O câncer é um problema de saúde pública mundial. O Instituto Nacional do Câncer (INCA) estimou que no Brasil, no ano de 2015, 576 mil novos casos surgiram, representando a segunda maior causa de mortes por esta doença. Entre os tratamentos oferecidos para o câncer, podemos destacar a radioterapia, que utiliza fontes ionizantes para erradicar ou impedir a proliferação das células tumorais. Entretanto, o uso da radiação ionizante (R.I), pode acarretar danos às células não tumorais circunvizinhas ao tumor. Assim, tratamentos coadjuvantes que possam diminuir os efeitos deletérios da radiação são extremamente importantes. Neste contexto, o laser de baixa potência (LBP) surge como alternativa para modular a resposta das células frente à radiação ionizante. Sendo esse nosso objetivo, células de fibroblastos de gengiva humana (FMM1) e câncer de mama (MDA-MB-231) foram expostas as doses de 2,5 e 10 Gy e após 24 h receberam LBP (λ= 660 nm, 40 mW e 0,04 cm²) com as densidades de energia de 30, 60, 90, 120 e 150 J/cm². A viabilidade celular foi quantificada através do teste de exclusão com azul de tripan durante quatro dias. A influência do LBP nas fases do ciclo celular e a expressão do Antígeno Nuclear de Proliferação celular (PCNA) foram realizadas por citometria de fluxo. A expressão de β-Galactosidase foi considerada para quantificar a senescência celular. Considerando os parâmetros utilizados, observou-se aumento na viabilidade celular, da expressão de PCNA, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular, e a diminuição de células senescentes para as células não tumorais, enquanto que para as tumorais, nenhuma resposta foi observada na viabilidade celular, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular e na quantidade de células senescentes enquanto que a expressão de PCNA diminuiu. Diante disso, concluímos que o LBP exerceu efeitos em ambas as linhagens celulares. / Cancer is considered a public health problem worldwide. According to the Brazils National Cancer Institute (INCA), 576,000 new cases of cancer were estimated for 2015 in Brazil, representing the second leading cause of death. Radiotherapy may be a treatment to several of types of cancer, frequently using ionizing radiation to eradicate or prevent the proliferation of tumor cells. This treatment, however, can lead to death of non-tumor cells around in irradiated tissue. Given this, adjuvant therapies that can minimize the side effects of ionizing radiation are of extremely importance. In this context, low power laser (LPL) may be an alternative to modulate the response of healthy cells to ionizing radiation. In this study, cells of human gingival fibroblasts (FMM1) and breast cancer (MDAMB- 231) were exposed to gamma radiation at doses of 2.5 and 10 Gy. After twenty-four hours, cell were irradiated with LPL (λ= 660 nm, 40 mW and total area of 0.04 cm²) with energy densities of 30, 60, 90, 120 and 150 J/cm². The cell viability was measured during four days, using the trypan blue technique. The influence of LPL on the cell cycle and on expression of the nuclear antigen of cellular proliferation (PCNA) was evaluated by flow cytometry. The expression of β-Galactosidase was the chosen method to assess cell senescence. Considering our adopted parameters, and focusing on the non-tumor cells, we have observed an increase in: 1) cell viability; 2) cell population in phases S and G2/M cell cycle; 3) PCNA expression with decrease in senescence. No alterations were observed in the cell viability, with greater population in phases S and G2/M cell cycle, while the number of senescent cells and the expression of PCNA were decreased. Therefore, we have concluded that the LPL promoted effects on both cell lineages, with increased cell viability on FMM1 cells, whether cancer cells maintained a decreased proliferation.

O ácido linoleico conjugado (CLA), um grupo de isômeros do ácido linoleico, é encontrado no leite e na carne de animais ruminantes, e apresenta propriedades anticarcinogênica, antidiabética, antiadipogênica e antiaterogênica. Neste trabalho de doutorado estudou-se o efeito do CLA (cis-9, trans-11) em duas linhagens de células de câncer de mama, MCF-7 e MDA-MB-231, com a técnica de RMN denominada HR-MAS (High Resolution Magic Angle Spinning). O HR-MAS foi usado para identificar e quantificar os principais metabólitos das linhagens e também foi eficiente para observar mudanças significativas na variação dos metabólitos em função da adição de CLA ao meio de cultura. As células de câncer de mama, MCF-7 submetidas a 100 µM CLA tiveram aumento significativo do sinal de acetona. Esse padrão não foi observado para a MDA-MB-231. Também se observou que o teor de fosfocolina decresceu em ambas as linhagens celulares quando tratadas com 100 µM CLA. Mediante esses resultados e simulação por modelagem molecular propôs-se que o CLA pode atuar inibindo a ação da enzima HMG-CoA redutase (HMGR), de maneira similar as estatinas. Ao se ligar a HMGR, o CLA impede a ligação do HMG-CoA (substrato), impedindo a sua conversão para mevalonato e consequentemente a biossíntese do colesterol. O HMG-CoA é então convertido para acetoacetato e posteriormente a acetona. Esse mecanismo pode explicar tanto o aumento da acetona quanto a redução da fosfocolina, uma vez que há controle positivo mútuo entre o colesterol e os fosfolipídios. Desta forma, pode-se concluir que a inibição da HMGR pelo CLA pode ser uma demonstração do mecanismo bioquímico tanto de sua ação anticarcinogênica quando das atividades antidiabética, antiadipogênica e antiaterogênica, relatadas na literatura. Neste trabalho também foi demonstrada a potencialidade do processamento dos sinais de HR-MAS no domínio do tempo pelo método de diagonalização filtrada. Essa técnica foi capaz de obter espectros de alta resolução, sem necessidade de supressão do sinal da água e filtro de T2, para suprimir linhas largas. / Conjugated linoleic acid (CLA), a group of isomers of linoleic acid,is found in milk and meat of ruminant animals, which have anticarcinogenic, antidiabetic, antiatherogenic and anthiadipogenic properties. In this thesis the effect of CLA (cis-9, trans-11) in two cell lines of breast cancer, MCF-7 and MDA-MB-231 was studied High Resolution Magic Angle Spinning (HR-MAS) NMR technique. HR-MAS was used to identify and quantify the metabolites of the two cells and was effective to observe significant changes in metabolites due to the addition of CLA to the culture medium. The breast cancer cells, MCF-7 subjected to 100 µM CLA had a significantly higher acetone signal. This pattern was not observed for MDA-MB-231. It was noted that the content of phosphocholine decreased in both cell lines treated with 100 µM CLA. Given these results and simulation with molecular modeling we are suggesting that CLA inhibits the enzyme HMG-CoA reductase (HMGR), similar to statins. By binding to HMGR, CLA prevents binding of the HMG-CoA (substrate), preventing their conversion to mevalonate, and consequently the cholesterol biosynthesis. The HMG-CoA is then converted to acetoacetate and then acetone. This mechanism explains the increase of acetone and decreased of phosphocholine, since there is mutual positive control with cholesterol and phospholipids. Therefore, the inhibition of HMGR by CLA may be the biochemical explanation for its anticarcinogenic activities as well as antidiabetic, antiatherogenic and antiadipogenic properties reported in the literature. It was also demonstrated the capability of Filter Diagonalization Method (FDM) to process time domain HR-MAS signals. FDM was able to obtain high-resolution spectra without the water suppression and T2 filter.

O ácido linoleico conjugado (CLA), um grupo de isômeros do ácido linoleico, é encontrado no leite e na carne de animais ruminantes, e apresenta propriedades anticarcinogênica, antidiabética, antiadipogênica e antiaterogênica. Neste trabalho de doutorado estudou-se o efeito do CLA (cis-9, trans-11) em duas linhagens de células de câncer de mama, MCF-7 e MDA-MB-231, com a técnica de RMN denominada HR-MAS (High Resolution Magic Angle Spinning). O HR-MAS foi usado para identificar e quantificar os principais metabólitos das linhagens e também foi eficiente para observar mudanças significativas na variação dos metabólitos em função da adição de CLA ao meio de cultura. As células de câncer de mama, MCF-7 submetidas a 100 µM CLA tiveram aumento significativo do sinal de acetona. Esse padrão não foi observado para a MDA-MB-231. Também se observou que o teor de fosfocolina decresceu em ambas as linhagens celulares quando tratadas com 100 µM CLA. Mediante esses resultados e simulação por modelagem molecular propôs-se que o CLA pode atuar inibindo a ação da enzima HMG-CoA redutase (HMGR), de maneira similar as estatinas. Ao se ligar a HMGR, o CLA impede a ligação do HMG-CoA (substrato), impedindo a sua conversão para mevalonato e consequentemente a biossíntese do colesterol. O HMG-CoA é então convertido para acetoacetato e posteriormente a acetona. Esse mecanismo pode explicar tanto o aumento da acetona quanto a redução da fosfocolina, uma vez que há controle positivo mútuo entre o colesterol e os fosfolipídios. Desta forma, pode-se concluir que a inibição da HMGR pelo CLA pode ser uma demonstração do mecanismo bioquímico tanto de sua ação anticarcinogênica quando das atividades antidiabética, antiadipogênica e antiaterogênica, relatadas na literatura. Neste trabalho também foi demonstrada a potencialidade do processamento dos sinais de HR-MAS no domínio do tempo pelo método de diagonalização filtrada. Essa técnica foi capaz de obter espectros de alta resolução, sem necessidade de supressão do sinal da água e filtro de T2, para suprimir linhas largas. / Conjugated linoleic acid (CLA), a group of isomers of linoleic acid,is found in milk and meat of ruminant animals, which have anticarcinogenic, antidiabetic, antiatherogenic and anthiadipogenic properties. In this thesis the effect of CLA (cis-9, trans-11) in two cell lines of breast cancer, MCF-7 and MDA-MB-231 was studied High Resolution Magic Angle Spinning (HR-MAS) NMR technique. HR-MAS was used to identify and quantify the metabolites of the two cells and was effective to observe significant changes in metabolites due to the addition of CLA to the culture medium. The breast cancer cells, MCF-7 subjected to 100 µM CLA had a significantly higher acetone signal. This pattern was not observed for MDA-MB-231. It was noted that the content of phosphocholine decreased in both cell lines treated with 100 µM CLA. Given these results and simulation with molecular modeling we are suggesting that CLA inhibits the enzyme HMG-CoA reductase (HMGR), similar to statins. By binding to HMGR, CLA prevents binding of the HMG-CoA (substrate), preventing their conversion to mevalonate, and consequently the cholesterol biosynthesis. The HMG-CoA is then converted to acetoacetate and then acetone. This mechanism explains the increase of acetone and decreased of phosphocholine, since there is mutual positive control with cholesterol and phospholipids. Therefore, the inhibition of HMGR by CLA may be the biochemical explanation for its anticarcinogenic activities as well as antidiabetic, antiatherogenic and antiadipogenic properties reported in the literature. It was also demonstrated the capability of Filter Diagonalization Method (FDM) to process time domain HR-MAS signals. FDM was able to obtain high-resolution spectra without the water suppression and T2 filter.

O câncer é um problema de saúde pública mundial. O Instituto Nacional do Câncer (INCA) estimou que no Brasil, no ano de 2015, 576 mil novos casos surgiram, representando a segunda maior causa de mortes por esta doença. Entre os tratamentos oferecidos para o câncer, podemos destacar a radioterapia, que utiliza fontes ionizantes para erradicar ou impedir a proliferação das células tumorais. Entretanto, o uso da radiação ionizante (R.I), pode acarretar danos às células não tumorais circunvizinhas ao tumor. Assim, tratamentos coadjuvantes que possam diminuir os efeitos deletérios da radiação são extremamente importantes. Neste contexto, o laser de baixa potência (LBP) surge como alternativa para modular a resposta das células frente à radiação ionizante. Sendo esse nosso objetivo, células de fibroblastos de gengiva humana (FMM1) e câncer de mama (MDA-MB-231) foram expostas as doses de 2,5 e 10 Gy e após 24 h receberam LBP (λ= 660 nm, 40 mW e 0,04 cm²) com as densidades de energia de 30, 60, 90, 120 e 150 J/cm². A viabilidade celular foi quantificada através do teste de exclusão com azul de tripan durante quatro dias. A influência do LBP nas fases do ciclo celular e a expressão do Antígeno Nuclear de Proliferação celular (PCNA) foram realizadas por citometria de fluxo. A expressão de β-Galactosidase foi considerada para quantificar a senescência celular. Considerando os parâmetros utilizados, observou-se aumento na viabilidade celular, da expressão de PCNA, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular, e a diminuição de células senescentes para as células não tumorais, enquanto que para as tumorais, nenhuma resposta foi observada na viabilidade celular, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular e na quantidade de células senescentes enquanto que a expressão de PCNA diminuiu. Diante disso, concluímos que o LBP exerceu efeitos em ambas as linhagens celulares. / Cancer is considered a public health problem worldwide. According to the Brazils National Cancer Institute (INCA), 576,000 new cases of cancer were estimated for 2015 in Brazil, representing the second leading cause of death. Radiotherapy may be a treatment to several of types of cancer, frequently using ionizing radiation to eradicate or prevent the proliferation of tumor cells. This treatment, however, can lead to death of non-tumor cells around in irradiated tissue. Given this, adjuvant therapies that can minimize the side effects of ionizing radiation are of extremely importance. In this context, low power laser (LPL) may be an alternative to modulate the response of healthy cells to ionizing radiation. In this study, cells of human gingival fibroblasts (FMM1) and breast cancer (MDAMB- 231) were exposed to gamma radiation at doses of 2.5 and 10 Gy. After twenty-four hours, cell were irradiated with LPL (λ= 660 nm, 40 mW and total area of 0.04 cm²) with energy densities of 30, 60, 90, 120 and 150 J/cm². The cell viability was measured during four days, using the trypan blue technique. The influence of LPL on the cell cycle and on expression of the nuclear antigen of cellular proliferation (PCNA) was evaluated by flow cytometry. The expression of β-Galactosidase was the chosen method to assess cell senescence. Considering our adopted parameters, and focusing on the non-tumor cells, we have observed an increase in: 1) cell viability; 2) cell population in phases S and G2/M cell cycle; 3) PCNA expression with decrease in senescence. No alterations were observed in the cell viability, with greater population in phases S and G2/M cell cycle, while the number of senescent cells and the expression of PCNA were decreased. Therefore, we have concluded that the LPL promoted effects on both cell lineages, with increased cell viability on FMM1 cells, whether cancer cells maintained a decreased proliferation.