Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-03T13:27:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Felipe Tiago José dos Santos.pdf: 1035954 bytes, checksum: ae34d41fab1104d003ae261da82c351f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T13:27:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Felipe Tiago José dos Santos.pdf: 1035954 bytes, checksum: ae34d41fab1104d003ae261da82c351f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / Os efeitos danosos da radiação podem ser minimizados por substâncias radioprotetoras, ou podem ser potencializados por substâncias radiossensibilizadoras sendo estas substâncias denominadas radiomodificadores. O estudo de substâncias com estes potenciais pode conduzir a entre outras possibilidades, oferecer melhor proteção a trabalhadores ocupacionalmente ou acidentalmente expostos às radiações ionizantes, bem como na utilização terapêutica (quimiorradioterapia) em pacientes. Os liquens e seus metabólitos secundários têm apresentado atividade que estão relacionadas com a capacidade radiomodificadora. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a ação radiomodificadora do ácido barbático, ácido úsnico e atranorina extraídos dos liquens Cladonia salzmanni Nyl, Cladonia substellata, e Cladonia kalbii. A extração e purificação das substâncias liquenicas foi realizada no Laboratório de Produtos Naturais, Departamento de Bioquímica, UFPE. Foi realizado teste de toxicidade aguda com embriões de Biomphalaria glabrata no estágio de blástula afim de, determinar a toxicidade das substâncias liquênicas não irradiadas e irradiadas, bem como determinar a CL50 das substâncias liquênicas não irradiadas. A cromatografia em camada delgada foi realizada para avaliar estabilidade das substâncias liquênicas submetidas à radiação gama, na dose de 4 Gy. Para avaliar a atividade antioxidante foi realizado o ensaio utilizando o radical DPPH. Posteriormente foi estimada a capacidade radiomodificadora das substâncias por meio da analise da toxicidade aguda, utilizando embriões de B. glabrata divididos nos seguintes grupos: Grupo controle, mantidos com água filtrada; Grupo controleirradiado: primeiramente irradiados e depois mantidos com água; Grupo substância liquênica (1) onde os embriões foram primeiramente expostos as substâncias liquênicas em seguida submetidos a irradiação; e Grupo substância liquênica (2) onde os embriões foram submetidos a irradiação e posteriormente expostos as substâncias liquênica. Como resultado, foi obtido a CL50 do ácido barbático de 242,7 μg/mL; do ácido úsnico igual a 1,3 μg/mL; a atranorina não apresentou toxicidade para o modelo experimental utilizado. As substâncias liquênicas irradiadas não apresentaram alteração na quantidade de embriões inviáveis quando comparado com as substâncias não irradiadas. As substâncias analisadas por meio do ensaio com o radical DPPH, não apresentaram atividade antioxidante. A avaliação da capacidade radiomodificadora das substâncias liquênicas demonstrou que a irradiação aumentou a quantidade de embriões inviáveis quando comparado com o grupo controle. Adicionalmente, foi observado que os embriões expostos ao ácido barbático (100,0 μg/mL) e ao ácido úsnico (0,6 μg/mL) antes da irradiação apresentaram uma quantidade de embriões inviáveis, maior do que o grupo controle irradiado. Os resultados sugerem que o ácido barbático e o ácido úsnico tornaram as células mais sensíveis aos efeitos danosos da radiação, ou seja, apresentaram ação radiossensibilizante.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A radioterapia é uma das principais abordagens terapêuticas utilizadas no tratamento do câncer e é indicada, principalmente, em casos onde as lesões são inoperáveis. No entanto, uma de suas limitações advém dos próprios efeitos biológicos da radiação, além de outros fatores tais como a radiorresistência inerente a alguns tipos tumorais, tais como os cerebrais. Então, a aplicação concomitante de agentes antineoplásicos com radioterapia vem sendo praticada na clínica de modo a maximizar o efeito benéfico do último e ao mesmo tempo minimizar os efeitos colaterais da exposição à radiação ionizante. Dentro deste contexto geral é importante a pesquisa de novos compostos que possam ser selecionados como protótipos para o desenvolvimento de agentes que possuam os menores efeitos adversos possíveis. As tiossemicarbazonas são uma classe de compostos sintéticos que apresenta um amplo perfil farmacológico e já demonstraram atividade antitumoral. Também já foi relatado que a complexação destes compostos com cátions metálicos pode ser capaz de torná-los mais eficazes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial radiossensibilizador de uma tiossemicarbazona derivada de N(4)-metil-toluil-2-acetilpiridina e seu complexo com cobre sobre linhagens celulares de glioblastoma multiforme, o qual de todos os tumores cerebrais é o que apresenta a maior agressividade e o maior índice de morbidade. Foi avaliada a sensibilidade de linhagens celulares de glioblastoma com diferentes status de p53 RT2 e U87 (p53 selvagem) e T98 (p53 mutante) à radiação gama de uma fonte de 60Co. Os resultados de citotoxicidade indicaram que as linhagens em questão apresentam uma radiossensibilidade similar, p53-independente. Os efeitos citotóxicos da tiossemicarbazona Lac e seu complexo CuLac foram avaliados e os resultados indicaram que ambas possuem excelente efeito citotóxico na ordem de 10-8 M em todas as linhagens avaliadas, portanto menores que drogas como a hidroxiuréia, cisplatina e etoposídeo (IC50 entre 10-4 e 10-6 M em média). O tratamento com as tiossemicarbazonas seguido de 6 Gy de radiação gama se mostrou mais eficiente que o tratamento com radiação isolada em todas as linhagens. A complexação com cobre não alterou de modo significativo o efeito antitumoral da tiossemicarbazona livre sobre as linhagens testadas. Análises de fotomicrografias ópticas indicaram que todos os tratamentos ocasionaram alterações morfológicas, tais como arredondamento celular, redução do volume citoplasmático e surgimento de vesículas na membrana citoplasmática. O conjunto de dados indicam que a tiossemicarbazona Lac e seu complexo de cobre possuem potente efeito antitumoral e também induzem radiossensibilização nas linhagens testadas. / Radiation therapy is one of the main therapeutical approaches used for the treatment of cancer and is indicated, mostly, in cases which the lesions are inoperable. However, one of its limitations comes from its own biological effects, besides other factors such as the radioresistance inherent to some types of tumors like the cerebral ones. Therefore, the concurrent aplication of antineoplasic agentes with the radiation therapy has been used in the clinical pratice with the objective of maximize the benefical effects of the latter and at the same time minimize the side effects of the exposure to ionizing radiation. In this general context is important the research for new compounds that can be selected as prototypes for the development of agents that possess the least adverse effects as possible. The thiosemicarbazones are a class of synthetic compounds that present a broad pharmacological profile and have demonstrated antitumoral activity. Also has been reported that the coordination of these compounds to metallic cations may be capable of make them more effective. The objective of the present work was to evaluate the radiosensitizing potential of a thisemicarbazone derived from N(4)-methyl-tolyl-2-acetylpyridine and its copper complex against glioblastoma multiforme cell lines, which of all brain tumors types, are the most agressive and have the highest morbidity. The sensitivity of glioblastoma cell lines with different p53 status RT2 and U87 (p53 wild type) and T98 (p53 mutant) to gamma radiation from a 60Co source was assessed. Citotoxicity results indicated that the cell lines in study presented a similar radiosensitivity, p53-independent. The citotoxic effects of the thiosemicarbazone Lac and its complex CuLac were assayed and the results indicated that both possess na excelent effect at the order of 10-8 M in all cell lines evaluated, therefore smaller than drugs such as hydroxyurea, cisplatin and etoposide (IC50 between 10-4 and 10-6 M). The treatment with the thiosemicarbazones followed by a 6 Gy gamma radiation dose showed to be more effective than the radiation alone in all cell lines. Coordination to Cooper had not changed significantly the antitumoral effect of the free thiosemicarbazone agains the cell lines tested. Morphological analysis of optical photomicrographies indicated that all treatment caused alterations, such as cell rounding, diminishing of the cytoplasmic volume and rising of vesicles at the cytoplasmic membrane. Together these data indicate that the thiosemicarbazone Lac and its metallic complex possess potent antitimoral effect amd also induce radiosensitivity in the tested cell lines.

Nesse trabalho foram produzidas nanopartículas (NPs) de Gd2O3 e Er2O3 para aplicação como radiossensibilizadores em feixes de radioterapia. Elas foram sintetizadas no Laboratório de Interações Hiperfinas do IPEN pelo método da decomposição térmica e caracterizadas utilizando difração de raios-X, para verificar a estrutura cristalina, microscopia eletrônica de transmissão, para obter informações sobre forma, tamanho e distribuição de tamanho, análise por ativação neutrônica, por meio da qual foi possível determinar a pureza das amostras e calcular a concentração de gadolínio e érbio. Medições de magnetização e de espectroscopia de correlação angular γ-γ perturbada (PAC) foram realizadas a fim de estudar o comportamento magnético e a interação quadrupolar das partículas, respectivamente. Os resultados da caracterização mostram a formação de uma estrutura cristalina do tipo bixbyite, com aproximadamente 5 nm de diâmetro e estreita distribuição de tamanho, para as amostras pós-síntese. A determinação da massa de terra-rara em cada amostra foi importante para realizar a normalização nas medições de susceptibilidade magnética, tornando possível a visualização de um grande aumento na magnetização abaixo de 30 K, nas amostras pós-síntese, o que não é observado em partículas maiores, além de um aumento no momento magnético efetivo das NPs em relação aos respectivos bulks e uma mudança na temperatura de ordenamento antiferromagnético para o Er2O3. Os resultados da espectroscopia PAC evidenciam possíveis efeitos de superfície. A falta de uma frequência bem definida nas amostras de 5 nm indicam que a quantidade de 111In(111Cd) na superfície da partícula é maior do que no interior da mesma, fazendo com que a interação hiperfina do núcleo de prova com o host não seja evidente. Já a união da técnica de difração de raios-X com a espectroscopia PAC foi fundamental para o entendimento do dano causado às partículas pela irradiação com 60Co. Quanto às medições de radiossensibilização a dosimetria Fricke gel foi fundamental para a verificação de um fator de aumento de dose (DEF) de até 1,67 e 1,09 para NPs de Gd2O3 irradiadas com 60Co e 6MV, respectivamente. Nas mesmas condições, para as amostras de Er2O3, foram encontrados valores de DEF de até 1,37 e 1,06. Isso comprova os efeitos radiossensibilizadores dessas NPs. Os resultados alcançados nesse trabalho não apenas fornecem dados importantes para o estudo de NPs de terra-rara na área de física da matéria condensada como também uma base sólida para a aplicação desses elementos como radiossensibilizadores em feixes de radioterapia, possibilitando a utilização da imagem por ressonância magnética para localizar e obter a concentração dessas NPs dentro do paciente, aumentando assim a eficiência do tratamento do câncer. / In this study Gd2O3 and Er2O3 nanoparticles were produced for application as radiosensitizers in radiotherapy beams. They were synthesized at the Hyperfine Interactions Laboratory, IPEN, using thermal decomposition method and characterized by X-ray diffraction, to verify crystalline structure, transmission electron microscopy, to obtain information about shape, size and size distribution, neutron activation analysis, whereby it was possible to determine samples purity and gadolinium and erbium concentration. Magnetization and perturbed γ-γ angular correlation (PAC) measurements were performed in order to study particles magnetic behavior and quadrupole interactions, respectively. Characterization results showed a bixbyite structure, 5 nm diameter post-synthesis particles with narrow size distribution. Rare-earth mass determination in each sample was important to perform normalization in magnetic susceptibility measurements, making possible the view of a high magnetization under 30 K for post-synthesis samples, what was not observed in larger particles, together with an effective magnetic moment enhancement for nanoparticles, not seen in bulk samples, and a change in the antiferromagnetic ordering temperature for Er2O3. PAC spectroscopy results show possible surface effects. The absence of a well-defined frequency in 5 nm samples indicates the amount of 111In(111Cd) at particle surface is bigger than in the core, resulting in a non-evident hyperfine interaction between the probe nuclei and the host. The X-ray diffraction and PAC spectroscopy joint was vital to understand the particles structural damage caused by 60Co irradiation. About radiosensitizer measurements a dose enhancement factor (DEF) of up to 1,67 and 1,09 for Gd2O3 nanoparticles under 60Co and 6MV irradiation, respectively, were observed. Under same conditions DEF values of up to 1,37 and 1,06 were found for Er2O3 samples. Results reached in this study provide not only important data for rare-earth oxides study in condensed matter physics but also a solid ground for the application of these elements as radiosensitizers in radiotherapy beams, allowing the use of magnetic resonance imaging to locate and obtain the concentration of these particles inside patient body, increasing cancer treatment efficiency.

Nesse trabalho foram produzidas nanopartículas (NPs) de Gd2O3 e Er2O3 para aplicação como radiossensibilizadores em feixes de radioterapia. Elas foram sintetizadas no Laboratório de Interações Hiperfinas do IPEN pelo método da decomposição térmica e caracterizadas utilizando difração de raios-X, para verificar a estrutura cristalina, microscopia eletrônica de transmissão, para obter informações sobre forma, tamanho e distribuição de tamanho, análise por ativação neutrônica, por meio da qual foi possível determinar a pureza das amostras e calcular a concentração de gadolínio e érbio. Medições de magnetização e de espectroscopia de correlação angular γ-γ perturbada (PAC) foram realizadas a fim de estudar o comportamento magnético e a interação quadrupolar das partículas, respectivamente. Os resultados da caracterização mostram a formação de uma estrutura cristalina do tipo bixbyite, com aproximadamente 5 nm de diâmetro e estreita distribuição de tamanho, para as amostras pós-síntese. A determinação da massa de terra-rara em cada amostra foi importante para realizar a normalização nas medições de susceptibilidade magnética, tornando possível a visualização de um grande aumento na magnetização abaixo de 30 K, nas amostras pós-síntese, o que não é observado em partículas maiores, além de um aumento no momento magnético efetivo das NPs em relação aos respectivos bulks e uma mudança na temperatura de ordenamento antiferromagnético para o Er2O3. Os resultados da espectroscopia PAC evidenciam possíveis efeitos de superfície. A falta de uma frequência bem definida nas amostras de 5 nm indicam que a quantidade de 111In(111Cd) na superfície da partícula é maior do que no interior da mesma, fazendo com que a interação hiperfina do núcleo de prova com o host não seja evidente. Já a união da técnica de difração de raios-X com a espectroscopia PAC foi fundamental para o entendimento do dano causado às partículas pela irradiação com 60Co. Quanto às medições de radiossensibilização a dosimetria Fricke gel foi fundamental para a verificação de um fator de aumento de dose (DEF) de até 1,67 e 1,09 para NPs de Gd2O3 irradiadas com 60Co e 6MV, respectivamente. Nas mesmas condições, para as amostras de Er2O3, foram encontrados valores de DEF de até 1,37 e 1,06. Isso comprova os efeitos radiossensibilizadores dessas NPs. Os resultados alcançados nesse trabalho não apenas fornecem dados importantes para o estudo de NPs de terra-rara na área de física da matéria condensada como também uma base sólida para a aplicação desses elementos como radiossensibilizadores em feixes de radioterapia, possibilitando a utilização da imagem por ressonância magnética para localizar e obter a concentração dessas NPs dentro do paciente, aumentando assim a eficiência do tratamento do câncer. / In this study Gd2O3 and Er2O3 nanoparticles were produced for application as radiosensitizers in radiotherapy beams. They were synthesized at the Hyperfine Interactions Laboratory, IPEN, using thermal decomposition method and characterized by X-ray diffraction, to verify crystalline structure, transmission electron microscopy, to obtain information about shape, size and size distribution, neutron activation analysis, whereby it was possible to determine samples purity and gadolinium and erbium concentration. Magnetization and perturbed γ-γ angular correlation (PAC) measurements were performed in order to study particles magnetic behavior and quadrupole interactions, respectively. Characterization results showed a bixbyite structure, 5 nm diameter post-synthesis particles with narrow size distribution. Rare-earth mass determination in each sample was important to perform normalization in magnetic susceptibility measurements, making possible the view of a high magnetization under 30 K for post-synthesis samples, what was not observed in larger particles, together with an effective magnetic moment enhancement for nanoparticles, not seen in bulk samples, and a change in the antiferromagnetic ordering temperature for Er2O3. PAC spectroscopy results show possible surface effects. The absence of a well-defined frequency in 5 nm samples indicates the amount of 111In(111Cd) at particle surface is bigger than in the core, resulting in a non-evident hyperfine interaction between the probe nuclei and the host. The X-ray diffraction and PAC spectroscopy joint was vital to understand the particles structural damage caused by 60Co irradiation. About radiosensitizer measurements a dose enhancement factor (DEF) of up to 1,67 and 1,09 for Gd2O3 nanoparticles under 60Co and 6MV irradiation, respectively, were observed. Under same conditions DEF values of up to 1,37 and 1,06 were found for Er2O3 samples. Results reached in this study provide not only important data for rare-earth oxides study in condensed matter physics but also a solid ground for the application of these elements as radiosensitizers in radiotherapy beams, allowing the use of magnetic resonance imaging to locate and obtain the concentration of these particles inside patient body, increasing cancer treatment efficiency.