Made available in DSpace on 2015-03-04T18:58:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis (1).pdf: 2502829 bytes, checksum: 20035b341686418a94516986bc16b476 (MD5) Previous issue date: 2013-11-22 / In this dissertation, we present a detailed study of the model proposed by Hinow et al. 2009, in which, through a continuum model based on equations of reaction-diffusion type, the authors simulate the spatial dynamics of tumor growth. The dynamics of proliferating, hypoxic, necrotic and endothelial cells, extracellular matrix and nutrients are included in this model. An angiogenesis model is also included, allowing the evaluation of different treatment protocols for cancer through antiangiogenic and cytotoxic drugs. Numerical and computational models have been developed for this class of models. Further examination of the model from Hinow et al. 2009 indicated some inconsistencies in the model. By adding new hypotheses, a new model is developed, overcoming the observed non-biological behaviors. The new model aggregates new dynamics, including the interactions between healthy cells and other tissues. One of the major contribution of this model is the proposal of a haptotactic term responsible for the directional movement of healthy cells towards dead cells. The inclusion of such term provides a more realistic approach to the treatment of the disease. As an example, healthy cells are able to return to regions formerly occupied by the tumor after a successful cytotoxic treatment. Several numerical experiments are presented to justify the development of such model and to show its behavior when different treatment protocols for the disease are considered. / Nesta dissertacao de mestrado apresentamos um estudo detalhado do modelo proposto por Hinow et al. 2009, no qual os autores por meio de um modelo continuo baseado em equacoes do tipo reacao-difusao simulam a dinamica espacial do crescimento tumoral. Neste modelo sao incluidas as dinamicas das celulas proliferativas, hipoxicas, necroticas e endoteliais, alem da matriz extracelular e de nutrientes. Um modelo de angiogenese e tambem incluido, permitindo a avaliacao de diferentes protocolos de tratamento da doenca por meio de drogas antiangiogenicas e citotoxicas. Modelos numericos e computacionais foram desenvolvidos para esta classe de modelos tendo como base formulacoes consistentes de elementos finitos. O estudo aprofundado do modelo de Hinow et al. 2009 indicou algumas inconsist^encias. A partir da inclusao de novas hipoteses um novo modelo foi desenvolvido, eliminando as situacoes nao-biologicas observadas. O novo modelo agrega novas dinamicas, incluindo as interacoes das celulas saudaveis com as demais do tecido. Uma das maiores contribuicoes do novo modelo proposto e a consideracao de um termo haptotatico responsavel pelo movimento direcional das celulas saudaveis na direcao das celulas mortas. A inclusao de tal termo propiciou uma abordagem mais realista do tratamento da doenca, captando por exemplo, apos o tratamento citotoxico, a retomada pelas celulas saudaveis da regiao outrora ocupada pelo tumor. Diversos experimentos numericos sao apresentados para justificar o desenvolvimento de tal modelo, assim como a simulacao de diversos protocolos de tratamento da doenca.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-12T19:35:08Z No. of bitstreams: 1 WalnaRamos.pdf: 1885249 bytes, checksum: a716015a5d512aaba735cf4af13d0e13 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T19:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WalnaRamos.pdf: 1885249 bytes, checksum: a716015a5d512aaba735cf4af13d0e13 (MD5) Previous issue date: 2017-04-28 / Human papillomavirus (HPV) is the etiologic agent of one of the most common sexually transmitted infections (STIs). According to the oncogenic potential, it is classified in low risk and high risk; high risk subtypes cause lesions that may progress to invasive carcinomas and has been recognized as a possible etiologic agent in penile carcinoma. Brazil has one of the highest incidences of penile cancer in the world. The general objective of this work is associate HPV infection with the histopathological profile of squamous cell carcinomas in patients from the State of Maranhão. This is a prospective analytical study of 29 samples of patients who underwent penectomy surgery at the Aldenora Bello Institute of Oncology of Maranhão. Sociodemographic data were collected through a questionnaire applied to the patients, clinical and histopathological data were collected from the medical records. Tumor samples were collected during penectomy surgeries, and the following steps were performed at the laboratory: DNA extraction and quantification, Nested PCR with PGMY and GP + primers for HPV detection, visualization of amplified products, purification of the PCR product and automated sequencing. The sequencing products were decoded through the BLAST program. Data were analyzed through the SPSS statistical program, with a 5% level of significance. It was observed that the majority of the men were over 60 years of age (69%), had stable marital union (75.9%), family income of up to one minimum wage (75.9%), were illiterate (55. 2%), lived in countryside towns (79.3%), reported using tobacco at some moment in their lives (62%). Regarding sexual habits, 62.1% reported not having performed circumcision, 41.4% had a previous STD, 72.4% had never used a condom, 48.3% had the first intercourse before age 18. The presence of HPV was detected in 69% of the cases, among the viral types, HPV 16 was the most prevalent (55.5%). Regarding to lesion, 51.7% of the cases presented more than one affected region, and the glans was affected in 93.1% of the cases. The most prevalent type of lesion was ulceration (51.7%). Among the histopathological classifications, 41.4% of the samples were classified in degree I of the Broders scale, 27.7% in stage T1 of the TNM staging and according to the Jackson classification, both stages I and II presented the same prevalence, 27.6% of samples. There was no statistically significant difference between the variables evaluated and the presence of HPV. Low education, low income and no circumcision were highly observed in the study, being possible to correlate such variables with the increase of the risk of penile cancer development. The presence of HPV in 69% of the samples and the prevalence of high risk subtypes suggest the need for more actions to prevent the spread of HPV over the population / O papilomavírus humano (HPV) é o agente etiológico de umas das infecções sexualmente transmissíveis (ISTs) mais comuns. É classificado de acordo com o potencial oncogênico em baixo risco e alto risco, os subtipos de alto risco causam lesões que podem progredir para carcinomas invasivos e vem sendo reconhecido como possível agente etiológico no carcinoma peniano. O Brasil tem uma das maiores incidências de câncer de pênis do mundo. O objetivo geral deste trabalho é associar a infecção do HPV com o perfil histopatológico de carcinomas epidermóides penianos em pacientes do Estado do Maranhão. Trata-se de um estudo analítico prospectivo de 29 amostras de pacientes que foram submetidos a cirurgia de penectomia no Instituto Maranhense de Oncologia Aldenora Bello. Dados sociodemográficos foram coletados através de um questionário aplicado aos paciente, os dados clínicos e histopatológicos foram coletados dos prontuários. As amostras tumorais foram coletadas durante as cirurgias de penectomia, e em laboratório foram realizadas as etapas de: extração e quantificação do DNA, PCR Nested com os primers PGMY e GP+ para detecção do HPV, visualização dos produtos amplificados, purificação do produto da PCR e sequenciamento automatizado. Os produtos do sequenciamento foram decodificados através do programa BLAST. Os dados foram analisados através do programa estatístico SPSS, o nível de significância foi de 5%. Foi observado que a maioria dos homens estava na faixa etária acima de 60 anos (69%), apresentavam união conjugal estável (75,9%), renda familiar de até um salário mínimo (75,9%), eram analfabetos (55,2%), residiam em municípios do interior do Estado (79,3%), relataram o uso de tabaco em algum momento da vida (62%). Em relação aos hábitos sexuais, 62,1% relataram não ter realizado circuncisão, 41,4 % a ocorrência de DST prévia, 72,4% nunca fizeram uso de preservativo, 48,3% tiveram o 1º coito antes dos 18 anos. A presença de HPV foi detectada em 69% dos casos, dentre os tipos virais, o HPV 16 foi o mais prevalente (55,5%). Em relação a lesão, 51,7% dos casos apresentou mais de uma região afetada, estando a glande afetada em 93,1% dos casos. O tipo de lesão mais prevalente foi a do tipo ulceração (51,7%). Dentre as classificações histopatológicas, 41,4% das amostras foram classificadas no grau I da escala de Broders, 27,7% no estágio T1 do estadiamento TNM e na classificação de Jackson, os estágios I e II apresentam a mesma prevalência, 27,6% das amostras. Não houve diferença estatisticamente significante entre as variáveis avaliadas e a presença de HPV. A baixa escolaridade, a baixa renda e a não circuncisão foram observados no estudo com um percentual elevado, sendo possível correlacionar tais variáveis com o aumento no risco de desenvolvimento do câncer de pênis. A presença de HPV em 69% das amostras e a prevalências dos subtipos de alto risco sugerem a necessidade de mais ações de prevenção da disseminação desse vírus na população.

ALVES, Markênia Kélia Santos. Identificação de alterações moleculares associadas à expressão de CD133, CXCR4, CD44 E OLIG2 e metilação em promotor de CDKN2A em tumores astrocíticos. 2014. 89 f. Tese (Doutorado em biotecnologia)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-09-09T12:10:33Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_mksalves.pdf: 2238362 bytes, checksum: f1bbe27ba89548ddbbd8b206939190d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-27T17:42:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_mksalves.pdf: 2238362 bytes, checksum: f1bbe27ba89548ddbbd8b206939190d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T17:42:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_mksalves.pdf: 2238362 bytes, checksum: f1bbe27ba89548ddbbd8b206939190d7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Currently, the concept that tumors are cell populations organized in a hierarchically heterogenous way in which stem-cells are relevantly important as these cells have the capacity of self-renew and of generating cell lineages in different phases of differentiation. So that, the identification of stem-cell components is essential to tumorigenesis understanding. Althought neural cell lineage markers have been identified, the association among these markers and neurological tumors is still scarce, and taking in consideration the astrocytomas, the association assessements are verified mainly regarding the glioblastomas. Among these stem cell markers, CD133, CXCR4 and CD44 are related to the glioma formation, migration and growth; on the other hand, OLIG2 is involved in cell destination. So far there are no studies evaluating all these markers together and their relationship to tumor grades. Additionally, specific epigenetic alterations, specially promoter methylation, have been widelly identified in these tumors, leading to gene inativation, mostly involving CDKN2A (p16INK4A protein), a tumor suppressor. Althought this mechanism is pointed as this gene main inactivator, there are still controvertial questions regarding the astrocytomas. In order to evaluate these questions, the present study aimed to determine CDKN2A pattern of methylation and expression and their association to clinicalpathological parameters, and if the presence of progenitor/stem-cells, taking CD133, CXCR4, CD44 and OLIG2 expression in consideration, could define subpopulations of cells which might be used as prognostic markers. So, in a series of 93 astrocytomas of different malignity grades, the expression of CD133, CXCR4, CD44, OLIG2 and p16INK4A was analysed by the imunohistochemistry technique, and the CDKN2A methylation status was assessed by methylation specific PCR (MS-PCR). The data was then associated to tumor grades, localization and other clinicalpathological parameters. The statistic analyses were made using X 2 test, Fisher's exact test, Spearman's correlation, kmeans groupment and principal component analyses, using p<0.05 as statistically significance. The imunopositivity of OLIG2 was predominant (73.1%), followed by CXCR4 (60.2%), CD44 (55.9%) and CD133 (45.2%). The correlation and groupment analyses defined two different population subtypes, a CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) subtype and a OLIG2(+) subtype. CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) tumors became more frequent as malignity grew. In grade IV, this subtype was significantly more frequent (p=0.008), being also in diffuse tumors. Additionally, CXCR4(+) and CD133(+) tumors were preferentially located in brain hemisferes and in the ventricles, and mostly in aged >30 patients. On the other side, OLIG2(+) tumors were associated to the cerebellum, which is the pylocitic tumor preferential localization. A strong negative correlation between nuclear and cytoplasmatic imunopositivity and promoter methylation in CDKN2A was observed. Also, a negative significant correlation between methylated CDKN2A and patient's age was found; moreover, feminine patients presented a higher frequency of methylated CDKN2A. In conclusion, the presence of stemcell subpopulations in astrocytomas indicates tumoral progression, in which CXCR4, CD133 and CD44 may be potentially used together as prognostic markers. The association between tumor localization and patient's age also corroborates these findings. Additionally, the CDKN2A inactivation by promoter methylation is a frequent event in astrocytomas and it is associated to patient's age and gender. / Tumores são populações celulares heterogêneas hierarquicamente organizadas, cujas células-tronco possuem importância relevante desde que são células com a capacidade de se renovarem e de gerarem linhagens em fases diferentes. Dada a sua importância, a identificação de componentes de células-tronco é essencial para o entendimento da tumorigênese. Apesar de marcadores de linhagem neural terem sido identificados, a associação destes marcadores com os tumores cerebrais ainda é escassa e nos astrocitomas são relacionados principalmente aos glioblastomas. Entre esses marcadores de células-tronco,CD133, CXCR4 e CD44 são relacionados à formação do glioma, migração e crescimento; por outro lado, OLIG2 é envolvido no destino celular. Não existem estudos, até essa data, que avaliam todos esses marcadores juntos e sua relação com grau tumoral. Adicionalmente, alterações epigenéticas específicas, especialmente a metilação em promotor, tem sido identificadas nestes tumores, levando a inativação de genes, com destaque o CDKN2A (proteína p16INK4A), um supressor tumoral. Apesar de esse mecanismo ser apontado como o principal inativador desse gene, em astrocitomas ainda existem questões controversas. Para avaliar essas questões, este estudo objetivou determinar a expressão e padrão de metilação em promotor de CDKN2A e sua associação com parâmetros clinico-patológicos e se a presença de células-tronco/progenitoras, considerando a expressão de CD133, CXCR4, CD44 e OLIG2 poderia definir subpopulações de células que podem ser usadas como marcadores prognósticos. Para isso, em uma série de 93 astrocitomas de diferentes graus de malignidade, foram estudadas a expressão dos marcadores CD133, CXCR4, CD44, OLIG2 e p16INK4A, detectada pela técnica de imunohistoquímica, e o padrão de metilação em promotor de CDKN2A, por PCR específico para metilação (PCR-MS). Os dados foram então associados com grau tumoral, localização e outros parâmetros clinico-patológicos. As análises estatísticas foram realizadas usando o teste do X2, teste exato de Fisher, correlação de Spearman, agrupamento de k-means e análise de componentes principais, com diferenças consideradas significantes com p<0.05. A imunomarcação de OLIG2 mostrou a frequência maior de positividade (73,1%), seguido por CXCR4 (60,2%), CD44 (55,9%) e CD133 (45,2%). Análises de correlação e agrupamento definiram dois subtipos de população de acordo com os marcadores estudados, um subtipo CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) e outro OLIG2(+). Tumores CD133, CXCR4 e CD44 positivos aumentaram de acordo com malignidade. No grau IV, este subtipo de tumores [CD133(+)CXCR4(+)CD44(+)] foi significantemente mais frequente (p=0,008) e também nos tumores difusos. Adicionalmente, tumores com CXCR4(+) e CD133(+) foram preferencialmente localizados nos hemisférios cerebrais e nos ventrículos, e a maioria nos pacientes com idade ≥ 30 anos. Por outro lado, tumores OLIG2(+) foram associados com o cerebelo, que é a localização preferencial do astrocitoma pilocítico. Uma forte correlação negativa entre imunomarcação nuclear e citoplasmática e metilação em promotor de CDKN2A foi encontrada. Além do mais, uma correlação negativa significante entre metilação em promotor de CDKN2A e idade foi observada e pacientes do sexo feminino tiveram uma maior frequência significante de CDKN2A metilado em promotor que o sexo masculino. Em conclusão, a presença de subpopulações de células-tronco em astrocitomas é indicativa de progressão tumoral, cujos marcadores CXCR4, CD133 e CD44 podem ser potencialmente usados em conjunto como marcadores prognósticos. A associação com localização do tumor e idade também corroboram esses achados. Adicionalmente, a inativação de CDKN2A por metilação em promotor é um evento frequente em astrocitomas e é relacionada à idade e sexo dos pacientes.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / IntroduÃÃo: O cÃncer de boca à o sexto cÃncer mais comum no mundo e tem o tipo histolÃgico carcinoma de cÃlulas escamosas como o mais prevalente, representando 90 â 95% de todos os tumores de cavidade oral. Acomete prioritariamente homens de meia idade e tem como fatores de risco o fumo, o Ãlcool, a radiaÃÃo ultravioleta e o papiloma vÃrus humano (HPV). A detecÃÃo dessa neoplasia em estÃdios avanÃados ainda à comum, o que dificulta o tratamento e diminui o Ãndice de sobrevida. A quimiorradiaÃÃo tem sido utilizada como opÃÃo de tratamento dos tumores irresecÃveis, na tentativa de aumentar a sobrevida e melhorar a qualidade de vida e de morte desses pacientes. MÃtodos: AvaliaÃÃo de prontuÃrios de pacientes com carcinoma de cÃlulas escamosas irresecÃvel do perÃodo de janeiro de 2004 a dezembro de 2008, oriundos de dois centros de referÃncia no tratamento desses pacientes. As variÃveis coletadas e analisadas foram sexo, idade,ocupaÃÃo, localizaÃÃo anatÃmica das lesÃes, grau de diferenciaÃÃo histolÃgica, estadiamento, fatores de risco associados, tratamento realizado e sobrevida. Resultados: No perÃodo avaliado, foram analisados 52 prontuÃrios. O sexo masculino foi o mais acometido, com proporÃÃo homem:mulher de 1,8:1. NÃo foram encontrados pacientes abaixo dos trinta anos, com a faixa etÃria de 41 â 70 anos sendo a mais acometida. Assoalho bucal, borda lateral de lÃngua e trÃgono retromolar foras as localizaÃÃes mais acomentidas. Apenas 1 paciente nÃo tinha fatores de risco associados, sendo o fumo exclusivo e sua associaÃÃo com o Ãlcool os encontrados. Houve uma prevalÃncia de pacientes com lesÃo no estÃdio 4 (50 pacientes) e o com a variÃvel histolÃgica do tipo moderadamente diferenciado. O tratamento mais utilizado foi a associaÃÃo da radioterapia com a quimioterapia. ConclusÃo: Os dados epidemiolÃgicos corroboram com a literatura, que mostra uma maior prevalÃncia do cÃncer de boca em homens de meia idade, sendo o fumo o principal fator de risco. O fato de grande parte desses pacientes serem economicamente ativos mostra a importÃncia da detecÃÃo precoce, pois em estÃdios avanÃados temos um menor Ãndice de sobrevida e uma maior dificuldade da reintegraÃÃo dessas pessoas na sociedade. A quimiorradiaÃÃo à uma evoluÃÃo no tratamento desses tumores, possibilitando uma melhor qualidade de vida e de morte e o controle loco-regional da doenÃa. Palavras chave: Neoplasias Bucais, Carcinoma de CÃlulas Escamosas, Boca, Epidemiologia / Introduction: Worldwide, oral cancer is the sixth more common cancer, the squamous cell carcinoma is the most prevalent histological type, representing 90-95% of all oral cavity malignant tumors. It occurs mainly in mild age males, and presents risk factors such as, tobacco, alcohol, U.V. radiation and human papiloma virus (HPV). Itâs still common the diagnosis of Oral Squamous Cells Carcinoma (OSCC) in advanced stages, difficulting treatment and reducing survival rates. In order to increase survival rates and give a better quality of life and death, chemoradiation has been used in unresectable OSCC. Methods: Medical records of patients with unresectable oral cancer, from January 2004 to December 2008, attended in two statesâ reference center were assessed. Collected variables were gender, age, anatomical site of lesion, histological grade, treatment performed and survival. Results: In analyzed period, fifty two medical records were assessed. Male were the most affected, with a 1,8:1 male:female ratio. There was a peak of incidence in fifth to seventh decades of life, and there wasnât found patients under the fourth decade of life. Only one patient wasnât associated with risk factors, tobacco or tobacco and alcohol were the associated risk factors found. There was a high prevalence of stage 4 OSCC (50 patients), and chemoradiation was the most used treatment. Conclusion: As shown in literature, the epidemiological data found in this study presents a higher prevalence of oral cancer among mild age males, with tobacco being the main risk factor. The fact that most patients are economically active shows the importance of early diagnosis, as advanced stages diagnosis reduces survival rates and difficults the reinsertion of these people in society. Chemoradiation is an evolution in treatment of such tumors, achieving a better quality of life and death and a loco regional control of disease. Key words: Oral Neoplasms; Esquamous Cell Carcinoma; Mouth; Epidemiology

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os conhecimentos fundamentais sobre neoplasias estão aumentando rapidamente, no entanto, poucos avanços estão sendo obtidos na clínica para terapia e diagnóstico de tumores. Por este motivo o desenvolvimento de drogas alternativas é de extrema importância na tentativa de melhorar o prognóstico da doença e aumentar a sobrevida dos pacientes. Peçonhas de serpentes constituem fontes naturais de substâncias bioativas com grande potencial terapêutico. O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar o efeito antitumoral da peçonha de Crotalus durissus terrificus (PC) e seus polipeptídeos, Crotoxina e Crotamina, sobre linhagens de tumores cerebrais, bem como avaliar seu potencial radiossensibilizador e sua aplicabilidade para detecção de tumores in vivo. Os resultados obtidos demonstraram que PC possui potente efeito antitumoral sobre tumores benigno, adenoma de pituitária (GH3), e maligno, glioblastoma multiforme (RT2), com IC50 de 0,96&#956;g/mL e 2,15&#956;g/mL, respectivamente. Este efeito antitumoral ocorre via apoptose, é ciclo específico e dependente de cálcio extracelular, um importante fator para a atividade fosfolipásica A2 do principal componente da PC, Crotoxina. PC também apresentou um importante efeito radiossensibilizador, tornando os tumores até 66% mais sensíveis à radioterapia. O efeito antitumoral da PC pode ser atribuído, pelo menos parcialmente, aos polipeptídeos Crotoxina e Crotamina, que também induziram apoptose das células de tumores cerebrais. Estes componentes da PC interagiram de maneira específica com tumores sólidos malignos in vitro e foram capazes de detectar foco tumoral in vivo. Apesar da conhecida nefrotoxicidade e neurotoxicidade da PC, o tratamento agudo com a dose antitumoral da PC estabelecida in vitro não foi tóxico para os animais analisados. Estes resultados indicam o potencial biotecnológico da PC como fonte de moléculas moldes para o desenvolvimento de fármacos e radiofármacos para a terapia e/ou diagnóstico do câncer. / The neoplasms basic knowledge is increasing quickly, however, few advances have been reached in clinical therapy and diagnosis of tumours. For this reason, the development of alternative drugs is relevant in the attempt to improve prognosis and to increase the patients survival. Snake venoms are natural sources of bioactive substances with therapeutically potential. The objective of this work was to identify and to characterise the antitumoral effect of Crotalus durissus terrificus venom (PC) and its fractions, Crotoxin and Crotamine, on brain tumours, as well as, to evaluate its radiosensibilising potential and its applicability for tumours detection in vivo. The results demonstrated that PC possess a powerful antitumoral effect for benign (pituitary adenoma) and malignant (glioblastoma multiforme) tumours with IC50 values of 0,96&#956;g/mL and 2,15&#956;g/mL, respectively. This antitumoral effect is mediated by apoptosis induction; it is cell cycle specific and dependent of extracellular calcium, an important factor for Crotoxin phospholipase A2 activity. Besides being a powerful antitumoral agent, PC also presented an important radiosensibilising effect, increasing in 66% the tumour radiotherapy sensitivity. The PC antitumoral effect can be ascribed, at least partially, to the polypeptides Crotoxin and Crotamine that also induced brain tumours apoptosis. These PC polypeptides specifically interacted with malignant tumours in vitro and demonstrated to be capable to detect tumoral focus in vivo. In spite of the PC known nephrotoxicity and neurotoxicity, acute treatment with its antitumoral dose estabilished in vitro was not found to be toxic for the analysed animals. These results indicate the biotechnological potential of PC as source of templates for pharmaceutical and radiopharmaceutical design for cancer therapy and diagnosis.

As tiossemicarbazonas têm despertado grande interesse farmacológico por causa de suas propriedades biológicas, tais como a atividade citotóxica contra várias linhagens de tumores humanos. A maioria destes compostos sintetizados é baseada na piridina, por causa da sua semelhança a metabólitos piridoxal que estão presentes na co-enzima B6. Os objetivos deste estudo foram a caracterização do efeito antitumoral de tiossemicarbazonas derivadas de N(4)-metil-toluil-2-acetilpiridina e 2- piridinoformamida e o desenvolvimento de um radiofármaco baseado num complexo metálico de tiossemicarbazona para aplicação na tomografia por emissão de pósitron (PET). Na primeira fase deste trabalho foram sintetizadas vinte e uma tiossemicarbazonas, derivadas de N(4)-metil-toluil-2-acetilpiridina e 2-piridinoformamida, bem como seus complexos metálicos (Sn, Ga e Cu), para se avaliar seus potenciais citotóxicos e antiproliferativos in vitro sobre células de tumores cerebrais e mamários. Nossos resultados mostraram que todas tiossemicarbazonas testadas apresentaram potente efeito citotóxico e antiproliferativo contra linhagens de células de glioblastoma multiforme e carcinoma de mama, com valores de IC50 (concentração do composto que produziu 50% de morte celular) na ordem de nanomolar. Além disso, foram observadas alterações morfológicas como arredondamento celular, redução do volume citoplasmático e condensação da cromatina, característicos do mecanismo apoptótico. O cloreto de cobre foi usado como controle e apresentou o valor da IC50 na ordem de milimolar, indicando que a complexação do cobre com tiossemicarbazona foi capaz de aumentar mais de 1 milhão de vezes a potência antitumoral deste metal. Na segunda etapa deste trabalho, devido a potente atividade antitumoral das tiossemicarbazonas derivadas de N(4)-metil-toluil-2-acetilpiridina e das excelentes propriedades do 64Cu (T1/2= 12,7 h, decaimento por &#946;+, &#946;- e EC) foi desenvolvido um novo agente de imagem (radiofármaco) para detecção de tumores através da PET. Os radiofármacos foram produzidos no reator nuclear TRIGA-IPR-R1 do CDTN, via reação de captura neutrônica 63Cu(n, y)64Cu, do complexo de cobre N(4)-orto-toluil-2- acetilpiridina tiossemicarbazona (Culac). A maior atividade específica induzida foi 5,55 MBq/mg. Depois de irradiadas, as amostras de 64Culac foram analisadas por espectroscopia de absorção no infravermelho (IV) para se avaliar a integridade estrutural química. Todos os compostos irradiados mantiveram sua estrutura química íntegra. Em seguida, foi avaliada a manutenção da atividade antitumoral in vitro do 64Culac, pelo ensaio do MTT, nas linhagens de células RT2 (p53 selvagem), T98 (p53 mutante), MCF-7 (p53 selvagem), CAE (p53 selvagem). Os resultados mostraram a manutenção da potente atividade antitumoral do 64Culac em todas as células tratadas e apresentou valores da IC50 da ordem de nanomolar. Os estudos de biodistribuição do 64Culac, realizados por injeções via endovenosa caudal, em camundongos implantados nos coxins plantares com tumor de Ehrlich mostraram captação significativa na pata com tumor (razão tumor/músculo esquelético de 6,55) em relação ao controle no tempo de 240 minutos após administração deste composto. Estudos histopatológicos revelaram leve hepatotoxicidade após 144 horas (6 dias) da administração endovenosa de 136 &#956;g/kg do Culac. Contudo, nesta dose não foi observada letalidade, nem alterações comportamentais, locomotoras ou nutricionais nos animais. Os nossos resultados demonstraram que o complexo de cobre-64 N(4)-orto-toluil-2- acetilpiridina tiossemicarbazona (64Culac) é um promissor radiofármaco para detecção de tumores sólidos pela tomografia por emissão de pósitrons (PET). / Thiosemicarbazones have attracted great pharmacological interest because of their biological properties, such as cytotoxic activity against multiple strains of human tumors. The most studied compounds are pyridine-based because of their resemblance to pyridoxal metabolites that attach to co-enzyme B6-dependant enzymes. This work aimed the characterization of the antitumoral effect of N(4)-methyl-tolyl-2-acetilpiridine and 2- pyridinoformamidederived thiosemicarbazones and the development of a radiopharmaceutical based on a thiosemicarbazone metal complex for positron emission tomography. In the first phase of this study were synthesized twenty-one thiosemicarbazones, derived from N(4)methyl-2 acetylpyridine and 2-pyridineformamide, as well as their metal complexes (Sn, Ga and Cu). Their cytotoxic potential were evaluated against brain and breast tumor cells in vitro. Our results showed all of them presented powerful cytotoxic and antiproliferative activities against glioblastoma multiforme and breast adenocarcinoma at very low concentrations (nanomolar range). Morphological alterations characteristic of apoptosis, such as cell shrinkage, chromatin condensation were observed. Copper chloride was used as control and has presented IC50 at milimolar range suggesting that copper complexation with thiosemicarbazone significantly increases (more than 1 million) the antitumoral effect of this metal. Due to the potent antitumoral activity of N(4)-methyl-tolyl-2-acetilpiridine derived thiosemicarbazones and the excellent properties of 64Cu (T1/2 = 12.7 hours, &#946;+, &#946;-, and EC decay), at the second part for this work it was developed a new imaging agent (radiopharmaceutical) for tumor detection by positron emission tomography (PET). The radiopharmaceuticals were produced in the nuclear reactor TRIGA-IPR-R1 from CDTN, via neutron capture reaction 63Cu (n,&#947;) 64Cu, of the copper complex N(4)-ortho-toluyl-2- acetylpyridine thiosemicarbazone (Culac). The induced specific activity was found to be 5.55 MBq /mg. After irradiation 64Culac samples were analyzed by the absorption of infrared spectroscopy (IR) to assess the structural integrity. The irradiated compound kept its structural integrity. The maintenance of 64Culac biological activity was also evaluated by MTT assay on RT2 (wild p53), T98 (mutant p53), MCF-7 (wild p53) and CAE cells (wild p53). The results showed that 64Culac kept its potent antitumural activity against all treated cells presenting IC50 values at nanomolar range. 64Culac biodistribution studies after intravenous injection in mice bearing Erlich tumor implanted in the paw, showed significant uptake in the tumor paw (tumor/skeletal muscle ratio= 6.55), 240 minutes after administration. Histopathological studies have shown mild hepatotoxicity 144 hours (6 days) after intravenous administration of 308 mg/kg of Culac. However, no lethality, behavioural, or feeding changes were observed at this dose. Our results demonstrate that the complex of copper-64 N(4)-ortho-toluyl-2- acetylpyridine thiosemicarbazone (64Culac) is a promising radiopharmaceutical for detection of solid tumors by positron emission tomography (PET).

A Crotoxina, o principal componente do veneno de Crotalus durissus terrificus, vem sendo estudada desde 1938. É um complexo polipeptídico natural com grande potencial farmacológico especialmente por seu efeito antitumoral, propriedade que tem despertado o interesse para o diagnóstico e o tratamento do câncer. Entretanto, pouco se sabe sobre seu mecanismo de ação e os sítios com os quais interage em células tumorais. O câncer de mama é o segundo tipo de câncer mais freqüente no mundo e o mais comum entre as mulheres. Cerca de 30 a 60% dos tumores mamários apresentam expressão aumentada de receptores do fator de crescimento epidérmico (EGFR), uma proteína transmembrana que desencadeia a proliferação celular. A partir de dados da literatura mostrando que o efeito antitumoral da Crotoxina é mais potente em células que superexpressam EGFR, estabeleceu-se o objetivo deste trabalho: avaliar os efeitos citotóxicos desse polipeptídeo sobre os tumores de origem mamária MCF-7 (carcinoma humano) e Ehrlich (carcinoma murino ascítico) e realizar um estudo de interação molecular da Crotoxina com células de tumor de Ehrlich. Inicialmente, a Crotoxina foi radiomarcada com iodo-125 (125I-Crotoxina) e iodo-131 (131I-Crotoxina). Ensaios de saturação e competição foram realizados para caracterizar a interação da Crotoxina in vitro, enquanto que a interação in vivo foi avaliada através da biodistribuição e obtenção de imagens em tomografia por emissão de fóton único (SPECT) do composto radiomarcado em camundongos portadores de tumor de Ehrlich. Os resultados evidenciaram que o polipeptídeo apresentou um potente efeito citotóxico sobre as células de tumor de Ehrlich, com valor de DL50 in vitro (concentração do composto que produziu 50% de morte celular) próximo de 1 micromolar, mas não apresentou efeito significativo sobre a linhagem MCF-7. Alterações morfológicas nas células de tumor de Ehrlich tratadas com Crotoxina sugerem indução de morte celular programada. A interação da 125I-Crotoxina com as células de Ehrlich foi saturável com cerca de 70% de especificidade, com Kd= 24,98 nmol/L e Bmax= 16570 sítios/célula para sítios de baixa afinidade e com Kd= 0,06 nmol/L e Bmax=210 sítios/célula para sítios de alta afinidade. O polipeptídeo radiomarcado apresentou menor especificidade (cerca de 37%) para a linhagem MCF-7. O EGF competiu com 20% dos sítios específicos da 125I-Crotoxina indicando que Crotoxina e EGF compartilham parcialmente sítios específicos em células de Ehrlich. Através do estudo de biodistribuição, observou-se que houve captação significativa de 125I-Crotoxina no tumor (razão tumor/músculo esquelético de 18,55) no período de 3 horas após administração deste composto. As imagens SPECT também evidenciaram captação diferenciada pelo tumor, mostrando interação in vivo da 131I-Crotoxina com células de tumor de Ehrlich. O conjunto dos resultados sugere que Crotoxina apresenta potente efeito antitumoral sobre células de Ehrlich e que este efeito é devido pelo menos parcialmente à interação específica com sítios de alta e baixa afinidade. Os sítios de baixa afinidade se correlacionam com o EGFR e os de alta afinidade ainda necessitam de mais investigação para melhor caracterização. Estes resultados corroboram o potencial da Crotoxina como ferramenta para radiodiagnóstico capaz de diferenciar células tumorais. / Crotoxin, the main component of Crotalus durissus terrificus snake venom, has been studied since 1938. It is a natural polypeptidic complex with pharmacological potential because of its antitumoral properties wich has attracted great interest for diagnosis and therapy of oncological deseases. However, Crotoxin mechanism of action and sites of specific interaction on tumor cells are still misunderstood. Breast cancer is the second most frequent type in the world and the most common cancer in women. About 30 to 60% of mammary tumors overexpress epidermal growth factor receptor (EGFR), a transmembrane protein related to cell proliferation. Since literature has reported that Crotoxin antitumoral effect is more potent on cells with EGFR overexpression the objectives of this work were to evaluate Crotoxin cytotoxic effects on mammary tumor cells human breast carcinoma (MCF-7) and Ehrlich tumor cells (murine ascitics carcinoma), and to investigate the specific molecular interaction of Crotoxin on Ehrlich tumor cells. Inititally, Crotoxin was radiolabelled with iodine-125 (125I-Crotoxin) and iodine-131 (131I-Crotoxin). Saturation and competition assay were carried out to characterize Crotoxin in vitro interaction; Crotoxin biodistribution studies and single-photon emission computed tomography (SPECT) of mice bearing Ehrlich tumor have been evaluated to describe in vivo interaction. Our results showed that Crotoxin presented cytotoxic effect against Ehrlich with DL50 in vitro (concentration of compound which is lethal for 50% of cells) of about one micromolar, but did not present significative effect against MCF-7. Morphological alterations characteristic of apoptosis suggests programmed cell death. 125I-Crotoxin interaction with Ehrlich tumor cells was saturable with approximately 70% specificity, and presented Kd=24.98 nmol/L and Bmax=16,570 sites/cell for low affinity binding sites and Kd=0.06 nmol/L e Bmax=210 sites/cell high affinity binding sites; moreover, the radiolabeled polypeptide interaction showed low specificity toward to MCF-7 (37%). EGF reduced 20% of 125I-Crotoxin specific binding, so specific binding sites of Crotoxin on Ehrlich tumor cells partially overlap to EGFR. Crotoxin biodistribution studies showed significant uptake in the tumor paw (tumor/skeletal muscle ratio= 18.55), three hours after administration. SPECT imaging also showed tumor uptake confirming in vivo interaction with Ehrlich tumor cells. Crotoxin had an antitumoral effect on Ehrlich tumor cells and this action is due, at least partially, to the specific interaction with low and high affinity binding sites. Low affinity binding sites correlate EGFR and high affinity binding sites still need identification. These results confirm Crotoxin as a template for radiopharmaceutical design for cancer diagnosis and as a tool for cancer studies, increasing its biotechnological potential.

Nenhuma / A identificação de novos agentes terapêuticos e diagnósticos capazes de inibir o crescimento tumoral é essencial para melhoria no prognóstico de pacientes acometidos por tumores malignos (glioma, mama dentre outros). Nesse contexto, produtos naturais (vegetais e animais) constituem-se numa rica fonte de substâncias com potencial antitumoral. Polipeptídeos isolados dos venenos da serpente Crotalus durissus terrificus (Crtx) e do peixe Scorpaena plumieri (SPGP), apresentam atividade antitumoral contra tumores. Foi demonstrado que os análogos radioiodados de Crtx e SPGP, 125I-Crtx e 125I-SPGP, podem interagir especificamente com tumores malignos e induzir morte celular. Protótipos de radiofármacos baseados em Crtx e SPGP contendo radioiodo 131I foram capazes de produzir imagens de qualidade diagnóstica ao se acumular especificamente no sítio tumoral. Nesse trabalho, dados biocinéticos de 131I-Crtx e 131I-SPGP, avaliados em camundongos portadores do tumor de Ehrlich, foram tratados pelo formalismo MIRD com a finalidade de se avaliar a segurança radiológica e o potencial radiodiagnóstico/terapêutico. Doses absorvidas devidas à administração de 131I-Crtx e 131I-SPGP pelas vias intravenosa e intratumoral em camundongos portadores de tumor de Ehrlich foram determinadas para vários órgãos, bem como para o tumor implantado. Os resultados obtidos para o modelo animal, foram extrapolados para humanos considerando uma relação de concentração entre os vários tecidos similares entre e camundongos e humanos. Na extrapolação, foram utilizadas massas médias experimentais, bem como, do fantoma animal de Hui, para animais; e massas do fantoma de Cristy/Eckerman para humanos. Ambas as radiações, penetrante e não penetrante do 131I no tecido foram consideradas para os cálculos de dose. A dose absorvida na medula devida à administração de 131I-Crtx foi 0,01 mGy/370MBq tanto para a injeção intravenosa quanto para a injeção intratumoral. No tumor, o valor calculado foi 3,28 mGy/370MBq para a injeção intravenosa e 107,18 mGy/370MBq para a injeção intratumoral. Para a administração de 131I-SPGP os valores para a medula foram 1,34 mGy/370MBq para injeção intravenosa e de 0,12 mGy/370MBq para injeção intratumoral. No tumor, 256,29 mGy/370MBq para a injeção intravenosa e 895,69 mGy/370MBq para a injeção intratumoral. Os resultados sugerem boa segurança radiológica para ambos os radiofármacos considerando os valores encontrados para a medula, tanto pela via intravenosa quanto pela intratumoral, tendo em vista a importância deste órgão como gerador de células sanguíneas. Os resultados encontrados para o tumor por via intravenosa indicam aplicabilidade diagnóstica para ambas as moléculas. Pela via intratumoral, os valores encontrados sugerem viabilidade de 131I-Crtx e de 131I-SPGP para uso como agente terapêutico, dada a permanência de radioatividade no sítio tumoral. Embora 131I-Crtx tenha se apresentado mais seguro para aplicações em diagnóstico, o seu potencial para aplicação em radioterapia interna é menor que o de 131I-SPGP. Ambos, 131I-Crtx e 131I-SPGP, mostraram-se bons protótipos para o desenvolvimento de radiofármacos. O presente estudo indica a necessidade da síntese de análogos com menor captação nos órgãos saudáveis e maior captação tumoral, bem como, formulações farmacêuticas, usando nanotecnologia, tais como: lipossomas, nanomateriais para liberação controlada da droga. / The identification of new diagnostic and therapeutic agents capable of inhibiting tumor growth is essential for improving the prognosis of patients suffering from malignant tumors (glioma, breast and others). In this context, natural products (plants and animals) are a rich source of substances with potential antitumor. Despite knowledge of the etiology and pathology of tumors little progress has been observed in the area of diagnosis. Molecules of snake venoms have been shown to play an important role not only in the survival and proliferation of tumor cells but also in the process of tumor cell adhesion, migration and angiogenesis. Polypeptides isolated from the venom of the snake, Crotalus durissus terrificus, Crtx, and Scorpaena plumieri fish, SPGP, have antitumor activity against malignant tumors. It was shown that similar radioiodines Crtx and SPGP, 125I-Crtx and 125I-SPGP, can interact specifically with malignant tumors and induce cell death. Prototype-based radiopharmaceuticals Crtx and SPGP containing radioiodine 131I were able to produce diagnostic images to accumulate specifically in the tumor site. The present study aimed at evaluating the potential radiological safety and diagnostic/therapeutic efficacy of 131I-Crtx 131I-SPGP and (evaluated from the biokinetic data in mice bearing Ehrlich tumor) were treated by the MIRD formalism to carry out internal dosimetry studies. Absorbed doses due to the uptake of 131I-Crtx and 131I-SPGP were determined in various organs of mice and implanted into the tumor. The results obtained for the animal model were extrapolated to humans by assuming a similar concentration ratio among the various tissues between mice and humans. In extrapolation, we used the masses of human organs of the phantom of Cristy/Eckerman. Both radiation penetrating and nonpenetrating of 131I on the tissue were considered in dose calculations. The absorbed dose in the bone marrow due to the administration of 131I-Crtx was 0.01 mGy/370MBq for both intravenous injection and for the intratumoral injection. In tumor, the value was 3.28 mGy/370MBq for intravenous injection and 107.18 mGy/370MBq for intratumoral injection. For the administration of 131I-SPGP values for the bone marrow were 1.34 mGy/370MBq for intravenous injection and 0.12 mGy/370MBq for intratumoral injection. In tumor, 256.29 mGy/370MBq for intravenous injection and 895.69 mGy/370MBq for intratumoral injection. The results suggest good radiation safety for both radiopharmaceuticals considering the values found for the bone marrow by both intratumoral and intravenous routes, in view of the importance of this body to generate blood cells. The results for the tumor intravenously indicate diagnostic applicability for both molecules. Through intratumoral, the values suggest the feasibility for use of 131I-Crtx and of 131I-SPGP as a therapeutic agent, given the persistence of radioactivity in the tumor site. Although 131I-Crtx has proved to be more secure for applications in diagnosis, its potential for application in internal radiotherapy is lower than that of 131I-SPGP. Both 131I-Crtx and 131I-SPGP, proved to be good prototypes for the development of radiopharmaceuticals. This study indicates that is necessary the synthesis of analogues with lower uptake in healthy organs and a higher tumor uptake, as well as pharmaceutical formulations, using nanotechnology, such as liposomes, nano-materials for controlled release of drugs.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A radioterapia é uma das principais abordagens terapêuticas utilizadas no tratamento do câncer e é indicada, principalmente, em casos onde as lesões são inoperáveis. No entanto, uma de suas limitações advém dos próprios efeitos biológicos da radiação, além de outros fatores tais como a radiorresistência inerente a alguns tipos tumorais, tais como os cerebrais. Então, a aplicação concomitante de agentes antineoplásicos com radioterapia vem sendo praticada na clínica de modo a maximizar o efeito benéfico do último e ao mesmo tempo minimizar os efeitos colaterais da exposição à radiação ionizante. Dentro deste contexto geral é importante a pesquisa de novos compostos que possam ser selecionados como protótipos para o desenvolvimento de agentes que possuam os menores efeitos adversos possíveis. As tiossemicarbazonas são uma classe de compostos sintéticos que apresenta um amplo perfil farmacológico e já demonstraram atividade antitumoral. Também já foi relatado que a complexação destes compostos com cátions metálicos pode ser capaz de torná-los mais eficazes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial radiossensibilizador de uma tiossemicarbazona derivada de N(4)-metil-toluil-2-acetilpiridina e seu complexo com cobre sobre linhagens celulares de glioblastoma multiforme, o qual de todos os tumores cerebrais é o que apresenta a maior agressividade e o maior índice de morbidade. Foi avaliada a sensibilidade de linhagens celulares de glioblastoma com diferentes status de p53 RT2 e U87 (p53 selvagem) e T98 (p53 mutante) à radiação gama de uma fonte de 60Co. Os resultados de citotoxicidade indicaram que as linhagens em questão apresentam uma radiossensibilidade similar, p53-independente. Os efeitos citotóxicos da tiossemicarbazona Lac e seu complexo CuLac foram avaliados e os resultados indicaram que ambas possuem excelente efeito citotóxico na ordem de 10-8 M em todas as linhagens avaliadas, portanto menores que drogas como a hidroxiuréia, cisplatina e etoposídeo (IC50 entre 10-4 e 10-6 M em média). O tratamento com as tiossemicarbazonas seguido de 6 Gy de radiação gama se mostrou mais eficiente que o tratamento com radiação isolada em todas as linhagens. A complexação com cobre não alterou de modo significativo o efeito antitumoral da tiossemicarbazona livre sobre as linhagens testadas. Análises de fotomicrografias ópticas indicaram que todos os tratamentos ocasionaram alterações morfológicas, tais como arredondamento celular, redução do volume citoplasmático e surgimento de vesículas na membrana citoplasmática. O conjunto de dados indicam que a tiossemicarbazona Lac e seu complexo de cobre possuem potente efeito antitumoral e também induzem radiossensibilização nas linhagens testadas. / Radiation therapy is one of the main therapeutical approaches used for the treatment of cancer and is indicated, mostly, in cases which the lesions are inoperable. However, one of its limitations comes from its own biological effects, besides other factors such as the radioresistance inherent to some types of tumors like the cerebral ones. Therefore, the concurrent aplication of antineoplasic agentes with the radiation therapy has been used in the clinical pratice with the objective of maximize the benefical effects of the latter and at the same time minimize the side effects of the exposure to ionizing radiation. In this general context is important the research for new compounds that can be selected as prototypes for the development of agents that possess the least adverse effects as possible. The thiosemicarbazones are a class of synthetic compounds that present a broad pharmacological profile and have demonstrated antitumoral activity. Also has been reported that the coordination of these compounds to metallic cations may be capable of make them more effective. The objective of the present work was to evaluate the radiosensitizing potential of a thisemicarbazone derived from N(4)-methyl-tolyl-2-acetylpyridine and its copper complex against glioblastoma multiforme cell lines, which of all brain tumors types, are the most agressive and have the highest morbidity. The sensitivity of glioblastoma cell lines with different p53 status RT2 and U87 (p53 wild type) and T98 (p53 mutant) to gamma radiation from a 60Co source was assessed. Citotoxicity results indicated that the cell lines in study presented a similar radiosensitivity, p53-independent. The citotoxic effects of the thiosemicarbazone Lac and its complex CuLac were assayed and the results indicated that both possess na excelent effect at the order of 10-8 M in all cell lines evaluated, therefore smaller than drugs such as hydroxyurea, cisplatin and etoposide (IC50 between 10-4 and 10-6 M). The treatment with the thiosemicarbazones followed by a 6 Gy gamma radiation dose showed to be more effective than the radiation alone in all cell lines. Coordination to Cooper had not changed significantly the antitumoral effect of the free thiosemicarbazone agains the cell lines tested. Morphological analysis of optical photomicrographies indicated that all treatment caused alterations, such as cell rounding, diminishing of the cytoplasmic volume and rising of vesicles at the cytoplasmic membrane. Together these data indicate that the thiosemicarbazone Lac and its metallic complex possess potent antitimoral effect amd also induce radiosensitivity in the tested cell lines.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis.pdf: 5073087 bytes, checksum: f23ad1a1747577782cd9c9eab7574795 (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico / The development of predictive computational models of tumor initiation, growth, and decline is faced with many formidable challenges. Phenomenological models which attempt to capture the complex interactions of multiple tissue and cellular species must cope with moving interfaces of heterogeneous media and the huge uncertainties of the parameters and their evolution. They must be able to deliver predictions consistent with events that take place at cellular scales, and they must faithfully depict biological mechanisms and events that are known to be associated with various forms of cancer. In the present work, some models for the tumor behavior are presented which fall within the framework of phase-field (or diffuse-interface) models suggested by continuum mixture theory. This framework provides for the simultaneous treatment of interactions of multiple evolving species, such as tumor cells, necrotic cell cores, nutrients, and other cellular and tissue types that exist and interact in living tissue. In the present work, a hybrid phase field ten-species vascular model for the tumor growth is developed, which couples the tumor growth with sprouting through angiogenesis. The model is able to represent the branching of new vessels through coupling a discrete model for which the angiogenesis is started upon pre-defined conditions on the nutrient deprivation in the continuum model. Such conditions are represented by hypoxic cells that release tumor growth factors that ultimately trigger vascular growth. We discuss the numerical approximation of the model using mixed finite elements. We also consider an avascular stochastic six-species tumor growth model derived directly from the hybrid ten-species model. The stochasticity comes from modeling uncertainties in the parameters of the model. We perform a sensitivity analysis to identify the more relevant parameters on the tumor mass growth. The stochastic model is then developed taking into account the uncertainty of the most influential parameter. The numerical approximation of the model using Stochastic Collocation method to treat uncertainties in the nonlinear system is presented. The results of numerous numerical experiments are also presented and discussed. / Modelos matematicos e computacionais sao utilizados na compreensao de fenomenos complexos, sendo aplicados em diversas areas como engenharia, fisica e biologia. Na Medicina tem um importante papel na simulacao do tratamento e evolucao de algumas doencas, entre elas o cancer. O desenvolvimento de modelos computacionais para o crescimento tumoral se depara com desafios formidaveis. Modelos fenomenologicos que tentam capturar as complexas interacoes de multiplos tecidos e especies celulares devem lidar com interfaces em meios heterogeneos e as enormes incertezas dos parametros e suas evolucoes. Eles devem ser capazes de proporcionar predicoes consistentes com eventos que ocorrem em escalas celulares, e devem representar fielmente os mecanismos biologicos associados ao cancer. No presente trabalho, sao apresentados alguns modelos para o crescimento tumoral. Esses modelos inserem-se no ambito de modelos de campo de fase (ou interface difusiva) sugeridos pela teoria mistura. Esta metodologia preve o tratamento simultaneo de interacoes entre multiplos constituintes, como as celulas tumorais, celulas necroticas, nutrientes e outros tipos celulares e teciduais que existem e interagem em tecidos vivos. Neste trabalho, um modelo hibrido de campo de fases, de dez constituintes e desenvolvido para o crescimento tumoral vascular, que acopla o crescimento de tumores com crescimento de novos vasos sanguineos atraves da angiogenese. O modelo é capaz de representar a ramificacao de novos vasos atraves do acoplamento de um modelo discreto, no qual a angiogenese é iniciada mediante condicoes pre-definidas, relacionadas a privacao de nutrientes no modelo macroscopico. Tais condicoes sao representadas por celulas hipoxicas que liberam quimicos reponsaveis por induzir a angiogenese tumoral. A aproximacao numerica do modelo usando elementos finitos mistos é discutida. Considera-se tambem um modelo estocastico avascular de seis constituintes para o crescimento tumoral, derivado diretamente do modelo hibrido de dez constituintes. A estocasticidade vem de incertezas na modelagem dos parametros do modelo. Realiza-se uma analise de sensibilidade para identificar os parametros mais relevantes sobre o crescimento da massa tumoral. O modelo estocastico é entao desenvolvido tendo em conta a incerteza no parametro mais influente. A aproximacao numerica do modelo usando o metodo estocastico de Colocacao para tratar incertezas no sistema nao-linear é apresentada. Os resultados de varios experimentos numericos tambem sao apresentados e discutidos.