What is known and objective: Although non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) have been studied in randomized, controlled trials and meta-analyses in an effort to determine their cardiovascular (CV) risks, no consensus has been reached. These studies continue to raise questions, including whether cyclooxygenase-2 (COX-2) selectivity plays a role in conferring CV risk. We performed a meta-analysis of current literature to determine whether COX-2 selectivity leads to an increased CV risk. Methods: We utilized randomized, controlled trials and prospective cohort studies. We selected eight NSAIDs based on popularity and COX selectivity and conducted a search of the MEDLINE, EMBASE, and Cochrane databases. Primary endpoints included any myocardial infarction (MI), any stroke, CV death, and a combination of all three (composite CV outcomes). Twenty-six studies were found that met inclusion and exclusion criteria. Comparisons were made between all included drugs, against placebo, and against non-selective NSAIDs (nsNSAIDs). Drugs were also compared against COX-2 selective inhibitors (COXIBs) with and without inclusion of rofecoxib. Results and discussion: Incidence of MI was increased by rofecoxib in all comparison categories [all NSAIDs (OR: 1·811, 95% CI: 1·379-2·378), placebo (OR: 1·655: 95% CI: 1·029-2·661), nsNSAIDs (OR: 2·155, 95% CI: 1·146-4·053), and COXIBs (OR: 1·800, 95% CI: 1·217-2·662)], but was decreased by celecoxib and naproxen in the COXIB comparison [(OR: 0·583, 95% CI: 0·396-0·857) and (OR: 0·609, 95% CI: 0·375-0·989, respectively]. Incidence of stroke was increased by rofecoxib in comparisons with all NSAIDs and other COXIBs [(OR: 1·488, 95% CI: 1·027-2·155) and (OR: 1·933, 95% CI: 1·052-3·549), respectively]. Incidence of stroke was decreased by celecoxib when compared with all NSAIDs, nsNSAIDs, and COXIBs [(OR: 0·603, 95% CI: 0·410-0·887), (OR: 0·517, 95% CI: 0·287-0·929), and (OR: 0·509, 95% CI: 0·280-0·925), respectively]. No NSAID reached statistical significance in regard to CV death. Incidence of the composite endpoint was increased by rofecoxib when compared against all NSAIDs, placebo, and other COXIBs [(OR: 1·612, 95% CI: 1·313-1·981), (OR: 1·572, 95% CI: 1·123-2·201) and (OR: 1·838, 95% CI: 1·323-2·554), respectively]. Incidence of composite endpoint was decreased by celecoxib in the all NSAIDs and COXIBs comparisons [(OR: 0·805, 95% CI: 0·658-0·986) and (OR: 0·557, 95% CI: 0.404-0.767), respectively]. When rofecoxib was removed from the COXIBs group, no difference was found with any comparison, suggesting rofecoxib skewed the data. What is new and conclusion: This instead of the meta-analysis suggests that COX-2 selectivity may not play a role in the CV risk of NSAIDs. Rofecoxib was the only drug to demonstrate harm and skewed the data of the COX-2 selective group.

<p>Oxygen (O2) plays a crucial role in the energy metabolism of complex multicellular life on earth. Due to the small and finite energy stores in the body, fine-tuned changes within the body are required to meet metabolic demand during skeletal muscle contractions, such as during exercise and activities of daily living. The skeletal muscle microcirculation is one of the last steps in the O2 transport pathway from the lungs to muscle cells and represents the largest surface area for O2 and substrate exchange. When skeletal muscle O2 uptake increases during contractions to meet metabolic demand, there must be an increase in muscle O2 delivery. To achieve these elevations in O2 delivery, vessel (arteriole) diameter in the microcirculation is increased, known as vasodilation. This process in the skeletal muscle microcirculation is regulated by several factors, such as neurohumoral, mechanical, endothelial, paracrine, and metabolic influences, which are imperative in properly regulating O2 delivery at rest and during muscular contractions. Two vasodilatory pathways of interest in this dissertation are the cyclooxygenase (COX) and nitric oxide (NO) vasodilatory pathways.</p> <p>The primary aim of my dissertation studies was to determine the mechanisms that modulate skeletal muscle oxygenation in health and to define the impact of a potentially effective intervention, whole-body chronic heat therapy (HT), to treat heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF). In Chapter 2, we report that acute selective COX-2 inhibition had no effect on resting or exercising skeletal muscle microvascular oxygenation, pulmonary oxygen uptake, or exercise tolerance in healthy young humans. In Chapter 3, we report that NO, via phosphodiesterase type 5 inhibition, regulates myocyte O2 transport at rest and during recovery from muscle contractions in healthy young rats. In Chapter 4, we show that whole-body chronic HT promotes central and peripheral adaptations, which impact positively exercise tolerance in a pre-clinical rat model of HFpEF. Specifically, whole-body chronic HT had beneficial influences on exercise tolerance, skeletal muscle oxygenation from rest to contractions (driven, at least in part, by enhanced NO bioavailability), body composition, and cardiac function. Chapter 5 is a summary of the results and limitations of the projects presented in Chapters 2-4, with a brief discussion of potential future research directions. </p>

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

L’apparition de plusieurs maladies, telles que le cancer, le diabète, l'hypertension artérielle et la propagation d'infections de type virus mutagènes peuvent être liées à la qualité et au mode de vie que nous menons aujourd’hui. En effet, plusieurs études sur les facteurs déclenchant ces maladies dites "morbides" à long ou à court terme, sont liées au stress et à la qualité des aliments consommés, qu'ils soient d'origine végétale ou animale. Ces maladies deviennent un phénomène courant, elles touchent différentes races et toutes les catégories de la société. D'après les recherches ethnobotaniques, les substances d’origine naturelle, ont permis à des civilisations de survivre à des maladies mortelles. A titre d'exemple, on retrouve ainsi des références à des périodes de fièvre paludique en Chine et à des symptômes de cette maladie dans le «Huangdi Neijiang» Le Canon de Médecine datant des environs du premier siècle avant notre ère, plus de 2000 ans, qui relate de l'emploi de plantes médicinales, pour soulager les fièvres (Desgrouas et al., 2014).Vers 186 avant J.-C. apparaît, dans certaines régions de Chine, l'utilisation en tisane, du Qing hao su, appelé plus tard artémisinine en Occident et extrait d'une plante médicinale utilisée comme antipyrétique appelée "Qing hao", Artemisia annua ou Armoise annuelle. L'artemisinine bloque une enzyme qui permet au parasite de pomper le calcium et l'empêche ainsi de se développer. Au jour d'aujourd'hui l’Artemisinin-based combination therapy, en français Thérapie combinée à base d'artémisinine et en sigle ACT, est une thérapie et une prévention tertiaire dans les cas de paludisme simple.Dans cette optique notre étude vient s'ajouter à une longue série d'études menées sur les plantes médicinales et les substances naturelles extraites. Elle a pour objectif de révéler de nouvelles biomolécules, de mettre en évidence leurs activités biologiques grâce à des techniques de biotechnologies d'une part. D'autre part ces investigations permettront de valoriser les ressources naturelles qui se distinguent par leur endémicité.Pour se faire, notre choix s'est porté sur deux plantes médicinales endémiques à l'Algérie Cyclamen africanum Boiss. & Reuter et Zygophyllum cornutum Coss. , après une recherche ethnobotanique sur la pharmacopée traditionnelle du Nord de l'Afrique, et qui a révélé l’efficacité de ces plantes dans les problèmes inflammatoires minimes chez les autochtones, nous avons entrepris des investigations pharmaco- biochimiques.Ces dernières nous ont permis d'isoler : cinq composés à partir de l'extrait méthanolique des racines de l'espèce Cyclamen africanum Boiss. & Reuter, deux nouvelles saponines triterpéniques de type Oleanane, Afrocyclamin A et B (1, 2), ainsi que trois saponines triterpénoïdes connus sous le nom de lysikokianoside (3), deglucocyclamin I (4) et de son dérivé d'acide dicrotalique (5); et Sept saponosides connus à partir de l'extrait méthanolique de la plante entière de Zygophyllum cornutum Coss., ces saponosides sont de type ursane, ce type de triterpène est rapporté dans cette espèce pour la première fois et peuvent être considérés comme un marqueur chimio-taxonomique (chemotype) du genre Zygophyllum. Les structures ont été élucidées, sur la base de l'analyse des spectres de l'expérience RMN-1D et RMN- 2D (COSY, TOCSY, NOESY, HMBC et HSQC) et spectrométrie de masse en source FAB mode ion négatif. Des activités biologiques, des fractions saponosidiques Fr.1 et Fr.2, ont été testées sur des lignées de Rats mâles et femelles, de la race Winstar pour évaluer l'activité anti inflammatoire.La fraction saponosidique Fr.1 de Cyclamen africanum à la dose 5 mg, a montré un effet significatif sur l'inflammation causé par la carragénine, en réduisant l'oedème et la réponse immunitaire, qui s'est traduite par la concentration des protéines de la réponse inflammatoire (PRI) à travers leurs action sur les pro-médiateurs de l'inflammation (COX-2, PGE2, TNF -α, iNOS). / The appearance of several diseases, such as cancer, diabetes, high blood pressure and spread of infections mutagenic virus type can be linked to the quality and lifestyle that we lead today. Indeed, several studies on the factors triggering these so-called "morbid" long-or short-term illnesses are related to stress and quality of food consumed, whether of plant and animal origin. These diseases are becoming a common occurrence, they affect different races and all classes of society. According ethnobotanical research, naturally occurring substances, allowed civilizations to survive deadly diseases. For example, we thus find references to periods of malarial fever in China and one of the symptoms of this disease in the "Huangdi Neijiang" The Canon of Medicine dating from around the first century BC, more than 2000 years, which relates to the use of herbal medicines to relieve fevers (Desgrouas et al., 2014).Around 186 BC appears, in some parts of China, the use in herbal tea, Qing hao su, later known as artemisinin in the West and extracted from a medicinal plant used as antipyretic called "Qing hao" Artemisia annua or annual wormwood. Artemisinin blocks an enzyme which enables the parasite to pump calcium and prevents it from developing. As of today the Artemisinin-based combination therapy in French Combination therapy of artemisinin and ACT acronym, is a therapy and tertiary prevention in cases of uncomplicated malaria.From this perspective our study adds to a long series of studies on medicinal plants and natural substances extracted. It aims to reveal new biomolecules, highlighting their biological activities through techniques of biotechnology on the one hand. Moreover, these investigations will develop natural resources that are characterized by endemic.To do this, our choice is focused on two endemic medicinal plants in Algeria Cyclamen africanum Boiss. & Reuter and Zygophyllum cornutum Coss. After an ethnobotanical research on traditional medicine in Northern Africa, which showed the effectiveness of these plants in minimal inflammatory problems among Aboriginal, we undertook biochemical pharmacological investigations.The latter allowed us to isolate, five compounds from the methanol extract of the roots of the species Cyclamen africanum Boiss. Reuter & two new oleanane triterpene saponins type, Afrocyclamin A and B (1, 2) and three triterpenoid saponins known lysikokianoside of (3), deglucocyclamin I (4) and its derivative dicrotalique acid (5) September and known from the methanol extract saponins from the whole plant of Zygophyllum cornutum Coss. these saponins are ursane type, type triterpenes are reported in this species for the first time and can be considered a chemotherapy marker Taxonomic (chemotype) of Zygophyllum kind. The structures were elucidated on the basis of the analysis of NMR spectra of the experience-1D and 2D-NMR (COSY, TOCSY, NOESY, HSQC and HMBC) and mass spectrometry method negative ion FAB source. The biological activities of saponosidiques FR.1 and Fr.2 fractions were tested on lines of male and female rats of the Winstar rats to evaluate the anti-inflammatory activity. The saponosidique fraction FR.1 Cyclamen africanum the 5 mg dose, showed a significant effect on inflammation caused by carrageenan, reducing edema and immune response, which resulted in the concentration of protein the inflammatory response (PRI) through their action on the pro-inflammatory mediators (COX-2, PGE2, TNF -α, iNOS). The fraction of Fr.2 saponosidique Zygophyllum dose 20 mg did not show a significant effect on inflammation in general.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Eine erhöhte COX-2-Expression wird bei Krankheiten wie rheumatoider Arthritis aber auch Parkinson, Alzheimer und Krebs beobachtet. Die nichtinvasive Visualisierung und Quantifizierung der COX 2-Expression in vivo mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) könnte wertvolle Beiträge zur Diagnose dieser Krankheiten liefern. Zur Nutzung der PET-Technik werden geeignete COX-2-adressierende Radiotracer benötigt, deren Entwicklung auch die Identifizierung neuer, der Radiomarkierung zugänglicher COX-2-Inhibitoren als Leitstrukturen voraussetzt. Ziel dieser Arbeit war die Synthese von selektiven, der Radiomarkierung zugänglichen COX 2-Inhibitoren und deren In-vitro-Evaluierung, um Verbindungen zu identifizieren, die für eine weitere Entwicklung zu COX-2-adressierenden Radiotracern geeignet sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurden ausgehend von literaturbekannten COX-2-Inhibitoren zwei grundlegende Strategien verfolgt: die Derivatisierung an der Peripherie sowie der Austausch von Strukturelementen im Grundgerüst der COX-2-selektiven Inhibitoren. In dieser Arbeit wird zum einen die Synthese der Zielverbindungen (Diphenyl-substituierte Indol-, Pyrazolo[1,5-b]pyridazin-, 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol- und Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivate sowie 2-Carbaboranyl-substituierte Indol-Derivate) und deren strukturanalytische Charakterisierung vorgestellt. Es konnte die McMurry-Cyclisierung als neuer Zugang für die Synthese von Carbaboranyl-substituierten Verbindungen und 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivaten sowie die Dehydrogenierung mittels DDQ als neue Variante zur Synthese von Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivaten etabliert werden. Durch Röntgeneinkristallstrukturanalyse wurde die Molekülstruktur von sechs Zwischenverbindungen und neun Zielverbindungen aufgeklärt. Zum anderen erfolgte die Charakterisierung der Verbindungen in vitro, wobei die COX-inhibitorischen Eigenschaften mit einem Fluoreszenz-basierten, einem Enzymimmunoassay (EIA)-basierten und einem [14C]Arachidonsäure-basierten COX-Assay bestimmt und zudem viele Verbindungen hinsichtlich ihrer Redoxeigenschaften untersucht wurden. Im Besonderen die hergestellten Indol-Derivate besitzen antioxidative Eigenschaften, die bei der Untersuchung der COX inhibitorischen Eigenschaften beachtet werden müssen. Die Derivatisierung an der Peripherie der bekannten Inhibitoren führte zur Identifizierung von zwei Aminosulfonyl-substituierten Indol-Derivaten und einem Fluorethoxy-substituierten Pyrazolo[1,5 b]pyridazin-Derivat, die grundsätzlich geeignete Kandidaten für eine weitere Entwicklung zum Radiotracer darstellen. Das Fluorethoxy-substituierte Pyrazolo[1,5 b]pyridazin-Derivat wurde im Rahmen dieser Arbeit mit Fluor-18 markiert und die initiale Charakterisierung des Radiotracers in vitro durchgeführt. Der Austausch von Strukturelementen im Grundgerüst der literaturbekannten COX-2-Inhibitoren mit voluminöseren Gruppen führte zum einen bei Austausch eines Phenylrings gegen einen Carbaboranyl-Cluster zum Verlust der COX-inhibitorischen Eigenschaften, was eine weitere Entwicklung dieser Verbindungen zum Radiotracer ausschließt. Zum anderen wurde ausgehend von 2,3-Diphenyl-1H-indol-Derivaten die bicyclische auf eine tricyclische Kernstruktur vergrößert. Dies lieferte hoch affine und selektive COX-2-Inhibitoren. Unter den hergestellten Verbindungen wurden ein 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol- und drei Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivate als vielversprechende Kandidaten für die weitere Entwicklung zum Radiotracer identifiziert.

Orientador: Marcos Hikary Toyama / Resumo: A giroxina é a principal serino protease encontrada no veneno total de Crotalus durissus terrificus. As serino proteases de veneno de serpentes são proteínas que apresentam uma grande similaridade estrutural com a trombina humana incluindo a alta conservação do sitio catalítico. Os resμltados já obtidos pelo nosso grupo revelaram a capacidade dos flavonoides glicosilados de Laguncularia racemosa em reduzir de forma significativa a atividade enzimática das trombinas humanas. A identificação destas molécμlas revelou que dois flavonoides glicosilados (quercetina-3-O-arabinosidio (QAra) e quercetina-3-O-ramnosidio (QRham)) respondem pela inibição da trombina (Rodrigues et al., 2015). Sabe-se que a soroterapia antiveneno não consegue neutralizar de forma eficiente a ação farmacológica das serino proteases e consequentemente não é capaz de neutralizar os danos homeostáticos e teciduais. Neste trabalho, uma nova serino protease foi isolada do veneno total de Crotalus durissus terrificus (cdtsp-2) através de quatro estapas de separação, usando a superdex 75 com uma fase móvel de bicarbonato de amônia pH 8, a cdtsp-2 Estas duas frações foram então fracionadas em coluna de troca iônica em DEAE para separação das principais frações e posteriormente fracionadas em CLAE de fase reversa para confirmar o grau de homologia molecular e em todas as etapas cromatográfica foram acompanhadas pelos ensaios enzimáticos em BApNA. A nova serino protease denominada como Cdtsp-2 (Crotalus durissus terr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Gyroxin is the major serine protease present in Crotalusdurissusterrificus venom. Serine proteases from snake venom are proteins, which exhibit a great structural similarity to hμMan thrombin including the catalytic site conservation. The resμlts already obtained by our group revealed the glycosylated flavonoidsability of Laguncμlariaracemosato significantly reduce the enzymatic activity of hμMan thrombins. The molecμles identification reveals two glycosylated flavonoids (quercetin-3-O-arabinosidiμM (QAra) and quercetin-3-O-rhamnosidiμM(QRham)), which inhibit thrombin (Rodrigues et al., 2015). Antivenomserotherapycan not efficiently neutralize the serine proteases pharmacological action and is not able to neutralize homeostatic and tissue damage. In this work, a new serine protease was isolated from Crotalusdurissusterrificusvenom (cdtsp-2) by throμgh four separation stages , using superdex 75 with a mobile phase of ammoniμM bicarbonate pH 8. These two fractions were fractionated on ion exchange colμMn in DEAE for separation of the major fractions and subsequently fractionated in reverse phase CLAE to confirm the degree of molecμlar homology.All chromatographic steps were monitored by the enzymatic assays in BApNA. The new serine protease called cdtsp-2 (Crotalusdurissusterrificus serine protease 2) is an unpublished protein, with a molecμlar mass of 27 kDa and its N-terminal sequence showed structural differences when compared to the gyroxin of Crotalusdurissusterrificus. Re... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Eine erhöhte COX-2-Expression wird bei Krankheiten wie rheumatoider Arthritis aber auch Parkinson, Alzheimer und Krebs beobachtet. Die nichtinvasive Visualisierung und Quantifizierung der COX 2-Expression in vivo mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) könnte wertvolle Beiträge zur Diagnose dieser Krankheiten liefern. Zur Nutzung der PET-Technik werden geeignete COX-2-adressierende Radiotracer benötigt, deren Entwicklung auch die Identifizierung neuer, der Radiomarkierung zugänglicher COX-2-Inhibitoren als Leitstrukturen voraussetzt. Ziel dieser Arbeit war die Synthese von selektiven, der Radiomarkierung zugänglichen COX 2-Inhibitoren und deren In-vitro-Evaluierung, um Verbindungen zu identifizieren, die für eine weitere Entwicklung zu COX-2-adressierenden Radiotracern geeignet sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurden ausgehend von literaturbekannten COX-2-Inhibitoren zwei grundlegende Strategien verfolgt: die Derivatisierung an der Peripherie sowie der Austausch von Strukturelementen im Grundgerüst der COX-2-selektiven Inhibitoren. In dieser Arbeit wird zum einen die Synthese der Zielverbindungen (Diphenyl-substituierte Indol-, Pyrazolo[1,5-b]pyridazin-, 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol- und Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivate sowie 2-Carbaboranyl-substituierte Indol-Derivate) und deren strukturanalytische Charakterisierung vorgestellt. Es konnte die McMurry-Cyclisierung als neuer Zugang für die Synthese von Carbaboranyl-substituierten Verbindungen und 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivaten sowie die Dehydrogenierung mittels DDQ als neue Variante zur Synthese von Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivaten etabliert werden. Durch Röntgeneinkristallstrukturanalyse wurde die Molekülstruktur von sechs Zwischenverbindungen und neun Zielverbindungen aufgeklärt. Zum anderen erfolgte die Charakterisierung der Verbindungen in vitro, wobei die COX-inhibitorischen Eigenschaften mit einem Fluoreszenz-basierten, einem Enzymimmunoassay (EIA)-basierten und einem [14C]Arachidonsäure-basierten COX-Assay bestimmt und zudem viele Verbindungen hinsichtlich ihrer Redoxeigenschaften untersucht wurden. Im Besonderen die hergestellten Indol-Derivate besitzen antioxidative Eigenschaften, die bei der Untersuchung der COX inhibitorischen Eigenschaften beachtet werden müssen. Die Derivatisierung an der Peripherie der bekannten Inhibitoren führte zur Identifizierung von zwei Aminosulfonyl-substituierten Indol-Derivaten und einem Fluorethoxy-substituierten Pyrazolo[1,5 b]pyridazin-Derivat, die grundsätzlich geeignete Kandidaten für eine weitere Entwicklung zum Radiotracer darstellen. Das Fluorethoxy-substituierte Pyrazolo[1,5 b]pyridazin-Derivat wurde im Rahmen dieser Arbeit mit Fluor-18 markiert und die initiale Charakterisierung des Radiotracers in vitro durchgeführt. Der Austausch von Strukturelementen im Grundgerüst der literaturbekannten COX-2-Inhibitoren mit voluminöseren Gruppen führte zum einen bei Austausch eines Phenylrings gegen einen Carbaboranyl-Cluster zum Verlust der COX-inhibitorischen Eigenschaften, was eine weitere Entwicklung dieser Verbindungen zum Radiotracer ausschließt. Zum anderen wurde ausgehend von 2,3-Diphenyl-1H-indol-Derivaten die bicyclische auf eine tricyclische Kernstruktur vergrößert. Dies lieferte hoch affine und selektive COX-2-Inhibitoren. Unter den hergestellten Verbindungen wurden ein 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol- und drei Pyrrolo[3,2,1-hi]indol-Derivate als vielversprechende Kandidaten für die weitere Entwicklung zum Radiotracer identifiziert.

Die funktionelle Bildgebung der Expression der Cyclooxygenase-2 (COX-2) stellt aufgrund ihrer bedeutsamen Rolle bei pathophysiologischen Prozessen, insbesondere bei der Tumorprogression, einen wichtigen Forschungsansatz dar. Als nichtinvasive, bildgebende Methode bietet die PET (Positronen-Emissions-Tomographie) unter Ausnutzung von radiomarkierten Molekülen eine Möglichkeit, zeitlich und räumlich molekulare Prozesse abzubilden und zu verfolgen. Das Radionuklid Fluor-18 wird wegen seiner nahezu optimalen kernphysikalischen und chemischen Eigenschaften für die PET verwendet. Aufgrund der hohen Anforderungen, die an einen Radiotracer für die Bildgebung mittels PET gestellt werden, ist es bisher nicht gelungen, eine geeignete radiomarkierte Verbindung für die Visualisierung der COX-2-Expression in vivo zu entwickeln. Insbesondere die Spezifität, Selektivität und Affinität sowie die metabolische Stabilität eines Radiotracers sind wesentliche Parameter, die über den Erfolg der Verbindung in vivo entscheiden. Basierend auf den bisherigen Erkenntnissen bei der Entwicklung radiomarkierter selektiver COX-2-Inhibitoren verfolgte diese Arbeit zwei Strategien der Radiotracerentwicklungen. Als potente Zielverbindungen wurden aus der Stoffklasse mit tricyclischer Kernstruktur das Pyrrolo[3,2,1-hi]indol PI (1-(4-Fluorphenyl)-2-(4-methansulfonyl)phenyl-pyrrolo[3,2,1-hi]indol) und das 1,2-Dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol DHPI (5-Fluorphenyl-4-(4-methansulfonyl)phenyl-1,2-dihydropyrrolo[3,2,1-hi]indol) ausgewählt. Die Radiosynthese von [18F]PI gelang in einer manuellen Cu(II)-vermittelten 18F-Fluorierung ausgehend vom entsprechenden Arylboronsäurepinakolester. Die Radiosynthese von [18F]DHPI erfolgte automatisiert über eine Zwei-Stufen/ Ein-Topf-Reaktion bestehend aus einer 18F-Fluorierung und anschließender intramolekularer McMurry-Reaktion. Der Radiotracer [18F]DHPI wurde umfassend hinsichtlich seiner radiopharmakologischen Eigenschaften untersucht. Trotz seiner hohen Stabilität in vivo ist insbesondere die hohe Lipophilie von [18F]DHPI hinderlich für eine spezifische Anreicherung im Tumorgewebe. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die chemische Struktur eines potenten, jedoch metabolisch unzureichend stabilen Radiotracers mit 1,5-Diaryl-substituierter Pyrazol-Kernstruktur und [18F]Fluormethylseitenkette (basierend auf Celecoxib) durch Seitenkettenverlängerung und Deuterierung verändert, sodass eine Beeinflussung der Stabilität erfolgen sollte. Es wurden die entsprechenden Referenzverbindungen und Präkursoren hergestellt. Die Radiosynthesen der drei Zielverbindungen erfolgten automatisiert in einer nucleophilen aliphatischen Substitutionsreaktion. Die drei Radiotracer wurden in vitro und in vivo hinsichtlich ihrer Stabilität und der zugrundeliegenden Metabolisierungsprozesse untersucht. Dabei zeigte insbesondere die Methode der Deuterierung ein hohes Potential für die Verbesserung der metabolischen Stabilität unter Beibehaltung der Affinität zum Zielenzym.

Orientador: Hélio Amante Miot / Resumo: A patogênese do melasma, especialmente o papel dos queratinócitos e fibroblastos no desenvolvimento e manutenção da doença não é bem compreendida. Alterações dérmicas como dano estrutural à zona de membrana basal, melanócitos em pêndulo, elastose solar, celularidade, proliferação vascular, além da expressão de mediadores inflamatórios, fatores de crescimento, expressão epitelial de melanocortina e receptores dos hormônios sexuais; sugerem interação entre a unidade epidermo-melânica e a derme na fisiopatologia do melasma. A pigmentação melânica da pele pode ser estimulada por diferentes vias de sinalização, sendo a radiação ultravioleta, citocinas dérmicas e inflamação epidérmica, os modelos mais usuais. Neste estudo, objetivamos comparar a morfologia nuclear e a textura da cromatina entre queratinócitos basais no melasma facial e pele adjacente, investigar a ativação das diferentes vias de estímulo à pigmentação, além do envolvimento da derme, com foco na zona de membrana basal e colágeno, no melasma facial. Para a sua execução, foram coletados pares de biópsias faciais (2mm) de mulheres adultas com melasma e de pele adjacente (<2 cm). Processaram-se para coloração de PAS e picrosirius red; imunofluorescência para p53, p38, IL- 1α, αMSH, MC1R e COX2; imunoistoquímica para Melan-Acontracorada com PAS; Microscopia Eletrônica de Transmissão, além de cultura primária de fibroblastos para real-timePCR array e marcação para SA-β-gal. Foram avaliados: núcleos de quer... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The melasma pathogenesis, specially the role of keratinocytes and fibroblast in the disease development and maintenance are not completely understood. Dermal alterations such as basal membrane structural damage, pendulous melanocytes, solar elastosis, cellularity, vascular proliferation, in addition to the expression of inflammatory mediators, grow factors, epithelial melanocortin and sexual hormones receptors, suggest there is an interaction between the epidermal melanin unit and dermis in melasma physiopathology. The melanin skin pigmentation can be stimulated by different signaling pathways. UVR, dermal cytokines and epidermal inflammation are the most common models. These study aims to compare the nuclear morphology and chromatin texture in basal keratinocytes between melasma and adjacent skin, to investigate the activation of different pigmentation signaling pathways, and the dermal involvement, focusing on basal membrane zone and collagen. Therefore, facial skin biopsies (2 mm) from women were taken from melasma and normal skin (<2 cm apart) and processed for PAS and picrosirius red; immunofluorescence for p53, p38, IL-1α, αMSH, MC1R and COX2, immunohistochemistry for Melan-A counterstaining with PAS, and transmission electronic microscopy. Furthermore, primary fibroblast culture for real-timePCRarray and SA-β-gal staining. The nuclei of basal keratinocytes were evaluated as nuclear morphometry and chromatin texture; the fluorescence intensity was quantified in the epid... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor