Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Os recifes de corais são ecossistemas diversos com alta densidade de biodiversidade, o que leva a intensa competição entre as espécies. Estas espécies podem produzir substâncias desconhecidas, muitas com valor farmacológico. Chromonephthea braziliensis é um coral mole invasor, originário do Oceano Indo-Pacífico, que foi possivelmente transportado por plataformas de petróleo e cuja presença é uma ameaça para a biodiversidade da região de Arraial do Cabo (RJ). Esta espécie produz metabólitos secundários que são responsáveis pela indução de danos para o ecossistema local. A finalidade deste estudo é a busca de novas substâncias para quimioterapia geral com base na estrutura de compostos bioativos. Extratos desse coral foram preparados a partir de colônias liofilizadas (solventes: hexano, diclorometano, acetato de etila e metanol). Realizaram-se análises químicas para a caracterização dos extratos e avaliaram-se as atividades: mutagênicas e citotóxicas, usando o ensaio de mutação reversa bacteriana (Salmonella/microssoma) com as linhagens TA97, TA98, TA100 e TA102; genotóxicas, utilizando análise da quebra do DNA e formação de micronúcleos na linhagem RAW 264,7 de macrófagos e; tóxicas para náuplios de microcrustáceos Artemia salina. Observou-se citotoxicidade, na presença de S9 mix, dos extratos diclorometano para a linhagem TA102 na concentração de 20 g/100 L/placa e metanol para a TA97 com 5 e 20 g/100 L/placa. Os extratos diclorometano, acetato de etila e metanol apresentaram genotoxicidade no DNA plasmidial em concentrações elevadas (250 g/mL), mas nenhum dano ao DNA foi observado no ensaio de micronúcleo. Todos os extratos foram tóxicos para os náuplios de microcrustáceos em pelo menos uma das concentrações usadas (0,01 1000 g/mL), e a LC50 pode ser determinada apenas para os extratos hexano, diclorometano e acetato de etila. / Coral reefs are diverse ecosystems that have a high density of biodiversity leading to intense competition among species. These species may produce unknown substances, many with pharmacological value. Chromonephthea braziliensis is an invasive soft coral from the Indo-Pacific Ocean that has been possibly transported by oil platforms and whose presence can be a threat to Arraial do Cabo regions biodiversity. This species produces secondary metabolites that are responsible for inducing damage to the local ecosystem. The purpose of this study is the search of new drugs for generally chemotherapy based on the structure of bioactive compounds. Coral extracts were prepared from dried colonies (solvents: hexane, dichloromethane, ethyl acetate, and methanol). Chemical analyses were performed to characterize the extracts and evaluated their cytotoxic and mutagenic activities, using the bacterial reverse mutation assay (Salmonella/microsome) with TA97 strains, TA98, TA100 and TA102; genotoxic activity, using DNA breakage analysis and micronucleus formation and; toxic effects for nauplii microcrustaceans. Cytotoxicity was observed in the presence of S9 mix for dichloromethane extract for strain TA102 at the 20 g/plate concentration and methanol extract for TA97 at 5 and 20 g/plate. The dichloromethane, ethyl acetate and methanol extracts present genotoxicity for plasmidial DNA at high concentrations (250 g/mL), but no DNA damage was observed in micronucleus assay. All extracts were toxic for nauplii microcrustaceans at least one of tested concentrations (0.01 1000 g/mL), but LC50 was calculated only for the hexane, dichloromethane and ethyl acetate extracts.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-10-22Bitstream added on 2014-06-13T19:00:00Z : No. of bitstreams: 1 nascimento_jpr_me_rcla.pdf: 245177 bytes, checksum: 75cec65a1ce5a11f6c59a601556a2179 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O cupim subterrâneo Coptotermes gestroi (WASMANN, 1896) é uma das principais pragas responsável por danos econômicos em estruturas de madeira nas áreas urbanas do litoral e interior do sudeste brasileiro. A metodologia mais empregada no controle de cupins subterrâneos é a aplicação direta de inseticidas no solo, porém esse tipo de tratamento não é destinado à eliminação da colônia e sim a formar uma barreira química entre a fonte de alimento que está sendo consumida e a colônia dos cupins. Essa barreira química também não evita que alados infestem prédios na época da revoada, pois eles não terão contato com os inseticidas. Essas infestações podem continuar sendo subterrâneas em porões de edificações ou podem ser aéreas, onde os cupins nidificam em espaços entre os andares dos edifícios, pois estes locais oferecem o ambiente ideal para os cupins com água, abrigo e alimento. Uma estratégia alternativa que visa à eliminação da colônia dos cupins subterrâneos é a utilização da metodologia de isca. Nas iscas o ingrediente ativo é incorporado a substratos que contenham celulose, sendo assim, a quantidade de inseticida usado é mínima, pois ele não pode ser repelente e precisa ter ação lenta e as partes não consumidas das iscas podem ser removidas depois do tratamento. No presente estudo foram realizados bioensaios laboratoriais com C. gestroi para avaliar a toxicidade de cinco substâncias que foram sintetizadas tendo como modelo a molécula da sesamina, sendo duas amidas e três compostos piperonílicos. Adicionalmente, foi analisado um inibidor de síntese de quitina, representado pelo bistrifluron. Os resultados revelaram que para as duas amidas e composto piperonílico 1, apesar de serem tóxicos, seriam necessários novos bioensaios com concentrações acima de 10 000 ppm para verificar se ocorre o aumento da dose ingerida pelos cupins. / The subterranean termite Coptotermes gestroi (WASMANN, 1896) is a major urban pest that attacks wooden structures throughout southeastern Brazil. The most widely employed method to control subterranean termites is the direct application of insecticides on soil, however this method does not eliminate the colonies, but creates a chemical barrier between termites and their food. Moreover, this chemical barrier does not preclude infestation of buildings by alate reproductives during the reproductive season as they don’t come in contact with the insecticides. The infestation may remain underground at basements or in the spaces between the stories of the buildings, as these sites offer the ideal habitat for termites with water, protection and food. An alternative strategy eliminating subterranean termite’s colonies is the use of baits. In baits the insecticide is embedded in cellulose substrates, thus minimizing, the amount of insecticide used, which can’t be repellent and has to have slow mode of action, generating easily removable unconsumed wastes. In this study, we performed laboratory bioassays with C. gestroi to evaluate the toxicity of five substances that were synthesized with a model of the molecule of sesamine, being two amides and three piperonyl compounds. Additionally, was analyzed a chitin synthesis inhibitor, represented by bistrifluron. The results showed that the two amides and piperonyl compound 1, although toxic, would have to be tested at concentrations above 10 000 ppm to verify if there is an increase in the uptake of insecticide. Piperonyl compounds 3 and 5 shown to be effective at the concentration of 10 000 ppm, but new bioassays would be needed to confirm this results. Bistrifluron proved efficient to be used in baits, although causing a reduction in the intake of food by termites, but didn’t influence the effect of the insecticide... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-05-06Bitstream added on 2014-06-13T19:00:31Z : No. of bitstreams: 1 trigueiro_lrc_dr_botfca.pdf: 432257 bytes, checksum: b6fd485a006dd2961410bd68aab25e09 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Foram realizados estudos com as forrageiras tropicais: Brachiaria brizantha cv. Marandu, Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Panicum maximum cv. Tanzânia e Panicum maximum cv. Mombaça. Objetivou-se avaliar a seletividade da aplicação de herbicidas em condições de campo e seu reflexo na qualidade de sementes. Todos os herbicidas foram testados em pós-emergência. Para as espécies B. brizantha e B.decumbens os tratamentos foram: imazethapyr a 100 g.ha-1, chlorimuron-ethyl a 15 g.ha-1, nicossulfuron a 50 g.ha-1, bentazon a 720 g.ha-1 e atrazine a 3000 g.ha-1. Para as espécies P. maximum cv. Mombaça e Tanzânia, o tratamento com o herbicida imazethapyr não foi utilizado e acrescentou-se: diclofop-methil a 284 g.ha-1, ametryne a 1250 g.ha-1 e propanil a 3600 g.ha-1. Além dos tratamentos químicos, houve uma testemunha sem aplicação de herbicidas. A aplicação foi realizada utilizando-se um pulverizador costal, pressurizado a CO2, equipado com uma barra munida com 6 bicos de jato plano tipo Teejet XR8002VS. A pressão de trabalho foi de 2,1 bar, com um consumo de calda de 200 l/ha. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados aos 4, 7, 10, 14, 21 e 28 dias após aplicação de acordo com uma escala percentual e visual de notas de 0 a 100, na qual 0 consistia em ausência de injúria e 100 em morte das plantas. Ao final das avaliações, foi determinada a massa seca das plantas. As sementes foram colhidas pelo método de varredura e avaliou-se a germinação através de 50 sementes em gerbox, com 16 repetições. As avaliações foram realizadas aos 7, 14, 21 e 28 dias, tendo como parâmetros de avaliação: plântulas normais, plântulas anormais, sementes mortas e sementes dormentes. Para verificar a possível dormência das sementes foi utilizado o teste de Tetrazólio a 0,1 %. Os estudos de campo foram instalados em delineamento em blocos casualizados e os estudos de laboratório... / Four studies were accomplished with tropical grass forages: Brachiaria brizantha cv. Marandu, Brachiaria decumbens cv. Basilisk, and Panicum maximum cv. Tanzania and Panicum maximum cv. Mombaça. The objective was to evaluate the selectivity of the herbicides application in field conditions and the quality of seeds. The herbicides were tested in post-emergency. The treatments to B. brizantha and B. decumbens species were: imazethapyr to 100 g.ha-1, chlorimuron-ethyl to 15 g.ha-1, nicossulfuron to 50 g.ha-1, bentazon to 720 g.ha-1 and atrazine to 3000 g.ha-1. For P. maximum cv. Mombaça and Tanzania species the herbicide imazethapyr was removed from the treatments and it was increased: diclofop-methil to 284 g.ha-1, ametryne to 1250 g.ha-1 and propanil to 3600 g.ha-1, and a control plot. The application was accomplished used a back-pack, pressurized with CO2, and four Teejet XR8002VS, plain jet noozle. The work pressure was 2,1 bar and the application solution consumed was 200 l/ha. The treatments effects were appraised at the 4, 7, 10, 14, 21 and 28 Days After Application in agreement with a percentual and visual scale of notes from 0 to 100, in which 0 were consisted of injury absence and 100 in death of the plants and, at the end of the evaluations, dry mass of the plants was determined. The seeds were picked by the sweeping method and the germination was evaluated through 50 seeds in gerbox, with 16 replication. The evaluations were accomplished at the 7, 14, 21 and 28 days, tends as evaluation parameters: normal seeds, abnormal seeds, dead seeds and dormancy seeds. To verify the possible dormancy of the seeds it was used of Tetrazolium test at 0,1%. The field trials were carried out in randomized completely block design and the laboratory studies in totally randomized. All herbicides printed some visual toxic effect to the different species and cultivate appraised...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2558382 bytes, checksum: 1de43c15528cb3827484a1c0362e6f7f (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Zizyphus joazeiro Mart. is a plant of the Rhamnaceae family, popularly known as "juazeiro" or "juá", and its leaves and bark are traditionally used by the population of northeastern Brazil as a febrifuge, antiinflammatory, in the treatment of stomach problems, skin diseases and as a hair and teeth cleaning. The wide use of this plant species for medicinal purposes by the population justifies pharmacologycal and toxicological studies to ensure the safety and efficacy of its use. In this sense, a study of its healing activity in experimentally induced excisional skin wounds and antiinflammatory action through the models of paw edema and peritonitis induced carrageenan and a toxicological preclinical acute and subchronic, lasting 21 days of the ethanol extract of stem bark of Z joazeiro after dermal application were proposed. In animal models assessed, Z joazeiro demonstrated positive activity on wound healing, improving their clinical signs. At doses of 35 and 175 mg/kg administered for 7 days, the paw edema and leukocyte migration into the peritoneal cavity after stimulation promoted by carrageenan were reduced. The results obtained through toxicological tests show that the extract is slightly irritating to skin at a dose of 1000 mg/kg, and is capable of inducing changes in water and food intake. When applied for 21 days at doses of 4, 8 and 16mg/kg, the plant caused flaking of the skin application site, changed the water and, food intake and body weight in males and females treated with the higher dose. Changes were found in creatinine levels in both sexes, triglycerides and platelet counts in males. Despite being considered a species with dermatocosmetic properties and low dermal toxicity, its continued use by the population should be done cautiously. / Zizyphus joazeiro Mart. é uma planta da família Rhamnaceae, popularmente conhecida como juazeiro ou juá , sendo suas folhas e cascas tradicionalmente empregadas pela população do nordeste do Brasil como febrífuga, antiiflamatória, no tratamento de problemas gástricos, doenças de pele e como agente de limpeza dos cabelos e dentes. A ampla utilização desta espécie vegetal pela população com fins medicinais justifica a investigação toxicológica farmacológica como segurança e eficácia para sua aplicação. Neste sentido foi proposto um estudo de sua atividade cicatrizante em feridas cutâneas excisionais experimentalmente induzidas tratadas com concentrações de 5, 10 e 20 mg/ml de extrato e ação antiinflamatória através dos modelos de edema de pata e peritonite induzida por carragenina, além de uma avaliação toxicológica pré-clínica aguda e subcrônica, com duração de 21 dias do extrato etanólico das cascas do caule de Z joazeiro nas doses de 4, 8 e 16 mg/kg após aplicação cutânea. Nos modelos animais avaliados, Z joazeiro demonstrou atividade positiva sobre a cicatrização de feridas com melhora de sinais clínicos. Nas doses de 35 e 175 mg/kg administradas durante 7 dias, reduziu o edema de pata e a migração de leucócitos para a cavidade peritoneal após estímulo promovido por carragenina. Os resultados obtidos através de ensaios toxicológicos, mostraram que o extrato é levemente irritante para a pele na dose de 1000 mg/kg e é capaz de induzir alterações na ingestão de água e alimentos. Quando aplicado durante 21 dias nas doses de 4, 8 e 16mg/kg, a planta causou descamação da pele no local de aplicação, alterou a ingestão de água, alimentos e peso corporal em machos e fêmeas tratados com a maior dose. Foram constatadas alterações nos níveis de creatinina em ambos os sexos, triglicerídeos e plaquetas em machos. Apesar de ter sido considerada uma espécie vegetal com propriedades dermatocosméticas e de baixa toxicidade por via dérmica, o uso tópico deve ser realizado com cautela.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2123772 bytes, checksum: b269616ec63526991be608ffe359c0bb (MD5) Previous issue date: 2011-05-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of plant molluscicide in controlling schistosomiasis has motivated the survey in the search for new, among them the essential oils. This survey, the essential oils extracted from the leaves of Pepper dioica Lindl, bark of Citrus limon Linneo and Rhizome of Zingiber officinale Roscoe through hydrodistillation, determining the physico-chemical properties, quantifying the majority and minority components of each essential oil by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS), where the majority constituent of Pepper dioca Lindl was eugenol, content of 85.673 %, in Citrus limon Linneo, the majority was limonene, 48.996 % and Zingiber officinale Roscoe, where the was zingibereno, with 27.14 %, characterizing by in the region infrared spectrometry compared with the standards. The results showed an income (m/m) 1.80 % for oil Pepper dioica Lindl 0.96 % for Citrus limon Linneo and 0.71 % of Zingiber officinale Roscoe. These oils have been tested for toxicity (lethality test with Artemia salina), using the criterion of Dolabella and as a molluscicide, through the technique recommended by the World Health Organization (WHO). Estimated the lethal concentration (Lc50) of oils beyond the limit of the 95 % interval by Reed-Muench and Pizzi respectively. Between the analysed oils in this research, the extracted from the peel of Citrus limon Linneo were consedered to be nontoxic with Lc50 263,03 mg.L-1, achieving the best result as a molluscicide with Lc50 activity 13, 18 mg.L-1, thus being the most active front in the snail Biomphalaria glabrata in comparation with the oil stracted of Pepper dioca Lindl and the oil of the rhizome of Zingiber officinale Roscoe that Lc50 from 39,81 and 56,2 mg.L-1, respectively being actives. / O uso de moluscicida de origem vegetal no controle da esquistossomose tem motivado pesquisas de novas substâncias, entre elas, os óleos essenciais. Nesta pesquisa, os óleos essenciais foram extraídos das folhas de Pimenta dioica Lindl, da casca de Citrus limon Linneo e do rizoma de zingiber officinale Roscoe por meio de hidrodestilação, determinando-se as propriedades físico-químicas, quantificando-se os componentes majoritários e minoritários pela técnica de cromatografia gasosa acoplado à espectrometria de massas (CG-EM), sendo o constituinte majoritário da Pimenta dioica Lindl, o eugenol, com teor de 85,67 %, do Citrus limon Linneo, o limoneno, com 48,99 % e do Zingiber officinale Roscoe, o zingibereno, com 27,14 % e caracterizando os majoritários por espectrometria na região do infravermelho comparando-se com os padrões. Os resultados mostraram um rendimento (m/m) de 1,80% para o óleo da Pimenta dioica Lindl de 0,96 % para o Citrus limon Linneo e de 0,71 % para o zingiber officinale Roscoe. Os óleos foram testados quanto á toxicidade (ensaio de letalidade com Artemia salina), utilizando o critério de Dolabela e como agente moluscicida, através da técnica preconizada pela Organização Mundial de Saúde (OMS). Calculou-se a concentração letal (CL50) dos óleos, além do limite de confiança a 95 % de probabilidade pelo método Reed-Muench e Pizzi respectivamente. Dentre os óleos estudados, o extraído da casca de Citrus limon Linneo além de ser atóxico, com CL50 de 263,03 mg.L-1 alcançou o melhor resultado quanto a atividade moluscicida com CL50 de 13,18 mg.L-1, mostrando-se, portanto, ser o mais ativo frente ao caramujo Biomphalaria glabrata comparado ao óleo extraído das folhas de Pimenta dióica Lindl e do rizoma de zingiber officinale Roscoe que obtiveram CL50 de 39,81 e 56,2 mg.L-1 respectivamente, não sendo considerados ativos.

Objetivo: Contribuir para o desenvolvimento do candidato a antitumoral (LaSOM 65) através da avaliação farmacocinética pré-clínica em roedores de diferentes doses pelas vias i.v., p.o e i.p. e avaliação da toxicidade aguda do composto. Metodologia: LaSOM 65 foi administrado a ratos Wistar nas doses de 1 mg/kg i.v. bolus (n = 8), 10 e 30 mg/kg p.o. e 30 e 90 mg/kg i.p. (n = 6/grupo). As concentrações plasmáticas foram quantificadas por CL-UV em método desenvolvido e validado. A ligação às proteínas foi determinada por ultrafiltração e a distribuição tecidual foi avaliada por homogeneizado de tecido após administração i.v. de 1 mg/kg (n = 3 animais/ponto de coleta). Para o ensaio de toxicidade aguda, dose única de 1, 2,5 e 5 mg/kg i.v. e 50, 100 e 150 mg/kg p.o. de LaSOM 65 foi administrada aos animais. Ganho de peso, massa relativa dos tecidos, determinação de parâmetros bioquímicos e hematológicos e uma observação clínica detalhada foram realizados para a avaliação de possíveis efeitos tóxicos. Resultados e Discussão: LaSOM 65 apresentou farmacocinética linear na faixa de dose de 1 a 30 mg/kg (i.v., p.o. e i.p.). Após dose i.v. apresentou um CL = 0,85 ± 0,18 L/h/kg, t1/2 = 1,8 ± 0,7 h e Vd = 1,76 ± 0,24 L/kg. Para a dose de 90 mg/kg i.p. um aumento no Vd (3,2 ± 0,8L/Kg) e t1/2 (2,9 ± 0,9 h) foi observado. O composto apresentou boa biodisponibilidade para as administrações extravasculares (58 e 50% p.o. e 73 e 61% i.p.). A ligação às proteínas foi de 84,7 ± 1,6%. O composto distribuiu-se nos tecidos investigados tendo no pulmão a maior taxa de penetração (ASCtecido/plasma = 2,7) e o cérebro a menor (ASCtecido/plasma = 0,4). Piloereção, diarréia, letargia e dispneia foram os sinais clínicos observados imediatamente após administrações i.v., os quais regrediram após 3 h. Para a via oral nenhuma alteração foi observada. Nenhum outro parâmetro avaliado demonstrou efeitos tociológicos para o LaSOM 65. Conclusões: LaSOM 65 demonstrou uma rápida distribuição tecidual e uma rápida eliminação após administração i.v. Sua boa biodisponibilidade e uma possível ausência de toxicidade apresentada por esta via permitem seu uso oral. A baixa penetração cerebral sugere que desenvolvimento no âmbito farmacotécnico será necessário visando seu uso para o tratamento de gliomas. / Purpose: To contribute with the development of a new anticancer candidate (LaSOM 65) by investigating its pre-clinical pharmacokinetics in rodents after administration of different doses by three routes (i.v., p.o. and i.p.) and acute toxicological evaluation of the compound. Methodology: LaSOM 65 was administrated to Wistar rats in the 1 mg/kg i.v. bolus (n = 8), 10 and 30 mg/kg p.o. and 30 and 90 mg/kg i.p. dose (n = 6/group). Plasma concentrations were determined by a development and validated LC-UV method. Protein binding was determined by ultrafiltration and tissue penetration was investigated in tissue homogenates after i.v. administration of 1 mg/kg (n = 3 animals/time point). For the acute toxicological assay, single administration of LaSOM 65 at the doses of 1, 2.5 and 5 mg/kg i.v. and 50, 100 and 150 mg/kg p.o. were given to the rats. Weight gain, organ relative mass, biochemical and hematological parameters and a detailed clinical observation were evaluated to determine LaSOM 65 toxicity. Results and Discussion: LaSOM 65 showed linear pharmacokinetic between 1 and 30 mg/kg (i.v., p.o and i.p.) with CL = 0.85 ± 0.18 L/h/kg, t1/2 = 1,8 ± 0,7 h and Vd = 1.76 ± 0.24 L/kg after i.v. dosing. After 90 mg/kg i.p. dosing an increase in Vd (3.2 ± 0.8 L/kg) and t1/2 (2.9 ± 0.9 h) were observed. The compound showed good bioavailability after p.o. (58 and 50%) and i.p. (73 and 61%) dosing. The protein biding was 84.7 ± 1.6%. LaSOM 65 distributed into the tissues investigated with a higher penetration ratio into lung (AUCtissue/plasma = 2.7) than into brain (AUCtissue/plasma = 0.4). Piloerection, diarrhea, lethargy and dyspnea were the clinical signs observed immediately after the i.v. administrations and they regressed 3 h post-dosing. No alterations were observed after p.o. dosing. Conclusions: LaSOM 65 showed a rapid tissue distribution and elimination after i.v. administration. Its good bioavailability together with the probably absence of toxicity for the oral route allowed its use by this route. The low brain penetration suggests that a pharmaceutical development will be necessary if LaSOM 65 is intended for the treatment of glioma.

Prédire à l’avance quels composés seront toxiques chez l’homme ou non représente un réel challenge dans le monde pharmaceutique. En effet, les mécanismes à l’origine de la toxicité ne sont pas toujours bien connus, et à cela s’ajoute le fait qu’un composé peut devenir néfaste seulement après qu’il ait été métabolisé. Nous proposons ici une approche originale utilisant les graphes condensés de réactions afin de modéliser les réactions métaboliques et prédire le devenir des xénobiotiques dans l’organisme humain. Différentes formes de toxicité sont aussi prédites : la mutagénicité et l’hépatotoxicité. Pour cette seconde toxicité, l’approche utilisée est la première à notre connaissance à prédire avec succès les molécules toxiques décrites par des données autres que résultant d’observations in vivo. / Predict in advance which compounds will be toxic in humans or not is a real challenge in the pharmaceutical world. Indeed, the mechanisms responsible for toxicity are not always well known, and in some case a compound become toxic only after it has been metabolized. We propose here a novel approach using condensed graphs of reactions to model and predict the metabolic fate of xenobiotics in the human body. Various forms of toxicity are also predicted : mutagenicity and hepatotoxicity. For this second toxicity, the approach proposed is the first to our knowledge to successfully predict the toxic molecules described by data other than resulting from observations in vivo.

Species composition of soil algal and cyanobacterial communities was investigated in thirteen sites of different toxicity of spoil material on dumps in the Sokolov mining area (Czech Republic). The adaptation ability of various algal and cyanobacterial species to live in toxic environment and the effect of different amendments (wooden coal, organic matter, dolomitic limestone) of toxic soils were tested both in laboratory and field experiments. According to results, species composition corresponded to environmental characteristic (pH, conductivity, substrate type). Some green unicellular algae grew successfully in extracts from the most toxic substrate and seemed to be well adapted to low pH conditions. Results indicate that increase of pH is a basic precondition for the establishment of more diverse and abundant algal flora in highly acidic sites.

Abundance and species composition of soil rotifer communities was investigated in two seasons and six sites on dumps in the Sokolov mining area (Czech Republic). Every site was split into three plots, which differed in toxicity for vegetation and chemical composition of spoil material. The ability of soil rotifers to live in environment of spoil materials and the effect of pollution were studied in field conditions. According to results, abundance and species composition did not correspond to chemical environmental characteristics. Species composition of rotifer communities was affected by environmental variables such as vegetation, more likely than direct effect of chemical composition of spoil material.

Base teórica: As fluoropirimidinas possuem significativa variabilidade na resposta terapêutica e na ocorrência de toxicidade, o que tem sido relacionado à deficiência na depuração metabólica mediada pela enzima diidropirimidina desidrogenase (DPD). Mutações nos genes codificadores da enzima, bem como fatores ambientais podem levar à baixa ou nula expressão enzimática, provocando efeitos adversos graves devido ao acúmulo destes fármacos. Até o presente, nenhum teste reconhecidamente valido para a identificação de indivíduos em risco de toxicidade severa está estabelecido na prática oncológica. A genotipagem para o gene DPYD apresenta poder preditivo limitado, pois é capaz de rastrear somente as mutações já conhecidas, que apresentam baixa frequência populacional. Por esta razão, ensaios funcionais baseados na avaliação da redução fisiológica do uracil (U) para diidrouracil (UH2), igualmente medidada pela DPD, têm sido propostos na identificação de pacientes predispostos à toxicidade. Nesta abordagem são estimadas as razões plasmáticas [UH2]/[U] em níveis basais ou após uma dose oral do U. Recentemente, foi sugerida a realização do teste funcional em saliva como amostra alternativa ao plasma, com maior estabilidade dos analitos. Entretanto, a associação entre as razões metabólicas nesta matriz e a toxicidade não foi validada em amostras clínicas. Objetivos: Avaliar a efetividade dos métodos de determinação da razão metabólica [UH2]/[U] em plasma e saliva e a genotipagem para o gene DPYD como preditores de toxicidade por fluoropirimidinas em pacientes com neoplasias gastrointestinais. Adicionalmente, o trabalho propôs o desenvolvimento de um método bioanalítico para a determinação de U e UH2 por cromatografia líquida de alta eficiência. Métodos: Foram obtidas amostras pareadas de plasma e saliva de 60 pacientes diagnosticados com neoplasia gastrointestinal e com indicação de tratamento com fluoropirimidinas. As concentrações de U e UH2 foram determinadas nas duas matrizes através de LC-MS/MS. Os efeitos adversos do primeiro ciclo de quimioterapia foram classificados de acordo com o NCI-CTCAE versão 4. A genotipagem da DYDP foi realizada por PCR tempo real e incluiu os alelos *2A; *13, Y186C; I560S, *7 Y186C. Resultados: 35% dos pacientes apresentaram toxicidade severa (graus 3/4), sendo a neutropenia a mais frequente (n=11). A genotipagem da DYDP não foi capaz de identificar pacientes em risco de toxicidade, uma vez que não foram encontrados portadores de alelos variáveis. As razões [UH2]/[U] variaram amplamente entre os pacientes, de 0,09 a 26,73 no plasma e de 0,08 a 24 na saliva. As razões [UH2]/[U] no plasma e na saliva demonstraram correlação elevada (rs=-0,575; P<0,01), porém, a saliva demonstrou maior correlação com o grau de toxicidade quando comparada ao plasma (rs=-0,515; P<0,01 vs rs=-0,282 P<0,05). Pacientes com grau de toxicidade 3/4 (n=21) apresentaram menor razão metabólica em comparação a pacientes com grau 1/2 (n=26) ou com ausência de toxicidade (n=13) (média 0.59 vs 2.22 e 2.83 no plasma e 1.62 vs 6.88 e 6.75 na saliva, P<0.01). A partir de curva ROC foi determinado o valor de corte de 1,16 para a razão em saliva com 86% de sensibilidade e 77% de especificidade para a identificação de pacientes com toxicidade severa. Nas amostras de plasma o valor de corte foi 4.0 com 71% de sensibilidade e 76% de especificidade. Adicionalmente, foi desenvolvido e validado um método bioanalítico para a dosagem de U e UH2 com exatidão (98.4–105.3%) e precisão precisão intra-ensaio (5.1–12.1%) e inter-ensaios (5.3–10.1%) satisfatórios. Conclusão: Neste grupo de pacientes a genotipagem dos alelos *2A; Y186C; I560S, Y186C e *7 da DPYD não mostrou-se útil na identificação de indivíduos com deficiência severa da DPD. Entretanto, as razões metabólicas [UH2]/[U] demonstraram ser um promissor teste para avaliar a funcionalidade da enzima e identificar a maioria dos casos de pacientes com sujeitos a toxicidade grave à fluoropirimidinas, com sensibilidade superior da saliva. / Background: Variation on therapeutic response to fluoropirimidines and toxicity have been related to impaired dihydropyrimidine dehydrogenase (DPD) mediated metabolism. Mutations in genes encoding the enzyme as well as environmental factors can lead to reduced or absent enzyme expression, causing serious adverse effects due to the accumulation of these drugs. To date, there is no clinically recognized valid assay, for the identification of individuals at risk of severe toxicity in oncological practice. DPYD genotyping has a limited prediction power, since it is able to identify only the already known mutations, which have low frequency in population. Therefore, functional DPD assays based on the assessment of uracil (U) to dihydrouracil (UH2) metabolism, which is also dependent on DPD, have been proposed to identify patients prone to toxicity. Thus, endogenous metabolic ratios of [UH2]/[U] or after an oral dose of U are determined in plasma. Recently, the use of saliva has been suggested as alternative matrix to plasma, with higher stability of analytes. However, the association between salivary metabolic ratios and toxicity has not been validated in clinical samples. Objective: To evaluate the use of plasma and saliva uracil (U) to dihydrouracil (UH2) metabolic ratios and DPYD genotyping, as a means to identify patients with dihydropyrimidine dehydrogenase (DPD) deficiency and fluoropyrimidine toxicity. Additionally, the work proposed the development of a bioanalytical method for the determination of U and UH2 by high-performance liquid chromatography. Methods: Paired plasma and saliva samples were obtained from 60 patients with gastrointestinal cancer before fluoropyrimidine treatment. U and UH2 concentrations were measured by LC-MS/MS. DPYD was genotyped for alleles *2A; Y186C; I560S, Y186C and *7. Results: 35% of the patients had severe toxicity. There was no variant allele carrier for DPYD. The [UH2]/[U] metabolic ratios were 0.09-26.73 in plasma and 0.08-24.0 in saliva, with higher correlation with toxicity grade in saliva compared to plasma (rs=-0.515 vs rs=-0.282). Median metabolic ratios were lower in patients with severe toxicity as compared to those with absence of toxicity (0.59 vs 2.83 plasma; 1.62 vs 6.75 saliva, P<0.01). A cut-off of 1.16 for salivary ratio was set with 86% sensitivity and 77% specificity for the identification of patients with severe toxicity. Similarly, a plasma cut-off of 4.0 revealed a 71% sensitivity and 76% specificity. Additionally, a bioanalytical method for the quantification of U and UH2, with adequate accuracy (98.4–105.3%) and precision (intra-assay CV 5.1–12.1% and inter-assay CV 5.3–10.1%) was develop and validated. Conclusions: DPYD genotyping for alleles *2A; Y186C; I560S, Y186C and *7 was not helpful in the identification of patients with severe DPD deficiency in this series of patients. The [UH2]/[U] metabolic ratios, however, proved to be a promising functional test to identify the majority of cases of severe DPD activity, with saliva performing better than plasma.