parede abdominal de ratos wistar. Foram utilizados 60 ratos, machos, da linhagem Wistar pesando entre 150 e 200 gramas organizados nos seguintes grupos experimentais: grupo controle (GI), grupo peritônio conservado em solução supersaturada de açúcar a 300% (GII) e grupo peritônio conservado em glicerina a 98% (GIII), cada um com 20 animais. Os grupos GII e GIII receberam o enxerto de peritônio da paca conservado em solução de açúcar 300% e glicerina 98% respectivamente, e o grupo GI não recebeu a membrana. Cinco ratos de cada grupo foram submetidos à eutanásia em quatro momentos distintos: sete, 15, 30 e 60 dias de pós-operatórios para avaliações clínicas, macroscópicas, histológicas e estereológicas da interface implante-tecido nativo. Apesar de reações adversas observadas em 57,5% dos animais do grupo GII e GIII, em 95% dos animais destes grupos houve boa cicatrização da membrana. Na análise histológica, verificou-se a presença de grande infiltrado inflamatório nos períodos iniciais (sete e 15 dias) e grande presença de tecido conjuntivo nos momentos finais (30 e 60 dias). Mediante análise estereológica verificou-se que o número de células mononucleares diminuiu no decorrer dos momentos de avaliação. Concluiu-se que o peritônio da paca como membrana biológica conservado nos meios estudados pode ser utilizado com segurança na parede abdominal de ratos; ainda, que sua conservação em solução supersaturada de açúcar a 300% permitiu melhor maleabilidade no ato cirúrgico e também que a conservação em glicerina a 98% possibilitou, microscopicamente, menor resposta inflamatória / Abstract: In the search for alternative biological material to perform implants, this study aimed to compare the implantation of paca peritoneum, a new option biomaterial, preserved in supersaturated sugar solution 300% and preserved in glycerin 98% in the abdominal wall of Wistar rats. A total of 60 male rats of Wistar strain weighing between 150 and 200 grams housed into three diferent experimental groups: control group (GI), peritoneum preserved in supersaturated sugar solution 300% group (GII) and peritoneum preserved in glycerin 98% group (GIII), with 20 animals each one. The GII and GIII received the paca peritoneum graft preserved in sugar solution 300% and glycerin 98%, respectively and the group GI did not receive any membrane. Five rats from each group were euthanized at four different times: seven, 15, 30 and 60 days post-surgery to macroscopic, microscopic and stereological evaluations in graft-native tissue interface. Despite the adverse reactions observed in 57,5% of GII and GIII, there was good healing of the membrane in 95% of the animals of these groups. On histological examination, there was a large presence of inflammatory infiltrates in the initial periods (seven and 15 days) and large presence of connective tissue in the final stages (30 and 60). By stereology, it was found that the number of mononuclear cells decreased throughout the evaluation times. It was concluded that the paca peritoneum as biological membrane preserved as presented in this study can be used safely in the abdominal wall of rats, the preservation in supersaturated sugar solution 300% allowed better flexibility during surgery and conservation in glycerin 98% allowed, microscopically, less inflammatory response / Mestre

Orientador: João Ruggiero Neto / Banca: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Renata Danielle Adati / Banca: Jorge Chahine / Banca: Eloi da Silva Feitosa / Resumo: Peptídeos antimicrobianos agem diretamente na matriz lipídica da membrana celular perturbando o empacotamento lipídico, criando tensões elásticas e desequilíbrio de massa, que são relaxados pela formação de poros ou defeitos que dão origem ao processo lítico. Polybia-MP1, ou simplesmente MP1, com sequência de aminoácidos IDWKKLLDAAKQIL-NH2, extraído da vespa nativa Polybia paulista, é um exemplo destes peptídeos. Além de potente atividade antimicrobiana ele inibe a proliferação celular em culturas de células de câncer de próstata e bexiga. Este efeito inibitório acredita-se ser devido à presença simultânea de aminofosfolipídios fosfatidilserina (PS) e fosfatidiletanolamina (PE) nas monocamadas externas das membranas destas células. Investigação da atividade lítica em vesículas unilamelares gigantes (GUVs) revelaram que o peptídeo induziu a formação de regiões fluorescentes densas que foram atribuídas à agregação peptídeo/lipídio ou então à segregação lipídica. A atividade permeabilizadora do MP1 foi também fortemente modulada quando as GUVs continham frações de aminofosfolipídios PS e PE. Foi observado que a permeabilidade induzida pelo MP1 aumentou dramaticamente para vesículas de PC/PE/PS (7:1:2) permitindo influxo de moléculas de 10 kDa. Esta tese investigou a habilidade do MP1 em perturbar o empacotamento lipídico usando monocamadas lipídicas como modelo de membrana. Foram utilizados três fosfolipídios: PC, PE e PS contendo duas cadeias acíclicas. Isotermas de compressão foram obtidas usando cuba de Langmuir conjugadas com microscópios de fluorescência e de ângulo de Brewster. Por meio de isotermas de compressão de filme lipídico foram investigadas a preferência do peptídeo pelas fases lipídicas e seu efeito na coexistência de fases e nas alterações induzidas na forma, tamanho e número de domínios sólidos. Utilizando cadeias acíclicas derivadas de ácidos mirístico e... / Abstract: Antimicrobial peptides act directly on the lipid matrix of the cell membrane by perturbing the lipid packing, creating elastic stresses and mass imbalance, that are relieved by the formation of pores or defects resulting in the lytic activity. Polybia MP1, or shortly MP1, with aminoacid sequence IDWKKLLDAAKQIL-NH2, extracted from the native wasp Polybia paulista is an example of these peptides. Beyond a potent antibacterial activity, it inhibits cell proliferation in prostate and bladder cancer cell cultures. This inhibitory effect is believed to be due to the simultaneous presence of aminophospholipids: phosphatidylserine (PS) and phosphatidylethanolamine (PE) on the outer leaflet of these cell membranes. Investigations of MP1 lytic activity in giant unilamellar vesicles (GUVs) revealed that the peptide induced some dense fluorescent regions on the vesicles that were interpreted as being due to peptide/lipid aggregation or to lipid segregation. The MP1 permeabilizing activity was also strongly modulated when fractions of aminophospholipids PS and PE were present in the lipid composition of these GUVs. It was observed that the permeability induced by MP1 increased dramatically for vesicles of PC/PE/PS (7:1:2) allowing influx of up to 10 kDa molecules. This thesis investigated the ability of MP1 in disturbing lipid packing using lipid monolayers as model membranes. Three diacylated phospholipids: PC, PE and PS were used. Compression isotherms obtained with Langmuir trough in conjunction with fluorescence and Brewster angle microscopies were used to investigate preferences of the peptide for lipid phases and its effects on the phase coexistence and on the changes of the shape, size and number of solid domains. Using diacyl chains derived from myristic and palmitic acids attached to PC, PE and PS polar heads it was possible to explore the role played by head groups and effect of the acyl chain lengths on the impact of the peptide in lipid ... / Doutor

Orientador: José Roberto Ruggiero / Coorientador: Marcia Perez dos Santos Cabrera / Banca: Antonio Caliri / Banca: Luis Paulo Barbour Scott / Banca: Sabrina Thais Broggio Costa / Banca: Leandro Cristante de Oliveira / Resumo: Muitos peptídeos extraídos de plantas e secreções de animais exibem um amplo espectro de atividade antimicrobiana contra bactérias gram-positivas, negativas, fungos e parasitas. Devido a essa característica e ao crescente aumento da resistência dos microrganismos patogênicos às formas de tratamento convencionais, especula-se a utilização destes peptídeos como possíveis novos fármacos. Por isso, várias técnicas experimentais e teóricas que fazem uso de sistemas miméticos do ambiente membranar têm sido utilizadas para se estudar os mecanismos de ação desta classe de peptídeos. No presente trabalho, utilizam-se simulações por Dinâmica Molecular com o intuito de investigar a influência de algumas características de interação peptídeo-peptídeo e peptídeo-membrana sobre a eficiência biológica de Protonectinas e Jeleínas. Protonectina e Protonectina 1-6 são peptídeos antimicrobianos, o primeiro apresenta atividade hemolítica, de degranulação de mastócitos e quimiotática, enquanto o segundo apresenta somente a atividade quimiotática. Dados experimentais indicam que a associação destes dois peptídeos (proporção 1:1) gera uma forma de estrutura supramolecular agregada e também aumenta as atividades hemolíticas e de degranulação de mastócitos, enquanto a atividade quimiotática decresce acentuadamente, ou seja, em associação eles apresentam um comportamento mais acentuado de interação com membranas. Tendo em vista estes resultados, especulam-se, neste trabalho, quais as interações entre Protonectina/Protonectina 1-6 (mistura) que estariam associadas à formação de tal estrutura agregada e quais as implicações desta estrutura no mecanismo de interação com membrana. Os resultados das simulações em água e micela de SDS para estes peptídeos indicam que há a tendência de agregação entre Protonectinas puras e Protonectina/Protonectina 1-6, e que esta ocorre por meio de ligações por ... / Abstract: Many peptides extracted from plants and animal secretions exhibit a broad spectrum of antimicrobial activity against bacteria gram-negative, gram-positive, fungi and parasites. Due this characteristic and the increasing resistance of pathogenic microorganisms to conventional forms of treatment, it is speculated the use of these peptides as potential new drugs. Therefore, various experimental and theoretical techniques that make use of membrane mimetic systems have been used to study the mechanisms of action of this class of peptides. In this work, we use molecular dynamics simulations to understand the influence of some characteristics of interaction peptide-peptide and peptide-membrane on biological efficiency of the Protonectins and Jelleines. Protonectin and Protonectin 1-6 are antimicrobial peptides, the first shows hemolytic activity, mast cell degranulation and chemotaxis, while the second presents chemotactic activity. Experimental data indicate that the association between those two peptides (1:1) generates a supramolecular aggregate structure and also increases the hemolytic and mast cell degranulation activities, while the chemotactic activity decreases, i.e., in combination they exhibit accentuated behavior of the interaction with membranes. Based on these results in this work, we speculate, which the interactions between Protonectin/Protonectin 1-6 (mixture) that would be associated with the formation of aggregate structure and the implications of this structure in the interaction with membrane mechanism. The results of the simulations in water and SDS micelle for these peptides indicate that there is a tendency of aggregation between pure Protonectins and Protonectin/Protonectin 1-6, and that this occurs through intermittent hydrogen bonds. Furthermore, it was found that the electrostatic interactions between the mixture of peptides is less favorable than for the pure Protonectins, influencing the distance between the ... / Doutor

Orientador : Valdecir Farias Ximenes / Coorientador: Luiz Marcos da Fonseca / Banca: Patricia Palmeira Daenekas Jorge / Banca: Alexander Batista Duharte / Banca: Maria Luiza Zeraik / Banca: Alexandra Ivo de Medeiros / Resumo: Nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH) oxidases são complexos multienzimáticos associados à membrana celular cuja principal função é catalisar a redução de oxigênio molecular a ânion superóxido (O2 •-). Em leucócitos, este é o mecanismo primário pelo qual estas células produzem espécies reativas de oxigênio (EROs), as quais estão envolvidas tanto nos mecanismos de defesa imune inato, quanto em processos oxidativos deletérios característicos de muitas patologias de cunho crônico inflamatório. Neste trabalho apresentamos os resultados obtidos e proposta de mecanismo de inibição do complexo NADPH oxidase por um conjunto de ésteres alquílicos sintéticos derivados do ácido protocatecúico, sendo este último um ácido fenólico presente em diversas plantas e com destacada capacidade antiradicalar. Nossa hipótese foi de que o aumento da hidrofobicidade provocado pela esterificação do ácido protocatecúico poderia facilitar o seu acesso à membrana celular e assim alterar seus efeitos biológicos. Esta hipótese se confirmou, pois muito mais do que melhorar a sua capacidade anti-radicalar (modelos in vitro), a esterificação provocou uma melhora significativa na capacidade de inibição do complexo NADPH oxidase em leucócitos (modelos ex vivo). Este efeito se propagou às EROs decorrentes de ânion superóxido e produzidas por leucócitos como peróxido de hidrogênio e ácido hipocloroso, sem entretanto alterar a sua capacidade fagocítica. Cabe frisar que não se trata de ação supressora sobre estas EROs, mas sim efetiva inibição de sua formação, o que foi demonstrado pelos diversos controles empregados. A esterificação do ácido protocatecúico também causou efetiva melhora na capacidade deste como inibidor das citocinas TNF-a e IL-10 produzidas por leucócitos mononucleares de sangue periférico. Considerando a baixa toxicidade e baixo custo de síntese desses ésteres, propomos que os mesmos ... / Abstract: Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidases are multienzymatic complexes associated to the cell membranes whose main function is to catalyze the reduction of molecular oxygen to superoxide (O2 •-). In leukocytes, this is the primary mechanism through which these cells produce reactive oxygen species (ROS), which are involved in both the innate immune defense mechanisms and deleterious oxidative processes, which characterizes many chronic inflammatory diseases. In this thesis we present the results and proposed mechanism of inhibition of the NADPH oxidase complex by a group of synthetic alkyl esters derived from protocatechuic acid, a phenolic acid present in many plants with detached antiradical capacity. Our hypothesis was that the increase in hydrophobicity caused by esterification of protocatechuic acid could facilitate their access to the cell membrane and thereby alter their biological effects. This hypothesis was confirmed, since not only its anti-radical activity was increased (in vitro models), but also caused a significant improvement in their ability to inhibit NADPH oxidase complex in leukocytes (ex vivo models). This effect has spread to ROS derived from superoxide anion and produced by leukocytes such as hydrogen peroxide and hypochlorous acid, without altering their phagocytic capacity. It must be emphasize that the observed cellular effects were not due to simple suppressive action on ROS, but effective inhibition of its formation, which was demonstrated by the various control experiments. The esterification of protocatechuic acid also caused improvement in their capacity as inhibitor of TNF-a and IL-10 production by peripheral blood mononuclear leukocytes. Considering the low toxicity and low cost of synthesis of these esters, we suggest that they could be used in in vivo models as promising anti-inflammatory ... / Doutor

Resumo: A floretina (3-(4-hidroxifenil)-1-(2,4,6-trihidroxifenil)-1-propanona) é uma dihidrocalcona presente principalmente em maçãs que ultimamente vem sendo empregada para fins terapêuticos e cosméticos. Essa molécula tem demonstrado interagir com membranas modelo neutras e carregadas, alterando a hidratação, a qual é importante tanto para a estabilidade de bicamadas, como para suas permeabilidades seletivas. Neste trabalho, o efeito da floretina foi estudado em lipossomos (vesículas) negativamente carregados de DMPG (dimiristoilfosfatidilglicerol) a baixa força iônica (10 mM Hepes pH 7.4 + 2 mM NaCI). Os resultados foram comparados com os obtidos para a barbaloína [10-glicopiranosil-1,8-dihidroxi-3-(hidroximetil)-9(10H)-antracenona], - uma antraquinona glicosilada extraída de folhas de diferentes plantas do gênero Aloe -, porque essa biomolécula demonstrou ser capaz de interagir fortemente com vesículas de DMPG a baixa força iônica. As alterações dinâmicas e estruturais foram monitoradas pela técnica espectroscópica de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) através da incorporação de marcadores de spin nas membranas lipídicas. Os dados foram analisados através de parâmetros medidos diretamente sobre os espectros e por meio de parâmetros simulados (soluções da equação estocástica de Liouville para um conjunto de spins magnéticos). Os resultados de RPE no intervalo entre 5 ºC e 10 ºC mostraram que a floretina aumenta sensivelmente a anisotropia tanto na superfície quanto no centro das bicamadas; enquanto que entre 15 ºC a 19 ºC, tanto a floretina como a barbaloína aumentam a mobilidade e a fluidez no centro da bicamada. Para altos valores de temperaturas (35 ºC a 45 ºC) a adição da floretina aparentemente não alterou a hidratação, mas mudou significantemente o empacotamento e a difusão molecular na região das cabeças polares; enquanto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Phloretin (3-(4-Hydroxyphenyl)-1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)-1-propanone) is a dihydrochalcone present mainly in apples, which lately has been used for medical and cosmetic purposes. It has been shown that phloretin interacts with neutral and charged model membranes, changing the hydration, which is important as for bilayer stability as for its permeability properties. In this work, the effect of phloretin was studied in negatively charged DMPG (dimyristoylphosphatidylglycerol) liposomes (vesicles) at low ionic strength (10mM Hepes pH 7.4 + 2 mM NaCI). The results were compared with the biomolecule barbaloin (10-glucopyranosyl-1,8-dihydroxy-3-(hydroxymethyl)-9(10H)-anthracenone), - a known active ingredient extracted from leaves of different Aloe plants -, because this glycosilated anthraquinone has showed to interact strongly with DMPG vesicles at low ionic strength. The dynamics and structural changes were monitored by ESR (electron spin resonance), using spin labels incorporated in the membranes. The data were analyzed by using parameters measured directly on the spectra and by simulated parameters (solutions of the stochastic Liouville equation for a set of magnetic spins). The ESR results for the interval between 5 ºC and 10 ºC showed that phloretin increases strongly the anisotropy on the surface as well as at the bilayer core, while between 15 ºC to 19 ºC, phloretin and barbaloin increase the mobility and the fluidity at the bilayer core. For high temperature (35 ºC to 45 ºC) the presence of phloretin apparently did not alter the hydration, but changed significantly the packing and the motional diffusion of the lipid polar heads; while barbaloin increased the hydration on the surface as well as the bilayer core, but produced great structural changes ("folds") mainly at the end of the hydrocarbon... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: André Sampaio Pupo / Coorientador: Roberto Morato Fernandez / Banca: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Joel Meza Hormaza / Mestre

Orientador: Iris Concepcion Linares de Torriani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-28T08:14:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_LeidePassos_D.pdf: 6172303 bytes, checksum: b4f19fe89d63338e275c045b7cf83b97 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: As fases lamelares fonnadas em sistemas lipídeo/agua possuem características estruturais que servem como base para estudos de fenômenos de superficie e interface. As multicamadas de fosfolipídeos constituem-se em um eficiente modelo estrutural no estudo das propriedades das membranas biológicas. Em particular, as vesículas multilamelares ou lipossomas são atualmente motivo de intensas pesquisas em áreas tão diversas como o desenvolvimento de cosméticos e as aplicações médicas, como o encapsulamento de drogas e imunogênicos. O presente trabalho teve como objetivo analisar, do ponto de vista estrutural, os parâmetros envolvidos no processo de incorporação de vários tipos de compostos hidrofóbicos na estrutura lamelar de lipossomas e multicamadas do fosfolipídeo zwitteriônico DPPC. Técnicas de difração e espalhamento de raios X usando radiação síncrotron foram usadas para acompanhar mudanças estruturais de diversos sistemas de bicarnadas registrando as alterações nas temperaturas de transição de fase tennotrópicas e na ordem do empacotamento lamelar. Dessa maneira foi possível estudar o comportamento das fases Lb e La em função do conteúdo de água em sistemas de vesículas multilamelares de DPPC com adição do alcaloide Elipticina em várias concentrações. Os resultados mostraram uma diminuição da temperatura de pré transição Lb'-->Pb' assim como da transição de fase principal Pb'-->La. A taxa de decréscimo do espaçamento lamelar da membrana modelo na fase líquido cristalina em função da temperatura nos permitiu descrever o comportamento do coeficiente de compressão ténnica da fase La. Foi possível provar para este sistema, que adicionando o lipídeo aniônico Cardiolipina à membrana mista DPPC/CL. consegue-se otimizar a incorpomção da Elipticina. Os métodos previamente mencionados foram também usados para o estudo das fases lamelares de DPPC com adição de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos com vários graus de ação carcinogênica. Foi verificado nestas experiências que a temperatura da transição de fase principal assim como a distância de repetição da estrutura lamelar das vesículas na fase La sofrem mudanças com a incorporação dos HAPs. Mostrou-se assim, que a incorporação destes compostos hidrofóbicos favorece a fonnação da fase líquido cristalina, causando um alargamento da região da transição Pb' --> La. Os resultados obtidos neste trabalho são de importância básica no desenvolvimento de lipossomas termo-sensíveis que podem atuar como carreadores de drogas e no entendimento das perturbações que podem produzir moléculas hidrofóbicas quando interagem com as membranas celulares. / Abstract: The structural features of the lamellar phases of the lipid/water systems are frequently used as a basic model for the study of surface and interface phenomena. Phospholipid bilayers represent an efficient structural model for the study of biological membranes. In particular, multilamellar vesicles or liposomes are the subject of intense research in areas so diverse as de development of cosmetics or medical applications, such as drug and antigenic material encapsulation. The objective of this work has been to study, from the structural point of view, the process of incorporation of various types of hydrophobic compounds into the lamellar phase of liposomes and multilayers of the zwitterionic phospholipid DPPC. X-ray diffraction and scattering techniques using synchrotron radiation, have been used to monitor structural changes of several bilayer systems. Thermotropic phase transitions as well as the order of the lamellar packing were studied in in situ experiments. The behavior of the Lb' e Laphases was followed as a function of the water content in dispersions of DPPC multi lamellar vesicles with the addition of the alkaloid Ellipticine in several concentrations. The results showed a decrease in the temperature of the pre-transition as well as that of the main transition (Pb' --> La). The decrease of the lamellar spacing as a function oftemperature in the liquid crystalline phase leads to the description ofthe thermal compression coefficient in the w phase. It was also proved that addition of the anionic lipid Cardiolipin to the DPPC/water system it is possible to promote the incorporation of Ellipticine. The aforementioned methods were used in another set of experiments to study the lamellar phases of DPPC with the addition of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons known to have various degrees of carcinogenic activity. It was verified that the main transition temperature as well as the lamellar spacing of the multilamellar vesicles in the La phase have a change with the incorporation of these compounds. It was possible to show that the hydrophobic PAHs favor the formation of the liquid crystalline phase, causing a broadening of the Pb' --> La phase transition. The results obtained in this work are basically important in the development of thermo sensitive liposomes, which can act as drug carriers. They also contribute to the understanding of the perturbations caused by the interaction of highly hydrophobic molecules with the cellular membranes. / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientador: Eneida de Paula / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-25T21:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fraceto_LeonardoFernandes_M.pdf: 7469454 bytes, checksum: b014b855ba92e32ce3588d2143839c61 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Várias teorias sobre o mecanismo de ação de anestésicos locais (AL) são descritas na literatura. Podemos destacar as que tentam explicar os efeitos diretos dos AL sobre a proteína canal de sódio e as que levam em conta a interação dos mesmos com a fase lipídica membranar. Também é bastante conhecida a correlação direta entre a hidrofobicidade das moléculas dos AL e sua potência anestésica clínica. Desta forma é muito razoável pensar que, no mecanismo de ação dos AL, a interação destes compostos anfifilicos com a membrana seja de fundamental importância e também que os AL, em sua forma neutra (não carregada), teriam um papel especial visto que apresentam maior afinidade pela fase lipídica, em relação à forma protonada. Neste trabalho, visando um melhor entendimento da interação AL com a fase membranar, escolhemos estudar a forma neutra de quatro anestésicos da família das aminoamidas (lidocaína, etidocaína, mepivacaína e bupivacaína) em lipossomos unilamelares de fosfatidilcolina de ovo (EPC). A escolha se deu pelo fato destes AL serem bastantes utilizados na clínica e por existirem poucos estudos envolvendo a forma neutra destes em sistemas membranares. Embora pertencentesa uma série homóloga estes AL apresentam propriedades químicas (hidrofobicidade) e estéricas (cíclicos vs não-cíclicos) bem diferentes. Utilizamos várias técnicas espectroscópicas: Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), Fluorescência, Inftavermelho e Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de hidrogênio e fósforo para obtermos informações específicas sobre a interação AL e membrana. Nos experimentos de RPE e fluorescência sondas membranares em diferentes profundidades da cadeia acila foram úteis para evidenciar que a membrana lipídica se desorganiza quando incorporamos os quatro anestésicos, mas com variações quantitativas que refletem a localização preferencial de cada AL no interior das bicamadas. As medidas de inITavermelho e RMN de fósforo mostraram que a partição dos AL na membrana causa maior acesso de moléculas de água à região do grupo fosfato e glicerol dos lipídios, compátivel com a desorganização da membrana causada pelos AL e com o espaçamento lateral criado pela inserção dos mesmos entre as moléculas lipídicas. Utilizando a técnica de RMN de hidrogênio, verificamos que os AL particionam no interior das bicamadas, como observado pelo alargamento dos sinais dos picos dos hidrogênios dos AL quando em membrana, indicando uma menor mobilidade destes, em relação ao meio aquoso. Medidas do tempo de relaxação longitudinal (TI) mostraram-se de grande importância na investigação da localização preferencial dos AL, onde alterações nos hidrogênios de regiões mais profundas da bicamada foram detectados somente para os AL mais hidrofóbicos (etidocaína e bupivacaína). Medidas do efeito nuclear Overhauser (ROESY), revelaram "cross-peaks" intermoleculares (AL:lipídio) compatíveis com uma localização preferencial desses AL. Considerando que os AL atravessam rapidamente a bicamada e que sua localização no interior desta é melhor representada por uma função de distribuição (em relação à normal da bicamada), apresentamos aqui evidências de regiões de maior probabilidade de distribuição, isto é, onde os AL se encontrariam na maior parte do tempo. Um modelo de localização é apresentado para cada anestésico. Desta forma, pudemos demostrar que os anestésicos particionam em vesículas unilamelares de EPC causando maior desorganização que em lipossomos multilamelares, estudados anteriormente. A perturbação da membrana não é proporcional à hidrofobicidade dos compostos, nem mesmo quando presentes na mesma razão molar, AL:lipídio, na membrana. Os AL apresentam uma região preferencial de inserção no interior da bicamada lipídica, de acordo com suas propriedades químicas, ou seja, os mais hidrofóbicos (etidocaína e bupivacaína) se inserem mais profundamente que os hidrofilicos (lidocaína e mepivacaína), cujos anéis aromáticos se encaixariam na região do glicerol. A inserção em regiões mais profundas da bicam_da aumentaria a potência anestésica por facilitar o acesso dessas moléculas a sítios hidrofóbicos, no canal de sódio voltagem-dependente / Abstract: Literature carries many theories about the mechanism of action of local anesthetics (LA). We can highlight those that focus on the direct effect of LA on the sodium channel protein and the ones that consider the interaction of anesthetic molecules with the lipid membrane phase. The direct correlation between LA hydrophobicity and anesthetic potency is well known. So, it is reasonable to consider that the interaction of these amphiphilic compounds with the membrane could be of great importance, as well as the neutral (uncharged) forro interactio_ since its affinity for the membrane is higher than the protonated LA species. To better understand the LA - lipid membrane phase interactio_ we have chosen to study the neutral forro of four amino-amide local anesthetics (lidocaine, etidocaine, mepivacaine and bupivacaine) in unilamellar liposomes of phosphatidylcholine (EPC). The choice was made because these LA are clinically used and there are just a few studies involving the neutral species in membrane systems. These anesthetics belong to a homologous series but show quite different physicochemical properties such as hydrophobicity and steric parameters (mainly the cyclic vs. the non-cyclic). We have employed different spectroscopic techniques such as Electron Paramagnetic Resonance (EPR), Fluorescence, Infta-Red and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) of hydrogen and phosphorus to obtain information about the specific interaction of LA with the membrane. In EPR and fluorescence measurements membrane probes inserted to different depths of the lipid acyl chain revealed that ali the four anesthetics led to a decrease in membrane organizatio_ but with quantitative differences related to the preferential positioning of each molecule inside the bilayer. IR and phosphorus-NMR measurements have clearly shown that partition of the LA molecule favors the access of water molecules up to the phosphate and glycerol moieties. These results are quite compatible with the decrease in membrane organization and can be explained by the spacement created by the LA insertion in-between the lipid molecules. Hydrogen NMR eH-NMR) techniques evidenced LA partition inside the membrane, as shown by the broadening of the anesthetics lH peaks when they move from the water to the membrane phase. Longitudinal relaxation time (TI) measurements were quite useful in the investigation of the preferential positioning of LA in the bilayer: just the more hydrophobic anesthetics (etidocaine and bupivacaine) were able to disturb the mobility of lipid hydrogens in the acyl chain core region. Nuclear Overhauser effect (ROESY) experiments revealed LA:lipid cross-peaks consistent with the preferential insertion of these molecules. Considering that LA crosses the membranes in a fast way and that its location inside the bilayer is best represented by a distribution function (against the bilayer normal), we have brought together clear evidences of regions with greater probabilities of finding the LA, i.e., where the LA stay most of the time. A model for the LA location inside the bilayer is presented. We show here that local anesthetics partition causes a greater change in membrane organization in unilamellar than in multilamellar EPC vesicles, previously studied in our laboratory. Membrane perturbation is not proportional to the LA hydrophobicity, even when equal LA:lipid molar ratios are present inside the membrane. Each LA seems to have a preferential positioning inside the bilayer, determined by its chemical properties, i.e., the more hydrophobic (etidocaine and bupivacaine) prefer deeper regions than the more hydrophilic (lidocaine and mepivacaine), which aromatic rings would lye in the glycerol moiety. We believe that the deeper insertion would favor anesthetic potency by facilitating the access ofthe molecule to hydrophobic sites ofthe sodium channel protein / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular