Submitted by PPG Biologia Celular e Molecular (bcm@pucrs.br) on 2018-02-20T13:36:43Z No. of bitstreams: 1 MARIA_EDUARDA_AZAMBUJA_AMARAL_DIS.pdf: 3946234 bytes, checksum: 4e7a733b9d2337c3a887b3d9bbb56a93 (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2018-02-23T18:05:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MARIA_EDUARDA_AZAMBUJA_AMARAL_DIS.pdf: 3946234 bytes, checksum: 4e7a733b9d2337c3a887b3d9bbb56a93 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T18:29:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIA_EDUARDA_AZAMBUJA_AMARAL_DIS.pdf: 3946234 bytes, checksum: 4e7a733b9d2337c3a887b3d9bbb56a93 (MD5) Previous issue date: 2018-01-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Background Breast cancer is highly prevalent among women worldwide. It is classified into three main subtypes: the estrogen receptor positive (ER+), the human epidermal growth factor receptor 2 positive (HER2+), and the triple negative breast cancer (TNBC). This latter type is the most prevalent in clinics. Each type requires a specific treatment, being TNBC an actual challenge for treating. Drug repurposing is an easy and cheaper methodology to identify new therapies for cancer treatment. This study evaluated the effects of aspirin and metformin, isolated or in combination, in breast cancer cells of different subtypes. Methods The breast cancer cell lines MCF-7, MDAMB- 231, and SK-BR-3 were treated with aspirin and/or metformin (0.01 mM - 10 mM); functional in vitro assays were performed. The interactions with the estrogen receptors (ER) were evaluated in silico. Results Metformin altered the morphology, and reduced the viability and migration of the ER+ cell line MCF-7. A synergistic effect for the combination of metformin and aspirin was observed in the TNBC cell subtype MDAMB- 231, according to the evaluation of viability and colony formation. No significant effects were observed for either drugs in the HER2+ cell subtype SK-BR-3. The effects of metformin and aspirin partly rely on cyclooxigenase-2 (COX-2) upregulation, without any alteration of lipoxin production. In silico, metformin and aspirin bound the ERa receptor with the same energy. Conclusion We provide novel evidence on the mechanisms of action of aspirin and metformin in breast cancer cells, showing favorable outcomes for these drugs in the ER+ and TNBC subtypes. / O c?ncer de mama ? uma doen?a altamente prevalente entre mulheres nos cinco continentes, sendo uma das principais causas de morte associadas ao c?ncer. Esse tumor ? classificado em tr?s subtipos principais: c?ncer de mama estrog?nio positivo (ER+), c?ncer de mama HER2 positivo (HER2+) e, c?ncer de mama triplo negativo (TNBC). A necessidade da identifica??o do subtipo tumoral ? de extrema import?ncia para escolha do tratamento. Atualmente, o subtipo triplo negativo ? o que gera maiores desafios cl?nicos, pois o tratamento ainda ? pouco espec?fico, n?o sendo eficiente em muitos casos. O reposicionamento de drogas baseia-se na determina??o de indica??es diferentes daquelas para as quais os f?rmacos foram previamente aprovados. Representa um m?todo f?cil e r?pido para a identifica??o de novos tratamentos, se comparado com o desenvolvimento tradicional de novos f?rmacos. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da aspirina e da metformina, dois medicamentos j? aprovados internacionalmente, isolados ou em combina??o, em linhagens de c?ncer de mama de tr?s diferentes subtipos. As linhagens celulares utilizadas foram MCF-7 (ER+), MDA-MB-231 (triplo negativa) e SK-BR-3 (HER2+), as quais foram submetidas ao tratamento com metformina e/ou aspirina (0.01 mM - 10 mM). Ap?s o tratamento, foram realizados ensaios funcionais in vitro. Al?m disso, an?lises in silico foram empregadas para identificar a intera??o entre o receptor de estrog?nio (ER) e os f?rmacos. Na linhagem MCF-7, a metformina induziu altera??es morfol?gicas, redu??o da viabilidade e da migra??o celular. Foi observado um efeito sinerg?stico entre a combina??o de metformina e aspirina na linhagem MDA-MB-231, em rela??o ? viabilidade celular e ? capacidade de forma??o col?nias. Entretanto, na linhagem SK-BR-3, n?o foram obtidos efeitos significativos. Acredita-se que os efeitos da metformina e da aspirina podem estar relacionados ? indu??o da express?o de COX-2, independente da produ??o de lipoxinas. Dados in silico demonstraram que a aspirina e a metformina possuem a capacidade de se ligar, com a mesma energia, ao ERa. O presente estudo traz novas evid?ncias sobre os mecanismos de a??o da aspirina e da metformina em c?lulas de c?ncer de mama, com efeitos antitumorais predominantes nos subtipos ER+ e triplo negativo.

A artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune, inflamatória, crônica, sistêmica e de etiologia desconhecida que pode ser induzida experimentalmente em animais por administração de colágeno e adjuvante (CIA). Os medicamentos biológicos contra o fator de necrose tumoral (TNF)-α são indicações terapêuticas atualmente consolidadas para os casos mais severos de AR. As limitações ao uso dessa classe de medicamentos têm sido o alto custo e a dificuldade em fabricar genéricos ou similares com composição, qualidade e desempenho equivalentes na mesma dose e via de administração. O presente estudo avaliou a hipótese de que drogas sintéticas que inibam a produção de TNF-α e / ou fatores relacionados teriam potencial para tornarem-se terapias complementares ou alternativas eficientes para esta doença. Para isso, foram utilizados ratos submetidos ao modelo CIA e tratados cronicamente com pentoxifilina (PTX), rolipram (ROL), talidomida (TAL) e rupatadina (RUP). Um tratamento com prednisolona (PRED) foi também efetuado para avaliar sua influência na eventual ação antiartrítica de PTX, ROL, TAL e RUP, de modo a mimetizar seu efeito imunossupressor, quando administrada agudamente (AG) antes de medicamentos biológicos, bem como pelo seu conhecido efeito anti-inflamatório, quando administrada cronicamente (CR) no tratamento da AR. O desenvolvimento da AR e a efetividade dessas drogas sobre a AR foram avaliadas, de forma seletiva e sequencial, por meio da detecção de eritema e cianose, bem como medidas de edema, massa corporal, hemograma, TNF-α no plasma, fator reumatoide (FR) e anticorpo antinuclear (ANA) no soro, interleucina (IL)-1β e IL-6 no soro e líquido sinovial, atividade de aminopeptidase básica (APB) na fração solúvel (FS) do tecido sinovial (TS) e de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs), densitometria óssea e análise histológica. A hepatotoxicidade dessas drogas foi avaliada pelas medidas de alanina-transaminase (ALT) e aspartato-transaminase (AST) no plasma. A AR caracterizou-se pelo aumento de TNF-α plasmático e de IL-1β e IL-6 no líquido sinovial, alterações histológicas na articulação tíbio-tarsal, bem como edema, cianose, eritema, diminuição de linfócitos e atividade APB de FS aumentada no TS e diminuída em PBMCs. A AR aumentou ALT e AST. O tratamento com PRED crônico promoveu um efeito antiedematogênico. O coquetel (MIX de PTX+ROL+RUP+TAL) também apresentou efeito antiedematogênico. A administração concomitante de PRED AG ou PRED CR com MIX não produziu sinergismo ou potenciação do efeito antiedematogênico da administração isolada do MIX ou da PRED crônica. Além do MIX, ROL e TAL diminuíram o edema. MIX, ROL e TAL melhoraram TNF-α no plasma e APB na FS do TS e não causaram hepatotoxicidade, tal como refletido nos níveis de ALT e AST. TAL recuperou ALT e AST, sem alteração do hemograma. Uma vez que PTX e RUP não apresentaram efeito antiedematogênico, ROL e TAL foram hipotetizados como os prováveis responsáveis pela atividade antiartrítica do MIX. Então, os tratamentos com ROL, TAL e ROL+TAL foram selecionados para avaliação da histologia óssea e medidas de parâmetros diferenciais entre animais controles sadios e artríticos. Esta avaliação mostrou que o tratamento isolado da AR com ROL ou TAL não alterou IL-6, mas recuperou IL-1β no líquido sinovial, efeitos esses que não se diferenciaram do tratamento combinado de ROL+TAL, exceto pelo fato de que essa combinação também diminuiu a massa corporal. TAL se destacou por seu efeito hepatoprotetor nos animais AR. Considerando os efeitos conhecidos de RUP, PTX, TAL e ROL é possível hipotetizar que a ação antiartrítica de TAL e ROL deve-se à inibição da síntese de TNF-α decorrente da inibição de PDE4 em suas principais fontes celulares. Os dados deste estudo prospectivo fornecem subsídios adicionais que estimulam a realização de novos ensaios clínicos, mais amplos e sistematizados, sobre os efeitos antiartríticos de ROL e TAL. Conclui-se que o uso isolado de TAL emerge como uma alternativa terapêutica econômica, simples e eficaz para a AR, enquanto a combinação de ROL+TAL pode ser uma opção viável para portadores de AR com sobrepeso ou obesidade / Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune, inflammatory, chronic and systemic disease with unknown etiology that can be experimentally induced in animals by administration of collagen and adjuvant (CIA). Biological drugs against tumor necrosis factor (TNF)- α are therapeutic indications currently consolidated for the most severe cases of RA. The limitations for the use of this class of drugs have been the high cost and the difficulty to manufacture a generic or similar ones with equivalent composition, quality and performance under the same dosage and route of administration. The present study evaluated the hypothesis that synthetic drugs that inhibit the production of TNF-α and/or related factors would have potential to become efficient complementary or alternative therapies for this disease. For this purpose, male rats submitted to the CIA model were chronically treated with pentoxifylline (PTX), rolipram (ROL), thalidomide (TAL) and rupatadine (RUP). The treatment with prednisolone (PRED) was also performed to evaluate its influence on the possible antiarthritic action of PTX, ROL, TAL and RUP, in order to mimic its immunosuppressive effect when acutely (AG) administered prior to biological drugs, as well as due to its known anti-inflammatory effect when administered chronically (CR) to treat RA. The development of RA and the efficacy of these drugs on RA were evaluated, by selective and sequential ways, through the detection of erythema and cyanosis, as well as measurements of edema, body mass, hemogram, plasma TNF-α, rheumatoid factor (FR) and anti-nuclear antibody (ANA) in serum, interleukin (IL)-1β and IL-6 in serum and synovial fluid, basic aminopeptidase activity (APB) in soluble fraction (FS) from synovial tissue (TS) and from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), bone densitometry and histological analysis. The hepatotoxicity of these drugs was evaluated by measurements of alanine-transaminase (ALT) and aspartate-transaminase (AST). RA was characterized by increased TNF-α in plasma and IL-1β and IL-6 in synovial fluid, histological alterations in the tibio-tarsal joint, as well as edema, cyanosis, erythema, decreased lymphocyte number and increased APB activity in TS and decreased APB activity in PBMCs. RA produced increased ALT and AST. As expected, the chronic treatment with PRED promoted an antiedematogenic effect. The cocktail (MIX of PTX+ROL+RUP+TAL) also presented antiedematogenic effect. Concomitant administration of acute or chronic PRED with MIX did not produce synergism or potentiation of the antiedematogenic effect due to the single administration of MIX or chronic PRED. In addition to MIX, ROL and TAL were also antiedematogenic. MIX, ROL and TAL ameliorated plasma TNF-α and APB in FS from TS without hepatotoxicity, as reflected by ALT and AST levels. TAL recovered ALT and AST, but it did not affect the hemogram. Since PTX and RUP did not present antiedematogenic effects, ROL and TAL were hypothesized as probable responsible for the antiarthritic activity of MIX. Thus, the treatments with ROL, TAL and ROL+TAL were selected for evaluation of bone histology and measurements of differential parameters between healthy control and arthritic animals. This evaluation showed that the treatment of RA with ROL or TAL alone did not alter IL-6 levels, but recovered IL-1β in the synovial fluid. Both these effects were not different from those of the concomitant treatment with ROL+TAL, except that this combination also decreases the body mass. TAL stands out for its hepatoprotective effect in RA animals. Considering the known effects of RUP, PTX, TAL and ROL it can be hypothesized that antiarthritic action of TAL and ROL is due to the inhibition of TNF-α synthesis as consequence of its inhibition in its main cellular sources by PDE4. Data from this prospective study provide additional subsidies that stimulate further and more comprehensive clinical trials on the antiarthritic effects of ROL and TAL. In conclusion, the treatment with TAL alone emerges as an economical, simple and effective therapeutical alternative for RA, while the combination of ROL+TAL can be a viable option for RA sufferers with overweight or obesity

A artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune, inflamatória, crônica, sistêmica e de etiologia desconhecida que pode ser induzida experimentalmente em animais por administração de colágeno e adjuvante (CIA). Os medicamentos biológicos contra o fator de necrose tumoral (TNF)-α são indicações terapêuticas atualmente consolidadas para os casos mais severos de AR. As limitações ao uso dessa classe de medicamentos têm sido o alto custo e a dificuldade em fabricar genéricos ou similares com composição, qualidade e desempenho equivalentes na mesma dose e via de administração. O presente estudo avaliou a hipótese de que drogas sintéticas que inibam a produção de TNF-α e / ou fatores relacionados teriam potencial para tornarem-se terapias complementares ou alternativas eficientes para esta doença. Para isso, foram utilizados ratos submetidos ao modelo CIA e tratados cronicamente com pentoxifilina (PTX), rolipram (ROL), talidomida (TAL) e rupatadina (RUP). Um tratamento com prednisolona (PRED) foi também efetuado para avaliar sua influência na eventual ação antiartrítica de PTX, ROL, TAL e RUP, de modo a mimetizar seu efeito imunossupressor, quando administrada agudamente (AG) antes de medicamentos biológicos, bem como pelo seu conhecido efeito anti-inflamatório, quando administrada cronicamente (CR) no tratamento da AR. O desenvolvimento da AR e a efetividade dessas drogas sobre a AR foram avaliadas, de forma seletiva e sequencial, por meio da detecção de eritema e cianose, bem como medidas de edema, massa corporal, hemograma, TNF-α no plasma, fator reumatoide (FR) e anticorpo antinuclear (ANA) no soro, interleucina (IL)-1β e IL-6 no soro e líquido sinovial, atividade de aminopeptidase básica (APB) na fração solúvel (FS) do tecido sinovial (TS) e de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs), densitometria óssea e análise histológica. A hepatotoxicidade dessas drogas foi avaliada pelas medidas de alanina-transaminase (ALT) e aspartato-transaminase (AST) no plasma. A AR caracterizou-se pelo aumento de TNF-α plasmático e de IL-1β e IL-6 no líquido sinovial, alterações histológicas na articulação tíbio-tarsal, bem como edema, cianose, eritema, diminuição de linfócitos e atividade APB de FS aumentada no TS e diminuída em PBMCs. A AR aumentou ALT e AST. O tratamento com PRED crônico promoveu um efeito antiedematogênico. O coquetel (MIX de PTX+ROL+RUP+TAL) também apresentou efeito antiedematogênico. A administração concomitante de PRED AG ou PRED CR com MIX não produziu sinergismo ou potenciação do efeito antiedematogênico da administração isolada do MIX ou da PRED crônica. Além do MIX, ROL e TAL diminuíram o edema. MIX, ROL e TAL melhoraram TNF-α no plasma e APB na FS do TS e não causaram hepatotoxicidade, tal como refletido nos níveis de ALT e AST. TAL recuperou ALT e AST, sem alteração do hemograma. Uma vez que PTX e RUP não apresentaram efeito antiedematogênico, ROL e TAL foram hipotetizados como os prováveis responsáveis pela atividade antiartrítica do MIX. Então, os tratamentos com ROL, TAL e ROL+TAL foram selecionados para avaliação da histologia óssea e medidas de parâmetros diferenciais entre animais controles sadios e artríticos. Esta avaliação mostrou que o tratamento isolado da AR com ROL ou TAL não alterou IL-6, mas recuperou IL-1β no líquido sinovial, efeitos esses que não se diferenciaram do tratamento combinado de ROL+TAL, exceto pelo fato de que essa combinação também diminuiu a massa corporal. TAL se destacou por seu efeito hepatoprotetor nos animais AR. Considerando os efeitos conhecidos de RUP, PTX, TAL e ROL é possível hipotetizar que a ação antiartrítica de TAL e ROL deve-se à inibição da síntese de TNF-α decorrente da inibição de PDE4 em suas principais fontes celulares. Os dados deste estudo prospectivo fornecem subsídios adicionais que estimulam a realização de novos ensaios clínicos, mais amplos e sistematizados, sobre os efeitos antiartríticos de ROL e TAL. Conclui-se que o uso isolado de TAL emerge como uma alternativa terapêutica econômica, simples e eficaz para a AR, enquanto a combinação de ROL+TAL pode ser uma opção viável para portadores de AR com sobrepeso ou obesidade / Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune, inflammatory, chronic and systemic disease with unknown etiology that can be experimentally induced in animals by administration of collagen and adjuvant (CIA). Biological drugs against tumor necrosis factor (TNF)- α are therapeutic indications currently consolidated for the most severe cases of RA. The limitations for the use of this class of drugs have been the high cost and the difficulty to manufacture a generic or similar ones with equivalent composition, quality and performance under the same dosage and route of administration. The present study evaluated the hypothesis that synthetic drugs that inhibit the production of TNF-α and/or related factors would have potential to become efficient complementary or alternative therapies for this disease. For this purpose, male rats submitted to the CIA model were chronically treated with pentoxifylline (PTX), rolipram (ROL), thalidomide (TAL) and rupatadine (RUP). The treatment with prednisolone (PRED) was also performed to evaluate its influence on the possible antiarthritic action of PTX, ROL, TAL and RUP, in order to mimic its immunosuppressive effect when acutely (AG) administered prior to biological drugs, as well as due to its known anti-inflammatory effect when administered chronically (CR) to treat RA. The development of RA and the efficacy of these drugs on RA were evaluated, by selective and sequential ways, through the detection of erythema and cyanosis, as well as measurements of edema, body mass, hemogram, plasma TNF-α, rheumatoid factor (FR) and anti-nuclear antibody (ANA) in serum, interleukin (IL)-1β and IL-6 in serum and synovial fluid, basic aminopeptidase activity (APB) in soluble fraction (FS) from synovial tissue (TS) and from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), bone densitometry and histological analysis. The hepatotoxicity of these drugs was evaluated by measurements of alanine-transaminase (ALT) and aspartate-transaminase (AST). RA was characterized by increased TNF-α in plasma and IL-1β and IL-6 in synovial fluid, histological alterations in the tibio-tarsal joint, as well as edema, cyanosis, erythema, decreased lymphocyte number and increased APB activity in TS and decreased APB activity in PBMCs. RA produced increased ALT and AST. As expected, the chronic treatment with PRED promoted an antiedematogenic effect. The cocktail (MIX of PTX+ROL+RUP+TAL) also presented antiedematogenic effect. Concomitant administration of acute or chronic PRED with MIX did not produce synergism or potentiation of the antiedematogenic effect due to the single administration of MIX or chronic PRED. In addition to MIX, ROL and TAL were also antiedematogenic. MIX, ROL and TAL ameliorated plasma TNF-α and APB in FS from TS without hepatotoxicity, as reflected by ALT and AST levels. TAL recovered ALT and AST, but it did not affect the hemogram. Since PTX and RUP did not present antiedematogenic effects, ROL and TAL were hypothesized as probable responsible for the antiarthritic activity of MIX. Thus, the treatments with ROL, TAL and ROL+TAL were selected for evaluation of bone histology and measurements of differential parameters between healthy control and arthritic animals. This evaluation showed that the treatment of RA with ROL or TAL alone did not alter IL-6 levels, but recovered IL-1β in the synovial fluid. Both these effects were not different from those of the concomitant treatment with ROL+TAL, except that this combination also decreases the body mass. TAL stands out for its hepatoprotective effect in RA animals. Considering the known effects of RUP, PTX, TAL and ROL it can be hypothesized that antiarthritic action of TAL and ROL is due to the inhibition of TNF-α synthesis as consequence of its inhibition in its main cellular sources by PDE4. Data from this prospective study provide additional subsidies that stimulate further and more comprehensive clinical trials on the antiarthritic effects of ROL and TAL. In conclusion, the treatment with TAL alone emerges as an economical, simple and effective therapeutical alternative for RA, while the combination of ROL+TAL can be a viable option for RA sufferers with overweight or obesity