Curcumin is a natural compound that improves blood glucose management. While some evidence from isolated mitochondria indicates that curcumin uncouples electron transport from oxidative phosphorylation, the effects of curcumin on mitochondrial respiration and hydrogen peroxide emission in intact skeletal muscle cells are not known. By assessing rates of oxygen consumption, we demonstrated for the first time that curcumin (40 µM) reduced the mitochondrial coupling efficiency (percentage of oxygen consumption that supports ATP synthesis) of intact skeletal muscle cells. A 30-minute incubation with curcumin decreased mitochondrial coupling efficiency by 17.0 ± 0.4% relative to vehicle (p < 0.008). Curcumin also decreased the rate of hydrogen peroxide emission by 43 ± 13% compared to vehicle (p < 0.05). Analysis of cell respiration in the presence of curcumin revealed a 40 ± 4% increase in the rate of oxygen consumption upon curcumin administration (p < 0.05 compared to vehicle). In additional experiments, no difference in mitochondrial coupling efficiency was observed between vehicle- and curcumin-pretreated cells after permeabilization of cell membranes (p > 0.7). The possibility of synergistic effects between curcumin and ursolic acid, another natural compound that improves blood glucose management, was also examined. Interestingly, ursolic acid (0.12 µM) increased mitochondrial coupling efficiency by 4.1 ± 1.1% relative to vehicle (p < 0.008) and attenuated the effect of curcumin when the two compounds were used in combination (decreased mitochondrial coupling efficiency by 8.0 ± 0.9% compared to vehicle, p < 0.008). These results provide evidence for lower mitochondrial coupling efficiency and hydrogen peroxide emission as possible contributors to the increased glucose uptake and insulin sensitivity of subjects after treatment with curcumin but not ursolic acid. Unless cells are assessed in the intact condition, changes to mitochondrial coupling efficiency after curcumin treatment may go unnoticed.

Doença de Chagas e Leishmaniose, são doenças causadas por protozoários da família Trypanosomatidae (Trypanosoma cruzi e Leishmania sp., respectivamente) e estão, ambas, no grupo das doenças consideradas tropicais negligenciadas (DTNs). Juntas, elas afetam cerca de 30 milhões de pessoas em 98 países no mundo. Embora tão epidemiologicamente importantes, essas doenças ainda carecem de um tratamento quimioterápico robusto e seguro, pois os medicamentos disponíveis apresentam, além de baixa eficácia terapêutica, baixas taxas de adesão, devido aos sérios efeitos colaterais gerados por serem extremamente tóxicos e acabando, por isso, sendo geradores de resistência. Nas últimas décadas, tem sido intenso o esforço dos grupos de pesquisa em desenvolver alternativas para o tratamento dessas doenças, especialmente explorando produtos de origem natural e através do emprego de tecnologia farmacêutica, gerando formulações mais viáveis clinicamente devido ao provimento de propriedades físico-químicas favoráveis à absorção e permeabilidade celular, com consequente maior biodisponibilidade e potencialização do efeito biológico. Em nosso presente trabalho, objetivamos propor novas estratégias de tratamento dessas doenças, utilizando como candidato, o ácido ursólico (AU), um triterpenoide de origem natural. Foram testados o AU isolado e associado com fármacos estabelecidos, assim como uma dispersão sólida contendo 10% do princípio ativo (DSAU). Em ensaios in vitro contra as várias formas evolutivas intra e extracelulares de Trypanosoma cruzi e Leishmania braziliensis, obtivemos muito bons resultados, como 99,8% de lise em 128 ?M sobre as formas tripomastigotas, com IC50 de 14,1 ?M para o AU. Em experimentos in vivo sobre doença de Chagas experimental, observamos uma redução de parasitemia de 60,2% e 61,6% em animais tratados com doses de 20 mg/Kg de AU e DSAU, respectivamente. Embora não tenham causado diminuição na carga parasitária nos tecidos analisados (coração e fígado) em relação ao controle negativo, a sobrevida dos animais tratados com AU e DSAU foi semelhante a dos animais tratados com benzonidazol na mesma dose. Sobre leishmaniose muco-cutânea experimental, observamos a diminuição do diâmetro médio das lesões em animais tratados com dose de 20 mg/Kg de nossos compostos avaliados. Esses resultados demonstram que o ácido ursólico é um potente candidato a quimioterápico para o tratamento de tripanosomíases. Além disso, a associação a fármacos existentes, e a utilização de tecnologia farmacêutica podem ser boas estratégias para o tratamento dessas doenças. / Chagas disease and Leishmaniasis are diseases caused by protozoa of the family Trypanosomatidae (Trypanosoma cruzi and Leishmania sp., Respectively) and both are in the group of diseases considered neglected tropical (NTDs). All together, they affect about 30 million people in 98 countries worldwide. Although so very epidemiologically important, these diseases still lack a safe and robust chemotherapeutic treatment seeing that the available drugs present besides low therapeutic efficacy, low compliance rates, since they are extremely toxic and cause serious side effects ending up, therefore, being resistance generators. In recent decades, there have been intense efforts of research groups to develop alternatives for treating these diseases, especially exploring natural products and by applying pharmaceutical technology, generating more clinically viable formulations due to providing favorable physicochemical properties to the cell absorption and permeability, thus resulting in increased bioavailability and enhancement of biological effect. In our present study, we aimed to propose new treatment strategies for these diseases by using as a candidate, the ursolic acid (UA), a naturally occurring triterpenoid. Isolated UA and associated with established drugs have been tested, as well as a solid dispersion containing 10% of the active ingredient (SDUA). In the in vitro tests against several extracellular and intracellular evolving forms of Trypanosoma cruzi and Leishmania braziliensis, we have obtained very good results, such as 99.8 of lysis at 128 ?M on trypomastigotes, with IC50 of 14.1 ?M for the UA. In the in vivo experiments about experimental Chagas disease, a decrease of parasitaemi of 60.2% and 61.6% has been observed in animals treated with doses of 20 mg / kg of UA and SDUA respectively. Although not having caused a decrease in the parasite load in the tissues analyzed (heart and liver) compared to the negative control, the PFS of animals treated with UA and SDUA was similar to that of the animals treated with the same dose of benznidazole. About the experimental skin mucus leishmaniasis, we have observed a decrease of the average diameter of lesions in animals treated with 20 mg / kg of our evaluated compounds. These results demonstrate that the ursolic acid is a potent candidate for chemotherapy for the treatment of trypanosomiasis. Furthermore, the association of existing drugs, and the use of pharmaceutical technology can be good strategies to treat these diseases

Mais de cem anos após a descoberta da doença de Chagas esta permanece vitimando milhares de pessoas. Antes restrita à America Latina, hoje já é motivo de alerta na Europa e EUA. Causada pelo parasita Tripanosoma cruzi, é uma doença silenciosa, com graves complicações sistêmicas. Há 40 anos existem somente dois medicamentos para tratamento de Chagas, porém, estes não tratam a fase crônica e possuem efeitos colaterais severos. Nos últimos anos houve progresso no desenvolvimento de novos fármacos com atividade tripanocida e muitas pesquisas têm sido conduzidas neste âmbito cujo principal alvo ainda são os produtos naturais. O ácido ursólico é um terpeno de origem natural que já demonstrou ter importante ação tripanocida além de hepatoprotetora e antitumoral, porém, a hidrofobicidade deste composto é um desafio na produção de formas farmacêuticas que o veicule. As nanoemulsões têm aplicação na indústria cosmética e de medicamentos devido a vantagens como maior capacidade de solubilização em relação às emulsões convencionais permitindo a incorporação de fármacos pouco solúveis em água na fase oleosa além de maior estabilidade conferida pelo tamanho diminuto dos glóbulos e aumento da disponibilidade do fármaco. O método para análise do ácido ursólico por CLAE foi validado e mostrou-se seletivo, linear na faixa de 1,0 a 50,0 ?g mL-1, com limite de detecção e quantificação correspondentes à 0,34 e 1,0 ?g mL-1, respectivamente. A nanoemulsão desenvolvida apresentou estabilidade durante os 90 dias de teste, evidenciada pelos resultados obtidos nas análises por turbidimetria e índice de Ostwald ripening, porém, foi observada precipitação deste ao longo do tempo notadamente na concentração de 1 mg/mL. Aparentemente o fenômeno está relacionado à temperatura e a mudança desta variável para 30°C durante a emulsificação, foi eficaz para que não fosse mais observada diminuição nos valores de fármaco quantificado. Os ensaios de espectroscopia do infravermelho e espectrometria de massas permitiram verificar que o fármaco não reage com os demais componentes da formulação e não sofre degradação no período de tempo e nas condições estudadas O ensaio in vitro do perfil liberação demonstrou que o fármaco foi imediatamente liberado da nanoemulsão o que não ocorreu quando comparado com a mistura física. Os ensaios de atividade biológica demonstraram que o sistema é seguro para a linhagem celular testada e apresenta boa atividade tripanocida para formas amastigotas. / Over a hundred years after the discovery of Chagas disease it remains victimizing thousands of people. Previously restricted to Latin America, today is reason for alert in Europe and USA. Caused by the parasite Trypanosoma cruzi, is a silent disease, with severe systemic complications. For more than 40 years, there are only two drugs to treat Chagas disease, however, these do not have an effect on the the chronic phase and have severe side effects. In recent years there has been progress in the development of new drugs with trypanocidal activity and many researches have been conducted in this area whose main target is still natural products. Ursolic acid is a naturally occurring terpene that has already shown to have important trypanocidal action besides antitumor and hepatoprotective, however, the hydrophobicity of this compound is a challenge to produce proper delivery systems. Nanoemulsions find use in the cosmetic industry and medicine due to advantages such as greater solubilizing capacity compared to conventional emulsions enabling the incorporation of sparingly soluble drugs in water in the oily phase besides greater stability conferred by the diminutive size of the droplets and increased availability of the drug. The chromatographic method to quantify ursolic acid was validated and shown to be selective, linear in the range from 1.0 to 50.0 ?g mL-1, with a limit of detection and quantification corresponding to 0.34 and 1.0 ?g mL-1, respectively. The developed nanoemulsion was stable throughout the 90 days of testing, as evidenced by the results obtained from the analysis by turbidimetry and Ostwald ripening index, however, precipitation was observed over time particularly at a concentration of 1 mg/ml. Apparently the phenomenon is related to temperature and the change of this variable to 30°C during emulsification was successful in that it was no longer observed decrease in the amounts of quantified drug. Infrared spectroscopy and mass spectrometry results allowed to verify that the drug does not react with other components of the formulation and do not suffer degradation in the time period under the studied conditions. The in vitro release profile showed that the drug was immediately released from the nanoemulsion which was not observed with the physical mixture. The biological activity assays showed that the system is safe for the tested cell line and shows good trypanocidal activity for amastigotes.

Embora seja uma das áreas mais ameaçadas na Terra, há poucos estudos sobre o potencial farmacológico da Caatinga. Este bioma é exclusivamente brasileiro e as plantas encontradas na região apresentam características únicas que as tornam fontes imensuráveis de compostos ativos. O parasito Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da tricomoníase, a doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo. A infecção está associada a sérias consequências em saúde e casos de resistência ao fármaco de escolha, metronidazol, estão em constante crescimento. Desta forma, a necessidade por alternativas para o tratamento da tricomoníase é evidente. O objetivo desta tese foi avaliar o potencial anti-T. vaginalis de plantas oriundas da Caatinga. A planta Manilkara rufula apresentou a mais potente atividade frente ao parasito e um fracionamento bioguiado foi realizado. Triterpenos pentacíclicos (caproato de α- e β-amirina, acetato de β-amirina e lupeol) foram identificados nas frações apolares de M. rufula, porém com baixa atividade antiparasitária. Derivados triterpênicos semissintéticos, frações contendo flavonoides, taninos e saponinas também foram testados. Nossos resultados demonstraram que o ácido ursólico e a fração H100 apresentaram potente atividade anti-T. vaginalis e ambos afetaram o crescimento e viabilidade dos trofozoítos. Além disso, o ácido ursólico e a fração H100 induziram importantes alterações na ultraestrutura dos organismos, indicando que o mecanismo de morte do parasito ocorreu por danos na membrana. A fração H100 induziu a lise total de eritrócitos e reduziu a adesão dos parasitos às células epiteliais, sugerindo, novamente, a ação sobre membrana. A fração H100 não apresentou citotoxicidade às células epiteliais. Os resultados apresentados demonstraram o potencial da planta M. rufula contra T. vaginalis e contribuem para o entendimento das propriedades farmacológicas das plantas da Caatinga, bem como para o desenvolvimento racional de alternativas para o tratamento da tricomoníase. / Although it is one of the most endangered areas on Earth, there are few studies on the pharmacological potential of the Caatinga. This is an exclusively Brazilian biome and its plants present unique characteristic that make them an immeasurable source of active compounds. The parasite Trichomonas vaginalis is the etiologic agent of trichomoniasis, the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide. The infection has been associated with serious consequences in health and cases of resistance to metronidazole are constantly increasing. Then, the necessity of new alternatives to the treatment of trichomoniasis is evident. The aim of this thesis was to evaluate the anti-T. vaginalis potential of plants from Caatinga. The Manilkara rufula plant showed the most potent activity against the parasite and bioguided fractionation was performed. Pentacyclic triterpenes (α- and β-amyrin caproate and β-amyrin and lupeol acetate) were identified in the nonpolar fractions of M. rufula, however, low antiparasitic activity was observed. Triterpenic semisynthetic derivatives, fractions containing flavonoids, tannins and saponins were also tested. Our results showed that ursolic acid and H100 fraction exhibited potent anti-T. vaginalis activity and both affect growth and viability of trophozoites. In addition, ursolic acid and H100 fraction induced significant alterations in the ultrastructure of the parasite, indicating that the mechanism of death is by membrane damage. The H100 fraction induced complete lysis of erythrocytes and reduced the parasites adhesion to epithelial cells, once again, suggesting that the H100 action was on parasite membrane. The fraction H100 showed no cytotoxicity to epithelial cells. The results demonstrated the potential of the plant M. rufula against T. vaginalis and contributed to the understanding of the pharmacological properties of the Caatinga plants, as well as for the rational development of alternatives for trichomoniasis treatment.

Embora seja uma das áreas mais ameaçadas na Terra, há poucos estudos sobre o potencial farmacológico da Caatinga. Este bioma é exclusivamente brasileiro e as plantas encontradas na região apresentam características únicas que as tornam fontes imensuráveis de compostos ativos. O parasito Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da tricomoníase, a doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo. A infecção está associada a sérias consequências em saúde e casos de resistência ao fármaco de escolha, metronidazol, estão em constante crescimento. Desta forma, a necessidade por alternativas para o tratamento da tricomoníase é evidente. O objetivo desta tese foi avaliar o potencial anti-T. vaginalis de plantas oriundas da Caatinga. A planta Manilkara rufula apresentou a mais potente atividade frente ao parasito e um fracionamento bioguiado foi realizado. Triterpenos pentacíclicos (caproato de α- e β-amirina, acetato de β-amirina e lupeol) foram identificados nas frações apolares de M. rufula, porém com baixa atividade antiparasitária. Derivados triterpênicos semissintéticos, frações contendo flavonoides, taninos e saponinas também foram testados. Nossos resultados demonstraram que o ácido ursólico e a fração H100 apresentaram potente atividade anti-T. vaginalis e ambos afetaram o crescimento e viabilidade dos trofozoítos. Além disso, o ácido ursólico e a fração H100 induziram importantes alterações na ultraestrutura dos organismos, indicando que o mecanismo de morte do parasito ocorreu por danos na membrana. A fração H100 induziu a lise total de eritrócitos e reduziu a adesão dos parasitos às células epiteliais, sugerindo, novamente, a ação sobre membrana. A fração H100 não apresentou citotoxicidade às células epiteliais. Os resultados apresentados demonstraram o potencial da planta M. rufula contra T. vaginalis e contribuem para o entendimento das propriedades farmacológicas das plantas da Caatinga, bem como para o desenvolvimento racional de alternativas para o tratamento da tricomoníase. / Although it is one of the most endangered areas on Earth, there are few studies on the pharmacological potential of the Caatinga. This is an exclusively Brazilian biome and its plants present unique characteristic that make them an immeasurable source of active compounds. The parasite Trichomonas vaginalis is the etiologic agent of trichomoniasis, the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide. The infection has been associated with serious consequences in health and cases of resistance to metronidazole are constantly increasing. Then, the necessity of new alternatives to the treatment of trichomoniasis is evident. The aim of this thesis was to evaluate the anti-T. vaginalis potential of plants from Caatinga. The Manilkara rufula plant showed the most potent activity against the parasite and bioguided fractionation was performed. Pentacyclic triterpenes (α- and β-amyrin caproate and β-amyrin and lupeol acetate) were identified in the nonpolar fractions of M. rufula, however, low antiparasitic activity was observed. Triterpenic semisynthetic derivatives, fractions containing flavonoids, tannins and saponins were also tested. Our results showed that ursolic acid and H100 fraction exhibited potent anti-T. vaginalis activity and both affect growth and viability of trophozoites. In addition, ursolic acid and H100 fraction induced significant alterations in the ultrastructure of the parasite, indicating that the mechanism of death is by membrane damage. The H100 fraction induced complete lysis of erythrocytes and reduced the parasites adhesion to epithelial cells, once again, suggesting that the H100 action was on parasite membrane. The fraction H100 showed no cytotoxicity to epithelial cells. The results demonstrated the potential of the plant M. rufula against T. vaginalis and contributed to the understanding of the pharmacological properties of the Caatinga plants, as well as for the rational development of alternatives for trichomoniasis treatment.

Embora seja uma das áreas mais ameaçadas na Terra, há poucos estudos sobre o potencial farmacológico da Caatinga. Este bioma é exclusivamente brasileiro e as plantas encontradas na região apresentam características únicas que as tornam fontes imensuráveis de compostos ativos. O parasito Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da tricomoníase, a doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo. A infecção está associada a sérias consequências em saúde e casos de resistência ao fármaco de escolha, metronidazol, estão em constante crescimento. Desta forma, a necessidade por alternativas para o tratamento da tricomoníase é evidente. O objetivo desta tese foi avaliar o potencial anti-T. vaginalis de plantas oriundas da Caatinga. A planta Manilkara rufula apresentou a mais potente atividade frente ao parasito e um fracionamento bioguiado foi realizado. Triterpenos pentacíclicos (caproato de α- e β-amirina, acetato de β-amirina e lupeol) foram identificados nas frações apolares de M. rufula, porém com baixa atividade antiparasitária. Derivados triterpênicos semissintéticos, frações contendo flavonoides, taninos e saponinas também foram testados. Nossos resultados demonstraram que o ácido ursólico e a fração H100 apresentaram potente atividade anti-T. vaginalis e ambos afetaram o crescimento e viabilidade dos trofozoítos. Além disso, o ácido ursólico e a fração H100 induziram importantes alterações na ultraestrutura dos organismos, indicando que o mecanismo de morte do parasito ocorreu por danos na membrana. A fração H100 induziu a lise total de eritrócitos e reduziu a adesão dos parasitos às células epiteliais, sugerindo, novamente, a ação sobre membrana. A fração H100 não apresentou citotoxicidade às células epiteliais. Os resultados apresentados demonstraram o potencial da planta M. rufula contra T. vaginalis e contribuem para o entendimento das propriedades farmacológicas das plantas da Caatinga, bem como para o desenvolvimento racional de alternativas para o tratamento da tricomoníase. / Although it is one of the most endangered areas on Earth, there are few studies on the pharmacological potential of the Caatinga. This is an exclusively Brazilian biome and its plants present unique characteristic that make them an immeasurable source of active compounds. The parasite Trichomonas vaginalis is the etiologic agent of trichomoniasis, the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide. The infection has been associated with serious consequences in health and cases of resistance to metronidazole are constantly increasing. Then, the necessity of new alternatives to the treatment of trichomoniasis is evident. The aim of this thesis was to evaluate the anti-T. vaginalis potential of plants from Caatinga. The Manilkara rufula plant showed the most potent activity against the parasite and bioguided fractionation was performed. Pentacyclic triterpenes (α- and β-amyrin caproate and β-amyrin and lupeol acetate) were identified in the nonpolar fractions of M. rufula, however, low antiparasitic activity was observed. Triterpenic semisynthetic derivatives, fractions containing flavonoids, tannins and saponins were also tested. Our results showed that ursolic acid and H100 fraction exhibited potent anti-T. vaginalis activity and both affect growth and viability of trophozoites. In addition, ursolic acid and H100 fraction induced significant alterations in the ultrastructure of the parasite, indicating that the mechanism of death is by membrane damage. The H100 fraction induced complete lysis of erythrocytes and reduced the parasites adhesion to epithelial cells, once again, suggesting that the H100 action was on parasite membrane. The fraction H100 showed no cytotoxicity to epithelial cells. The results demonstrated the potential of the plant M. rufula against T. vaginalis and contributed to the understanding of the pharmacological properties of the Caatinga plants, as well as for the rational development of alternatives for trichomoniasis treatment.

Mais de cem anos após a descoberta da doença de Chagas esta permanece vitimando milhares de pessoas. Antes restrita à America Latina, hoje já é motivo de alerta na Europa e EUA. Causada pelo parasita Tripanosoma cruzi, é uma doença silenciosa, com graves complicações sistêmicas. Há 40 anos existem somente dois medicamentos para tratamento de Chagas, porém, estes não tratam a fase crônica e possuem efeitos colaterais severos. Nos últimos anos houve progresso no desenvolvimento de novos fármacos com atividade tripanocida e muitas pesquisas têm sido conduzidas neste âmbito cujo principal alvo ainda são os produtos naturais. O ácido ursólico é um terpeno de origem natural que já demonstrou ter importante ação tripanocida além de hepatoprotetora e antitumoral, porém, a hidrofobicidade deste composto é um desafio na produção de formas farmacêuticas que o veicule. As nanoemulsões têm aplicação na indústria cosmética e de medicamentos devido a vantagens como maior capacidade de solubilização em relação às emulsões convencionais permitindo a incorporação de fármacos pouco solúveis em água na fase oleosa além de maior estabilidade conferida pelo tamanho diminuto dos glóbulos e aumento da disponibilidade do fármaco. O método para análise do ácido ursólico por CLAE foi validado e mostrou-se seletivo, linear na faixa de 1,0 a 50,0 ?g mL-1, com limite de detecção e quantificação correspondentes à 0,34 e 1,0 ?g mL-1, respectivamente. A nanoemulsão desenvolvida apresentou estabilidade durante os 90 dias de teste, evidenciada pelos resultados obtidos nas análises por turbidimetria e índice de Ostwald ripening, porém, foi observada precipitação deste ao longo do tempo notadamente na concentração de 1 mg/mL. Aparentemente o fenômeno está relacionado à temperatura e a mudança desta variável para 30°C durante a emulsificação, foi eficaz para que não fosse mais observada diminuição nos valores de fármaco quantificado. Os ensaios de espectroscopia do infravermelho e espectrometria de massas permitiram verificar que o fármaco não reage com os demais componentes da formulação e não sofre degradação no período de tempo e nas condições estudadas O ensaio in vitro do perfil liberação demonstrou que o fármaco foi imediatamente liberado da nanoemulsão o que não ocorreu quando comparado com a mistura física. Os ensaios de atividade biológica demonstraram que o sistema é seguro para a linhagem celular testada e apresenta boa atividade tripanocida para formas amastigotas. / Over a hundred years after the discovery of Chagas disease it remains victimizing thousands of people. Previously restricted to Latin America, today is reason for alert in Europe and USA. Caused by the parasite Trypanosoma cruzi, is a silent disease, with severe systemic complications. For more than 40 years, there are only two drugs to treat Chagas disease, however, these do not have an effect on the the chronic phase and have severe side effects. In recent years there has been progress in the development of new drugs with trypanocidal activity and many researches have been conducted in this area whose main target is still natural products. Ursolic acid is a naturally occurring terpene that has already shown to have important trypanocidal action besides antitumor and hepatoprotective, however, the hydrophobicity of this compound is a challenge to produce proper delivery systems. Nanoemulsions find use in the cosmetic industry and medicine due to advantages such as greater solubilizing capacity compared to conventional emulsions enabling the incorporation of sparingly soluble drugs in water in the oily phase besides greater stability conferred by the diminutive size of the droplets and increased availability of the drug. The chromatographic method to quantify ursolic acid was validated and shown to be selective, linear in the range from 1.0 to 50.0 ?g mL-1, with a limit of detection and quantification corresponding to 0.34 and 1.0 ?g mL-1, respectively. The developed nanoemulsion was stable throughout the 90 days of testing, as evidenced by the results obtained from the analysis by turbidimetry and Ostwald ripening index, however, precipitation was observed over time particularly at a concentration of 1 mg/ml. Apparently the phenomenon is related to temperature and the change of this variable to 30°C during emulsification was successful in that it was no longer observed decrease in the amounts of quantified drug. Infrared spectroscopy and mass spectrometry results allowed to verify that the drug does not react with other components of the formulation and do not suffer degradation in the time period under the studied conditions. The in vitro release profile showed that the drug was immediately released from the nanoemulsion which was not observed with the physical mixture. The biological activity assays showed that the system is safe for the tested cell line and shows good trypanocidal activity for amastigotes.

Philosophiae Doctor - PhD / Breast cancer is one of the most common cancers among women in South Africa and the second leading cause of cancer death after lung cancer. According to the American Cancer Society 2015, women have a 12% chance of developing invasive breast cancer and a 3% chance of dying from it. Despite the wide variety of breast cancers e.g. lobular carcinoma in situ (LCIS) and ductal carcinoma in situ (DCIS), many share the same etiology and target tissue. Estrogen related carcinogenesis with regard to breast cancer typically results from the activation of distinct signalling pathways. These pathways are not mutually exclusive and are often constituted by receptor mediated stimulation of cell proliferation caused by specific transcriptional gene activation, reactive oxygen species (ROS) formation causing DNA damage and consequently mutations. The molecular pathways that cause drug resistance are not fully understood and the search continues to find novel targets for treatment. The effects of non-toxic triterpenes, oleanolic acid and ursolic acid and the role of autophagy and apoptosis as mechanisms to overcome drug resistance in breast cancer were studied in vitro in MCF-7 breast cancer cells and MCF10A breast cells. In this study the first aim was to establish the influence of OA and UA on cell growth and to see if opposing proliferation patterns could observed between the presumably ERɑ negative (ERɑ/ß -/+) MCF-10A and ERɑ positive (ERɑ/ß +/+) MCF-7 cells. This was followed by morphology studies to establish the possible presence of cytotoxicity and examination of molecular pathways contributing to the anti-cancerous properties of UA and OA and their validity as therapeutic agents. The MCF-7 breast cancer cell line and the immortalized normal mammary cell line, MCF-10A were treated with different concentrations of UA and OA for 6hrs, 12hrs, 24hrs, 48hrs, and 72hrs respectively. Cell morphology was studied in hematoxylin and eosin as well as Hoechst and acridine orange stained cells and viability was measured using crystal violet staining. Molecular techniques employed included the Tali® Apoptosis - and the cellROX assays, flow cytometry and western blotting. Morphological, viability and apoptotic studies have shown that at their lowest concentration, both UA and OA have anti-proliferative and apoptotic effects on MCF-7 and to a lesser extent on MCF-10A. Flow cytometric analysis of treated cells has demonstrated cell arrest in the S- and G2/M phase. The MCF-7 and MCF-10A cells growth inhibition effect may be due to increased autophagy and apoptosis as an alternative to decreased proliferation in MCF-7 cells. This possibility should be evaluated in further studies. The results showed that UA was more effective OA in decreasing cell numbers and it may be applied as treatment for breast cancer. Our observation has shown the treatment with OA and UA increased cell death in MCF-7 cells.The opposing proliferation patterns observed between the presumably ERɑ negative (ERɑ/ß -/+) MCF-10A and ERɑ positive (ERɑ/ß +/+) MCF-7 cells could possibly be ascribed to ERß forming homodimers that may facilitate proliferation, whereas ERɑ/ß heterodimers (expressed in 59% of breast cancers) are frequently associated with the ERɑ antagonising actions of ERß. The results indicate a trend towards biphasic and anti- proliferative effects of the reactants in breast cancer cells which may contribute towards the development of anti- cancer therapies. However, further work is must be done to identify the OA and UA mechanism(s) responsible for anticancer activity. / Libyan Embassy

Doença de Chagas e Leishmaniose, são doenças causadas por protozoários da família Trypanosomatidae (Trypanosoma cruzi e Leishmania sp., respectivamente) e estão, ambas, no grupo das doenças consideradas tropicais negligenciadas (DTNs). Juntas, elas afetam cerca de 30 milhões de pessoas em 98 países no mundo. Embora tão epidemiologicamente importantes, essas doenças ainda carecem de um tratamento quimioterápico robusto e seguro, pois os medicamentos disponíveis apresentam, além de baixa eficácia terapêutica, baixas taxas de adesão, devido aos sérios efeitos colaterais gerados por serem extremamente tóxicos e acabando, por isso, sendo geradores de resistência. Nas últimas décadas, tem sido intenso o esforço dos grupos de pesquisa em desenvolver alternativas para o tratamento dessas doenças, especialmente explorando produtos de origem natural e através do emprego de tecnologia farmacêutica, gerando formulações mais viáveis clinicamente devido ao provimento de propriedades físico-químicas favoráveis à absorção e permeabilidade celular, com consequente maior biodisponibilidade e potencialização do efeito biológico. Em nosso presente trabalho, objetivamos propor novas estratégias de tratamento dessas doenças, utilizando como candidato, o ácido ursólico (AU), um triterpenoide de origem natural. Foram testados o AU isolado e associado com fármacos estabelecidos, assim como uma dispersão sólida contendo 10% do princípio ativo (DSAU). Em ensaios in vitro contra as várias formas evolutivas intra e extracelulares de Trypanosoma cruzi e Leishmania braziliensis, obtivemos muito bons resultados, como 99,8% de lise em 128 ?M sobre as formas tripomastigotas, com IC50 de 14,1 ?M para o AU. Em experimentos in vivo sobre doença de Chagas experimental, observamos uma redução de parasitemia de 60,2% e 61,6% em animais tratados com doses de 20 mg/Kg de AU e DSAU, respectivamente. Embora não tenham causado diminuição na carga parasitária nos tecidos analisados (coração e fígado) em relação ao controle negativo, a sobrevida dos animais tratados com AU e DSAU foi semelhante a dos animais tratados com benzonidazol na mesma dose. Sobre leishmaniose muco-cutânea experimental, observamos a diminuição do diâmetro médio das lesões em animais tratados com dose de 20 mg/Kg de nossos compostos avaliados. Esses resultados demonstram que o ácido ursólico é um potente candidato a quimioterápico para o tratamento de tripanosomíases. Além disso, a associação a fármacos existentes, e a utilização de tecnologia farmacêutica podem ser boas estratégias para o tratamento dessas doenças. / Chagas disease and Leishmaniasis are diseases caused by protozoa of the family Trypanosomatidae (Trypanosoma cruzi and Leishmania sp., Respectively) and both are in the group of diseases considered neglected tropical (NTDs). All together, they affect about 30 million people in 98 countries worldwide. Although so very epidemiologically important, these diseases still lack a safe and robust chemotherapeutic treatment seeing that the available drugs present besides low therapeutic efficacy, low compliance rates, since they are extremely toxic and cause serious side effects ending up, therefore, being resistance generators. In recent decades, there have been intense efforts of research groups to develop alternatives for treating these diseases, especially exploring natural products and by applying pharmaceutical technology, generating more clinically viable formulations due to providing favorable physicochemical properties to the cell absorption and permeability, thus resulting in increased bioavailability and enhancement of biological effect. In our present study, we aimed to propose new treatment strategies for these diseases by using as a candidate, the ursolic acid (UA), a naturally occurring triterpenoid. Isolated UA and associated with established drugs have been tested, as well as a solid dispersion containing 10% of the active ingredient (SDUA). In the in vitro tests against several extracellular and intracellular evolving forms of Trypanosoma cruzi and Leishmania braziliensis, we have obtained very good results, such as 99.8 of lysis at 128 ?M on trypomastigotes, with IC50 of 14.1 ?M for the UA. In the in vivo experiments about experimental Chagas disease, a decrease of parasitaemi of 60.2% and 61.6% has been observed in animals treated with doses of 20 mg / kg of UA and SDUA respectively. Although not having caused a decrease in the parasite load in the tissues analyzed (heart and liver) compared to the negative control, the PFS of animals treated with UA and SDUA was similar to that of the animals treated with the same dose of benznidazole. About the experimental skin mucus leishmaniasis, we have observed a decrease of the average diameter of lesions in animals treated with 20 mg / kg of our evaluated compounds. These results demonstrate that the ursolic acid is a potent candidate for chemotherapy for the treatment of trypanosomiasis. Furthermore, the association of existing drugs, and the use of pharmaceutical technology can be good strategies to treat these diseases

Orientador: Marlus Chorilli / Resumo: RESUMO A inflamação cutânea envolve a liberação de vários mediadores inflamatórios, os quais quando em excesso podem ser nocivos e causar o desenvolvimento de doenças inflamatórias e crônicas de pele. O fator nuclear kappa B (NF-κB) exerce um papel fundamental na produção de citocinas e outras proteínas pró-inflamatórias, portanto, o desequilíbrio dessa via celular está associado à patogênese dos distúrbios inflamatórios na pele. O ácido ursólico é um triterpenóide de ocorrência natural com propriedades anti-inflamatórias que resultam na supressão de mediadores inflamatóriosvia inibição da ativação doNF-κB, sendo um candidato para o tratamento de inflamações cutâneas. Entretanto, essa molécula apresenta baixa solubilidade em água o quelimita sua aplicação terapêutica.Neste contexto, o desenvolvimento de dispersões sólidas (DS)constituídas de polivinilpirrolidona k-30 e tensoativos, como poloxamer 407 ou D-α-tocoferol polietilenoglicol 1000 succinato (TPGS) representa uma estratégiapara aumentar a sua solubilidade.Além disso, a veiculação das DS em um hidrogel à base de poloxamer pode viabilizara administração tópica do fármaco. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar DS de ácido ursólico constituídas por PVP K-30 e TPGS/P407 incorporadas em um hidrogel, além de avaliar a citotoxicidadein vitro e a atividade anti-inflamatória in vivo desses sistemas. Os resutados obtidos revelaram que ambas as DS aumentaram significativamente a solubilidade aquosa do fármaco. ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre