O número de casos de câncer tem aumentado significativamente em todo o mundo, principalmente a partir do século passado. Dessa forma, a busca por novas moléculas capazes de combater esta doença é cada vez maior, visto que muitos fármacos utilizados na terapêutica mostram-se tóxicos e pouco seletivos para células tumorais, causando efeitos adversos que muitas vezes alteram a qualidade de vida do paciente drasticamente. Muitos fármacos antineoplásicos tiveram sua origem relacionada aos produtos naturais. A capsaicina é o principal componente pungente das pimentas vermelhas do gênero Capsicum, e seu efeito antitumoral é extensivamente discutido devido a sua capacidade de induzir apoptose seletivamente em diferentes linhagens de células cancerígenas. Este trabalho teve como objetivo utilizar a estratégia de modificação molecular para o planejamento racional de análogos funcionais da capsaicina, visando à obtenção de moléculas com atividade citotóxica superior. Os análogos foram sintetizados utilizando reações de uma única etapa baseadas em metodologias clássicas de acilação e caracterizados através de metodologias analíticas como espectroscopia de RMN de 1H e 13C, análise elementar e ponto de fusão. Posteriormente, foram avaliadas as atividades biológicas contra quatro linhagens tumorais (PC3, MACL-1, H1299, U138MG) e fibroblastos (3T3), utilizando o método de redução do MTT 3-(4,5-dimetil-tiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio. Três compostos (RPF306, 452 e 404) inibiram seletivamente o crescimento celular na faixa de concentração de micromolar (µM). Estudos teóricos adicionais revelaram que propriedades topológicas e eletrônicas influenciaram na discriminação de amostras e podem ser importantes no processo de reconhecimento molecular e, subsequentemente, na resposta biológica. Tais resultados indicam que amidas e ésteres aromáticos, como o RPF306 e 404 podem ser modelos interessantes para o planejamento de novas séries de moléculas seletivas e pouco tóxicas, que representem uma alternativa interessante no tratamento do câncer. / Over the past century, the number of cancer cases has increased significantly worldwide. Therefore, the quest for discovery of new molecules able to treat the disease is increasing, since many drugs used in therapy are poorly selective and toxic to normal cells, causing adverse effects that often change dramatically the patient\'s quality of life. Many chemotherapeutic agents had its origin related to natural products. Capsaicin is the main component of pungent red peppers of the genus Capsicum, and its antitumor effect is extensively discussed, due to its ability to selectively induce apoptosis in several cancer cell lines. In this context, our research aims to use the strategy of molecular modification to the rational design of capsaicin functional analogues, in order to obtain molecules with superior cytotoxic activity. The analogues were synthesized using an one-step reaction, based on classical acylation methods and characterized by analytical methods such as 1H and 13C NMR spectroscopy, elemental analysis and melting point. Subsequently, their cytotoxicity were evaluated against four human cancer cell lines (PC3, MACL-1, H1299 and U138MG) and fibroblast (3T3) using the MTT - 3-(4,5 dimethyl thiazole-2-yl)-2,5 diphenyltetrazolium assay. Three compounds (RPF306, 452 and 404) selectively inhibited the growth of cancer cell lines at micromolar (µM) range. In silico studies revealed that topological and electronic properties mostly influenced the samples discrimination and also might be important for the molecular recognition process and, subsequently, biological response or function. The results indicate that aryl amides and esters, such as RPF306 and 404 might be interesting scaffolds to develop a novel series of compounds with higher selective and low toxicity that could represent an alternative in the treatment of cancer.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARTINHA ANTUNES ALMEIDA1.pdf: 2864603 bytes, checksum: 067120c01fd21002ee39713f2ce0f36c (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Capsaicinoids show several therapeutic uses. However they cause pungency in contact with skin and mucosae. In that sense, the aim of this study was to obtain microparticles of poly (-caprolactone) (PCL) containing capsaicinoids for prolonged release through the gastrointestinal tract in order to improve the treatment of obesity. Formulations containing 3, 5 and 10% capsaicinoids were successfully prepared by simple emulsion/solvent evaporation. Values of encapsulation efficiency above 90% were observed for these vanillylamide-loaded microparticles. Microparticles showed spherical shape and smooth surface. The size was suitable for oral use in order to provide a release through the gastrointestinal tract. No chemical bonds were observed between drug and polymer. Microencapsulation led to drug amorphization. Formulations prolonged the release of capsaicinoids without changing the release kinetics (biexponential model). Microencapsulation increased the gastric tolerability of capsaicin and dihydrocapsaicin because it prevented inflammatory processes in the stomach of rats. Microparticles containing 5% capsaicinoids had an effect similar to ranitidine and omeprazole in preventing ulcerative lesions induced by ethanol. This same formulation demonstrated a statistically significant reduction of Lee index, mesenteric fat and retroperitoneal fat in rats with obesity induced by hypothalamic lesion using monosodium L-glutamate. These rats also showed a remarkable improvement in lipid profile and glucose level compared to the control groups. Based on the experimental results, it is possible to suggest that capsaicinoids-loaded PCL microparticles are feasible approaches for the treatment of obesity. / Os capsaicinoides apresentam diversas aplicações terapêuticas, entretanto causam elevada pungência quando em contato com a pele e com as mucosas. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver micropartículas de poli(-caprolactona) (PCL) contendo capsaicinoides para a liberação prolongada ao longo do trato gastrointestinal, com o propósito de otimizar o tratamento da obesidade. As formulações foram obtidas com sucesso pelo método de emulsão simples e evaporação do solvente, nas concentrações teóricas de 3, 5 e 10% de capsaicinoides. Valores de eficiência de encapsulação acima de 90% foram observados para todas as micropartículas contendo essas vanililamidas. As micropartículas apresentaram formato esférico e superfície lisa. O tamanho foi adequado para uso oral, a fim de permitir uma liberação ao longo do trato gastrointestinal. Não foi verificada a formação de ligações químicas entre o fármaco e o polímero. A microencapsulação promoveu a amorfização do fármaco. As formulações prolongaram a liberação dos capsaicinoides, sem alterar a cinética de liberação (modelo biexponencial). A microencapsulação foi capaz de aumentar a tolerância gástrica da capsaicina e da di-hidrocapsaicina, prevenindo a formação de processos inflamatórios no estômago dos ratos. As micropartículas contendo 5% de capsaicinoides tiveram efeito comparável à ranitidina e ao omeprazol na prevenção de lesões ulcerativas induzidas por etanol. Essa mesma formulação promoveu a redução estatisticamente significativa do índice de Lee, da gordura mesentérica e da gordura retroperitonial de ratos com obesidade induzida por lesão hipotalâmica utilizando L-glutamato monossódico. Esses ratos também apresentaram uma melhora expressiva no perfil lipídico e na glicemia, em comparação aos grupos controle. Com base nos resultados experimentais, é possível sugerir que as micropartículas de PCL contendo capsaicinoides são alternativas viáveis para o tratamento da obesidade.

O número de casos de câncer tem aumentado significativamente em todo o mundo, principalmente a partir do século passado. Dessa forma, a busca por novas moléculas capazes de combater esta doença é cada vez maior, visto que muitos fármacos utilizados na terapêutica mostram-se tóxicos e pouco seletivos para células tumorais, causando efeitos adversos que muitas vezes alteram a qualidade de vida do paciente drasticamente. Muitos fármacos antineoplásicos tiveram sua origem relacionada aos produtos naturais. A capsaicina é o principal componente pungente das pimentas vermelhas do gênero Capsicum, e seu efeito antitumoral é extensivamente discutido devido a sua capacidade de induzir apoptose seletivamente em diferentes linhagens de células cancerígenas. Este trabalho teve como objetivo utilizar a estratégia de modificação molecular para o planejamento racional de análogos funcionais da capsaicina, visando à obtenção de moléculas com atividade citotóxica superior. Os análogos foram sintetizados utilizando reações de uma única etapa baseadas em metodologias clássicas de acilação e caracterizados através de metodologias analíticas como espectroscopia de RMN de 1H e 13C, análise elementar e ponto de fusão. Posteriormente, foram avaliadas as atividades biológicas contra quatro linhagens tumorais (PC3, MACL-1, H1299, U138MG) e fibroblastos (3T3), utilizando o método de redução do MTT 3-(4,5-dimetil-tiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio. Três compostos (RPF306, 452 e 404) inibiram seletivamente o crescimento celular na faixa de concentração de micromolar (µM). Estudos teóricos adicionais revelaram que propriedades topológicas e eletrônicas influenciaram na discriminação de amostras e podem ser importantes no processo de reconhecimento molecular e, subsequentemente, na resposta biológica. Tais resultados indicam que amidas e ésteres aromáticos, como o RPF306 e 404 podem ser modelos interessantes para o planejamento de novas séries de moléculas seletivas e pouco tóxicas, que representem uma alternativa interessante no tratamento do câncer. / Over the past century, the number of cancer cases has increased significantly worldwide. Therefore, the quest for discovery of new molecules able to treat the disease is increasing, since many drugs used in therapy are poorly selective and toxic to normal cells, causing adverse effects that often change dramatically the patient\'s quality of life. Many chemotherapeutic agents had its origin related to natural products. Capsaicin is the main component of pungent red peppers of the genus Capsicum, and its antitumor effect is extensively discussed, due to its ability to selectively induce apoptosis in several cancer cell lines. In this context, our research aims to use the strategy of molecular modification to the rational design of capsaicin functional analogues, in order to obtain molecules with superior cytotoxic activity. The analogues were synthesized using an one-step reaction, based on classical acylation methods and characterized by analytical methods such as 1H and 13C NMR spectroscopy, elemental analysis and melting point. Subsequently, their cytotoxicity were evaluated against four human cancer cell lines (PC3, MACL-1, H1299 and U138MG) and fibroblast (3T3) using the MTT - 3-(4,5 dimethyl thiazole-2-yl)-2,5 diphenyltetrazolium assay. Three compounds (RPF306, 452 and 404) selectively inhibited the growth of cancer cell lines at micromolar (µM) range. In silico studies revealed that topological and electronic properties mostly influenced the samples discrimination and also might be important for the molecular recognition process and, subsequently, biological response or function. The results indicate that aryl amides and esters, such as RPF306 and 404 might be interesting scaffolds to develop a novel series of compounds with higher selective and low toxicity that could represent an alternative in the treatment of cancer.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Recently, oxidative stress was indicated as modulator of nociceptive transmission at spinal cord, and that nitric oxide (NO) may activate the TRPV1 in vitro. As no protein thiol compounds (SH) are the main endogenous antioxidants, we decided to investigate the relation between endogenous and exogenous SH, as well as the NO-mediated TRPV1 activation at spinal cord in mice. We observed that the systemic (i.p.), intrathecal (i.t.), but not local (I.pl.) N-acetylcysteine (NAC) administration reduced the nociception, the decrease in spinal SH, raise of thiobarbituric reactive species (TBARS) and 3-nitrotyrosine (3-NT) levels induced by intraplantar capsaicin (CAP). Similarly, i.t. or i.p. NAC administration reduced the nociception (mechanical allodynia) and decrease in spinal SH induced by complete Freund adjuvant (CFA)-induced chronic inflammation. Reinforcing these results, we observed that buthionine-sulfoxamine (BSO), an inhibitor of glutathione synthesis, the main endogenous SH compound, induced a decrease in spinal SH levels, chemical and mechanical allodynia, thermal and mechanical hyperalgesia. To investigate the participation of NO in these processes, we induced spinal nociception (thermal hyperalgesia) by i.t. L-arginine (ARG substrate for endogenous NO synthesis) administration and intraplantar CAP administration. In both cases, the i.t. pre-treatment with NAC or L-NAME (NO synthesis inhibitor) prevented this nociception, as well as the decrease in spinal SH and the raise in nitrite/nitrate (NOx) levels, a stable metabolites of NO. These changes were also prevented by the pharmacological blockade of TRPV1 with the antagonist SB366791, the spinal defunctionalization (induced by i.t. high dose of CAP) and genetic knockdown (induced by repeated oligonucleotide antisense i.t. administration). Thus, we may conclude that SH compounds participate in the spinal nociceptive transmission by neutralizing NO, preventing spinal TRPV1 activation. Therefore, antioxidants as NAC may present antinociceptive effect by this process. / Recentemente, o estresse oxidativo foi indicado como possível modulador da neurotransmissão dolorosa, havendo também a constatação de que o óxido nítrico (NO) pode ativar, in vitro, o receptor de potencial transitório vaniloide 1 (TRPV1). Como os compostos tiólicos não proteicos (SH) são antioxidantes endógenos importantes, decidimos investigar a relação entre os tióis endógenos, exógenos e a possível ativação do receptor TRPV1 mediada pelo NO, na medula espinhal de camundongos. Observamos que a administração sistêmica (i.p.), intratecal (i.t.), mas não intraplantar (i.pl.) de N-acetilcisteína (NAC) reduz a nocicepção, ocasionando a diminuição dos níveis espinhais de tióis não proteicos (SH), e o aumento de radicais livres ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e 3-nitrotirosina (3-NT) induzido por capsaicina (CAP) intraplantar. Similarmente, a administração i.p. ou i.t. de NAC reverte tanto a nocicepção (alodínia mecânica) quanto à diminuição nos níveis espinhais de SH induzida pela administração intraplantar de adjuvante completo de Freund (CFA). Comprovando esses dados, observamos que a butionina-sulfoxamina (BSO), inibidor da síntese do principal composto tiólico endógeno (glutationa), induziu a diminuição nos níveis de SH espinhal. Além disso, o BSO também induziu a alodínia química e mecânica, e a hiperalgesia térmica e mecânica. Para investigar o papel do NO nessas alterações, induzimos a nocicepção (hiperalgesia térmica) pela administração intraplantar de CAP ou intratecal de L-arginina (ARG), substrato da enzima óxido nítrico sintase (NOS). Em ambos os casos, o pré-tratamento i.t. com NAC ou L-NAME (inibidor da NOS) inibiu essa nocicepção, bem como a diminuição nos níveis de SH e a elevação nos níveis dos metabólitos estáveis do NO nitrito/nitrato (NOx). Essas respostas também foram prevenidas pela inibição farmacológica (antagonista SB366791) e pela desfuncionalização (administração intratecal prévia de capsaicina) ou ablação gênica (administração repetida de oligonucleotídeo antissentido) do receptor TRPV1. Dessa forma, podemos concluir que o conteúdo tiólico não proteico participa da transmissão dolorosa neutralizando o NO formado e impedindo a ativação do TRPV1 espinhal. Sendo assim, antioxidantes como a NAC podem exercer seu efeito antinociceptivo por impedir esse processo de ativação.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcia Miranda.pdf: 658506 bytes, checksum: 8d66993b7a46777717dad48d941ce4ef (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / Obesity is characterized by excessive accumulation of adipose tissue, of multifactorial origin. In pursuit of weight reduction, individuals use functional foods, for example the Capsiate, CH-19 extract sweet (Capsicum annuum L.), which contains capsinoids, it is a capsaicin analog, not pungent, with thermogenic properties. The capsiate exhibits potent activity against angiogenesis and vascular permeability induced by vascular endothelial growth factor. The study was conducted face lack studies on capsianóides in reproductive organs in the literature. The aim: was to evaluate the effect of capsiate on the histology of the uterus, ovary, adrenal gland and lipid profile of obese and non-obese rats. Material and methods: Sixty-four male Wistar rats were divided into four groups (n = 16): Control; Obese; Capsiate and Capsiate Obeso. Groups Control and Capsiate received commercial feed. Group Obese and Capsiate Obese received palatable high fat die. For groups Capsiate and Capsiate Obese it was administered by gavage 10 mg capsiate diluted in 0.5 ml of filtered water, 1 once day, for groups Control and Obese it was administered by gavage 0,5 ml of filtered water (placebo). After 12 weeks, the animals anesthetized, blood collected and euthanized. Reproductive organs and the adrenal glands they were stained with HE technique and submitted to morphological analysis and morphometric. Statistical analysis, it was verified by the Levene test, was employed (one-way ANOVA), contrasts with the Tukey method. Performed using SPSS 16.0 software and 5% significance level. Results: significant elevation in HDL Col in the groups Capsiate and Capsiate Obese. The thickness of the endometrium was lower (p <0.05) in Capsiate and was observed increase (p <0.05) in the number of secondary follicles and corpus luteum in group Capsiate Obese. The glomerular regions, crosslinked and medullary they had a lower thickness (p <0.05) in Capsiate group compared to the control. Conclusion: The capsiate reduces endometrial proliferation no obese rats, increases the number of corpus luteum in obese rats and induces an increase in HDL-cholesterol, but not prevented increase in body weight of rats. However, further studies are needed to evaluate the effect of capsiate in reproductive organs because of the shortage in the scientific literature. / Obesidade é caracterizada pelo acúmulo excessivo de tecido adiposo, de origem multifatorial. Em busca da redução de peso, indivíduos utilizam alimentos funcionais, como exemplo o Capsiate, CH-19 extrato doce (Capsicum annuum L.), que contém capsinóides, é um análogo de Capsaicina, não pungente, com propriedades termogênicas. O capsiate exibe potente atividade contra a angiogênese e permeabilidade vascular induzida pelo fator de crescimento endotelial vascular. O estudo foi desenvolvido face ausência de estudos sobre capsianóides em órgãos reprodutivos na literatura. O objetivo foi avaliar o efeito do capsiate na histologia do útero, ovário, glândula adrenal e perfil lipídico de ratas obesas e não obesas. Material e Métodos: Sessenta e quatro ratas Wistar divididas em quatro grupos (n=16): Controle; Obeso; Capsiate e Capsiate Obeso. Os Grupos Controle e Capsiate receberam ração comercial. Já Grupo Obeso e Capsiate Obeso receberam dieta palatável hiperlipídica. Para os grupos Capsiate e Capsiate Obeso foi administrado por gavagem 10 mg de capsiate diluído em 0,5 ml de água filtrada, 1 vez dia, para os grupos Controle e Obeso foi administrado por gavagem 0,5 ml de água filtrada (placebo). Após 12 semanas, os animais anestesiados, sangue coletado e eutanasiados. Órgãos reprodutivos e as glândulas adrenais foram corados pela técnica de HE e submetidos à análise morfológica e morfométrica. Análise estatística foi verificada pelo teste de Levene, empregou-se (ANOVA one-way), com contrastes pelo método de Tukey. Realizadas com auxílio do Software SPSS 16.0 e com nível de significância de 5%. Resultados: significativa elevação nos níveis de HDL Col nos grupos Capsiate e Capsiate Obeso. A espessura do endométrio foi menor (p<0,05) no grupo Capsiate e foi observado aumento (p<0,05) no número de folículo secundário e corpos lúteos no grupo Capsiate Obeso. As regiões glomerular, reticulada e medular apresentaram espessura menor (p<0,05) no grupo Capsiate comparado ao Controle. Conclusão: O capsiate reduz proliferação endometrial em ratas não obesas, aumenta o número de corpos lúteos em ratas obesas e induz o aumento do HDL-colesterol, porém não evitou aumento no peso corporal das ratas. Porém, novos estudos são necessários para avaliar o efeito do capsiate em órgãos reprodutivos, devido à escassez na literatura científica.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcia Miranda.pdf: 658506 bytes, checksum: 8d66993b7a46777717dad48d941ce4ef (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / Obesity is characterized by excessive accumulation of adipose tissue, of multifactorial origin. In pursuit of weight reduction, individuals use functional foods, for example the Capsiate, CH-19 extract sweet (Capsicum annuum L.), which contains capsinoids, it is a capsaicin analog, not pungent, with thermogenic properties. The capsiate exhibits potent activity against angiogenesis and vascular permeability induced by vascular endothelial growth factor. The study was conducted face lack studies on capsianóides in reproductive organs in the literature. The aim: was to evaluate the effect of capsiate on the histology of the uterus, ovary, adrenal gland and lipid profile of obese and non-obese rats. Material and methods: Sixty-four male Wistar rats were divided into four groups (n = 16): Control; Obese; Capsiate and Capsiate Obeso. Groups Control and Capsiate received commercial feed. Group Obese and Capsiate Obese received palatable high fat die. For groups Capsiate and Capsiate Obese it was administered by gavage 10 mg capsiate diluted in 0.5 ml of filtered water, 1 once day, for groups Control and Obese it was administered by gavage 0,5 ml of filtered water (placebo). After 12 weeks, the animals anesthetized, blood collected and euthanized. Reproductive organs and the adrenal glands they were stained with HE technique and submitted to morphological analysis and morphometric. Statistical analysis, it was verified by the Levene test, was employed (one-way ANOVA), contrasts with the Tukey method. Performed using SPSS 16.0 software and 5% significance level. Results: significant elevation in HDL Col in the groups Capsiate and Capsiate Obese. The thickness of the endometrium was lower (p <0.05) in Capsiate and was observed increase (p <0.05) in the number of secondary follicles and corpus luteum in group Capsiate Obese. The glomerular regions, crosslinked and medullary they had a lower thickness (p <0.05) in Capsiate group compared to the control. Conclusion: The capsiate reduces endometrial proliferation no obese rats, increases the number of corpus luteum in obese rats and induces an increase in HDL-cholesterol, but not prevented increase in body weight of rats. However, further studies are needed to evaluate the effect of capsiate in reproductive organs because of the shortage in the scientific literature. / Obesidade é caracterizada pelo acúmulo excessivo de tecido adiposo, de origem multifatorial. Em busca da redução de peso, indivíduos utilizam alimentos funcionais, como exemplo o Capsiate, CH-19 extrato doce (Capsicum annuum L.), que contém capsinóides, é um análogo de Capsaicina, não pungente, com propriedades termogênicas. O capsiate exibe potente atividade contra a angiogênese e permeabilidade vascular induzida pelo fator de crescimento endotelial vascular. O estudo foi desenvolvido face ausência de estudos sobre capsianóides em órgãos reprodutivos na literatura. O objetivo foi avaliar o efeito do capsiate na histologia do útero, ovário, glândula adrenal e perfil lipídico de ratas obesas e não obesas. Material e Métodos: Sessenta e quatro ratas Wistar divididas em quatro grupos (n=16): Controle; Obeso; Capsiate e Capsiate Obeso. Os Grupos Controle e Capsiate receberam ração comercial. Já Grupo Obeso e Capsiate Obeso receberam dieta palatável hiperlipídica. Para os grupos Capsiate e Capsiate Obeso foi administrado por gavagem 10 mg de capsiate diluído em 0,5 ml de água filtrada, 1 vez dia, para os grupos Controle e Obeso foi administrado por gavagem 0,5 ml de água filtrada (placebo). Após 12 semanas, os animais anestesiados, sangue coletado e eutanasiados. Órgãos reprodutivos e as glândulas adrenais foram corados pela técnica de HE e submetidos à análise morfológica e morfométrica. Análise estatística foi verificada pelo teste de Levene, empregou-se (ANOVA one-way), com contrastes pelo método de Tukey. Realizadas com auxílio do Software SPSS 16.0 e com nível de significância de 5%. Resultados: significativa elevação nos níveis de HDL Col nos grupos Capsiate e Capsiate Obeso. A espessura do endométrio foi menor (p<0,05) no grupo Capsiate e foi observado aumento (p<0,05) no número de folículo secundário e corpos lúteos no grupo Capsiate Obeso. As regiões glomerular, reticulada e medular apresentaram espessura menor (p<0,05) no grupo Capsiate comparado ao Controle. Conclusão: O capsiate reduz proliferação endometrial em ratas não obesas, aumenta o número de corpos lúteos em ratas obesas e induz o aumento do HDL-colesterol, porém não evitou aumento no peso corporal das ratas. Porém, novos estudos são necessários para avaliar o efeito do capsiate em órgãos reprodutivos, devido à escassez na literatura científica.

Neste estudo efetuou-se uma análise comparativa da resposta inflamatória e estresse oxidativo produzido pela administração intratraqueal (i.tr.) das PED e/ou 1,2-NQ em vias aéreas de ratos. O efeito destes poluentes sobre a funcionabilidade dos macrófagos foi também avaliado. A injeção i.tr. das PED, numa dose incapaz de causar edema, promoveu efeito aditivo no edema e influxo de leucócitos induzido pela 1,2-NQ nas vias aéreas. O edema foi inibido por antagonistas de taquicininas ou capsaicina, mas o influxo de leucócitos não. O tratamento com estes poluentes aumentou a expressão gênica dos receptores TRPV1, taquicininas e TNFR1, as quais foram reduzidas, mas a iNOS aumentada, em animais depletados de neuropeptídeos. Concentrações elevadas de citocinas pró-inflamatórias foram encontradas no brônquio de ratos saudáveis e, mais intensamente, naqueles tratados com capsaicina. Níveis basais de 3-NT, IL-10 ou IFN-?? no brônquio não foram alterados pelos poluentes. A fagocitose de partículas de zimosan foi aumentada após a exposição de animais saudáveis e depletados de neuropeptídeos aos poluentes. A inflamação nas vias aéreas de ratos expostos ao MP do diesel é influenciada por concentrações de 1,2-NQ no ambiente, via mecanismo neurogênico. / Pharmacological approaches on the healthy side effects evoked by the interaction between environmental pollutants are poorly studied. Here we tested the hypothesis that the environmental chemical 1,2-naphthoquinone (1,2-NQ) is implicated in the exacerbation of airways diseases induced by exposure to diesel exhaust particles (DEP), and that involves a neurogenic-mediated mechanism. Intra-tracheal (i.tr.) injection of DEP (1 and 5 mg/kg) or 1,2-NQ (35 and 100 nmol/kg) caused oedema in rat airways. DEP (at a dose unable to produce oedema) increased the 1,2-NQ-induced responses in the rat airways in a additive manner. This effect was reduced by L-732,138, an NK1 receptor antagonist, and in a lesser extent by the NK2 receptor SR48968. Capsaicin treatment also markedly reduced pollutants-induced oedema. Exposure to pollutants increased the TRPV1, NK1 and NK2 receptors gene expression in bronchus, an effect nearly abolished by capsaicin treatment. No evidence of increased 3-NT in main bronchus was found. Our results are consistent with the hypothesis that DEP-induced airways oedema is highly influenced by increased ambient levels of 1,2-NQ, and takes place by neurogenic-mediated mechanisms involving up-regulation of TRPV1 and tachykinin receptors.

A inibição do quorum sensing (QS) altera a comunicação bacteriana, reduzindo a expressão de fatores de virulência e a formação de biofilmes, o que pode conferir menor pressão seletiva em comparação aos antibióticos tradicionais. As frutas e hortaliças constituem uma fonte rica em compostos com propriedades potenciais de inibição do QS. Entretanto, há pouca referência sobre o potencial de pimentas do gênero Capsicum e de seus compostos isolados como inibidores do QS. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de extratos orgânicos obtidos das variedades de pimenta-malagueta e pimentão vermelho sobre o sistema QS dependente do sinalizador AI-1 (acil homoserina lactona - AHL) em bactérias Gram-negativas. Os extratos foram obtidos por extração em fase sólida e separados em uma fração metanólica e outra amônica; sendo os compostos característicos identificados e quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A atividade antimicrobiana dos extratos foi avaliada pela determinação da concentração inibitória mínima (MIC) e pela curva de crescimento de Chromobacterium violaceum ATCC 12472, Serratia liquefaciens MG1 e Pseudomonas aeruginosa PAO1. O efeito anti-QS dos extratos foi avaliado pelos testes de difusão em ágar e quantificação da produção de violaceína em meio líquido por C. violaceum e sobre a formação de biofilme, avaliado pelo ensaio de cristal violeta e microscopia confocal, em S. liquefaciens e P. aeruginosa nas temperaturas 30 ºC e 37 ºC. Os resultados obtidos pela CLAE indicaram que o extrato metanólico de pimenta-malagueta (EMPM) continha capsaicinoides como a capsaicina e dihidrocapsaicina, luteolina e outros compostos não identificados; já o extrato amônico desta não continha os compostos capsaicinoides. Ambos os extratos de pimentão vermelho continham luteolina e compostos não identificados, mas não apresentaram capsaicinoides. Como o EMPM era representativo dos demais extratos, por conter tanto capsaicinóides quanto luteolina, o foco deste trabalho foi avaliar os efeitos do EMPM sobre fenótipos microbianos nas concentrações 5; 2,5; 1,25 e 0,625 mg/ml, além de utilizar a capsaicina como controle comparativo em concentrações equivalentes às do extrato (25, 50 e 100 &#181;g/ml). Os resultados da atividade antimicrobiana mostraram inibição parcial do crescimento das bactérias nas concentrações sub-MIC (MIC >5 mg/ml) de 5 e 2,5 mg/ml de EMPM. A capsaicina também inibiu parcialmente o crescimento das bactérias a 100 &#181;g/ml, com exceção de S. liquefaciens a 37 ºC, cujo crescimento foi induzido em 50 e 25 &#181;g/ml. A produção de violaceína foi reduzida pelo EMPM a 1,25 e 0,625 mg/ml, sem afetar o crescimento de C. violaceum. Ensaios com C. violaceum CV026, estirpe biosensora capaz de produzir o pigmento na presença de AI-1 exógeno, sugerem que o possível mecanismo de atuação do extrato sobre o sistema QS em C. violaceum 12472 é sobre a síntese do sinalizador, já que não foi observada inibição da produção de violaceína em CV026 pelo extrato. Contrariamente, a capsaicina incrementou a produção do pigmento na estirpe 12472, mas ensaios com a estirpe CV026 indicaram que a capsaicina não atua como sinalizador do QS, uma vez que esta não induziu a produção de violaceína nesta estirpe. Já a formação de biofilme foi incrementada na presença do EMPM, sendo consideravelmente maior em P. aeruginosa a 30 ºC. Igualmente, observou-se indução da formação de biofilme por capsaicina em S. liquefaciens (37 ºC) e P. aeruginosa (30 ºC). Porém, a capsaicina não teve efeito sobre a formação de biofilme de S. liquefaciens quando cultivada a 30 ºC, nem P. aeruginosa a 37 ºC. Os resultados revelam que a produção de violaceína em C. violaceum ATCC 12472 é inibida pelo EMPM, mas não pela capsaicina. Já, o EMPM e a capsaicina, de forma geral, não inibem a formação de biofilme de S. liquefaciens MG1 nem P. aeruginosa PAO1. Outros estudos são necessários para elucidar os mecanismos pelos quais o EMPM e a capsaicina agem sobre os fenótipos avaliados neste trabalho. / Quorum sensing inhibition alters bacterial communication by reducing virulence factors expression and biofilm formation, exerting less selective pressure compared to antibiotics. Fruits and vegetables are rich sources of compounds with potential QS-inhibition properties. However, there are few references about the potential of peppers belonging to the genus Capsicum and its isolated compounds as QS inhibitors. This study aimed to assess the effect of organic extracts obtained from Capsicum varieties, pimenta-malagueta (red chili) and pimentão vermelho (red bell pepper), on the AI-1 dependent QS system. The extracts were obtained by solid phase extraction and split into a methanolic and an ammonic fraction. Characteristic compounds were identified and quantified by high performance liquid chromatography (HPLC). The antimicrobial activity of the extracts was assessed by determining the minimal inhibitory concentration (MIC) and the growth curve of Chromobacterium violaceum ATCC 12472, Serratia liquefaciens MG1 and Pseudomonas aeruginosa PAO1. The anti-QS effect of the extracts was evaluated by the agar diffusion assay and the quantification of violacein production was assessed in liquid medium by C. violaceum, as well as in the biofilm formation test determined by the crystal violet assay and confocal microscopy with S. liquefaciens and P. aeruginosa at 30 ºC and 37 ºC. HPLC results showed that the methanolic extract of pimenta-malagueta (EMPM) contained capsaicinoids such as capsaicin and dihidrocapsaicin, luteolin and other unidentified compounds in lower concentrations; while its ammonic extract did not have capsaicinoids. Both pimentão vermelho extracts contained luteolin and other unidentified compounds in low concentrations, but they did not contain capsaicinoids. As EMPM was representative among the extracts because it contained capsaicinoids and luteolin, the focus of this work was to assess the effect of EMPM over microbial phenotypes at concentrations of 5, 2.5, 1.25 and 0.625 mg/ml, using capsaicin as a comparative control at equivalent concentrations to those in EMPM (25, 50 and 100 &#181;g/ml). Antimicrobial activity assays showed a partial inhibition growth of bacteria at sub-MIC concentrations (MIC >5 mg/ml) of EMPM at 5 and 2.5 mg/ml. Similarly, capsaicin partially inhibited bacterial growth at 100 &#181;g/ml, except for S. liquefaciens at 37 ºC in which growth was induced at 50 and 25 &#181;g/ml. Violacein production was reduced by EMPM at 1,25 and 0,625 mg/ml without affecting C. violaceum growth. Assays with C. violaceum CV026, a biosensor strain that produces violacein in the presence of exogenous AI-1, suggest that EMPM reduced violacein production in C. violaceum 12472 by interfering with the AI-1 synthesis. In contrast, capsaicin incremented violacein synthesis in strain 12472, but experiments with strain CV026 revealed that capsaicin does not function as an analog of AI-1. Biofilm formation was increased in EMPM presence, being remarkably superior in P. aeruginosa cultivated at 30 ºC, as opposed to cultivation at 37 ºC. Similarly, capsaicin induced biofilm formation in S. liquefaciens (37 ºC) and P. aeruginosa (30 ºC). However, capsaicin did not affect biofilm formation on S. liquefaciens cultured at 30 ºC, neither on P. aeruginosa at 37 ºC. These results show that violacein production in C. violaceum ATCC 12472 is inhibited by EMPM, but not by capsaicin. In general, EMPM and capsaicin did not inhibit biofilm formation in S. liquefaciens MG1 neither in P. aeruginosa PAO1. More studies are necessary to elucidate the mechanisms by which EMPM and capsaicin affect the studied phenotypes in this work.

O ibuprofeno é um antiinflamatório não esteróide, com baixa solubilidade em água, que apresenta diversos efeitos colaterais, incluindo lesão gástrica e intestinal. Esses efeitos podem depender da interação com a membrana celular, o que nos motivou a investigar, na primeira parte deste trabalho, a incorporação do ibuprofeno em monocamadas de Langmuir como modelos de membrana celular. Monocamadas de dipalmitoil fosfatidil glicerol (DPPG) e dipalmitoil fosfatidil colina (DPPC) co-espalhadas com o ibuprofeno ou depositadas sobre subfases contendo o fármaco foram estudadas por meio das isotermas de pressão e potencial de superfície. Foram observados efeitos significativos para monocamadas de DPPC, particularmente na transição de fase líquido-expandida para líquido-condensada, com modificações relevantes na elasticidade da monocamada. Esses efeitos aumentaram com a concentração do ibuprofeno. Para os dois tipos de fosfolipídios, o ibuprofeno pôde penetrar na região hidrofóbica, o que foi confirmado por espectroscopia de reflexão e absorção no infravermelho com modulação da polarização (PM-IRRAS), indicando assim a presença de interações hidrofóbicas. A análise por microscopia no ângulo de Brewster (BAM) mostrou que o ibuprofeno impede a formação de grandes domínios de DPPC, enquanto que não foram observadas alterações significativas para o DPPG. A interação entre o ibuprofeno e o DPPG também foi confirmada após a imobilização da monocamada mista em filmes LB com alterações na absorção no UV-Vis da molécula de ibuprofeno. No que diz respeito às implicações biológicas, a ação farmacológica que depende diretamente da interação com a membrana deve ocorrer primeiramente em regiões neutras via penetração do ibuprofeno na região hidrofóbica da membrana celular. A segunda parte deste trabalho foi dedicada à interação de capsaicinóides extraídos da pimenta malagueta com monocamadas de Langmuir constituídas de DPPG e DPPC. A capsaicina é um potente analgésico de uso tópico, que pode causar dessensibilização no local de aplicação dependendo da dose e, portanto há interesse na sua incorporação em sistemas de liberação controlada, como os lipossomos. A técnica de Langmuir foi empregada para verificar essa possibilidade. Os capsaicinóides expandiram as monocamadas de DPPG e aumentaram sua elasticidade. As isotermas de potencial de superfície indicaram que os capsaicinóides provocam aumento de 10% no momento de dipolo numa concentração de 30% em mol. Para os filmes mistos de DPPC e capsaicinóides, a área mínima diminuiu e a elasticidade da monocamada aumentou. De acordo com as isotermas de potencial, os momentos de dipolo diminuíram para as monocamadas de DPPC independentemente da concentração de capsaicinóides. Esses resultados sugerem que as moléculas de DPPC são solubilizadas para a subfase na presença do fármaco. A partir destes resultados, conclui-se que os capsaicinóides podem ser incorporados em estruturas lipídicas, constituídas principalmente de DPPG, o que é relevante para uso em sistemas de liberação de fármacos. / Ibuprofen is a nonsteroidal anti-inflammatory drug, with low solubility in water, which exhibits side effects including gastric and intestinal injury, often irreversible. Some of these effects may depend on the interaction with the cell membrane, which motivated us to investigate the incorporation of ibuprofen in Langmuir monolayers as cell membrane models, in the first part of this thesis. Dipalmitoyl phosphatidyl choline (DPPC) or dipalmitoyl phosphatidyl glycerol (DPPG) monolayers co-spread with ibuprofen or deposited on ibuprofen-containing aqueous subphases were studied using surface pressure and surface potential isotherms. Significant effects were observed for DPPC monolayers, particularly at the liquid-expanded to liquid-condensed phase transition, with relevant changes in the elasticity of the monolayer. These effects increased with the ibuprofen concentration. For both types of phospholipids, ibuprofen could penetrate into the hydrophobic part of the monolayer, which was confirmed with polarization-modulated infrared reflection absorption spectroscopy (PM-IRRAS), thus indicating the presence of hydrophobic interactions. BAM images showed that ibuprofen prevents the formation of large domains of DPPC, while no significant changes were observed for DPPG. The interaction between DPPG-ibuprofen was also confirmed for deposited layers in the form of LB films, with changes in the ibuprofen UV-Vis absorption. As for the biological implications, the pharmacological action depending directly on the membrane interaction should occur primarily with zwitterionic regions of the membrane via penetration of ibuprofen in the hydrophobic part of the monolayer. The second part of this thesis is dedicated to the interaction of capsaicinoids, extracted from malagueta pepper, with Langmuir monolayers of DPPC and DPPG. Capsaicin is a powerful analgesic of topical use, which can cause desensitization in the application site depending on the dose, and therefore there is interest in its incorporation in drug delivery systems, such as liposomes. The Langmuir technique was employed to verify this possibility. The capsaicinoids expanded the DPPG monolayer and increased its elasticity. Surface potential isotherms indicated that the capsaicinoids increased the average dipole moment by 10 % for 30 mol % of capsaicinoids. For the mixed films of DPPC and capsaicinoids, the minimum area decreased and the elasticity increased. According to the surface potential isotherms, the dipole moments decreased for DPPC monolayers regardless of the capsaicinoid concentrations. These results suggest that the DPPC molecules are solubilized into the subphase in the presence of the drug. From these results, it is concluded that the capsaicinoids can be incorporated into structures as the liposomes constituted mainly of DPPG, which is relevant for use in drug delivery systems.

Neste estudo efetuou-se uma análise comparativa da resposta inflamatória e estresse oxidativo produzido pela administração intratraqueal (i.tr.) das PED e/ou 1,2-NQ em vias aéreas de ratos. O efeito destes poluentes sobre a funcionabilidade dos macrófagos foi também avaliado. A injeção i.tr. das PED, numa dose incapaz de causar edema, promoveu efeito aditivo no edema e influxo de leucócitos induzido pela 1,2-NQ nas vias aéreas. O edema foi inibido por antagonistas de taquicininas ou capsaicina, mas o influxo de leucócitos não. O tratamento com estes poluentes aumentou a expressão gênica dos receptores TRPV1, taquicininas e TNFR1, as quais foram reduzidas, mas a iNOS aumentada, em animais depletados de neuropeptídeos. Concentrações elevadas de citocinas pró-inflamatórias foram encontradas no brônquio de ratos saudáveis e, mais intensamente, naqueles tratados com capsaicina. Níveis basais de 3-NT, IL-10 ou IFN-?? no brônquio não foram alterados pelos poluentes. A fagocitose de partículas de zimosan foi aumentada após a exposição de animais saudáveis e depletados de neuropeptídeos aos poluentes. A inflamação nas vias aéreas de ratos expostos ao MP do diesel é influenciada por concentrações de 1,2-NQ no ambiente, via mecanismo neurogênico. / Pharmacological approaches on the healthy side effects evoked by the interaction between environmental pollutants are poorly studied. Here we tested the hypothesis that the environmental chemical 1,2-naphthoquinone (1,2-NQ) is implicated in the exacerbation of airways diseases induced by exposure to diesel exhaust particles (DEP), and that involves a neurogenic-mediated mechanism. Intra-tracheal (i.tr.) injection of DEP (1 and 5 mg/kg) or 1,2-NQ (35 and 100 nmol/kg) caused oedema in rat airways. DEP (at a dose unable to produce oedema) increased the 1,2-NQ-induced responses in the rat airways in a additive manner. This effect was reduced by L-732,138, an NK1 receptor antagonist, and in a lesser extent by the NK2 receptor SR48968. Capsaicin treatment also markedly reduced pollutants-induced oedema. Exposure to pollutants increased the TRPV1, NK1 and NK2 receptors gene expression in bronchus, an effect nearly abolished by capsaicin treatment. No evidence of increased 3-NT in main bronchus was found. Our results are consistent with the hypothesis that DEP-induced airways oedema is highly influenced by increased ambient levels of 1,2-NQ, and takes place by neurogenic-mediated mechanisms involving up-regulation of TRPV1 and tachykinin receptors.