Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-11-20T16:44:55Z No. of bitstreams: 1 Tunes.pdf: 27891545 bytes, checksum: 4feb76814de1de7da1d4a476de6f2134 (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2015-11-20T16:45:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tunes.pdf: 27891545 bytes, checksum: 4feb76814de1de7da1d4a476de6f2134 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-20T16:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tunes.pdf: 27891545 bytes, checksum: 4feb76814de1de7da1d4a476de6f2134 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Rene Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / No Brasil, a doença de Chagas e as leishmanioses têm importante impacto na saúde pública. Os fármacos usados no tratamento dessas enfermidades apresentam limitações que tornam necessária a busca por novas alternativas terapêuticas. Nesse sentido, no presente estudo foram selecionados sete produtos naturais bioativos (PNB) e um derivado de produto natural (dPNB) e suas atividades tripanocida e leishmanicida foram determinadas e/ou confirmadas. A eleuterine, a tiofenonaftoquinona (TNQ) e a aurentiacina foram descritas como leishmanicidas pela primeira vez, sendo suas atividades antiamastigota de 99, 99 e 98 %, respectivamente. O lapachol, a chalcona 1 e a chalcona 2 tiveram o efeito leishmanicida confirmado com atividade de 85, 99 e 99 %, respectivavente. Nenhuma substância foi considerada ativa no modelo de T. cruzi utilizado. Devido às quantidades de substâncias disponíveis, apenas o lapachol e a TNQ tiveram seus mecanismos de ação leishmanicida estudados. As concentrações inibitórias de 50% (CI50) da TNQ foram inferiores àquelas do lapachol em promastigotas (2 e 25 μM), amastigotas recuperadas de lesão (22 e 224 μM) e amastigotas intracelulares (7,4 e 84 μM). A razão entre a CI50 em amastigotas intracelulares e macrófagos foi utilizada para o cálculo do índice de seletividade, sendo este 3,8 para o lapachol e 7,7 para a TNQ. Os PNB e dPNB leishmanicida foram avaliados quanto à atividade inibitória da enzima tripanotiona redutase (TR), sendo que nenhum foi capaz de inibir a enzima. Os efeitos induzidos por TNQ e lapachol sobre a atividade mitocondrial de promastigotas foram avaliados por citometria de fluxo e respirometria. O tratamento com lapachol induziu perda do potencial de membrana mitocondrial e reduziu o consumo de oxigênio pelos parasitos. Por sua vez, a TNQ não alterou esses parâmetros. Análises de microscopia eletrônica de transmissão mostraram que o tratamento com lapachol ou TNQ induziu danos no complexo de Golgi e na bolsa flagelar, formação de vesículas e perfil de autofagia. O lapachol, mas não a TNQ, também induziu alterações ultraestruturais nas mitocôndrias das promastigotas. Em conjunto, os resultados permitem propor que a mitocôndria seja um importante alvo celular para o lapachol. Uma vez que a TNQ não causou alterações na mitocôndria dos parasitos, mas induziu danos em outras organelas, pode-se propor que seu mecanismo de ação esteja relacionado à indução de estresse oxidativo. Este trabalho reforça a importância dos PNB na descoberta de novas substâncias bioativas, as quais podem ser objeto de estudos de mecanismos de ação, a fim de se expandir o conhecimento disponível para o processo de desenvolvimento de novos fármacos usados para o tratamento de endemias que afligem milhões de pessoas como as leishmanioses e a doença de Chagas. / In Brazil, Chagas disease and leishmaniasis cause great impact on public health. The drugs currently used to treat these diseases have limitations that make necessary the search for new therapeutic alternatives. In this context, seven bioactive natural products (BNP) and one derivative (BNPd) were selected for investigations. Their trypanocidal and leishmanicidal activities were detected or confirmed. Eleutherine, naphthothiophenquinone (TNQ) and aurentiacin had their leishmanicidal activity described for the first time in this study, reducing almost 100% of the parasites growth. Lapachol, chalcone 1 and chalcone 2 had their leishmanicidal activity confirmed. None were active on T. cruzi intracellular amastigote and trypomastigote model. Because of the available amounts of compounds, only lapachol and TNQ had their leishmanicidal mechanism of action studied. The inhibitory concentrations of 50% of the parasite growth (IC50) induced by TNQ were inferior of that of lapachol in promastigotes (2 μM and 25 μM), lesion derived amastigotes (22 μM and 224 μM) and intracellular amastigotes (7.4 μM and 84 μM). The ratio between the IC50 on macrophages and intracellular amastigotes was used to calculate the selectivity index, lapachol’s was 3.8 and TNQ’s was 7.7. The leishmanicidal BNP and BNPd were evaluated as to their ability to inhibit trypanothione reductase (TR) and none of the compounds were able to inhibit the enzyme. The effects induced by the compounds on promastigotes mitochondrial activity were assessed using flow citometry and respirometry. Treatment using lapachol induced loss of mitochondrial membrane potential and reduced oxygen consumption by the parasites. On the other hand, TNQ did not alter those parameters. Transmission electron microscopy showed that lapachol and TNQ induced damage to the Golgi complex, flagellar pocket, formation of vesicles and autophagy profile. Lapachol, but not TNQ, induced ultrastrucutral alterations on promastigotes mitochondria. These results suggest that mitochondria are an important target for lapachol. As TNQ did not alter the parasites mitochondrial function or structure, but induced important ultrastructural alterations in other organelles, we can assume that its mechanism of action could be related to induction of oxidative stress. The present work reinforces the importance of BNP in the discovery of new active compounds that can be used for mechanism of action studies, contributing to the knowledge required for drug development to treat diseases that afflict millions of people worldwide such as leishmaniasis and Chagas diseases

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2016-04-12T19:03:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_BCM_EmersondeCastroBarbosa.pdf: 6431092 bytes, checksum: 15243f7b5580193cfc7b7ad5b935a77a (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2016-04-12T19:06:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_BCM_EmersondeCastroBarbosa.pdf: 6431092 bytes, checksum: 15243f7b5580193cfc7b7ad5b935a77a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T19:06:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_BCM_EmersondeCastroBarbosa.pdf: 6431092 bytes, checksum: 15243f7b5580193cfc7b7ad5b935a77a (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / Produtos naturais são potenciais fontes alternativas para o desenvolvimento de antivirais para o tratamento da dengue, assim como de outras doenças causadas por vírus da família Flaviviridae ou mesmo para um amplo espectro de viroses. Neste estudo foi feita a triagem da atividade in vitro contra o Dengue virus 2 (DENV-2) de 3101 extratos, provenientes de plantas e de fungos da Coleção de Amostras para Bioensaios da Fiocruz. Para tal, células BHK-21 foram infectadas com DENV-2 e tratadas simultaneamente com 25 μg/mL de extrato sendo o resultado analisado por dois métodos: observação do grau de inibição do efeito citopático (ECP) por microscopia óptica e análise da viabilidade celular pelo ensaio colorimétrico do MTT. Dentre os 3101 extratos testados, 115 extratos apresentaram atividade antiviral contra DENV-2 e foram selecionados para a determinação da respectiva concentração efetiva 50 (CE 50). Cinquenta e cinco destes extratos foram obtidos de plantas pertencentes a 20 famílias distintas: Amaryllidaceae (3), Annonaceae (1), Asteraceae (5), Begoniaceae (1), Clusiaceae (1), Combretaceae (1), Erythroxylaceae (1), Fabaceae 4), Lythraceae (2), Malpighiaceae (8), Malvaceae (1), Melastomataceae (2), Melochia (1), Myrtaceae (3), Rubiaceae (8), Sapindaceae (9), Ochnaceae(1), Primulaceae (1), Vitaceae (1), Vochysiaceae (1). Os demais extratos (60) foram obtidos de culturas de fungos endofíticos coletados no Brasil, no continente Antártico e no Deserto do Atacama, ainda não identificados. Até o momento, os extratos vegetais mais promissores foram obtidos de plantas da família Amaryllidaceae (IS = 32,15) e da família Fabaceae (IS = 20,47) e (IS = 24,47). Vinte extratos fúngicos apresentaram valores de CE 50 que variaram entre 3,1 a 12,5 μg/mL e sem citotoxicidade aparente até a concentração de 100 μg/mL. Nossos resultados mostram que tais plantas e fungos são fontes promissoras de substâncias com ação antiviral contra DENV. / Natural products are potential alternat ive sources for the development of antiviral drugs for dengue treatment of, as well as for other diseases caused by viruses of the Flaviviridae family or even caused by a br oad spectrum of viruses. In this study, were performed an in vitro screening for activity against Dengue virus (DENV-2) of 3101 extracts fr om plants and fungi belonging to Fiocruz Minas extract sample collection. To this end, BHK-21 cells infected with DENV-2 were simultaneously treated with 25 μg/mL of extract and t he results analyzed by two methods: observing the degree of inhibiti on of DENV cytopathic effect (CPE) by optical microscopy and also by analysis of cell viability MTT colorimetric assay. Among the 3101 extracts tested, 115 extrac ts showed antiviral activity against DENV-2 and were selected for determination of its half maximal effective concentration (EC 50 ). Fifty-five of these extracts ar e taken from plants belonging to 20 different families: Amaryllidaceae (3), Annonaceae (1), Asteraceae (5), Begoniaceae (1), Clusiaceae (1), Combretaceae (1), Erythroxylaceae (1), Fabaceae (4), Lythraceae (2), Malpighiaceae (8), Malvaceae (1), Melastomataceae (2), Melochia (1), Myrtaceae (3), Rubiaceae (8), Sapindaceae (9), Ochnaceae (1), Primulaceae (1) Vitaceae (1), Vochysiaceae (1). The other extracts (60) were obtained from endophytic fungal cu ltures collected in Brazil, from Antarctic and the Atacama Desert soils, not identified yet. To date, the most promis ing plant extracts were obtained from plants of the Amaryllidaceae family (IS = 32.15) and Fabaceae (IS = 20.47) and (IS = 24.47). Twent y fungal extracts showed EC 50 values ranging from 3.1 to 12.5 mg/mL without any apparent cyt otoxicity up to the concentration of 100 μg/mL. Our results show that these pl ants and fungi are prom ising sources of substances with antiviral action against Dengue virus.

Made available in DSpace on 2016-05-02T13:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 natiele_ferreira_ioc_mest_2015.pdf: 10259450 bytes, checksum: c4b782d98c9d1451e1f3f98eb0cae9dd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Os receptores purinérgicos são proteínas expressas na membrana plasmática de diversos tipos celulares e são ativadas por purinas e pirimidinas extracelulares. Eles são classificados em receptores P1 e P2, de acordo com o tipo de ligante fisiológico, entretanto, os P2R são ainda subdivididos nas classes: P2XR, que abrange os subtipos ionotrópicos e P2YR, que agrupa os subtipos acoplados à proteína G. Dentre os P2YR, os subtipos P2Y2 e P2Y4 vem sendo amplamente estudados em virtude de suas funções sobre diversos sistemas biológicos. Uma vez ativados pelo UTP, estes receptores promovem a ativação e inibição de canais iônicos, controlam o fluxo de íons através da membrana, induzem um aumento de cálcio intracelular, além de estimular a proliferação celular. Em vista disso, muitos grupos de pesquisa já vem estudando o P2Y2 e o P2Y4 como alvos terapêuticos para o tratamento de diversas doenças, tais como fibrose cística, doença do olho seco, doença de Alzheimer, entre outras. Entretanto, a escassez de moléculas com propriedade antagonista seletiva sobre estes receptores dificulta o avanço da caracterização de novos papéis funcionais associados a eles, e neste contexto, os produtos naturais podem atuar como uma importante fonte para a descoberta de compostos que apresentem a característica almejada Por isso, o objetivo deste trabalho foi padronizar uma metodologia de mensuração de cálcio intracelular induzido pelo UTP em células da linhagem de macrófagos murinos J774.G8 e realizar a triagem de extratos oriundos de produtos naturais a fim de identificar compostos com atividade antagonista sobre o P2Y2R e o P2Y4R. Para isso, foi padronizado um protocolo de carregamento celular com o indicador de cálcio Fluo-4AM com posterior leitura dos sinais de cálcio no FlexStation III em células J774.G8. A partir desta padronização foi realizada a caracterização dos subtipos de receptores P2 expressos nestas células que possuem vias de sinalização que aumentam o cálcio intracelular, além da triagem de 78 extratos de origem natural para averiguar a sua atividade antagonista sobre receptores P2YR ativados por UTP. Nesta triagem, identificamos 7 extratos com atividade antagonista sobre o aumento de cálcio induzido pelo UTP e que não demonstraram citotoxicidade após o tratamento de 15 e 60 minutos. Com isso, acreditamos que essa metodologia seja capaz de identificar novos antagonistas para estes receptores, o que irá contribuir significativamente para o campo de Farmacologia de Receptores Purinérgicos / The purinergic receptors are proteins expressed in plasma membrane of many cell types that are activated by extracellular purines and pyrimidines. They are classified in P1 and P2 receptors, according to physiological ligand. However, the P2R are further subdivided in two classes: P2X for ionotropic subtypes and P2Y for G-protein coupled ones. Among P2YR, the P2Y2 and P2Y4 subtypes has been widely studied due to their functions in many biological systems. Once activated by UTP, these receptors promote the activation and inhibition of ion channels, control the flow of ions through the membrane, induce an increase of intracellular calcium and stimulate the cell proliferation. In view of this, many research groups have been studying the P2Y2 and P2Y4 as therapeutic targets for the treatment of several diseases like Cystic Fibrosis, Dry Eye Disease, Alzheimer, among others. However, the lack of molecules with selective antagonist property on these receptors difficults the advancement of characterization of new functional roles associated with them, and in this context, natural products may act as an important source for the discovery of compounds that present this desired feature. Therefore, the aim of this study was to standardize a methodology for measurement of intracellular calcium mobilization induced by UTP in a murine macrophage cell line J774.G8 and perform the screening of extracts derived from natural products in order to identify compounds with antagonist activity on the P2Y2R and P2Y4R. For this, it was standardized a protocol of cell labeling with calcium indicator Fluo-4AM in J774.G8 cells with subsequent detection of calcium signals in FlexStation III. With this standardization, it was characterized the P2 receptors subtypes expressed in this cell line that have signaling pathways of increase of intracellular calcium and the screening of 78 extracts from natural origin to verify its antagonist activity on P2YR receptors activated by UTP. In this screening, we identified 7 extracts with antagonistic activity on the increase of calcium induced by UTP and they did not demonstrate cytotoxicity after treatment 15 to 60 minutes. Thus, we believe that this method is able to identify new antagonists to these receptors, which will significantly contribute to the Purinergic Receptors Pharmacology field.

TOGASHI, R. H. Atividade biológica das lectinas de sementes de erythrina fusca e velutina, de algas marinhas hypnea musciformes, bryothamnion seaforthii e triquetrum e do produto natural diterpeno casbano, em culturas de pseudomonas aeruginosa. 2010. 82 F. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2010. / Submitted by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2016-06-07T15:29:49Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_rhtogashi.pdf: 31631991 bytes, checksum: f1ded1dee8bb4f2cc72557b303d61a93 (MD5) / Approved for entry into archive by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2016-06-08T12:09:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_rhtogashi.pdf: 31631991 bytes, checksum: f1ded1dee8bb4f2cc72557b303d61a93 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-08T12:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_rhtogashi.pdf: 31631991 bytes, checksum: f1ded1dee8bb4f2cc72557b303d61a93 (MD5) Previous issue date: 2010 / In this study the biological activity of seeds lectins from Erythrina velutina and fusca, marine algae Hypnea musciformis, Bryothamnion seaforthii and triquetrum and the diterpene casbane, a natural product isolated from Croton nepetaefolius was evaluated upon Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145. We compared the in vitro effect of lectins and diterpene casbane on colonies of P. aeruginosa in microtiter plates. Investigated the action of lectins from marine algae H. musciforme of seeds of Erythrina velutina, and diterpeno casbano in the process of formation of P. aeruginosa biofilm on polystyrene plates, and identified among lectins: E. velutina, H. musciforme and diterpene casbane, the one with greater potential for application in controlling the growth of colonies of P. aeruginosa. The lectins tested were able to inhibit growth and biofilm formation of P. aeruginosa in the studied conditions. Moreover, diterpene casbane at a concentration of 500 mg/mL in 18 hours, was able to inhibit the growth of P. aeruginosa in 40%, compared to positive control. This inhibition was observed until a concentration of 125 mg/mL. However, the inhibition of biofilm formation of P. aeruginosa there was no observed at the concentrations used in this study / Neste trabalho avaliamos a atividade biológica de lectinas de sementes de Erythrina fusca e velutina, de algas marinhas Hypnea musciformes, Bryothamnion seaforthii e triquetrum e do diterpeno casbano, um produto natural isolado de Croton nepetaefolius, sobre Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145. Foi comparada a ação in vitro das 5 lectinas e do diterpeno casbano, sobre colônias de P. aeruginosa, em placas de poliestireno. Investigada a ação das lectinas de alga marinha H.musciforme, de sementes de Erythrina velutina, e do diterpeno casbano, no processo de formação do biofilme bacteriano de P.aeruginosa, em placas de poliestireno; e identificado entre as lectinas de E.velutina, H.musciforme e diterpeno casbano, aquele com maior potencial de aplicação no controle do crescimento de colônias de P. aeruginosa. As lectinas testadas não foram capazes de inibir o crescimento e a formação de biofilme de Pseudomonas aeruginosa nas condições experimentadas. Por outro lado, diterpeno casbano, na concentração de 500 μg/mL em 18 horas, foi capaz de inibir o crescimento de P. aeruginosa em 40%, comparado ao controle positivo. Esta inibição foi observada até uma concentração de 125 μg/mL. Entretanto, não foi observada inibição da formação do biofilme da P. aeruginosa nas concentrações utilizadas neste estudo

Orientador: Danielle Goveia / Resumo: Estudos epidemiológicos mostram que uma parcela significativa da população mundial, independente de idade, etnia e localização geográfica, apresenta baixos níveis séricos de vitamina D3. Neste contexto, a incorporação da vitamina D3 em novos sistemas de liberação de fármacos, como os sistemas transdérmicos, têm sido apontados como alternativa para a administração deste medicamento. A extração da nanocelulose de fibras vegetais e sua utilização na fabricação de insumos da área da saúde tem se destacado na medicina, pois apresenta propriedades como biocompatibilidade, biodegradabilidade e baixa toxicidade. A celulose tem um longo histórico de aplicações na área da saúde, agindo como mediador na liberação controlada de fármacos, mas sua utilização nanoestruturada em membranas, como sistema de liberação local de fármacos ainda é um desafio. Neste estudo foi desenvolvida uma membrana, pela técnica de “casting”, de nanocelulose extraída do linter de algodão e vitamina D3 acrescidos dos componentes, álcool polivinílico, glicerina e tween 80. A nanocelulose e as membranas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV-FEG), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), teste de tração no dinamômetro e a cinética de liberação do fármaco por espectroscopia molecular no ultravioleta visível (UV-Vis). A membrana apresentou reprodutibilidade na síntese, ótimas propriedades físicas como flexibilidade, transparência e elasticidade,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Epidemiological studies show that a significant portion of the population has low serum vitamin D3 levels, regardless of age, ethnicity and geographical location. In this context, the incorporation of vitamin D3 in new drug delivery systems, such as transdermal systems, has been suggested as an alternative for the administration of this drug. The extraction of nanocellulose from plant fibers and its use in the manufacture of health inputs has been highlighted in medicine, as it has properties such as biocompatibility, biodegradability and low toxicity. Cellulose has a long history of healthcare applications, acting as a mediator in controlled drug release, but its nanostructured use in membranes as a local drug delivery system is still a challenge. In this study a membrane was developed by casting technique of nanocellulose extracted from cotton linter and vitamin D3 plus the components, polyvinyl alcohol, glycerin and tween 80. Nanocellulose and membranes were characterized by high scanning electron microscopy. resolution (SEM-FEG), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), dynamometer tensile test and drug release kinetics by visible ultraviolet molecular spectroscopy (UV-Vis). The membrane showed reproducibility in synthesis, excellent physical properties such as flexibility, transparency and elasticity, as well as adequate resistance for biomedical applications. Through the FT-IR it was observed the presence of all active components in the sample, without structura... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Euphorbia cotinifolia apresenta muitas atividades biológicas sendo utilizada na medicina popular para cauterizar feridas e como um purgante em pequenas doses. O presente estudo teve como objetivo determinar o teor de compostos fenólicos e flavonoides, a atividade antimicrobiana, antioxidante e a toxicidade dos extratos hidroetanólicos de raiz, caule, folha e fruto de E. cotinifolia. Foi realizada triagem fitoquímica, dosagem de compostos fenólicos pelo método de Folin-Ciocalteau, flavonoides pelo método de cloreto de alumínio e análise química por CLAE. A atividade antimicrobiana foi determinada pela técnica de difusão em ágar e a determinação da concentração inibitória mínima (CIM) pela técnica de diluição em caldo utilizando cepas padrões. Foi determinada também a concentração microbicida mínima (CMM). A atividade antioxidante foi determinada pelo método do sequestro do radical livre DPPH. A citotoxicidade foi avaliada pelo método MTT em cultura celular BHK. Todos os extratos hidroetanólicos de Euphorbia cotinifolia apresentaram compostos fenólicos, bem como a presença de metabólitos secundários como taninos e flavonoides, atividade antimicrobiana e antioxidante. A análise em CLAE sugeriu a presença de ácido cafeico para os extratos de folha fresca e seca e demonstrou uma maior concentração de compostos fenólicos na folha seca. Nenhum dos extratos apresentou atividade antimicobacteriana e citotoxicidade in vitro. / Euphorbia cotinifolia has many biological activities being used in folk medicine to cauterize wounds and as a purgative in small doses. The present study aimed to determine the content of phenolic compounds and flavonoids, antimicrobial and antioxidant activity and toxicity of hydroethanolic extracts of root, stem, leaf and fruit of E. cotinifolia. Was performed chemical screening, measurement of phenolic compounds by Folin-Ciocalteau reagent method, flavonoids by aluminum chloride method, chemical analysis by HPLC. The antimicrobial activity was determined by agar diffusion and minimum inhibitory concentration (MIC) by broth dilution technique using standard strains. The minimum microbicidal concentration (CMM) was also determined. The antioxidant activity was determined by the kidnapping of DPPH free radical method. Cytotoxicity was assessed by the MTT method in BHK cell culture. All hydroethanolic extract of Euphorbia cotinifolia presented phenolic compounds, as well as presence of secondary metabolites such as tannins and flavonoids, antimicrobial and antioxidant activity. The HPLC analysis suggested the presence of caffeic acid for extracts of dry leaf and fresh. Dry leaf showed a higher concentration of phenolic compounds. None of the extracts showed antimicrobial activity and cytotoxicity in vitro. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

Estratégias guiadas por genoma foram utilizadas a fim de examinar o potencial biossintético de microorganismos da classe Betaproteobacteria no âmbito de Produtos Naturais. Uma estratégia capaz de ser expandida para todos os tipos de microorganismos foi criada para estimar as reações enzimáticas das Peptideo Sintetases Não Ribossomais a fim de sistematizar a e analisar suas similaridades biossintéticas. Todas as bases de dados e software user-friendly foram adotadas a fim de tornar esta estratégia simples e mais abrangente. Elas foram NCBI, KEGG, NORINE, antiSMASH, Cystoscape, Gitools, MEGA e Clustal. Os resultados tornaram possível a criação de uma stratégia, chamada XPAIRT (eXPAndable Identification of amino acids in nonRibosomal peptides Tendencies) correlacionando pares de peptídeos e seus genomas similares via Jaccard Index e filogenia. Neste contexto, espécies Betaproteobacteria mostraram sintetizar produtos naturais seguindo certa similaridade biossintética na montagem de monômeros para a construção do esqueleto peptídico. Subunidades estruturais tais como asp.ser e orn.ser foram amplamente encontradas. Essas similaridades foram correlacionados gerando índice de similaridade entre espécies e sua distribuição entre genomas semelhantes, que foram nomeados como contribuíntes. Quanto maior a identidade genômica de um cluster de gene biossintético para um produto natural de forma geral, maior a chance de um contribuínte expressar pares similares relativos ao cluster em questão. A partir de análises de contagem de clusteres de genes biossintéticos, pôde-se eleger microorganismos promissores para isolamento de amostras ambientais. Essas análises mostraram que espécies do gênero Burkholderia são as mais promissoras quando comparadas a todos os genomas disponíveis da subclasse Betaproteobacteria. Análises genômicas da espécie padrão do gênero, Burkholderia thailandensis mostraram que cromossomos 1 e 2, em comparação a uma cepa produtora de antibióticos padrão, S. coelicolor, não apresentarem mesmas informações para biossíntese de compostos, mas apresentam similaridades de classes, sendo elas, Terpenos, T1PKS, Bacteriocinas e Peptídeos Não Ribossomais. Todos os resultados não tiveram correlações com os clusteres de S. coelicolor evidenciando que B. thailandensis apresenta-se promissora para a descoberta de novos compostos. Como espécies do gênero Burkholderia foram o principal alvo neste trabalho, um método guiado por genoma foi desenvolvido para isolar tanto quanto possível cepas de amostras ambientais. O método levou em consideração as necessidades básicas de um microorganismo para sobreviver: a) o tipo de microbioma que os microorganismos de interesse se encontram, analizados através de resultados de metagenômica, b) resistência à antibióticos e metais, c) capacidade de metabolizar compostos com papel biológico, d) crescimento celular e nutrientes, e e) variações de pH e crescimento celular. Todas as análises foram cruzadas e os melhores candidatos à composição de meios de culturas celular específicos para o isolamento de microorganismos do gênero Burkholderia foram selecionados. A estratégia foi bem-sucedida para diversos tipos de amostras. Estes experimentos excepcionais demonstraram a eficácia na resolução de problemas químico-biológicos auxiliando a análise posterior de novos produtos naturais. / Genome-guided strategies were applied to examine Betaproteobacteria species potential for the biosynthesis of nonribosomal peptides. A generalizable strategy was created to track similarities in enzymatic reactions of nonribosomal peptides synthetases in order to organize their capability of assembling monomers building the peptides backbones. Databases and user-friendly software were adopted making this strategy a comprehensive one. Databases and software adopted, as well as, NCBI, KEGG, NORINE, antiSMASH, Cystoscape, Gitools, MEGA e Clustal were used for this purpose. Betaproteobacteria species showed to possess biosynthetic similarities in assembling monomers for the peptide backbone of a nonribosomal peptide. These evidences were correlated giving similarities indexes between species and their distribution between similar genomes. Predictions were fragmented in several ways, for example, monomers, pairs and triads. Correlation analyses displayed that pairs it is the best way of tracking similarities. This result turned possible to create a strategy, named XPAIRT (eXPAndable Identification of amino acids in nonRibosomal peptides Tendencies) correlating pairs of peptides and their similar genomes via Jaccard Index and phylogeny. Thought these investigations it was noticed that Betaproteobacteria species generally assemble asp.orn and orn.ser, mainly Burkholderia species, among other pairs of peptides. Further analysis showed that species from the genera Burkholderia are the most promising ones due to their Biosynthetic Gene Cluster counting for all available Betaproteobacteria genomes. These species were further analyzed and a standard strain, Burkholderia thailandensis, was used to the identification of intraspecific variation for their biosynthetic potential. A specific study on Biosynthetic Gene Cluster variation was proceeded for discovering disparities between chromosomes 1 and 2, and a standard antibiotic producer strain, S. coelicolor. Results showed that B. thailandensis have different possibilities for biosynthesizing natural products. Even thought, common classes of compounds such as, Terpenes, Bacteriocins, T1PKS and Nonribosomal Peptides were identified for all strains. As Burkholderia species were the main target in this work, a genome-guided method was developed for isolating as much strains as possible from environmental samples. This very method took into account the basic needs for a microorganism to survive: a) the type of microbiome that microorganisms of interest coexist, analyzed through metagenomics, b) resistance to antibiotics and metals, c) ability to metabolize compounds with biological role, d) cell growth related to different nutrients, and e) cell growth under pH variations. The strategy was successful for diverse types of samples. These exceptional experiments are part of a novel way of working with Natural Products, using genomic, bioinformatics and visual statistical analysis in order to access common characteristics and uniqueness of species guiding the search of medically relevant natural products. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Made available in DSpace on 2014-06-03T19:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 4 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 44.pdf: 10707792 bytes, checksum: c5125ab7f60ab003fc772f74c8c4517f (MD5) 44.pdf.txt: 668966 bytes, checksum: 99d869753275b20698a78896e6240b59 (MD5) 44.pdf.jpg: 1554 bytes, checksum: 1e3f2b67d245dd5c72e348d82e4541ba (MD5) Previous issue date: 2004 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Fármacos/Farmanguinhos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / BUSCA DE PRODUTOS NATURAIS BIOATIVOS EM PLANTAS DAS FAMÍLIAS MYRTACEAE (Siphoneugena densiflora Berg) E VERBENACEAE (Vitex polygama Cham.). Neste trabalho estão sendo descritas trinta e sete substâncias identificadas de V. polygama Cham. e trinta e duas de S. densiflora Berg, provenientes do estudo fitoquímico de seus respectivos extratos. Destas, quatro substâncias isoladas de S. densiflora são destacadas por serem inéditas na literatura, a saber: 6βhidroximaslinato de βD-glucopiranosila; 4-O-α-L-2 -O-acetilramnopiranosídeo do ácido elágico e seu regioisômero com o grupo acetila na posição 3 e a siphoneugenina. São relatadas as atividades inibitórias enzimáticas de várias das substâncias identificadas, e de seus extratos de origem, sobre as enzimas gliceraldeído -fosfatodesidrogenase glicossomal (gGAPDH), de Trypanosoma cruzi; adenina fosforribosiltransferase (APRT), de Leishmania tarentolae; e pectinase, do fungo Leucoagaricus gongylophorus, simbionte da formiga cortadeira Atta sexdens rubropilosa. Dentre todas as substâncias testadas, os taninos castalagina e casuarinina se revelaram os mais promissores inibidores com valores de CI50 de 7,5 e 1,8 µM sobre a gGAPDH e 3,3 e 1,8 µM sobre a APRT, respectivamente. Como os taninos podem precipitar proteínas e causar uma ação inibitória não específica, foram realizados estudos sobre a interação deles com os reagentes dos ensaios enzimáticos. São relatadas as atuações biológicas in vitro de algumas substâncias sobre as formas tripomastigotas de T. cruzi; sobre as lagartas de 1º e 2º instar da mariposa, praga do milho, Spodoptera frugiperda; sobre as bactérias Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Micrococcus roseus e sobre os fungos Leucoagaricus gongylophorus, Candida albicans, Cryptococcus laurentii, Sacharomyces cerevisae e Trichosporon cutaneum. A mistura dos flavonóis glicosilados 3-O + 4 -O-β-D-glucopiranosil quercetina apresentou a maior atividade tripanocida (1,1 mM; 97 % lise contra 0,6 mM; 100 % lise da violeta genciana), ressaltando-se que sua CI50 sobre a gGAPDH foi de 20 µM. Os extratos metanólicos e hidrometanólicos dos galhos, caule, folhas e cascas da raiz de S. densiflora causaram 100 % de morte das lagartas de S. frugiperda, a uma concentração de 1000 ppm. Do extrato metanólico de folhas de S. densiflora foram isolados dois flavonóides: quercetina e quercitrina que, a uma concentração de 100 ppm, provocaram 78 e 85 % de morte das lagartas. Os taninos casuarinina e 4-O-α-raminopiranosídeo do ácido elágico, na mesma concentração, atuaram principalmente como fagoinibidores. O extrato hidrometanólico de folhas de V. polygama teve uma atividade inseticida de 60 % sobre S. frugiperda a uma concentração de 1000 ppm. Dele foram isoladas as misturas das flavonas di-C-glicosiladas carlinosídeo, schaftosídeo e seus respectivos isômeros, os quais apresentaram atividade inseticida relatada na literatura (SIMMONDS, 2001). O extrato hidrometanólico de folhas de S. densiflora apresentou uma atividade bactericida (halo de inibição de 11 mm) tão intensa quanto a do antibiótico tetraciclina (10 e 12 mm) para as bactérias P. aeruginosa e M. roseus. Das substâncias ensaiadas, apenas a mistura do cafeoil-6-O-a + β-D-glicopiranosídeo foi relativamente ativa sobre o fungo L. gongylophorus causando 60 % de inibição de seu crescimento, a uma concentração de 50 µg/mL. Também está sendo narrado o desenvolvimento de um método, usando-se CLAE, para a análise e quantificação da 20-hidroxiecdisona presente no extrato metanólico de galhos de V. polygama, em virtude de suas inúmeras atividades biológicas e grande uso e importância na indústria farmacêutica.

Orientador: Clarice Weis Arns / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-18T22:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padilla_MarinaAiello_M.pdf: 819976 bytes, checksum: ee10d49c35496b65a75f47504870ce54 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os herpesvírus são responsáveis por enfermidades importantes em humanos e animais. Em animais, estão associados a doenças que causam grandes perdas econômicas. Em humanos, a gravidade da enfermidade é maior quando os pacientes são imunossuprimidos. Além disso, já existem cepas mutantes resistentes aos medicamentos disponíveis. Visto as dificuldades associadas a prevenção e tratamento das infecções por herpesvírus, a utilização de produtos de plantas como antivirais apresenta - se como alternativa. O Cerrado Brasileiro é um bioma que localiza -se praticamente todo no Brasil e apresenta mais de 10.000 espécies de plantas. Essas plantas podem potencialmente servi r de fonte de compostos farmacologicamente ativos. Assim, o presente trabalho teve como objetivos avaliar a atividade antiviral , atividade virucida e o índice de seletividade (SI) de extratos de plantas do Cerrado contra os herpesvírus suíno tipo 1 (SuHV-1), equinotipo 1 (EHV-1) e vírus do herpes simplex tipo 1 (HSV-1) . Inicialmente, os extratos liofilizados foram submetidos aos testes de citotoxicidade em células MDBK e Vero para determinar a concentração máxima não tóxica (CMNT). Dos extratos, quatro apresentaram as mesmas CMNT's em ambas as linhagens mas, em geral , os extratos foram mais citotóxicos para células Vero. A seguir, com base na CMNT, foram realizados os testes de atividade antiviral para os vírus HSV-1 e EHV-1 em células Vero, e SuHV-1 em MDBK. Os resultados demonstraram que 50% dos extratos apresentaram atividade contra pelo menos um dos herpesvírus estudados, com destaque para as espécies Banisteriopsis variabil is , Byrsonima intermedia e Xylopia aromática que foram ativas contra os t rês herpesvírus, e o extrato da Stryphnodendron adstringens , ativo contra o HSV-1 e SuHV-1. Os extratos que apresentaram atividade antiviral foram então testados quanto a atividade virucida e os resultados submetidos ao cálculo do SI. O extrato foi considerado ativo quando o índice de inibição viral ( IIV) foi maior ou igual a 1,5 ou apresentou PI% (porcentagem de inibição) maior ou igual a 97%. Quanto ao SI, foram considerados ativos os extratos que apresentaram valores iguais ou superiores a 4. A atividade virucida foi observada em 75% dos extratos contra pelo menos um dos herpesvírus testados. As espécies que apresentaram os resultados mais promissores foram: B. variabil is, X. aromática, S. adstringens e B. intermedia. Esta última foi então utilizada em testes adicionais com a variação da concentração, e demonstrou atividade antiviral e virucida em concentrações inferiores a CMNT contra os herpesvírus testados. Assim, o presente trabalho demonstra o potencial de plantas do Cerrado como fonte de compostos com atividade antiviral e virucida. Estudos adicionais são necessários para avaliar os mecanismos de ação e os compostos químicos responsáveis pela atividade observada / Abstract: Herpesviruses are responsible for important diseases in humans and animals. In animals, they are associated with economically important diseases worldwide. In humans, they represent serious threats to public health, and the severity of the illness increases in immunocompromised patients. In addition, there are mutant strains that are resistant to available drugs. Because of the difficulties associated with the prevent ion and treatment of herpesvirus infect ions, the use of plant products as antivirals can be an alternative. The Brazilian Cerrado is a biome located almost entirely in Brazil has over 10,000 species of plants. These plants can potentially be used as a source of pharmacologically active compounds. There for , this study aimed to evaluate the antiviral activity, virucidal activity and the selectivity index (SI) of extracts from Cerrado plants against suid herpesvirus type 1 (SuHV-1) equid type 1 (EHV-1) and herpes simplex virus type 1 (HSV-1). Initially, the lyophilized extracts were tested for cytotoxicity in MDBK and Vero cells to identify t he maximum nontoxic concentration (MNTC). Of the extracts, four showed the same MNTC for both cells, but the extracts were generally more toxic to Vero cells. Then, based on the MNTC, antiviral activity tests were performed against HSV-1 and EHV-1 in Vero cells and SuHV-1 in MDBK cells. The results demonstrated that 50% of the extracts showed activity against at least one of the herpesviruses studied. In particular, the extracts from Banisteriopsis variabil is, Byrsonima intermedia and Xylopia aromatica, were active against all of the herpesviruses, and the extract from Stryphnodendron adstringens was active against HSV-1 and SuHV-1. The extracts that showed antiviral activity were also tested for virucidal activity, and the SI was calculated. An extract was considered active when the viral inhibition index (VII) was greater than or equal to 1.5 or showed a PI% (percent inhibition) greater than or equal to 97%. As for the SI, extracts were considered active when the displayed values greater than or equal to four. Virucidal activity was observed in 75% of the extracts against at least one of the herpesviruses tested. The species that showed the most promising results were: B. variabil is , X. aromatica, S. adstringens and B. intermedia. Was used for additional testing with varying concentrations, and demonstrated antiviral and virucidal activities at concentrations lower than the MNTC against the herpesviruses tested. Therefore, this study demonstrates the potential of Cerrado as a source of compounds with antiviral and virucidal activities. Additional studies are necessary to evaluate the mechanisms of act ion and the chemical compounds responsible for the observed activity / Mestrado / Ciencias Basicas / Mestre em Clinica Medica

Orientadores: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Fabio Marcio Squina / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T10:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FrancoCairo_JoaoPauloLourenco_M.pdf: 11009698 bytes, checksum: 254e86d9d04cefe39d74fdc50ea31f23 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os bioprodutos derivados de resíduos lignopolissacrídico, entre eles o etanol de segunda geração ou bioetanol lignocelulósico, são considerados um produto energético sustentável, sendo a transformação dos polissacarídeos da parede celular vegetal em açúcares fermentáveis, um dos principais desafios desta cadeia produtiva. O uso de enzimas (hidrolases glicolíticas) neste procedimento é de extrema importância e a descoberta e caracterização de novas hidrolases serão de grande avalia para o melhoramento e desenvolvimento dessa atividade econômica. Cupins exercem um papel importante na ciclagem de carbono e nitrogênio no meio ambiente. Responsabilizando-se por cerca de 90% da degradação da matéria vegetal-seca em florestas tropicais, os cupins são considerados ecologicamente como um biorreator natural de transformação de materiais lignocelulósicos em açúcares. Seu "arsenal" enzimático (endógeno e simbiôntico) é uma fonte de enzimas que agem em um sinergismo eficiente e que deve ser estudada visando a sua aplicação biotecnológica (Digestoma). O objetivo desse dissertação foi de obter informações sobre o digestoma de C. gestroi, em particular identificando hidrolases glicolíticas (polissacaridases) desse digestoma por abordagens de bioquímica e metaproteômica, além de caracterizar funcionalmente cinco hidrolases glicolíticas e enzimas acessórias do cupim C. gestroi identificados em seu metranscriptoma. A caracterização bioquímica do extrato bruto protéico de C. gestroi mostrou que o mesmo é capaz de hidrolisar diferentes tipos de ligações glicosídicas em diversos substratos polissacarídeos naturais em diversos pH diferentes (pH 4 - pH 8). A análise do metaproteoma identificou cerca de 55 proteínas com similaridades com hidrolases glicolíticas, sendo a ocorrência dessas proteínas validadas funcionalmente como dados de ensaios enzimáticos e análise de eletroforese capilar. A caracterização funcional de uma Endo-ß-1,4-glicosidase (EG1Cg - GH9) e uma ß-1,4-glicosidase (BG1Cg - GH1) endógenas que as enzimas possui uma atividade ótima em pH em torno de pH 5-6, a temperatura ótima de atividade foi em torno de 50-55 ºC, além de a cinética enzimática revelar um padrão michaeliano para as enzimas. O modo de operação dessas enzimas são conservados, bem como sua estrutura tridimensional e resíduos catalíticos. Concluímos que o cupim Coptotermes gestroi possui as principais classes de hidrolases glicolíticas envolvidas na degradação da biomassa vegetal, sendo essas enzimas de grande potencial biotecnológico / Abstract: The bioproducts derived from lignopolissascharides residues, such as, second-generation ethanol or lignocellulosic bioethanol, are considered a sustainable energy product, and the transformation of plant cell wall polysaccharides into fermentable sugars, one of the main challenges to enhance productivity of this bioproduct. The use of enzymes (glycoside hydrolases) in this procedure is substantial and discovery and characterizations of new hydrolases are high rating for the improvement and development of this economic activity. Termites play an important role in the cycling of carbon and nitrogen in the environment. They are responsible for about 90% o plant matter-dry degradation in tropical forests. Termites are ecologically considered as a natural bioreactor for conversion of lignocellulosic materials into sugar. It enzymatic repertoire (endogenous and symbiotic) is a source of enzymes that act in a effective synergism and should be studied to determine whether its biotechnological application. Initially, the aim of this thesis was to obtain information about the digestoma of lower termite Coptotermes gestroi, particularly the glycoside hydrolases (polissacharidases) by a biochemical and metaproteomic approach and the secondly aim were characterize functionally five enzymes from C. gestroi digestome (glycoside hydrolases and accessory proteins). Biochemical characterization of crude extract protein from C. gestroi showed that it is able to hydrolyze glycosidic linkages of different types in different natural polysaccharide substrates in several different pH (pH 4 - pH 8). The analysis of metaproteoma identified about 55 proteins with similarities to glycoside hydrolases, and the occurrence of these proteins were functionally validated with biochemical assays and capillary electrophoresis. The functional characterization of endogenous endo-ß-1,4- glucosidase (CgEG1 - GH9) and a ß-1 ,4-glucosidase (CgBG1 - GH1) from C. gestroi showed the optimum pH of activity around pH 5.6 , the optimum temperature for activity was around 50-55 °C, further than enzyme kinetics reveal a pattern michaeliano for enzymes. The modes of operation of these enzymes are conserved, as well as their three-dimensional structure and catalytic residues. Thus we conclude that the lower termite Coptotermes gestroi has the major classes of hydrolases involved in the glycolytic degradation of plant biomass being these enzymes of great biotechnological potential / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular