As 2-acil-cicloexano-1,3-dionas naturais são de ocorrência bastante restrita, sendo relatadas somente em dois gêneros de plantas (Peperomia, Philodendron e Virola) e em insetos das ordens Lepidoptera e Hymenoptera, tendo sido detectadas atividades citotóxica e cairomonal. Foram sintetizados 77 policetídeos da classe das 2-acil-cicloexano-1,3-dionas (36 inéditos) que foram ensaiados quanto à atividade citotóxica em três linhagens de células leucêmicas (K562, Nalm6 e Raji) e também como inibidores da enzima 4-hidroxifenilpiruvato dioxigenase (HPPD), importante alvo para a atividade herbicida. Por meio da análise de relação entre a estrutura e atividade (REA), foi possível determinar os principais requisitos estruturais para as atividades estudadas. A previsão das atividades citotóxicas e de inibição da enzima HPPD das 2-acil-cicloexano-1,3-dionas sintetizadas, foram baseadas em duas metodologias estatísticas (Regressão linear Múltipla (MLR) e Análise Discriminante utilizando mínimos quadrados parciais (PLS-DA)) que foram utilizadas para a construção de modelos quantitativos e qualitativos de previsão. No modelo de regressão linear múltipla (MLR) obteve-se modelos quantitativos que explicam acima de 80% das variâncias das atividades estudadas, com taxas de acertos superiores a 85% na validação externa. Em relação aos modelos de classificação obtidos através do método PLS-DA, foi possível classificar as substâncias como ativas ou inativas, com taxas de acertos superiores a 80% em todos os modelos criados. As características mais importantes para a atividade de inibição da enzima HPPD foi o tamanho da cadeia lateral e a presença do grupo enólico (4a, 5a, 5d e 5e). Para a atividade citotóxica, na série alifática, a cadeia lateral com 9-11 carbonos (4e, 5a e 6a) apresentou melhores índices de inibição e na série aromática as substâncias com a presença de uma insaturação (8a, 11c e 14a) e grupos retiradores no anel aromático (16a, 17c e 19a) foram ativas. / The natural 2-acyl-cyclohexane-1,3-diones have quite restricted occurrence, being reported from only two plant genera (Peperomia, Philodendron and Virola) and from two insects orders, Lepidoptera and Hymenoptera, in which cytotoxic and kairomonal activities were reported. The 77 polyketides of 2-acyl-cyclohexane-1,3-diones type synthesized (36 novel) were tested for cytotoxic activity against three leukemia cells lines (K562, Nalm6 and Raji), and as inhibitors of 4-hydroxyphenyl pyruvate dioxygenase (HPPD) enzyme, an important target for herbicidal activity. The analysis of structure and activity relationship (SAR) revealed the main structural requirements for the activities studied to predict the cytotoxic activity and inhibition of HPPD enzyme of 2-acyl-cyclohexane-1,3-diones. Two statistical methods (Linear Multiple Regression (MLR) and Discriminant Analysis using partial least squares (PLS-DA)) were used for the construction of quantitative and qualitative prediction models. In the multiple linear regression model (MLR), quantitative models explained more than 80% of the variance of the activity, with hit rates higher than 85% in the external validation. In the classification models obtained from the PLS-DA method, the compounds were divided as active or inactive, with hit rates above 80% in all the models generated. The most important characteristics for the inhibition of the activity of the enzyme HPPD were the size of the side chain and the presence of the enolic group (4a, 5a, 5d e 5e). For the cytotoxic activity in the aliphatic series, the side chain with 9-11 carbons (4e, 5a e 6a) showed higher inhibition indices, while for aromatic series conjugation with a double bond (8a, 11c e 14a) and withdrawing groups in the aromatic ring (16a, 17c e 19a) presented higher activity.

Orientador: Luciane Dias de Oliveira / Banca: Antonio Olavo Cardoso Jorge / Banca: Marcos Roberto Furlan / Resumo: Visando o potencial terapêutico do extrato glicólico de B. pendula em tratamentos de infecções bacterianas e fúngicas e de doenças inflamatórias, foram avaliadas suas atividades antimicrobiana, antiinflamatória, citotóxica e genotóxica. A atividade antimicrobiana do extrato foi analisada em Candida albicans, C. dubliniensis, C. glabrata, C. guilliermondii, C. krusei, C. tropicalis, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa com a determinação das Concentrações Inibitória Mínima e Microbicida Mínima (CIM e CMM) em culturas planctônicas e posteriormente testado sobre biofilmes monotípicos. A atividade citotóxica foi avaliada em cultura de macrófagos de camundongo (RAW 264.7) e fibroblastos gengivais humanos (FMM-1) após exposição de 5 min e 24 h ao extrato, com o teste MTT e teste imunoenzimático (ELISA) que quantificou a produção das citocinas IL-1β e TNF-α produzidas por RAW 264.7. A genotoxicidade do extrato foi avaliada pelo teste de micronúcleos. A atividade antiinflamatória foi avaliada nos sobrenadantes coletados de culturas de RAW 264.7 estimuladas com LPS de E. coli e expostas aos extratos (5 min e 24 h) pela quantificação de citocinas IL-1β, TNF-α e IL-10 por ELISA e óxido nítrico (ON) pelo método de Griess. A análise estatística foi realizada por ANOVA e teste de Tukey, com significância de 5%. O extrato teve ação antimicrobiana em todos biofilmes, com redução acima de 39,5% em 5 min e acima de 78% em 24 h. A viabilidade celular foi satisfatória em concentrações abaixo de 50 mg/mL em 5 min tanto para FMM-1, quanto para RAW 264.7, contudo em 24 h concentrações acima de 3,13 e 12,5 mg/mL foram citotóxicas para RAW 264.7 e FMM-1, respectivamente. Não houve indícios de ação genotóxica do extrato. A atividade anti-inflamatória foi evidenciada pela redução significativa na produção de TNF-a e ON nos grupos tratados . Conclui-se que o... / Abstract: In order to verify the therapeutic potential of glicolic extract of B. pendula on the threatment of bacterial and fungical infection and on inflammatory diseases, its antimicrobial, anti-inflammatory actions, cytotoxic and genotoxic effects were evaluated. The antimicrobial activity of the extracts was tested on Candida albicans, C. dubliniensis, C. glabrata, C. guilliermondii, C. krusei, C. tropicalis, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa with determination of Minimum Inhibitory and Minimum Microbicide Concentrations (MIC and MMC) in planktonic growth, following of test in monotypic biofilms. The cytotoxic activity was evaluated in mouse macrophages (RAW 264.7) and human gingival fibroblast (FMM-1) after exposure of 5 min and 24 h to extract, through the MTT test and by Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) to quantify the production of the cytokines IL-1β and TNF-α by RAW 264.7. The genotoxicity of the extracts was evaluated by micronucleus test. The anti-inflammatory activity was evaluated in RAW 264.7 stimulated with LPS from E. coli, after the period of exposure to the extract (5 min and 24 h) the supernatant was removed to quantify pro-inflammatory (IL-1β and TNF-α.) and antiinflammatory (IL-10) cytokines by ELISA and nitric oxide (NO) by Griess method. Statistical analysis was performed by ANOVA and Tukey's test, with significance level of 5%. The extract has shown antimicrobial activity with reduction above of 39.5% of biofilm in 5 min and more than 78% in 24 h. The cell viability was satisfactory at concentrations below 50 mg/mL in 5 min to RAW 264.7 and FMM-1, however in 24 h concentrations above 3.13 and 12.5 mg/mL were cytotoxic to RAW 264.7 and FMM-1, respectively. There was no evidence of genotoxic action of the extract. The anti-inflammatory activity was evidenced by the significant reduction in the production o... / Mestre

Orientador: Luciane Dias de Oliveira / Banca: Luis Felipe das Chagas e Silva de Carvalho / Banca: Jônatas Rafael de Oliveira / Resumo: As plantas medicinais e os fitoterápicos têm sido utilizados como coadjuvantes e alternativos no combate a diversas doenças com crescente frequência, no entanto, na Odontologia seu uso ainda é bastante limitado. Com isso, o objetivo deste estudo é avaliar a ação antimicrobiana dos extratos aquoso e glicólico de própolis verde sobre micro-organismos anaeróbios de interesse odontológico, bem como sua citotoxicidade, a fim de introduzir e incentivar o uso efetivo e sistemático desse fitoterápico em produtos como dentifrícios e enxaguatórios bucais no combate a cáries e doenças periodontais. Os extratos comerciais aquoso e glicólico de própolis foram obtidos das empresas Apis Flora e Mapric, respectivamente. Para avaliação da atividade antimicrobiana foram utilizadas cepas-padrão (ATCC) de Fusobacterium nucleatum, Parvimonas micra, Porphyromonas endodontalis Porphyromonas gingivalis e Prevotella intermedia em cultura planctônica, verificando a concentração inibitória mínima e concentração microbicida mínima (CIM e CMM), segundo Clinical and Laboratory Standards Institute. Para biofilmes monotípicos, suspensões padronizadas (107 céls/mL) foram adicionadas em poços de microplacas e após 48 h em anaerobiose foram tratados com 3 concentrações do extrato de própolis (n=12) por 5 min. Foi incluído um controle positivo (solução fisiológica) e um controle negativo (clorexidina). O biofilme foi mensurado pelos testes MTT e Cristal Violeta. Para análise de citotoxicidade, queratinócitos hu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Medicinal plants and herbal medicines have been used as adjuvants and alternatives in fighting various diseases with increasing frequency. However, in dentistry its use is still quite limited. Therefore, the objective of this study is to evaluate the antimicrobial action of the aqueous and glycolic extracts of green propolis on anaerobic microorganisms of dental interest, in order to introduce and encourage the effective and systematic use of this herbal medicine in products such as dentifrices and mouthwashes in the fight against tooth decay and periodontal diseases. Aqueous and glycolic commercial extracts of propolis were obtained from Apis Flora and Mapric companies, respectively.To evaluate the antimicrobial activity, standard strains (ATCC) of Fusobacterium nucleatum, Parvimonas micra, Porphyromonas endodontalis, Porphyromonas gingivalis, and Prevotella intermedia in planktonic culture was used, verifying the minimum inhibitory concentration and minimum microbicide concentration (MIC and CMM), according to Clinical and Laboratory Standards Institute. For monotypic biofilms, standardized suspensions (107 cells / mL) was added to microplate wells and after 48 h in anaerobiosis was treated with 3 concentrations of propolis extracts (n = 12) for 5 min. A positive control (saline solution) and a negative control (chlorhexidine) was included. The biofilm was measured by the MTT and Violet Crystal tests. For cytotoxicity analysis, human keratinocytes (HaCaT) were cultured and ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lidia Yileng Tay Chu Jon.pdf: 1011394 bytes, checksum: 9cfa95ca6ba9d9c4b6cb8db597101aa8 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the effect of water storage time and of a heat treatment on the cytotoxicity of soft lining denture material using the 3H-thymidine incorporation test. Sample disks (10 mm X 1 mm) of soft lining denture Dentusoft, Dentuflex, Trusoft, Ufi Gel P and of denture base acrylic resin Lucitone 550 were fabricated under aseptic conditions. Twelve specimens of each material were prepared and divided into four groups: GN: The specimens received no treatment or storage in water, G24: The specimens were stored in distilled water at 37°C for 24 hours; G48: The specimens were stored in distilled water at 37°C for 48 hours, GHW: The specimens were immersed in water at 55 °C for 10 minutes. To analyze the cytotoxic effect, three samples of each experimental group were placed in test tubes with 9 ml of DMEM's medium supplemented and incubated at 37 °C for 24 hours. During this incubation period, the toxic substances were broadcast to the culture medium, forming the extracts that were used for the cytotoxicity test. The cytotoxicity of each material was analyzed quantitatively by the incorporation of radioactivity 3H - thymidine by checking the number of viable cells for the synthesis of DNA. The results of DNA synthesis were subjected to analysis of variance in a factorial two-way (material and storage time in water). Comparing the averages of cell viability with the classification of cytotoxic established by ISO 10993-5, it was found that Ufi Gel P had non-cytotoxic effect, Trusoft had slightly cytotoxic effect, Dentuflex had a moderated cytotoxic effect, all in any experimental condition. It was also observed that the Dentusoft alternated between slightly cytotoxic and non-cytotoxic effect because their average viability ranged around 75% and Lucitone 550 had non-cytotoxic effect when stored in water for 48 hours, but the others had around 50% cell viability, the slightly moderated cytotoxic effect. It is concluded that the soft lining denture based in acrylic resin had a slightly and moderated cytotoxic effect, Ufi Gel P, the silicone based soft liner, was not cytotoxic; the effect of water storage after 24 hours or 48 hours and the heat treatment did not reduce the cytotoxicity effect of soft lining denture materials. / O objetivo deste estudo foi avaliar, por meio do teste quantitativo de incorporação de 3H-timidina, a citotoxicidade de materiais reembasadores resilientes em função do tempo de armazenamento em água e em função de um tratamento térmico. Doze corpos-de-prova de cada material reembasador resiliente (Dentusoft, Dentuflex, Trusoft e Ufi Gel P) e da resina termopolimerizável (Lucitone 550) foram confeccionados de forma asséptica em forma de discos e divididos em 4 grupos: GN: os corpos-de-prova não receberam nenhum tipo de tratamento ou armazenamento; G24: os corpos-de-prova foram armazenados em água destilada à 37ºC por 24 horas; G48: os corpos-de-prova foram armazenados em água destilada à 37ºC por 48 horas; GAQ: os corpos-de-prova foram imersos em água a 55°C por 10 minutos. Para a análise do efeito citotóxico, três corpos-de-prova de cada grupo experimental foram colocados dentro de tubos de ensaio com 9 mL de meio de cultura DMEM suplementado e incubados a 37ºC por 24 horas. Durante esse período, as substâncias tóxicas foram difundidas para o meio de cultura, formando os extratos que foram utilizados no teste de citotoxicidade. Esta foi analisada quantitativamente por meio da incorporação do radioisótopo 3H-timidina, verificando o número de células viáveis pela síntese de DNA. Os resultados foram submetidos à análise de variância em esquema fatorial de dois fatores incluindo ainda um grupo controle, ao nível de 5% de significância. Confrontando-se as médias obtidas de viabilidade celular com a classificação do efeito citotóxico estabelecida pela ISO 10993-5, verificou-se que o Ufi Gel P foi considerado não-citotóxico, o Trusoft levemente citotóxico e o Dentuflex discretamente citotóxico, em qualquer condição experimental. Observou-se também que o Dentusoft alternou entre levemente citotóxico e não-citotóxico porque suas médias de viabilidade variaram em torno de 75% e o Lucitone 550 apresentou efeito não-citotóxico quando armazenado em água por 48 horas, mas as outras médias ficaram em torno de 50% de viabilidade celular, entre levemente-citotóxico e discretamente citotóxico. Concluiu-se que os reembasadores resilientes a base de resina acrílica (Trusoft e Dentuflex) foram classificados como levemente citotóxico e discretamente citotóxico, respectivamente. O condicionador de tecido (Dentusoft) alternou entre levemente citotóxico e não citotóxico e o reembasador resiliente a base de silicone (Ufi Gel P) não teve efeito citotóxico. O armazenamento em água ou o tratamento térmico não diminuiu a citotoxicidade dos reembasadores resilientes e o armazenamento em água reduziu a citotoxicidade da resina acrílica para base de prótese (Lucitone 550).

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 STELLA M GLACI REINKE.pdf: 3927224 bytes, checksum: 373236863b3ac97c702e89a859ee8077 (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Glass ionomer cement (GIC) is a widely used material in dentistry for providing both adhesion to dental tissues and anticariogenic activity. Previous studies have suggested that the incorporation of antimicrobials to GIC allows an increase in the longevity of restorations as well as an antibacterial activity against biofilm deposited on the restorations. In order to have a better incorporation of an antimicrobial to GIC, this study aims at evaluating a GIC containing chlorhexidine digluconate (Clx Dg)-loaded (meth)acrylic microparticles. In brief, it was carried out a laboratory study (1) to formulate and to evaluate Clx Dg-loaded (meth)acrylic microparticles for being added into a commercial GIC and (2) to investigate the cytotoxic and mechanical properties of this novel material. Microparticles were obtained by the non-aqueous emulsion/solvent evaporation method using Eudragit® S100 and RS100 as polymers and Clx Dg at 10 and 25%. The characterization was performed by morphological, thermal and spectroscopic methods and by evaluating the drug content and drug release. The two best formulations of microparticles were incorporated into a commercial GIC and resulted in two new experimental materials. The pure GIC was used as control. The biocompatibility of these materials was investigated using dental pulp cells and human gingival fibroblasts. In addition, the antimicrobial activity and the mechanical properties (resistance to abrasion, compressive strength, diametral tensile strength and flexural strength) were carried out. Clx Dg-loaded (meth)acrylic microparticles were successfully prepared. Micrometer-sized, heat-stable, and amorphous/non-crystalline formulations with high drug-loading efficiencies, effective antimicrobial activity, and a controlled release of the drug were obtained. The incorporation of Clx Dg-loaded (meth)acrylic microparticles into GIC provided antimicrobial properties to this material and did not increase its cytotoxicity. The mechanical properties demonstrated positive and negative changes after the microparticles incorporation. However these changes did not contraindicate the use of this new material. It was concluded that it was possible to obtain a GIC containing innovative Clx Dg-loaded (meth)acrylic microparticles that showed suitable features and performance. This new material has a promising potential for restorative procedures. However, additional clinical studies are required. / O cimento de ionômero de vidro (CIV) é um material amplamente utilizado na Odontologia, por apresentar capacidade de adesão aos tecidos dentários e atividade anticariogênica. Estudos anteriores têm sugerido que a incorporação de antimicrobianos ao CIV permite um aumento na longevidade das restaurações, assim como uma ação antibacteriana frente ao biofilme dental depositado sobre as restaurações. Com o intuito de otimizar a incorporação do antimicrobiano ao CIV o presente estudo propõe-se a desenvolver, caracterizar e avaliar um CIV contendo micropartículas (met)acrílicas de digluconato de clorexidina (Clx Dg). Realizou-se um estudo laboratorial para (1) formular e avaliar micropartículas (met)acrílicas de Clx Dg para serem adicionadas em um CIV comercial e (2) investigar as propriedades citotóxicas e mecânicas desse novo material. As micropartículas foram obtidas pelo método de emulsão em meio não aquoso/evaporação do solvente a partir dos polímeros (Eudragit® S100 e RS100) e do Clx Dg a 10 e 25%. A caracterização dos materiais microparticulados foi feita por métodos morfológicos, térmicos e espectroscópicos, avaliação do teor e liberação do fármaco. As duas melhores formulações de micropartículas foram incorporadas em um CIV já comercializado, obtendo-se dois materiais experimentais além do CIV puro, considerado como controle. Estes materiais foram submetidos à análise de biocompatibilidade com células de polpa dental e fibroblastos gengivais humanos, a atividade antimicrobiana e a avaliação de propriedades mecânicas (resistência à abrasão, à compressão, à tração diametral e flexão). As micropartículas (met)acrílicas de Clx Dg foram preparadas com sucesso, apresentando características de: partículas de tamanho micrométrico, termoestáveis, amorfas/não-cristalinas, com alta eficiência de encapsulação do fármaco, atividade antimicrobiana comprovada, liberação lenta e controlada do fármaco. A incorporação das micropartículas (met)acrílicas de Clx Dg ao CIV acrescentou capacidade antimicrobiana ao material e não causou aumento da citotoxicidade do mesmo. As propriedades mecânicas sofreram alterações positivas e negativas após a incorporação das micropartículas, porém sem contraindicar o uso desse novo material. Conclui-se que foi possível desenvolver, caracterizar e avaliar o CIV contendo micropartículas (met)acrílicas inovadoras de Clx Dg, e que o mesmo apresentou características e desempenho satisfatórios. Esse novo material tem potencial promissor para procedimentos restauradores, necessitando a realização de estudos clínicos.

O câncer é o segundo grupo de doenças que mais mata em todo o mundo, atrás apenas das doenças cardiovasculares. No Brasil, esse panorama é preocupante devido ao período de acentuada tendência de envelhecimento, fase etária de maior incidência do câncer. Neste contexto, a atual terapia antineoplásica continua apresentando diversos vieses quanto à toxicidade e seletividade. Muitos dos fármacos empregados na clínica médica são de origem natural, ou tiveram em suas etapas iniciais de desenvolvimento, correlação com produtos naturais, enaltecendo a importância de fontes naturais no desenvolvimento de novos compostos bioativos. A capsaicina, substância responsável pela pungência apresentada pelos frutos de pimenteiras do gênero Capsicum, tem se mostrado um importante agente natural com atividade citotóxica à diversas linhagens neoplásicas, porém, sua ação pungente e baixa estabilidade físico-química, limitam seu emprego terapêutico. Com isso, a capsaicina apresenta grande potencial em servir como arcabouço para o planejamento de novas entidades químicas bioativas, análogas à mesma, para emprego no tratamento do câncer. Este trabalho propôs-se a planejar e sintetizar análogos sulfonamídicos e sulfonatos da capsaicina, promovendo variações moleculares no núcleo estrutural capsaicinóide. Após síntese em única etapa, os análogos foram obtidos e caracterizados por faixa de fusão, RMN 1H/13C e análise elementar. Posteriormente os compostos foram submetidos a ensaio de citotoxicidade nas linhagens tumorais: MDA-MB-231 e MCF-7 (de câncer de mama), B16-F10 (melanoma murino) e sobre linhagens sadias de fibroblasto (3T3), pelo método de avaliação da viabilidade celular por biorredução do sal de tetrazólio, o MTT. Quatro compostos apresentaram atividade biológica interessante, em concentrações micromolares (µM) iferiores à atividade apresentada pela capsaicina, destacando-se os compostos RPF-101 e RPF-151, os mais ativos e que tiveram seus mecanismos de indução de morte investigados. Estudos teóricos subsequentes realizados com os análogos de maior atividade (RPF-101 e RPF-151), revelaram que as modificações moleculares promovidas nas estruturas dos mesmos conferiram maior caráter hidrofílico e maior momento de dipolo, o que pode estar relacionado com o incremento na atividade biológica de ambos. A avaliação dos compostos ativos frente às propriedades constantes na Regra dos Cinco de Lipinski (RO5) revelou que estes respeitam todos os parâmetros da regra, enaltecendo assim o caráter druglikeness dos mesmos, em serem ativos via administração oral, visto que o RPF151 não apresentou ação pungente in vivo. A obtenção dos compostos RPF-101 e RPF-151 indicam o sucesso alcançado com a otimização estrutural promovida no arcabouço capsaicinóide, e enaltece o potencial destes análogos em inspirar o planejamento de novas estruturas, ainda mais otimizadas, que possuam maior potência e menor toxicidade associada. / Cancer is the second most lethal group of diseases all over the world, just behind cardiovascular diseases. This scenery is worrying in Brazil due the pronounced aging trend observed, that presents the higher incidence of cancer. In this context, the current anticancer therapy still have several biases regarding toxicity and selectivity. Many current medicines correlate to natural products, even in its early stages of development, which highlight the importance of natural sources in the design of new bioactive compounds. Capsaicin is the substance responsible for the pungency of Capsicum genus\' chili peppers. Capsaicin has been shown as an important natural agent because of its cytotoxic activity against several tumor cell lines. However, the pungency and poor stability presented by capsaicin restricts its therapeutic employments. Thus, the capsaicinoid scaffold has a great potential to inspire the design of new bioactive analog entities to be employed in anticancer therapy. This project aimed at designing and synthesizing sulfonamide and sulfonate analogues of capsaicin, performing molecular changes on capsaicinoid core. After a single step synthesis, the analogues were purified and characterized by melting point, 1H/13C NMR and elementary analysis. Subsequently, cytotoxicity assays were performed by MTT method on tumor cell lines MDA-MB-231 and MCF-7 (breast cancer), B16-F10 (murine melanoma) and on healthy fibroblast (3T3). Four compounds showed interesting biological activity at micromolar concentrations (µM) and their IC50 were lower than that presented by capsaicin. The most active compounds, RPF-101 and RPF-151, had their death induction mechanisms investigated. In silico subsequent studies with the most active compounds (RPF-101 and RPF-151) showed that molecular changes promoted on each one increased their hydrophilicity and raised their dipole moment, which may be related to the improvement on biological activity of both. The evaluation of active compounds for Lipinski´s Rule of Five (RO5) properties revealed that they respect all properties presenting its druglikeness for oral administration since RPF151 did not presented in vivo pungency. The RPF-101 and RPF-151 indicate the success obtained by the structural optimization promoted on capsaicinoid scaffold and emphasizes the potential of these analogues to inspire the designing of new future optimized structures, with greater potency and less associated toxicity.

A Colômbia tem uma das maiores reservas de carvão do mundo, sendo o quinto exportador mundial do carvão de tipo térmico. Nos processos de extração de carvão a céu aberto, uma grande quantidade de material particulado (PM), constituído por partículas de pó, hidrocarbonetos e metais pesados, é liberada à atmosfera, onde pode formar misturas complexas e constituir um risco significativo para a saúde, tanto dos indivíduos com exposição ocupacional quanto dos que habitam em proximidade das áreas de mineração. No entanto, em populações humanas, a grande maioria dos dados sobre os efeitos da exposição ao carvão tem sido gerada a partir de estudos em populações com exposição ocupacional, o que faz com que os possíveis efeitos sobre as populações com exposição ambiental sejam desconhecidos. Considerando a pouca informação sobre o tipo de efeitos gerados pela exposição ambiental à resíduos de mineração de carvão, e com a finalidade de melhorar o conhecimento sobre o possível mecanismo do dano em diferentes tecidos, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos genotóxicos e citotóxicos em populações de indivíduos com exposição ambiental à misturas complexas geradas nos sistemas de mineração de carvão a céu aberto do Departamento de Guajira, Colômbia. Para isso, foram coletados sangue e mucosa oral de 98 indivíduos residentes nas proximidades de uma mina de carvão a céu aberto e de 41 indivíduos não expostos ao carvão. O teste de CBMN-Cyt em linfócitos e BMNCyt em mucosa oral, o ensaio cometa alcalino convencional e modificado com endonucleases (FPG, ENDO III), imunocoração com anticorpos anti-centrômero (CREST), bem como o conteúdo de elementos traço e metais pesados foram avaliados nas amostras. Adicionalmente, as concentrações de PM10 e PM2.5 nas áreas de coleta nas proximidades da mina foram estabelecidas e avaliadas para a presença de metais e matéria orgânica. A análise dos biomarcadores do CBMN-Cyt em linfócitos evidenciou um aumento significativo na frequência de micronúcleos em células binucleadas (MNBN) e células mononucleadas (MNMONO) dos indivíduos com proximidade residencial às áreas de exploração de carvão a céu aberto. As análises sobre a origem dos MN demostraram um aumento significativo de 45.27% na frequência de CREST+ MN nos indivíduos expostos, sugerindo a exposição à substâncias com potencial aneugênico. Particularmente, as frequências de MNBN e a indução de CREST+ MN em residentes expostos demonstraram uma correlação altamente significativa com os níveis de PM2.5, mas não com as concentrações de PM10. A análise geoespacial demonstrou que esta correlação é proporcional à distância entre as populações e as zonas de mineração e que o relevo e a velocidade do vento estão envolvidos na distribuição do PM e o nível de efeito observado em algumas áreas avaliadas. A composição química do PM2.5, avaliada pela técnica de PIXE, evidenciou a presença de elementos traço altamente enriquecidos como o S, e metais pesados moderadamente enriquecidos como Cr, Cu e Zn. O PM2.5 das regiões de mineração também apresentou altas concentrações de matéria orgânica (EOM) com características apolares. Da mesma forma que nos linfócitos, a mucosa oral também mostrou um aumento significativo na frequência de todos os parâmetros do BMNCyt, enquanto que a %Tail DNA, avaliadas no ensaio Cometa convencional e modificado com o uso de endonucleases (FPG e ENDO III), também mostrou um aumento significativo em indivíduos com proximidade residencial às minas de exploração de carvão à céu aberto. Entre os indivíduos expostos, foram detectadas elevadas concentrações sanguíneas de Cr, Ni, Mn e Br quando comparados com os indivíduos não expostos. Os valores de %Tail DNA no ensaio Cometa convencional foram altamente correlacionados com as concentrações de Al, Mn e Br no sangue, enquanto que o %Tail DNA no ensaio Cometa modificado com FPG foi relacionado com as concentrações de Mn. Assim, o dano ao DNA observado nos indivíduos com exposição ambiental à resíduos de mineração de carvão pode ser consequência do dano oxidativo resultante da exposição aos resíduos do carvão, especialmente metais e matéria orgânica contidos na fração fina do material particulado. / Colombia has one of the world's largest coal reserves being the fifth biggest thermal coal exporter world-wide. In opencast coal mining extraction, large amounts of particulate matter (PM) constituted by dust particles, hydrocarbons and heavy metals are released into the atmosphere, where they can form complex mixtures, representing a significant health risks to both, occupationally exposed workers and populations living in proximity to mining areas. However, in human populations, most of the data on the effects of exposure to coal residues have been obtained from studies involving occupationally exposed populations, causing a scarcity of data examining the impact of these industrial operations in populations with environmental exposure. Considering the lack of information in regard to the effects of environmental exposure to coal mining residues, and in order to improve our knowledge on the possible damaging mechanism, the aim of this study was to evaluate the genotoxic and cytotoxic effects caused by environmental exposure to complex mixtures generated in open-cast coal mining systems located in the Department of Guajira-Colombia. We collected blood and oral mucosa cells from 98 individuals residents in proximity to an open-pit coal mine and 41 unexposed individuals. We assessed the CBMN-Cyt parameters in lymphocytes and BMNCyt parameters in oral mucosa, the alkaline and endonucleases modified comet assay (FPG, ENDO III), the immunofluorescent antikinetochore staining (CREST) and trace and heavy metals content in samples from exposed individuals. Additionally, PM10 and PM2.5 concentrations were established in sampling areas around the mining zone and metals and organic matter content determined. Analysis of CBMN-Cyt parameters revealed a significant increase in micronuclei frequency in binucleated (MNBN) and mononucleated (MNMONO) cells of individuals with residential proximity to open-pit coal mines compared to residents from non-mining areas. Results on the mechanism of micronucleus formation, showed a statistically significant increase in CREST+ MN (45.27%) in exposed individuals, suggesting the exposure to aneuploidy-inducing substances. Particularly, MNBN frequency and CREST+ MN induction were highly correlated to PM2.5 levels but not to PM10. Spatial interpolation analysis showed that this correlation is proportional to the distance between populations and mining areas. Local wind speed and topography were identified as major contributors to PM dispersion and damage distribution in some areas. Chemical composition of PM2.5 by PIXE demonstrated the presence of highly enriched elements like S and moderate enrichment of heavy metals like Cr, Cu and Zn. Mining regions had also higher concentrations of extractable organic matter (EOM) related to nonpolar and polar compounds. Like in lymphocytes, oral mucosa cells also showed a significant increase of all BMNCyt parameters, while %TailDNA in conventional and endonuclease modified comet assay (FPG and ENDO III) also showed a significant increase in individuals living in proximity to open-pit coal mining areas. Exposed individuals showed higher concentrations of Cr, Ni, Mn and Br in blood compared to unexposed controls. %Tail DNA in conventional Comet assay was highly correlated with Al, Mn and Br concentrations, while %Tail DNA in the FPG Comet assay was correlated to Mn concentrations. These results suggest that DNA damage detected in environmentally exposed individuals may be caused by oxidative damage caused by exposure to coal mining residues, particularly metals and organic matter contented in the fine fraction of the particulate matter.

Os modelos de reconstrução do microambiente são úteis para investigar as propriedades biológicas dos melanócitos humanos com a matriz e como plataforma para testes de novos fármacos. Existe uma demanda crescente para a utilização de pele e derme reconstruídas em laboratório, em ensaios in vitro de citotoxicidade, viabilidade celular, crescimento celular, irritabilidade e avaliação dos constituintes da matriz extracelular. Caracterizamos, em equivalente dérmico, alguns mecanismos de viabilidade e invasão de melanoma metastático humano quando na presença da matriz, a fim de ampliar o conhecimento a respeito de novas terapias contra o melanoma e entender os mecanismos que favorecem seu potencial invasivo, mimetizando com mais fidelidade o que ocorre in vivo. Através da validação deste modelo, constatamos que ele é essencial para resgatar a fisiopatologia do tumor, pois o melanoma, na presença de equivalente dérmico, torna-se capaz de evadir mecanismos de morte e aumentar a secreção de metaproteinases e citocinas que favorecerão a evolução tumoral. Avaliamos também as propriedades antineoplásicas do ácido clorogênico, que já foram relatadas em um grande número de tumores, porém os mecanismos que levam à sua ação antitumoral ainda não foram bem elucidados. Diante dos trabalhos enfatizando o efeito quimioprotetor dos polifenóis, referentes à sua ação antioxidante em células neoplásicas e com potencial metastático, não há na literatura estudos que comprovem a eficácia do ácido clorogênico sobre células de melanoma metastático humano. Portanto, este estudo visou recriar a estrutura dérmica in vitro e, a partir disso, comparar a resposta de fármacos em células de melanoma cultivada em equivalente dérmico, a fim de avaliar se há modulação diferencial nesse substrato, sugerindo, portanto, um protocolo mais eficaz para a prospecção de fármacos antimelanoma. / The microenvironment reconstruction models are useful for investigating the biological properties of human melanocytes onto the matrix and as platform for testing new drugs. There is a growing demand for the use of reconstructed skin and dermis in the laboratory for in vitro assays of cytotoxicity, viability, cell growth, irritability, and evaluation of the extracellular matrix. We characterize in dermal equivalent some mechanisms for cell viability and invasion of human metastatic melanoma in the presence of matrix, the order to increase knowledge about new therapies against melanoma and to understand the mechanisms that favor its invasive potential, to more closely mimic what occurs in vivo. By means of this model, we find that it is essential to rescue the tumor physiopathology as melanoma, in the presence of dermal equivalent, it is able to evade death mechanisms and increase the expression of metalloproteinases and cytokines which favor the tumor evolution. We also evaluated the antineoplastic properties of chlorogenic acid, that have been reported in a large number of tumors, but the mechanisms that lead to its antitumor action has not been well elucidated. Before the work emphasizing the chemoprotective effect of polyphenols related to its antioxidant action in neoplastic cells and with metastatic potential, there is no literature studies confirming the effectiveness of chlorogenic acid on human metastatic melanoma cells. Therefore, this study aims to rebuild the dermal structure in vitro, and from this, to compare the response to drugs in melanoma cells dermal equivalent cultured in order to evaluate whether modulation differential on the substrate, thus suggesting a protocol more effective for prospecting antimelanoma drugs.

Os receptores do tipo Toll compreendem a família de receptores de reconhecimento de padrões melhor caracterizados, que podem ativar diferentes respostas imunes, dependendo de quais receptores e conjuntos de adaptadores são utilizados. Os TLRs, como TLR2, TLR4 e TLR9, e sua sinalização foram implicados no reconhecimento de P. brasiliensis e na regulação da resposta imune, no entanto, o papel do TLR3 ainda não está claro. Assim, a compreensão da função endossomal do TLR3 na PCM experimental é crucial. Utilizamos modelos in vitro e in vivo de infecção por P. brasiliensis, camundongos C57Bl/6 e TLR3-/-, para avaliar a contribuição da TLR3 no desenvolvimento da infecção. Mostramos que ausência de TLR3 leva o aumento de óxido nítrico e a capacidade fagocítica por macrófagos nas primeiras 4 horas de interação com leveduras P. brasiliensis. Mostramos ainda que os camundongos TLR3-/- desempenham papel protetor após 30 dias de infecção intratraqueal com P. brasiliensis, mostrando diminuição do aumento de CFU, perfil de resposta Th1 e Th17, bem como aumento de células citotóxicas T CD8+ produtoras de IFN-γ e IL-17. As células citotóxicas T CD8+ mostraram ser essenciais para o controle da infecção nos camundongos TLR3-/-, uma vez que a depleção dessas células levou a progressão da doença. Em estágios iniciais, 3 e 5 dias de infecção, observamos aumento do recrutamento de neutrófilos para o pulmão. Estudos recentes indicam que o TLR3 é um receptor importante para a resposta imune na micose e sua ausência favorece a infecção por fungos. Em contraste, nossos resultados mostram que, no caso do PCM, o TLR3 é prejudicial ao hospedeiro, sugerindo que a ativação do TLR3 pode ser um possível mecanismo de escape de P. brasiliensis. / Toll-like receptors comprise the best-characterized pattern-recognition receptor family that can activate different immune responses, depending on which receptor and adaptor set are utilized. TLRs, such as TLR2, TLR4 and TLR9, and their signaling have been implicated in the recognition of P. brasiliensis and regulation of the immune response, however, the role of TLR3 remains unclear. Thus, understanding the endosomal function of TLR3 in experimental PCM is crucial. We used in vitro and in vivo models of infection by P. brasiliensis, C57Bl/6 and TLR3-/- mice, to assess the contribution of TLR3 on development of infection. We show that absence of TLR3 leads to increased nitric oxide and phagocytic capacity by macrophages in the first 4 hours of interaction with yeasts P. brasiliensis. We also showed that TLR3-/- mice play a protective role after 30 days of intratracheal infection with P. brasiliensis, showing a decrease in the CFU increase, Th1 and Th17 response profile, as well as an increase in cytotoxic CD8+ cells producing IFN-γ and IL-17. The cytotoxic T CD8+ cells were shown to be essential for the control of infection in TLR3-/- mice, since the depletion of these cells led to the progression of the disease. In the initial stages, 3 and 5 days of infection, we observed increased recruitment of neutrophils to the lung. Recent studies indicate that TLR3 is an important receptor for the immune response in mycosis and its absence favors fungal infection. In contrast, our results show that in the case of PCM, TLR3 is detrimental to the host, suggesting that TLR3 activation may be a possible escape mechanism of P. brasiliensis.

A capsaicina é um componente pungente das pimentas do gênero capsicum que possui atividade antitumoral. Na busca por compostos antineoplásicos mais eficazes e seletivos em relação aos disponíveis atualmente, foi desenvolvido um análogo sulfonamídico sintético da capsaicina, o RPF101, que apresentou atividade citotóxica superior em linhagens de adenocarcinoma de mama. Face ao exposto, o objetivo deste trabalho foi otimizar a atividade do RPF101 a partir da síntese de análogos sulfonil-hidrazônicos planejados por bioisosterismo. Treze análogos foram sintetizados em três etapas, baseando-se na reação entre cloreto de sulfonila e hidrato de hidrazina para obtenção do intermediário sulfonil-hidrazida; oxidação do álcool piperonílico para obtenção do piperonal; e reação de adição nucleofílica entre sulfonil-hidrazida e piperonal ou vanilina, que apresentaram rendimentos entre 23 e 85%. Os compostos foram caracterizados por metodologias de RMN 1H/13C, faixa de fusão e análise elementar e avaliados quanto sua capacidade citotóxica em células de adenocarcinoma de mama (MDA-MB-231 e MCF-7) pelo método do MTT. Dois análogos mostraram-se ativos nas duas linhagens, dos quais o mais promissor, RPF906 (IC50 em MDA-MB-231 = 104,6 µM) foi submetido a estudos de elucidação mecanística, onde observou-se indução de apoptose, causando interrupção do ciclo celular na fase G0/G1. Os resultados obtidos mostraram que o grupo benzodioxol favorece a atividade biológica quando comparado ao grupo metilcatecol. Estudos de modelagem molecular sugerem que uma maior hidrofilicidade esteja relacionada com uma atividade superior. Embora menos ativas que seu protótipo, as sulfonil-hidrazonas apresentaram efeito biológico e mostram-se promissoras no desenvolvimento de compostos com potencial antitumoral. Novas modificações moleculares devem ser planejadas com o intuito de otimizar a atividade e seletividade destes compostos. / Capsaicin is a primary pungent compound in red peppers, which has antitumor activity. In view of demand for more selective and less toxic anticancer agents, our group reported a synthetic sulfonamide capsaicin-like analogue, RPF101, which presents higher cytotoxicity in adenocarcinoma cell line than its prototype. Thus, the aim of this work is to optimize RPF101 activity by the synthesis of sulfonylhydrazone analogues, using the bioisosterism as molecular modification strategy. Thirteen analogues were synthesized in three reaction steps: oxidation of piperonyl alcohol to the piperonyl aldehyde; nucleophilic substitution reaction between sulfonyl chloride and hydrazine hydrate to obtain the intermediate sulfonylhydrazide; nucleophilic addition reaction between sulfonylhydrazide and piperonal of vanilin to obtain sulfonylhydrazones, which showed yields between 23 and 85%. All compounds were characterized by NMR 1H/13C, melting point and elemental analisys and evaluated for their cytotoxic activity in breast tumor cell lines (MDA-MB-231 and MCF-7). Two analogues showed cytotoxic effect although RPF906 (IC50 in MDA-MB-231= 104.6 µM) had been the most promising and was further evaluated about its mechanistic properties. This compound induced apoptosis and cell cycle arrest at the G0/G1 phase. Results showed that the introduction of benzodioxol group increases cytotoxicity. Molecular modeling studies suggests that superior hydrophilicity is related to superior activity. Sulfonyl-hydrazone analogues were less cytotoxic than their prototype, but they are still promising compounds. Molecular modifications strategies should be done to optimize the activity and selectivity of these compounds.