Orientador: Wagner José Fávaro / Resumo: A baixa eficácia dos tratamentos e as altas taxas de recorrência do câncer de bexiga não músculo invasivo (CBNMI) podem estar relacionadas aos baixos efeitos das terapias atuais sobre os mecanismos de reparo tecidual, espécies reativas de oxigênio (EROS) e angiogênese e, dentre essas terapias, a mais eficaz é a imunoterapia com BCG (Bacillus Calmette-Guerin) que, entretanto, ocasiona efeitos colaterais de intensidades variadas. Desta forma, o desenvolvimento de novas moléculas ou o melhoramento de fármacos já existentes que reduzam o número de instilações intravesicais, as taxas de recorrência e progressão tumoral e os efeitos colaterais é muito relevante. Diante deste cenário destaca-se o imunomodulador P-MAPA abrindo uma nova perspectiva para o combate de alguns tipos de cânceres, incluindo o CBNMI. Assim, os objetivos principais deste estudo foram caracterizar e comparar os efeitos histopatológicos e moleculares do imunomodulador P-MAPA, estabilizado com quitosana e pluronic com a imunoterapia com BCG no tratamento da progressão do CBNMI induzido em ratos. Para tal, o P-MAPA foi nanonizado utilizando a quitosana e o pluronic como estabilizante nas formulações. A caracterização das formulações se deu por técnicas microscópicas, diâmetro e carga superficial, análises térmicas e de raio X. Para a avaliação da atividade antitumoral do P-MAPA estabilizado comparada com BCG utilizou-se 35 ratas da linhagem Fischer 344. Desses animais, 30 foram submetidos a indução química do CBN... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The low effectiveness of treatments and high recurrence rates of bladder cancer noninvasive muscle (CBNMI) may be related to low effects of current therapies on the mechanisms of tissue repair, oxigen reactive species (EROS) and angiogenesis, and among these therapies, the most effective is immunotherapy with BCG (Bacillus Calmette-Guerin) which, however, causes sides effects of varying intensities. Thus, the development of new molecules or improving existing drugs that reduce the number of intravesical instillations, recurrence rates and tumor progression and side effects is very important. This scenario highlights the P-MAPA immunomodulator opening a new perspective to fight some types of cancers, including CBNMI. Thus, the aims of this study were to characterize and compare the histopathologic and molecular effects of immunomodulator P-MAPA, stabilized with chitosan and pluronic with immunotherapy with BCG in the treatment of progression of CBNMI induced in rats. To this end, the P-MAPA was nanosized using chitosan and pluronic as a stabilizer in the formulations. Characterisation of the formulations are given by microscopic techniques, diameter, surface charge, thermal analysis and X-ray. To evaluate the antitumor activity of P-MAPA stabilized compared with BCG was used 35 female Fisher-344 rats. Of these animals, 30 underwent chemical induction CBNMI by intravesical instillation of 1.5 mg / kg of N-methyl-N-Nitrosourea (MNU), and the other 5 animals were considered Group... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O câncer de bexiga é uma neoplasia urogenital que acomete homens e mulheres, sendo que somente no Brasil 8.600 novos casos ao ano são diagnosticados. Cistoscopia transuretral é a conduta padrão no diagnóstico e acompanhamento do câncer de bexiga. Entretanto, tal procedimento é extremamente invasivo e doloroso além de ter elevado custo e não garantir todos os resultados. Assim, busca-se por marcadores moleculares que possam auxiliar no diagnóstico e progressão do câncer de bexiga, bem como diminuir a necessidade de exames invasivos no acompanhamento de pacientes tratados. Nesse sentido, a urina tem papel de destaque como fonte de biomarcadores devido principalmente ao seu caráter não invasivo. <br /> Nesse trabalho foram utilizadas duas abordagens \'ômicas\': proteômica e metabolômica, para a busca de biomarcadores em urina para o diagnóstico e prognóstico do câncer de bexiga, respectivamente. Com a abordagem proteômica buscou-se apenas por biomarcadores para o diagnóstico da doença e, utilizando as técnicas de eletroforese 2-DE, OFFGEL e MS, juntamente com análise estatística multivariada, foi possível identificar 32 proteínas que apresentam-se como potenciais marcadores para o câncer de bexiga. A abordagem metabolômica foi empregada para a busca de biomarcadores para reincidência e progressão da doença. As técnicas analíticas utilizadas nessa abordagem, LC-MS e CE-MS, mostraram-se complementares e, dos resultados obtidos com ambas e avaliados com análise estatística multivariada foi possível indicar 19 metabólitos para reincidência e 23 metabólitos para progressão do câncer de bexiga. <br /> Assim, neste trabalho explorou-se como as ciências \'ômicas\', a qual abrange técnicas analíticas de high-throughput, estatística multivariada e ferramentas de bioinformática auxiliando na descoberta de potenciais biomarcadores não invasivos para o diagnóstico e prognóstico do câncer de bexiga. Portanto, o presente estudo foi de grande importância e relevância à medida que ilustrou como tais técnicas podem potencialmente auxiliar no diagnóstico e prognóstico de doenças e contribuir para tratamentos personalizados no futuro, indicando a potencialidade de estudos dessa natureza. / Bladder cancer is an urogenital cancer affecting men and women, and just in Brazil 8,600 new cases are diagnosed annually. Transurethral cystoscopy is a standard conduct in the diagnosis and monitoring of bladder cancer. However, this procedure is extremely invasive, painful, expensive and does not guarantee the best results. Thus, the searching for molecular markers may assist in the diagnosis and monitoring of bladder cancer, as well as decreasing the need for invasive tests in the monitoring of patients treatment. In this way, urine shows an important role as a source of biomarkers, mainly due to its non-invasive nature. <br /> In this work we used two \'omics\' approaches: proteomics and metabolomics, to search for biomarkers in urine for the diagnosis and progression of bladder cancer, respectively. The proteomics approach was explored for biomarkers for diagnosing disease. Using 2-DE, OFFGEL electrophoresis, and MS techniques, as well multivariate statistical analysis, they were identified 32 proteins that may be pointed as potential markers for bladder cancer. The metabolomics approach was used to search for biomarkers for progression and recurrence of the disease. The analytical techniques used for this approach, LC-MS and CE-MS, were complementary to each other and the results evaluated with multivariate statistical analysis indicated that 19 metabolites for recurrence and 23 metabolites for progression of bladder cancer could possibly be used for validation studies. <br /> Thus, we demonstrated how the \'omics\' sciences, which include high- throughput analytical techniques, multivariate statistical analysis, and bioinformatics tools, aid in the discovery of potential biomarkers for noninvasive diagnosis, evaluate recurrence and monitor progression of bladder cancer. Therefore, this study was of high relevance to demonstrate the potential of such techniques to contribute to studies of personalized medicine.

O câncer de bexiga é uma neoplasia urogenital que acomete homens e mulheres, sendo que somente no Brasil 8.600 novos casos ao ano são diagnosticados. Cistoscopia transuretral é a conduta padrão no diagnóstico e acompanhamento do câncer de bexiga. Entretanto, tal procedimento é extremamente invasivo e doloroso além de ter elevado custo e não garantir todos os resultados. Assim, busca-se por marcadores moleculares que possam auxiliar no diagnóstico e progressão do câncer de bexiga, bem como diminuir a necessidade de exames invasivos no acompanhamento de pacientes tratados. Nesse sentido, a urina tem papel de destaque como fonte de biomarcadores devido principalmente ao seu caráter não invasivo. <br /> Nesse trabalho foram utilizadas duas abordagens \'ômicas\': proteômica e metabolômica, para a busca de biomarcadores em urina para o diagnóstico e prognóstico do câncer de bexiga, respectivamente. Com a abordagem proteômica buscou-se apenas por biomarcadores para o diagnóstico da doença e, utilizando as técnicas de eletroforese 2-DE, OFFGEL e MS, juntamente com análise estatística multivariada, foi possível identificar 32 proteínas que apresentam-se como potenciais marcadores para o câncer de bexiga. A abordagem metabolômica foi empregada para a busca de biomarcadores para reincidência e progressão da doença. As técnicas analíticas utilizadas nessa abordagem, LC-MS e CE-MS, mostraram-se complementares e, dos resultados obtidos com ambas e avaliados com análise estatística multivariada foi possível indicar 19 metabólitos para reincidência e 23 metabólitos para progressão do câncer de bexiga. <br /> Assim, neste trabalho explorou-se como as ciências \'ômicas\', a qual abrange técnicas analíticas de high-throughput, estatística multivariada e ferramentas de bioinformática auxiliando na descoberta de potenciais biomarcadores não invasivos para o diagnóstico e prognóstico do câncer de bexiga. Portanto, o presente estudo foi de grande importância e relevância à medida que ilustrou como tais técnicas podem potencialmente auxiliar no diagnóstico e prognóstico de doenças e contribuir para tratamentos personalizados no futuro, indicando a potencialidade de estudos dessa natureza. / Bladder cancer is an urogenital cancer affecting men and women, and just in Brazil 8,600 new cases are diagnosed annually. Transurethral cystoscopy is a standard conduct in the diagnosis and monitoring of bladder cancer. However, this procedure is extremely invasive, painful, expensive and does not guarantee the best results. Thus, the searching for molecular markers may assist in the diagnosis and monitoring of bladder cancer, as well as decreasing the need for invasive tests in the monitoring of patients treatment. In this way, urine shows an important role as a source of biomarkers, mainly due to its non-invasive nature. <br /> In this work we used two \'omics\' approaches: proteomics and metabolomics, to search for biomarkers in urine for the diagnosis and progression of bladder cancer, respectively. The proteomics approach was explored for biomarkers for diagnosing disease. Using 2-DE, OFFGEL electrophoresis, and MS techniques, as well multivariate statistical analysis, they were identified 32 proteins that may be pointed as potential markers for bladder cancer. The metabolomics approach was used to search for biomarkers for progression and recurrence of the disease. The analytical techniques used for this approach, LC-MS and CE-MS, were complementary to each other and the results evaluated with multivariate statistical analysis indicated that 19 metabolites for recurrence and 23 metabolites for progression of bladder cancer could possibly be used for validation studies. <br /> Thus, we demonstrated how the \'omics\' sciences, which include high- throughput analytical techniques, multivariate statistical analysis, and bioinformatics tools, aid in the discovery of potential biomarkers for noninvasive diagnosis, evaluate recurrence and monitor progression of bladder cancer. Therefore, this study was of high relevance to demonstrate the potential of such techniques to contribute to studies of personalized medicine.

O carcinoma da bexiga urinária (CB) é a segunda doença maligna mais frequente do trato urinário. Devido a baixa eficácia dos tratamentos intravesicais atuais (imunoterapia com BCG e quimioterapia), seja pelo baixo tempo de residência do fármaco na bexiga ou pela baixa permeabilidade no urotélio, novas estratégias que aumentem esse tempo de residência do fármaco e sua penetração na bexiga têm sido investigadas. Dentre estas estratégias pode-se citar os sistemas de liberação sustentada nanoestruturados, que liberam o fármaco gradativamente, protegem o fármaco encapsulado, aumenta a biodisponibilidade, aumentando a eficácia da terapia e diminuindo os efeitos adversos. Nesta linha, o objetivo desse trabalho foi produzir e utilizar carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) como sistema de carreamento de doxorrubicina (DOXO) e a sua avaliação biológica em células de câncer de bexiga. Os CLN, compostos por manteiga de Illipê (lipídeo sólido), ácido oleico (óleo) e o estabilizante Pluronic F68, foram preparados pelo método de emulsão a quente e sonicação. A caracterização físico-química do CLN foi realizada determinando o diâmetro hidrodinâmico médio e potencial zeta (carga superficial) por espalhamento de luz dinâmico (DLS), cristalinidade por calorimetria exploratória diferencial (DSC), eficiência de encapsulamento por espectrofotometria UV-vis, ensaio de citotoxicidade em células RT4 e análise de permeação ex vivo e in vivo das formulações aplicadas em bexiga de porco por microscopia confocal. O diâmetro hidrodinâmico médio dos CLN sem o fármaco foi de 103 nm e seu PdI (índice de polidispersão) igual a 0,2. O encapsulamento da DOXO aumentou o diâmetro dos CLN para 112 nm e o valor de PdI foi de 0,2. O baixo valor de PdI indica formulações com baixa polidispersão. Os valores de potencial zeta dos CLN sem e com DOXO foram ambos negativos, variando de -5 mV a -25 mV. Nos termogramas das amostras de CLN-DOXO não foi observado o pico referente a fusão da DOXO em 197,93ºC, indicando que o fármaco provavelmente está molecularmente disperso na matriz lipídica. Nos ensaios de citotoxicidade, a formulação CLN-DOXO mostrou-se mais citotóxica do que a DOXO livre em baixas concentrações (31-250 ng/mL). O valor de IC50 reduziu 2,1 vezes quando a DOXO foi encapsulada. Essa maior atividade antitumoral in vitro pode estar relacionada ao aumento do uptake celular como confirmado pelos ensaios de citometria de fluxo. No estudo de permeação ex vivo em bexiga de porco foram observadas permeações muito semelhantes das formulações de DOXO livre e encapsulada em CLN. Porém no ensaio in vivo a DOXO encapsulada permeou mais que a DOXO livre. Os resultados obtidos apontam para um promissor sistema de liberação de doxorrubicina para a terapia do câncer de bexiga. / Urinary bladder carcinoma (BC) is the second most common malignant disease of the urinary tract. Due to the low efficacy of current intravesical treatments (BCG immunotherapy and chemotherapy), either because of the low residence time of the drug in the bladder or due to low permeability in the urothelium, new strategies that increase the residence time of the drug and its penetration into the bladder have been investigated. These strategies include nanostructured sustained release systems, which release the drug gradually, protect the encapsulated drug, increase the bioavailability; increasing the effectiveness of the therapy and reducing side effects. In this line, the aim of this work was to produce and apply nanostructured lipid carriers (NLC) as a doxorubicin delivery system (DOXO) and its biological evaluation in bladder cancer cells. The NLC, composed by Illipe butter (solid lipid), oleic acid (oil) and Pluronic F68 stabilizer, were prepared by the hot emulsion and sonication method. The physical-chemical characterization of these NLC was performed by measured the mean hydrodynamic diameter and zeta potential (surface charge) by dynamic light scattering (DLS), crystallinity by differential scanning calorimetry (DSC), encapsulation efficiency by UV-vis spectrophotometry, cytotoxicity assay in RT4 cells and ex vivo and in vivo permeation assay of formulations applied to pig bladder by confocal microscopy. The mean hydrodynamic diameter of NLC without the drug was 103 nm and its PdI (polydispersity index) was 0.2. The encapsulation of DOXO increased the NLC diameter to 112 nm and the PdI value was 0.2. The low value of PdI indicates formulations with low polydispersion. The zeta potential values of the NLC without and with DOXO were both negative (-5 mV to -25 mV). In the thermograms of the NLC-DOXO sample the fusion peak of DOXO at 197.93 was not observed, indicating that the drug is molecularly dispersed in the lipid matrix. In the cytotoxicity assays, the NLC-DOXO formulation was more cytotoxic than free DOXO at low concentrations (31-250 ng/mL). The IC50 value was reduced 2.1 fold when DOXO was encapsulated. This increased in vitro antitumor activity may be related to increased cell uptake as confirmed by flow cytometry analysis. In the ex vivo permeation study in the pig bladder, a very similar permeation was observed between free and encapsulated DOXO. However, in the in vivo assay the encapsulated DOXO permeated more than free DOXO. The results indicates a promising release system of doxorubicin to bladder cancer therapy.

O carcinoma da bexiga urinária (CB) é a segunda doença maligna mais frequente do trato urinário. Devido a baixa eficácia dos tratamentos intravesicais atuais (imunoterapia com BCG e quimioterapia), seja pelo baixo tempo de residência do fármaco na bexiga ou pela baixa permeabilidade no urotélio, novas estratégias que aumentem esse tempo de residência do fármaco e sua penetração na bexiga têm sido investigadas. Dentre estas estratégias pode-se citar os sistemas de liberação sustentada nanoestruturados, que liberam o fármaco gradativamente, protegem o fármaco encapsulado, aumenta a biodisponibilidade, aumentando a eficácia da terapia e diminuindo os efeitos adversos. Nesta linha, o objetivo desse trabalho foi produzir e utilizar carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) como sistema de carreamento de doxorrubicina (DOXO) e a sua avaliação biológica em células de câncer de bexiga. Os CLN, compostos por manteiga de Illipê (lipídeo sólido), ácido oleico (óleo) e o estabilizante Pluronic F68, foram preparados pelo método de emulsão a quente e sonicação. A caracterização físico-química do CLN foi realizada determinando o diâmetro hidrodinâmico médio e potencial zeta (carga superficial) por espalhamento de luz dinâmico (DLS), cristalinidade por calorimetria exploratória diferencial (DSC), eficiência de encapsulamento por espectrofotometria UV-vis, ensaio de citotoxicidade em células RT4 e análise de permeação ex vivo e in vivo das formulações aplicadas em bexiga de porco por microscopia confocal. O diâmetro hidrodinâmico médio dos CLN sem o fármaco foi de 103 nm e seu PdI (índice de polidispersão) igual a 0,2. O encapsulamento da DOXO aumentou o diâmetro dos CLN para 112 nm e o valor de PdI foi de 0,2. O baixo valor de PdI indica formulações com baixa polidispersão. Os valores de potencial zeta dos CLN sem e com DOXO foram ambos negativos, variando de -5 mV a -25 mV. Nos termogramas das amostras de CLN-DOXO não foi observado o pico referente a fusão da DOXO em 197,93ºC, indicando que o fármaco provavelmente está molecularmente disperso na matriz lipídica. Nos ensaios de citotoxicidade, a formulação CLN-DOXO mostrou-se mais citotóxica do que a DOXO livre em baixas concentrações (31-250 ng/mL). O valor de IC50 reduziu 2,1 vezes quando a DOXO foi encapsulada. Essa maior atividade antitumoral in vitro pode estar relacionada ao aumento do uptake celular como confirmado pelos ensaios de citometria de fluxo. No estudo de permeação ex vivo em bexiga de porco foram observadas permeações muito semelhantes das formulações de DOXO livre e encapsulada em CLN. Porém no ensaio in vivo a DOXO encapsulada permeou mais que a DOXO livre. Os resultados obtidos apontam para um promissor sistema de liberação de doxorrubicina para a terapia do câncer de bexiga. / Urinary bladder carcinoma (BC) is the second most common malignant disease of the urinary tract. Due to the low efficacy of current intravesical treatments (BCG immunotherapy and chemotherapy), either because of the low residence time of the drug in the bladder or due to low permeability in the urothelium, new strategies that increase the residence time of the drug and its penetration into the bladder have been investigated. These strategies include nanostructured sustained release systems, which release the drug gradually, protect the encapsulated drug, increase the bioavailability; increasing the effectiveness of the therapy and reducing side effects. In this line, the aim of this work was to produce and apply nanostructured lipid carriers (NLC) as a doxorubicin delivery system (DOXO) and its biological evaluation in bladder cancer cells. The NLC, composed by Illipe butter (solid lipid), oleic acid (oil) and Pluronic F68 stabilizer, were prepared by the hot emulsion and sonication method. The physical-chemical characterization of these NLC was performed by measured the mean hydrodynamic diameter and zeta potential (surface charge) by dynamic light scattering (DLS), crystallinity by differential scanning calorimetry (DSC), encapsulation efficiency by UV-vis spectrophotometry, cytotoxicity assay in RT4 cells and ex vivo and in vivo permeation assay of formulations applied to pig bladder by confocal microscopy. The mean hydrodynamic diameter of NLC without the drug was 103 nm and its PdI (polydispersity index) was 0.2. The encapsulation of DOXO increased the NLC diameter to 112 nm and the PdI value was 0.2. The low value of PdI indicates formulations with low polydispersion. The zeta potential values of the NLC without and with DOXO were both negative (-5 mV to -25 mV). In the thermograms of the NLC-DOXO sample the fusion peak of DOXO at 197.93 was not observed, indicating that the drug is molecularly dispersed in the lipid matrix. In the cytotoxicity assays, the NLC-DOXO formulation was more cytotoxic than free DOXO at low concentrations (31-250 ng/mL). The IC50 value was reduced 2.1 fold when DOXO was encapsulated. This increased in vitro antitumor activity may be related to increased cell uptake as confirmed by flow cytometry analysis. In the ex vivo permeation study in the pig bladder, a very similar permeation was observed between free and encapsulated DOXO. However, in the in vivo assay the encapsulated DOXO permeated more than free DOXO. The results indicates a promising release system of doxorubicin to bladder cancer therapy.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-08-25T16:00:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_karen_silva_leal.pdf: 538927 bytes, checksum: 188167bf7d281218897286c3f36f6a7f (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-08-28T20:58:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_karen_silva_leal.pdf: 538927 bytes, checksum: 188167bf7d281218897286c3f36f6a7f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-08-28T20:58:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_karen_silva_leal.pdf: 538927 bytes, checksum: 188167bf7d281218897286c3f36f6a7f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-28T20:58:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao_karen_silva_leal.pdf: 538927 bytes, checksum: 188167bf7d281218897286c3f36f6a7f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O Mycobacterium bovis BCG é utilizado mundialmente como vacina contra tuberculose há mais de meio século, com altos níveis de segurança. O BCG possui características que o tornam um promissor vetor para a produção de vacinas recombinantes multivalentes. Modificações genéticas podem aprimorar as propriedades imunogênicas e adjuvantes do BCG. Uma dessas modificações permite que o BCG escape do endossoma de células apresentadoras de antígenos. Desta maneira, os imunógenos de BCG acessam vias de apresentação cruzada de antígenos, ampliando a sua imunogenicidade. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma cepa de BCG ΔleuD expressando listeriolisina (Hly) de Listeria monocytogenes e avaliar seu potencial citotóxico na linhagem celular 5637 de câncer de bexiga. Para isso, o BCG ΔleuD foi transformado com o plasmídeo recombinante pUP410 contendo o gene hly. A cepa obtida demonstrou um nível de citotoxicidade similar à cepa BCG Pasteur parental, quando avaliada na linhagem celular de câncer de bexiga. Esta cepa necessita ser avaliada em outras linhagens de câncer para comprovar seu possível efeito citotóxico potencializado. / Mycobacterium bovis BCG has been used worldwide as a vaccine against tuberculosis for over fifty years with an outstanding safety record. BCG has features that make it a promising vector for production of recombinant multivalent vaccines. Genetic modification can enhance the adjuvant and immunogenic properties of BCG. One of these modifications would allow BCG to escape the endosome of antigen presenting cells. Therefore, theimmunogens of BCG can access antigens cross priming routes, increasing their immunogenicity. The aim of this work was to develop a strain of BCG ΔleuD expressing listeriolysin (Hly) of Listeria monocytogenes and evaluate its cytotoxic potential on cell line 5637 of bladder cancer. Thus, BCG ΔleuD was transformed with recombinant plasmid pUP410 containing the hly coding sequence. The recombinant BCG strain expressing listeriolysin showed a similar level of cytotoxicity when compared to the parental BCG Pasteur. This strain needs to be evaluated in other cancer lines in order to confirm its possible potentiated cytotoxic effect.

Câncer de bexiga (CB) é a segunda doença mais prevalente do trato urinário. Atualmente as principais terapias para o CB apresentam baixa eficácia, altas taxas de recorrência e vários efeitos adversos. Assim, avalia-se o potencial de novas moléculas para a terapia do CB. Quercetina (QT) é um flavonóide com propriedades inibidora da proliferação celular e apoptótica que são interessantes para o tratamento do câncer, porém é um composto instável e fotossensível, o que inviabiliza sua administração na forma livre. Desta forma, o encapsulamento da QT em carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) funcionalizados com folato (CLN-F) pode ser um sistema efetivo de entrega de QT em células de CB que poderá superar os desafios da terapia intravesical do CB. O encapsulamento da QT pode aumentar a estabilidade da QT, sua permeação pelo urotélio, internalização em células tumorais, seu tempo de residência na bexiga e sua eficácia farmacológica. Os objetivos deste trabalho foram preparar, caracterizar e avaliar a citotoxicidade de QT livre e encapsulada em CLN e CLN-F em células de CB. O CLN e CLN-F foram preparados pelo método de emulsão e sonicação. A funcionalização do CLN foi realizada pela reação do estabilizante Pluronic F68 com folato (PF68F). Esta funcionalização foi avaliada por espectroscopia de ressonância magnética Nuclear (RMN) unidimensional de 1H. Os CLNs foram caracterizados quanto ao diâmetro, índice de polidispersão (PdI), potencial zeta (PZ), cristalinidade, eficiência de encapsulamento (EE) e morfologia. Além disso, foi avaliado o perfil de liberação da QT, a atividade antioxidante e a citotoxicidade da QT livre e encapsulada. A funcionalização foi confirmada pelos espectros de RMN que apresentaram sinais atribuídos ao PF68 e ao folato. O diâmetro, PdI e o PZ dos CLN foram 176,5 nm, 0,124 e -11,4 mV, respectivamente. O CLN-F apresentou 197,9 nm de diâmetro, 0,160 de PdI e -17,5mV de PZ. O encapsulamento da QT não alterou significativamente estes parâmetros para ambas as partículas. Obteve-se uma alta eficiência de encapsulamento da QT, para os dois carreadores (~98%), devido, provavelmente, ao baixo valor de índice de recristalização (~28) dos CLNs. Os CLN apresentam forma esférica, estabilidade por 330 dias e um perfil de liberação sustentada da QT. O IC50 do CLN-F-QT (83,4 ?g/mL) foi menor que o IC50 do CLN-QT (94,9 ?g/mL) provavelmente devido ao aumento da internalização causada pela funcionalização das partículas com folato. Os CLN-QT e CLN-F-QT apresentaram alta atividade antioxidante. Os resultados obtidos sugerem que o CLN-F-Q é um sistema com potencial para a futura terapia do CB, pois apresenta tamanho menor que 200 nm, baixo PdI, alta estabilidade, EE e atividade antioxidante, liberação sustentada além de ser citotóxico para as células RT4. / Bladder cancer (BC) is the second most prevalent tumor of urinary tract. Currently the main BC therapies have low effectiveness, high recurrence rate and several adverse effects. Thus, new molecule have been investigate to CB therapy. Quercetin (QT) is a flavonoid with interesting properties for cancer therapy such as inhibition of cancer cell proliferation and apoptosis. However, QT is an unstable and photosensitive compound. Therefore, QT encapsulated in nanostructure lipid carriers (NLC) functionalized with folate (F-NLC) might be an alternative targeting system of QT for tumor cell and can be strategy to overcome intravesical CB therapy challenges. The QT encapsulation can improve QT stability, increase its permeation in the urothelium and uptake in tumor cells, increase retention time in the bladder and enhancing its pharmacological efficacy. Aims of this study were preparation, characterization of NLC-QT and F-NLC-QT and cytotoxic evaluation of these particles in BC cells. NLC and F-NLC were prepared by ultrasonication method. NLC were funcionalized by conjugated between surfactant Pluronic and folate (PL68F). This conjugation was characterized by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The particles were characterized regarding to size, polydispersity index (PdI), zeta potential (ZP), crystallinity, encapsulation efficiency (EE) and morphology. Furthermore, stability, release profile, cytotoxicity and antioxidant activity of QT encapsulated or not in NLC, were evaluated. RMN spectrums confirmed the PF68 functionalization, exhibiting peaks attributed to PF68 and folate. Size, PdI and ZP of NCL were respectively 176.5 nm, 0.124 and -11.4, whereas F-NLC showed 197.9 nm of size, 0.160 of PdI and ZP of -17.5mV. The QT encapsulation did not affect these physical parameters. Low values of crystalization index (~28) might promote high EE of quercetin (~98%). NLC shows spherical shape, sustained release profile of QT and were stable for 330 days. IC50 of NLC-QT (87.4 ?g/mL) was smaller thanthe IC50 of F-NLC-QT (94.9 ?g/mL). This difference might be explained by the increase of NLC uptake by endocytosis mediated by folate receptor. NLC-QT and F-NLC-QT showed high antioxidant activity. Therefore, our results suggest that QT-F-NLC is a carry system with potential for future BC therapy that show size smaller than 200 nm, low PdI, high long-term stability, high EE and antioxidant activity, sustained release and cytotoxic to CB cells (RT4).

Submitted by Mirian Yoshiko Matsumoto (mirian_matsumoto@hotmail.com) on 2018-09-13T03:42:01Z No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado BGA Mirian Matsumoto.pdf: 5590776 bytes, checksum: 35a18a86dcfd4a42e7e9c40dbce00a94 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-09-14T16:51:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 matsumoto_my_dr_bot.pdf: 5590776 bytes, checksum: 35a18a86dcfd4a42e7e9c40dbce00a94 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-14T16:51:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 matsumoto_my_dr_bot.pdf: 5590776 bytes, checksum: 35a18a86dcfd4a42e7e9c40dbce00a94 (MD5) Previous issue date: 2017-05-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O câncer de bexiga (CB) é a segunda malignidade geniturinária mais comum. A maioria (75%) dos CBs são primeiramente diagnosticados como não-músculo invasivos (CBNMIs) nos estádios Ta, T1, e carcinoma in situ (CIS). Atualmente, o tratamento mais utilizado contra CBNMIs envolve a imunoterapia com Bacillus Calmette-Guérin (BCG) associada à ressecção transuretral (RTU). No entanto, a utilização de BCG pode causar graves efeitos colaterais e está associada com uma elevada taxa de recorrência após o tratamento. Por conseguinte, várias abordagens têm sido investigadas, incluindo o desenvolvimento de novas moléculas, assim como a melhoria da terapia com medicamentos convencionalmente utilizados no tratamento de tumores e a incorporação de sistemas de carreamento de fármacos. Considerando o uso de novas moléculas, complexos metálicos derivados de bases de Schiff (BSs) são compostos versáteis que apresentam atividade antitumoral, fornecendo assim novas perspectivas para a terapia do CBNMI. Em relação ao carreamento de fármacos, ao longo dos últimos anos, carreadores lipídicos nanoestruturados (CLNs) têm atraído considerável interesse como veículos alternativos para produtos farmacêuticos antitumorais. Assim, com o intuito de adquirir maior conhecimento a respeito da química dos complexos derivados da BS N-Salicilideno anilina (Salan) e também seus efeitos na progressão do CBNMI, esta tese descreve a síntese e caracterização de complexos N-Salicilideno anilina(níquel) [Salan(Ni)] e N-Salicilideno anilina(platina) [Salan(Pt)]. A estrutura proposta desses compostos foi estabelecida por análise elementar (CHN), FTIR, TG, RMN de 1H e 13C. As atividades citotóxicas dos compostos sintetizados [Salan, NiCl2 e Salan(Ni)] foram avaliadas por ensaio MTT e os dados obtidos indicaram que Salan(Ni) demonstrou atividade citotóxica significativa contra linhagens celulares de leucemia e câncer de fígado. Além disso, neste estudo os efeitos histopatológicos e moleculares dos compostos sintetizados [Salan, Salan(Ni) e Salan(Pt)] foram caracterizados e comparados com o tratamento com BCG em um modelo animal de CBNMI. Os resultados obtidos indicaram que o grupo Salan(Ni): apresentou melhor recuperação histopatológica quando comparado ao grupo Câncer; aumentou os níveis da proteína UPIII; aumentou a expressão dos genes supressores de tumor PTEN e p53; causou inibição da angiogênese devido aos níveis proteicos elevados de endostatina e níveis mais baixos da proteína VEGF. No entanto, durante a instilação dos tratamentos, observou-se a precipitação dos compostos. Então, testes utilizando 2% de DMSO em óleo de milho como veículo para complexos do tipo Salan [Salan(Ni) e Salan(Pt)] foram realizados. Adicionalmente, o complexo Salan(Pt) foi incorporado a um carreador lipídico nanoestruturado (CLN) derivado de murumuru. O CLN carregado com Salan(Pt) [Salan(Pt)-CLN] foi preparado através do sistema de agitação mecânica e apresentou diâmetro médio de 165,4 nm e potencial zeta -34,4 mV. Por fim, os compostos obtidos [Salan(Ni), Salan(Pt), CLN livre, Salan(Pt)-CLN] foram administrados in vivo para avaliar seus efeitos contra CBNMI. A análise histológica revelou que o grupo Salan(Ni) apresentou melhor recuperação histopatológica. Análises de Western blotting (WB) indicaram que os tratamentos com Salan(Ni), Salan(Pt) e Salan(Pt)-CLN provavelmente ativam a via p53 diminuindo os níveis proteicos de Akt e PI3K. Em conclusão, os resultados indicaram que o complexo Salan(Ni) apresentou melhores efeitos na redução da agressividade do CBNMI comparado aos demais complexos e BCG. / Bladder cancer (BC) is the second most common genitourinary malignancy. Most (75%) BCs are non–muscle invasive (NMIBC) at first diagnosis [Ta, T1, and carcinoma in situ (CIS)]. Currently, the most used treatment against NMIBC involves the immunotherapy with BCG (Bacillus Calmette-Guérin) associated with the transurethral resection. However, the use of BCG can cause severe side effects and it is associated with high recurrence rate after treatment. Therefore, several approaches have been investigated, including the development of new molecules and also the improvement of the therapy with drugs conventionally used to treat cancers by using drug delivery systems. Considering the use of new molecules, metal complexes derived from Schiff bases (SBs) are versatile molecules with anticancer activity, providing new perspectives for the therapy of NMIBC. Regarding the drug delivery, over the past few years, nanostructured lipid carriers (NLCs) have been attracting considerable interest as alternative carriers for anticancer pharmaceuticals. Thus, in order to acquire more information about the chemistry of the complexes derived from the SB of N-Salicylidene aniline (Salan), as well as its effects on the progression of NIMBC, the present thesis describes the synthesis and characterization of N-Salicylidene aniline(nickel) [Salan(Ni)] and N-Salicylidene aniline(platinum) [Salan(Pt)] complexes. The proposed structure of these compounds was established by elemental analysis (CHN), FTIR, TG, 1H and 13C NMR. Cytotoxic activities of the synthesized compounds [Salan, NiCl2 and Salan(Ni)] were evaluated by the MTT assay and the obtained data indicated that Salan(Ni) showed significant cytotoxic activity against leukemia and liver cancer cells lines. Furthermore, in this study the histopathological and molecular effects of the synthesized compounds [Salan, Salan(Ni) and Salan(Pt)] were characterized and compared with BCG treatment in an animal model of NMIBC. Our results demonstrated that the Salan(Ni) group: improved histopathological recovery when compared with Cancer group; increased UPIII protein levels; increased expression of tumor suppressors genes PTEN and p53; inhibited of angiogenesis assigned to elevated levels of endostatin and lower levels of VEGF. However, during the instillation of treatments, compounds precipitation were observed. Then, tests using 2% DMSO in corn oil as vehicle for Salan-type complexes [Salan(Ni) and Salan(Pt)] were performed. Additionally, Salan(Pt) complex was incorporated into nanostructured lipid carrier (NLC) derived from murumuru. The NLC loaded with Salan(Pt) [Salan(Pt)-NLC] was prepared by using mechanical agitation method and had an average diameter of 165,4 nm as well as zeta potential of -34,4 mV. Ultimately, the obtained compounds [Salan(Ni), Salan(Pt), free NLC, Salan(Pt)-NLC] were administered in vivo to evaluete their effects against NMIBC. The histological analysis revealed that Salan(Ni) group Abstract MATSUMOTO, M. Y. Tese de Doutorado em Biologia Geral e Aplicada – UNESP – Botucatu showed bestter histopathological recovery. Western blotting (WB) analysis indicated that Salan(Ni), Salan(Pt) and Salan(Pt)-NLC treatments probably activate the p53 pathway by decreasing the protein levels of Akt and PI3K. In conclusion, the results showed the Salan(Ni) has better effects in reduction of NMIBC aggressiveness compared to the other complexes and BCG / 2013/04708-8

Orientador: Wagner José Fávaro / Resumo: O câncer de bexiga (CB) é a segunda malignidade geniturinária mais comum. A maioria (75%) dos CBs são primeiramente diagnosticados como não-músculo invasivos (CBNMIs) nos estádios Ta, T1, e carcinoma in situ (CIS). Atualmente, o tratamento mais utilizado contra CBNMIs envolve a imunoterapia com Bacillus Calmette-Guérin (BCG) associada à ressecção transuretral (RTU). No entanto, a utilização de BCG pode causar graves efeitos colaterais e está associada com uma elevada taxa de recorrência após o tratamento. Por conseguinte, várias abordagens têm sido investigadas, incluindo o desenvolvimento de novas moléculas, assim como a melhoria da terapia com medicamentos convencionalmente utilizados no tratamento de tumores e a incorporação de sistemas de carreamento de fármacos. Considerando o uso de novas moléculas, complexos metálicos derivados de bases de Schiff (BSs) são compostos versáteis que apresentam atividade antitumoral, fornecendo assim novas perspectivas para a terapia do CBNMI. Em relação ao carreamento de fármacos, ao longo dos últimos anos, carreadores lipídicos nanoestruturados (CLNs) têm atraído considerável interesse como veículos alternativos para produtos farmacêuticos antitumorais. Assim, com o intuito de adquirir maior conhecimento a respeito da química dos complexos derivados da BS N-Salicilideno anilina (Salan) e também seus efeitos na progressão do CBNMI, esta tese descreve a síntese e caracterização de complexos N-Salicilideno anilina(níquel) [Salan(Ni)] e N-Sa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bladder cancer (BC) is the second most common genitourinary malignancy. Most (75%) BCs are non–muscle invasive (NMIBC) at first diagnosis [Ta, T1, and carcinoma in situ (CIS)]. Currently, the most used treatment against NMIBC involves the immunotherapy with BCG (Bacillus Calmette-Guérin) associated with the transurethral resection. However, the use of BCG can cause severe side effects and it is associated with high recurrence rate after treatment. Therefore, several approaches have been investigated, including the development of new molecules and also the improvement of the therapy with drugs conventionally used to treat cancers by using drug delivery systems. Considering the use of new molecules, metal complexes derived from Schiff bases (SBs) are versatile molecules with anticancer activity, providing new perspectives for the therapy of NMIBC. Regarding the drug delivery, over the past few years, nanostructured lipid carriers (NLCs) have been attracting considerable interest as alternative carriers for anticancer pharmaceuticals. Thus, in order to acquire more information about the chemistry of the complexes derived from the SB of N-Salicylidene aniline (Salan), as well as its effects on the progression of NIMBC, the present thesis describes the synthesis and characterization of N-Salicylidene aniline(nickel) [Salan(Ni)] and N-Salicylidene aniline(platinum) [Salan(Pt)] complexes. The proposed structure of these compounds was established by elemental analysis (CHN), FTIR, TG... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Câncer de bexiga (CB) é a segunda doença mais prevalente do trato urinário. Atualmente as principais terapias para o CB apresentam baixa eficácia, altas taxas de recorrência e vários efeitos adversos. Assim, avalia-se o potencial de novas moléculas para a terapia do CB. Quercetina (QT) é um flavonóide com propriedades inibidora da proliferação celular e apoptótica que são interessantes para o tratamento do câncer, porém é um composto instável e fotossensível, o que inviabiliza sua administração na forma livre. Desta forma, o encapsulamento da QT em carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) funcionalizados com folato (CLN-F) pode ser um sistema efetivo de entrega de QT em células de CB que poderá superar os desafios da terapia intravesical do CB. O encapsulamento da QT pode aumentar a estabilidade da QT, sua permeação pelo urotélio, internalização em células tumorais, seu tempo de residência na bexiga e sua eficácia farmacológica. Os objetivos deste trabalho foram preparar, caracterizar e avaliar a citotoxicidade de QT livre e encapsulada em CLN e CLN-F em células de CB. O CLN e CLN-F foram preparados pelo método de emulsão e sonicação. A funcionalização do CLN foi realizada pela reação do estabilizante Pluronic F68 com folato (PF68F). Esta funcionalização foi avaliada por espectroscopia de ressonância magnética Nuclear (RMN) unidimensional de 1H. Os CLNs foram caracterizados quanto ao diâmetro, índice de polidispersão (PdI), potencial zeta (PZ), cristalinidade, eficiência de encapsulamento (EE) e morfologia. Além disso, foi avaliado o perfil de liberação da QT, a atividade antioxidante e a citotoxicidade da QT livre e encapsulada. A funcionalização foi confirmada pelos espectros de RMN que apresentaram sinais atribuídos ao PF68 e ao folato. O diâmetro, PdI e o PZ dos CLN foram 176,5 nm, 0,124 e -11,4 mV, respectivamente. O CLN-F apresentou 197,9 nm de diâmetro, 0,160 de PdI e -17,5mV de PZ. O encapsulamento da QT não alterou significativamente estes parâmetros para ambas as partículas. Obteve-se uma alta eficiência de encapsulamento da QT, para os dois carreadores (~98%), devido, provavelmente, ao baixo valor de índice de recristalização (~28) dos CLNs. Os CLN apresentam forma esférica, estabilidade por 330 dias e um perfil de liberação sustentada da QT. O IC50 do CLN-F-QT (83,4 ?g/mL) foi menor que o IC50 do CLN-QT (94,9 ?g/mL) provavelmente devido ao aumento da internalização causada pela funcionalização das partículas com folato. Os CLN-QT e CLN-F-QT apresentaram alta atividade antioxidante. Os resultados obtidos sugerem que o CLN-F-Q é um sistema com potencial para a futura terapia do CB, pois apresenta tamanho menor que 200 nm, baixo PdI, alta estabilidade, EE e atividade antioxidante, liberação sustentada além de ser citotóxico para as células RT4. / Bladder cancer (BC) is the second most prevalent tumor of urinary tract. Currently the main BC therapies have low effectiveness, high recurrence rate and several adverse effects. Thus, new molecule have been investigate to CB therapy. Quercetin (QT) is a flavonoid with interesting properties for cancer therapy such as inhibition of cancer cell proliferation and apoptosis. However, QT is an unstable and photosensitive compound. Therefore, QT encapsulated in nanostructure lipid carriers (NLC) functionalized with folate (F-NLC) might be an alternative targeting system of QT for tumor cell and can be strategy to overcome intravesical CB therapy challenges. The QT encapsulation can improve QT stability, increase its permeation in the urothelium and uptake in tumor cells, increase retention time in the bladder and enhancing its pharmacological efficacy. Aims of this study were preparation, characterization of NLC-QT and F-NLC-QT and cytotoxic evaluation of these particles in BC cells. NLC and F-NLC were prepared by ultrasonication method. NLC were funcionalized by conjugated between surfactant Pluronic and folate (PL68F). This conjugation was characterized by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The particles were characterized regarding to size, polydispersity index (PdI), zeta potential (ZP), crystallinity, encapsulation efficiency (EE) and morphology. Furthermore, stability, release profile, cytotoxicity and antioxidant activity of QT encapsulated or not in NLC, were evaluated. RMN spectrums confirmed the PF68 functionalization, exhibiting peaks attributed to PF68 and folate. Size, PdI and ZP of NCL were respectively 176.5 nm, 0.124 and -11.4, whereas F-NLC showed 197.9 nm of size, 0.160 of PdI and ZP of -17.5mV. The QT encapsulation did not affect these physical parameters. Low values of crystalization index (~28) might promote high EE of quercetin (~98%). NLC shows spherical shape, sustained release profile of QT and were stable for 330 days. IC50 of NLC-QT (87.4 ?g/mL) was smaller thanthe IC50 of F-NLC-QT (94.9 ?g/mL). This difference might be explained by the increase of NLC uptake by endocytosis mediated by folate receptor. NLC-QT and F-NLC-QT showed high antioxidant activity. Therefore, our results suggest that QT-F-NLC is a carry system with potential for future BC therapy that show size smaller than 200 nm, low PdI, high long-term stability, high EE and antioxidant activity, sustained release and cytotoxic to CB cells (RT4).