SOUZA, Carolina Melo de. Efeito neuroprotetor da curcumina sobre o estresse oxidativo, inflamação, memória e dano neuronal de ratos submetidos à isquemia cerebral transitória. 2012. 102 f. Tese (Doutorado em Ciências Médicas) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2012. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2014-09-19T12:10:33Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_cmsouza.pdf: 1989275 bytes, checksum: 8e38c2a233f0f716e1231a0797aedbf3 (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2014-09-19T12:15:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_cmsouza.pdf: 1989275 bytes, checksum: 8e38c2a233f0f716e1231a0797aedbf3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-19T12:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_cmsouza.pdf: 1989275 bytes, checksum: 8e38c2a233f0f716e1231a0797aedbf3 (MD5) Previous issue date: 2012 / The pathophysiology of cerebral ischemia involves a complex cascade of events which includes excitotoxicity, inflammation, oxidative stress and apoptosis. Curcumin is a polyphenol extracted from the rhizome of Curcuma longa. It has anti-inflammatory and antioxidant properties. In this study, we investigated the effects of curcumin on memory deficits, oxidative stress, inflammation and neuronal damage induced by transient cerebral ischemia (TCI). The TCI was induced by bilateral common carotid artery occlusion for 30 min followed by reperfusion. Vehicle or curcumin (6% DMSO in phosphate buffer) were orally administered 60 min before and daily after TCI. Cognitive evaluation was performed by using Y-maze, passive avoidance and water maze tests to assess working, spatial and aversive memories, respectively. To assess neuronal injury histological sections from hippocampus were stained with cresyl violet or FluoroJade C. The interleukin-1β and myeloperoxidase (MPO) contents from hippocampus were used for inflammatory evaluation. Oxidative stress was assessed by quantification of malondialdehyde (MDA), nitrite/nitrate, reduced glutathione (GSH) and superoxide dismutase (SOD) hippocampal. There were no changes in locomotor activity, neither in working memory. Curcumin prevented the TCI-induced early and late aversive memory deficits. The TCI impair spatial learning and memory. Curcumin treatment did not affect spatial learning, but showed a tendency to prevent the impairment on spatial memory. TCI promoted the increase in MPO activity and a tendency to increased concentrations of IL-1β and this effect was prevented by curcumin treatment. Curcumin treatment did not prevent the TCI-induced MDA increases 6h after surgery. Four days after surgery TCI showed a tendency to increase MDA contents and curcumin treatment lowered it. Curcumin prevented TCI- induced nitrite formation 6h after surgery and GSH depletion 24 hours after surgery. Curcumin protected the neurons from death 4d but not 7 days after TCI. Our results demonstrated that curcumin neuroprotection effects may be due to its anti-inflammatory and antioxidant properties. / A fisiopatologia da isquemia cerebral envolve uma complexa cascata de eventos dentre eles excitotoxicidade, inflamação, estresse oxidativo e apoptose. A curcumina é um polifenol presente no rizoma da Curcuma longa e que apresenta propriedades antiinflamatória e antioxidante. No presente estudo, foram investigados os efeitos da curcumina sobre os déficits de memória, estresse oxidativo, inflamação e dano neuronal induzidos por isquemia cerebral transitória (ICT). A ICT foi induzida por oclusão das artérias carótidas, por 30min, seguida de reperfusão. Os animais receberam curcumina ou veículo (6% de DMSO em tampão fosfato) por via oral 60 min antes e diariamente após a ICT. A avaliação dos déficits cognitivos foi realizada através dos testes do labirinto em Y, da esquiva passiva e do labirinto aquático que avaliam as memórias de trabalho, aversiva e espacial, respectivamente. A integridade neuronal foi avaliada através de análise histológica do hipocampo utilizando as técnicas de violeta de cresil e Fluoro Jade C. As dosagens de IL-1β e mieloperoxidase (MPO) em homogenatos hipocampais foram utilizadas para a avaliação da inflamação. O estresse oxidativo foi analisado através da quantificação de malondialdeído (MDA), nitrito/nitrato, glutationa reduzida (GSH) e atividade da superóxido dismutase (SOD) hipocampais. Não foram observadas alterações na atividade locomotora e nem na memória de trabalho. A curcumina preveniu déficits nas memórias aversiva recente e tardia induzidas por ICT. A ICT promoveu déficits no aprendizado e memória espacial. A curcumina não alterou a aprendizagem, mas apresentou uma tendência estatística na prevenção do déficit de memória espacial. A ICT promoveu o aumento na atividade de MPO e tendência a aumento nas concentrações de IL-1β e esse efeito foi prevenido pelo tratamento com curcumina. A ICT promoveu o aumento significativo nas concentrações de MDA. O tratamento com a curcumina não alterou esse efeito 6h, mas preveniu o aumento 4 dias após a ICT. A curcumina preveniu o aumento de nitrito e a depleção de GSH induzidos por ICT. A curcumina protegeu os neurônios da morte 4 mas não 7 dias após a ICT. Os efeitos neuroprotetores da curcumina parecem estar relacionados com suas propriedades anti-inflamatórias e antioxidante.

Produtos naturais têm fornecido fármacos para uma grande variedade de doenças, como as parasitoses, que afetam aproximadamente 1 bilhão de pessoas. Os compostos fenólicos como a curcumina, as cumarinas e os benzopiranos, têm atraído considerável interesse visto que são reconhecidos pela ampla gama de atividades biológicas. Neste trabalho, foi realizada a hibridização molecular entre a curcumina e cumarina através da reação de Pechmann, que mostrou melhores resultados em aquecimento convencional que micro-ondas (90% de rendimento, 75 °C). O híbrido obtido, LASOM 135, apresentou forte atividade antioxidante frente a radicais peroxila (IC50 < 0,5 μM), mostrando que as duas porções farmacofóricas contribuíram para esta atividade biológica. Além disto, LASOM 135 apresentou atividade tripanomicida (IC50 = 11,8 μM). Os benzopiranos benzopyrans HP1 (6-isobutiril-5,7-dimetoxi-2,2-dimetil-benzopirano), HP2 (7-hidroxi-6-isobutiril-5-metoxi-2,2-dimetil-benzopirano) e HP3 (5-hidroxi-6-isobutiril-7-metoxi-2,2-dimetil-benzopirano), encontrados até o momento somente na planta nativa do Rio Grande do Sul Hypericum polyanthemum (Guttiferae), demonstram várias atividades biológicas, despertando considerável interesse no potencial terapêutico destas moléculas. Assim sendo, neste trabalho foi realizada a modificação estrutural de HP1, HP2 e HP3 através de aminação redutiva, se obtendo três derivados aminados inéditos com baixo a médio rendimento. Também se avaliou a atividade contra epimastigotas de Trypanosoma cruzi dos três benzopiranos, onde se elegeu HP2 como o protótipo para obtenção de novas moléculas tripanomicidas. Além disso, a atividade larvidicida em Aedes aegypti demonstro que os benzopiranos HP1, HP2 e HP3 são os responsáveis pela atividade larvicida do extrato n-hexano de H. polyanthemum. Tanto HP1 como o extrato demonstraram atividade reguladora do crescimento / Historically, natural products have been supplied drugs for a wide range of diseases, like the parasitic ones, which affect about 1 billion people. In this way, the phenolic compounds as curcumin, coumarins and benzopyrans, have attracted attention since they are recognized by their wide range of activities. In this study the molecular hybridization was performed between curcumin and coumarins through Pechmann reaction in conventional heating since it showed better results than the microwave one (90% yield, 75°C). The new hybrid, LASOM 135, presented strong antioxidant activity against peroxyl radicals (IC50 < 0.5 μM) indicating a synergism of the curcumin and coumarin pharmacophoric moieties. Besides, LASOM 135 presented trypanocide activity (IC50 = 11.8 μM). The benzopyrans HP1 (6-isobutyryl-5,7-dimethoxy-2,2-dimethyl-benzopyran), HP2 (7-hydroxy-6-isobutyryl-5-methoxy-2,2-dimethyl-benzopyran) and HP3 (5-hydroxy-6-isobutyryl-7-methoxy-2,2-dimethyl-benzopyran) are found until this moment only in the native plant to Rio Grande do Sul Hypericum polyanthemum (Guttiferae), and showed many biologic activities. Thus, in this study are described the achievement of three amino derivatives by structural modification of these molecules through reductive amination with a low to medium yield. The activity against epimastigotes of Trypanosoma cruzi was also evaluated by HP1, HP2 and HP3 and HP2 was elected as a hit to new trypanocide compounds. Besides, the larvicidal activity in Aedes aegypti was evaluated for the three benzopyrans. The benzopyrans demonstrated to be the responsible for the larvicidal activity of the extract. Both the HP1 as the extract demonstrated growth regulatory activity.

A menopausa leva à depleção paulatina, porém efetiva dos níveis dos hormônios sexuais – progesterona e estrogênio - na corrente sanguínea de maneira que a comunicação celular pré-existente que dependa destes hormônios se torna prejudicada. Com a menopausa as mulheres apresentam uma maior propensão a distúrbios fisiológicos decorrentes do envelhecimento. Situações de estresse oxidativo similares às observadas em mulheres durante o declínio da função hormonal do ovário podem ser obtidas experimentalmente pela ovariectomia bilateral de ratas. A busca por tratamentos alternativos que possibilitem uma melhora na qualidade de vida da mulher durante a menopausa é realmente de grande importância clinica. Entre os compostos antioxidantes mais aplicados em terapias antioxidantes está a curcumina. Objetivo geral: analisar os efeitos do tratamento com curcumina por 30 dias (nas doses de 50 e 100 mg/Kg/dia) sobre parâmetros de estresse oxidativo, bioquímicos, morfológicos e comportamentais em modelo de ovariectomia bilateral em ratas Wistar. Resultados: A ovariectomia induziu aumento no ganho de peso e gordura visceral além da atrofia uterina. Ratas OVX apresentaram elevados níveis de IL-6, LDL, colesterol total, bem como o aumento atividade da enzima AST no soro. A curcumina atenua o acúmulo de gordura visceral e IL-6 bem como as alterações do perfil lipídico. A cirurgia causou um ambiente pró-oxidante em diferentes tecidos nos animais como mostrado pelos danos a lipídios (TBARS) e a proteínas: níveis aumentados de carbonilação proteica e redução no conteúdo SH (proteico e não proteico) em soro, sangue, fígado e também nas estruturas do SNC (córtex frontal, hipocampo e estriado) foram quantificados em ratas operadas. Foram observadas alterações dos sistemas antioxidantes como nas atividades das enzimas antioxidantes SOD, CAT e GPx, sendo o potencial antioxidante não enzimático (TRAP) o parâmetro que sofreu impacto mais pronunciado pela ovariectomia. O tratamento com curcumina melhorou a capacidade antioxidante das ratas OVX, participando de maneira mais pronunciada no potencial antioxidante não enzimático de todas as estruturas analisadas. Entre as mudanças comportamentais, as ratas OVX executaram um menor número de rearings durante o teste de CA e percorreram uma distância total menor no ensaio de LCE com uma preferência de exploração pelos braços fechados em relação aos abertos. Esses resultados indicam que o modelo induziu alterações relacionadas à ansiedade em roedores. Por outro lado, ratas OVX tratadas com curcumina não apresentaram diferenças nos parâmetros acima citados quando comparadas aos animais sham, sugerindo um papel ansiolítico da curcumina durante a menopausa experimental aqui desenvolvida. Conclusão: O trabalho sugere a contribuição que o tratamento com curcumina pode exercer sobre parâmetros lipídicos, de estresse oxidativo e comportamentais de ratas OVX e sugere também a necessidade de uma maior investigação dos benefícios da curcumina para mulheres menopáusicas. / Menopausal women are more susceptible to physiological disorders due to aging. Oxidative stress situations similar to those observed in women during menopause can be obtained experimentally by bilateral ovariectomy in rats. The search for alternative treatments that enable an improvement in women's quality of life during menopause is really of great importance clinic. Among the antioxidants applied more antioxidant therapy is curcumin. Overall objective: to analyze the effects of treatment with curcumin for 30 days (at doses of 50 and 100 mg/kg/day) on parameters of oxidative stress, biochemical, morphological and behavioral model of bilateral ovariectomy in female rats. Results: ovariectomy caused an increase in weight gain and visceral fat beyond the uterine atrophy. OVX rats had elevated IL-6 levels, LDL, total cholesterol, as well as increased activity of enzyme AST in serum. Curcumin attenuates the accumulation of visceral fat and IL-6 as well as changes in the lipid profile. Surgery caused a pro-oxidative environment in various tissues in animals as shown by damage to lipids (TBARS) and proteins: increased levels of protein carbonylation and reduced SH content (protein and nonprotein) in serum, blood, liver and also in CNS (frontal cortex, hippocampus and striatum) assessed. Impaired activities of antioxidant enzymes SOD, CAT and GPx, and in TRAP were observed. TRAP was the parameter that suffered more pronounced effect by ovariectomy impact. Curcumin improved the antioxidant capacity of OVX rats, participating in a more pronounced way in the non-enzymatic reducing potential of all analyzed structures. Among behavioral changes, OVX rats performed a smaller number of rearings in the open field test and a smaller total distance traveled in EPM assay with a preference for the enclosed arms operating in relation to open. These results indicate that the model induced changes related to anxiety in rodents. OVX rats treated with curcumin showed no differences in behaviors tests when compared to sham animals, suggesting an anxiolytic role of curcumin during experimental menopause developed here. Conclusion: The work explains the contribution that treatment with curcumin may have on lipid parameters as well as oxidative stress and behavioral OVX rats, and suggests that greater investigation on the benefits of curcumin for menopausal women are claimed.

Orientadora : Profª. Drª. Maria Aparecida Barbato Frazão Vital / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. Defesa: Curitiba, 18/08/2017 / Inclui referências : f. 88-99 / Resumo: Alterações precoces no metabolismo cerebral da glicose e nas vias de sinalização da insulina podem participar da patogênese da forma esporádica da doença de Alzheimer (DA). Injeções intracerebroventriculares (ICV) de estreptozotocina (STZ) são usadas para mimetizar essas alterações em roedores. A STZ causa prejuízos na sinalização cerebral da insulina, estresse oxidativo, neuroinflamação e disfunções na neurogênese, os quais resultam em declínio cognitivo e são características da DA esporádica. O objetivo da primeira parte do presente trabalho foi avaliar em conjunto a pouco estudada influência da injeção ICV de STZ (3 mg/kg) sobre a neuroinflamação, a neurogênese adulta e os consequentes déficits cognitivos em ratos Wistar. A STZ causou uma resposta inflamatória aguda e crônica, representada por astrogliose (GFAP) e microgliose (Iba-1) reativas, nas áreas peri-ventriculares e no hipocampo dorsal. Isto foi acompanhado por redução da proliferação celular (Ki-67) no giro denteado (GD) do hipocampo e na zona subventricular (ZSV). Verificou-se também uma diminuição no número de neurônios imaturos (Doublecortin - DCX) e na sobrevivência, diferenciação e maturação dos novos neurônios (BrdU/NeuN). Isto resultou em prejuízos na memória espacial de curto prazo no teste de localização de objetos (TLO) e no labirinto em Y, além de prejuízos na memória espacial de longo prazo no condicionamento de medo ao contexto. Esses resultados apoiam relatos prévios de um efeito negativo da neuroinflamação sobre a neurogênese adulta. Na segunda parte do presente trabalho foram avaliados os efeitos da curcumina no modelo induzido por STZ-ICV. A curcumina é um composto polifenólico natural com evidências de propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e neuroprotetoras. Evidências recentes também sugerem que a curcumina melhora o desempenho cognitivo em modelos animais de demência e este efeito estaria relacionado à sua capacidade de estimular a neurogênese adulta. Dessa forma, o objetivo da segunda parte do trabalho foi testar a hipótese de que o tratamento oral prolongado com curcumina seria capaz de preservar as funções cognitivas pelo aumento da neurogênese adulta e inibição da neuroinflamação no modelo de DA esporádica induzido por STZ-ICV. Os animais foram injetados com STZ-ICV ou veículo e o tratamento com curcumina (25, 50 e 100 mg/kg, gavage) foi realizado por 30 dias, iniciando 1 h antes da cirurgia. Após quatro semanas, os animais do grupo STZ exibiram prejuízos na memória espacial (TLO e labirinto em Y) e de reconhecimento de curto prazo (TRO), diminuição da proliferação celular (Ki-67) e de neurônios imaturos (DCX) na ZSV e no GD, além de aumento dos marcadores gliais GFAP e Iba-1. O tratamento com curcumina (50 e 100 mg/kg) preveniu os prejuízos na memória de reconhecimento no TRO, mas não na memória espacial no TLO e labirinto em Y. Todas as doses de curcumina testadas exerceram uma melhora limitada na neuroinflamação (reatividade glial), resultando em ausência de efeitos significativos sobre a neurogênese hipocampal e subventricular. Esses resultados sugerem um efeito positivo da curcumina na memória de reconhecimento de objetos de curto prazo que não está relacionado a uma melhora na neurogênese adulta. Palavras-chave: Doença de Alzheimer. Curcumina. Neurogênese adulta. Neuroinflamação. Memória. Estreptozotocina. / Abstract: Early impairments in cerebral glucose metabolism and insulin signaling pathways may participate in the pathogenesis of the sporadic form of Alzheimer's disease (sAD). Intracerebroventricular (ICV) injections of low doses of streptozotocin (STZ) are used to mimic sAD these alterations in rodents. STZ causes impairments in insulin signaling and has been reported to trigger several alterations in the brain, such as oxidative stress, neuroinflammation, and dysfunctions in adult neurogenesis, which may be involved in cognitive decline and are features of human AD. The aim of the first part of the present study was to assess the poorly characterized influence of ICV injection of STZ (3 mg/kg) on neuroinflammation, adult neurogenesis and the consequent cognitive deficits in Wistar rats. STZ caused an acute and chronic neuroinflammatory response, reflected by reactive microgliosis (Iba-1) and astrogliosis (GFAP) in periventricular areas and the dorsal hippocampus, accompanied by a marked reduction of the cellular proliferation (Ki-67) in the dentate gyrus (DG) of the hippocampus and subventricular zone (SVZ). It was also verified a reduction in immature neurons (Doublecortin - DCX) and reduced survival, differentiation, and maturation of newborn neurons (BrdU/NeuN), resulting in impairments in short-term spatial memory in the object location test (OLT) and in the Y maze, and in long-term spatial memory in the contextual fear conditioning. These results further support previous reports of a detrimental effect of neuroinflammation on adult neurogenesis. In the second part of the present work, the curcumin effects in the sAD model induced by STZ-ICV were assessed. Curcumin is a natural polyphenol with evidence of antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective properties. Recent evidence also suggests that curcumin increases cognitive performance in animal models of dementia, and this effect would be related to its capacity to enhance adult neurogenesis. The aim of the second part of this work was to test the hypothesis that oral prolonged curcumin treatment would be able to preserve cognitive functions by increasing adult neurogenesis and decreasing neuroinflammation in the sAD model induced STZ-ICV. The animals were injected with STZ-ICV or vehicle and curcumin treatment (25, 50 and 100 mg/kg, gavage) was performed for 30 days, starting 1 h before the stereotaxic surgery. Four weeks after surgery, STZ-lesioned animals exhibited impairments in short-term spatial (TLO and Y maze) and recognition memory (object recognition test - ORT), decreased cell proliferation (Ki-67) and immature neurons (DCX) in the SVZ and DG of hippocampus, and increased immunoreactivity for the glial markers GFAP and Iba-1. Curcumin treatment in the doses of 50 and 100 mg/kg prevented the deficits in short-term recognition memory in the ORT, but not in short-term spatial memory in the OLT and Y maze. All of the curcumin doses tested exerted only slight improvements in neuroinflammation (glial reactivity), resulting in absence of significant effects on hippocampal and subventricular neurogenesis. These results suggest a positive effect of curcumin in short-term object recognition memory which was not related with enhancement in adult neurogenesis. Keywords: Alzheimer's disease. Curcumin. Adult Neurogenesis. Neuroinflammation. Memory. Streptozotocin.

Resumo: Um dos sintomas não motores mais comuns na Doença de Parkinson (DP) é a depressão, que afeta aproximadamente 35% dos pacientes e pode levar a uma redução significativa da qualidade de vida dos mesmos. A curcumina, o principal composto ativo da Curcuma longa (tumeric), vem apresentando diversas propriedades farmacológicas como atividade anti-inflamatória, inibidora da monoaminooxidase (MAO) e efeitos neuroprotetores. Este composto já tem sido extensivamente estudado em vários modelos de depressão e, mais recentemente, em modelos de DP. Mas nada é sabido sobre seus efeitos na depressão associada à DP. Com isso, o presente estudo investigou o efeito tipo-antidepressivo da curcumina no modelo animal da 6-hidroxidopamina (6-OHDA) de DP. Ratos machos Wistar foram aleatoriamente distribuídos em 4 grupos (n=9-14/grupo): sham-veículo; sham-curcumina; 6-OHDA-veículo e 6-OHDA-curcumina. Os animais dos grupos 6-OHDA receberam esta neurotoxina for infusão intranigral, enquanto os dos grupos sham receberam veículo. Todos os ratos foram tratados por 21 dias com curcumina (30mg/kg, v.o.) ou veículo (óleo de girassol, v.o.), iniciando-se 1 hora após a cirurgia. 24 horas e 21 dias após a cirurgia os animais foram submetidos ao teste do campo aberto. Imediatamente depois, os ratos foram avaliados no teste de natação forçada modificado (TNFm). Para o teste de preferência pela sacarose, os procedimentos foram realizados primeiramente antes da cirurgia e depois semanalmente se iniciando 7 dias depois da cirurgia, até o 21° dia. A quantificação dos neurônios da substância negra pars compacta (SNpc) tirosina hidroxilase (TH)-positivos e das monoaminas no estriado e hipocampo foi realizada 21 dias após a cirurgia. Os animais dos grupos 6-OHDA apresentaram uma redução nos parâmetros locomotores 1 dia após a cirurgia, que foram revertidos no 21°dia. Os animais 6-OHDA tratados com curcumina mostraram um efeito tipo-antidepressivo tanto no TNFm como no de preferência pela sacarose. As análises neuroquímicas indicaram que os animais 6-OHDA-curcumina apresentaram níveis maiores de dopamina no estriado. Além disso, a curcumina também foi capaz de prevenir a morte dos neurônios dopaminérgicos da SNpc, como observado nas análises imunohistoquímicas. Em conclusão, estes resultados sugerem o efeito tipo-antidepressivo e neuroprotetor da curcumina no modelo animal da 6-OHDA de DP.

Orientador: Rosana Marta Kolb / Banca: Catarina dos Santos / Banca: Luis Octávio Regasini / Resumo: Atualmente, há esforços crescentes para o desenvolvimento de alternativas de manejo de plantas daninhas, devido ao aumento de espécies resistentes aos herbicidas e às preocupações ambientais. Mesmo que não se possa eliminar o uso de herbicidas convencionais, sua utilização pode ser reduzida pela descoberta de compostos bioativos, mais efetivos e/ou com menor toxicidade ao ambiente do que as moléculas que vem sendo usadas. O cinamaldeído e a curcumina são moléculas naturais que apresentam diversas atividades biológicas, e as chalconas são precursoras de flavonoides, que apresentam atividade alelopática, influenciando o desenvolvimento das plantas. Visando prospectar novos herbicidas, foi avaliado o potencial fitotóxico do cinamaldeído, da curcumina e de diferentes estruturas de chalconas metoxiladas. Inicialmente, foi feita triagem de 17 chalconas com bioensaio de desenvolvimento inicial com alface, para selecionar a mais promissora, e que seria testada com daninhas (seis espécies). Estas foram tratadas com 5 mL de solução 1 x 10-3 mol L-1 de cinamaldeído, curcumina ou 3,4-dimetoxichalcona (BC-18); como controle negativo e positivo usou-se água destilada e glifosato (componente ativo do Roundup®), respectivamente. Os comprimentos da raiz e parte aérea foram avaliados quando as plântulas dos controles negativos atingiram aproximadamente 5 cm. Todos os compostos induziram a inibição do crescimento quando comparados ao controle negativo, afetando a raiz e a parte aérea das plântu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Absctract: Currently, there is increasing effort to develop weed management alternatives due to the increase of herbicide resistant species and environmental concerns. Even if the use of conventional herbicides cannot be eliminated, their use can be reduced by the discovery of bioactive compounds, more effective and/or with less toxicity to the environment than the molecules that are being used. Cinnamaldehyde and curcumin are natural molecules that exhibit various biological activities, and chalcones are precursors of flavonoids, which have allelopathic activity, influencing the development of plants. Aiming to prospect new herbicides, the phytotoxic potential of cinnamaldehyde, curcumin and different methoxylated chalcone structures was evaluated. Initially, 17 chalcones were screened in bioassay of initial development of lettuce, to select the most promising one, and tested with weeds (six species). These were treated with 5 mL of 1 x 10-3 mol L-1 solution of cinnamaldehyde, curcumin or 3,4-dimethoxychalcone (BC-18); as negative and positive control, distilled water and glyphosate (Roundup® active component) were used, respectively. The root and shoot lengths were evaluated when the seedlings of the negative controls reached approximately 5 cm. All the compounds induced growth inhibition when compared to the negative control, affecting the root and shoot of the seedlings. Cinnamaldehyde showed higher phytotoxic activity than glyphosate in five species, whereas curcumin showed greater inhibition in one species and glyphosate-like inhibition in two other species. BC-18 showed greater phytotoxicity than glyphosate in three species and glyphosate-like activity in other two species... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Carlos Rossa Junior / Banca: Raquel Mantuaneli Scarel Caminaga / Banca: Eliete Neves da Silva Guerra / Resumo: Curcumin é um polifenol amarelo extraído do rizoma de uma planta tropical, do tipo herbácea. Possui ações anti-inflamatória, antioxidante, antiangiogênica, imunomodulatória, citotóxica, antimicrobiana e antiapoptótica. A aplicação terapêutica do curcumin vem sendo avaliada em modelos pré-clínicos e estudos de várias doenças. As limitações da eficácia do curcumin in vivo são atribuídas à sua má solubilidade em veículos aquosos e baixa taxa de absorção no trato gastrointestinal. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito dose-resposta do composto sintético análogo ao curcumin (CMC2.24) em diferentes doses (1 mg, 3 mg, 10 mg, 30 mg) sobre o processo inflamatório e osteoclastogênese em modelo de doença periodontal in vivo e in vitro, para analisar qual é a dose mínima necessária para que o composto tenha o efeito biológico. A doença periodontal foi induzida em ratos por meio de injeção de 30 µg de LPS de Escherichia coli, realizadas 3x/semana durante 4 semanas. Os controles receberam injeções do mesmo volume do veículo de diluição do LPS (PBS). A administração de CMC2.24 (1, 3, 10 e 30mg/kg) foi feita por via intragástrica (gavagem oral) diariamente, durante 29 dias (um dia antes da primeira injeção de LPS/PBS). A expressão de fosfatase ácido tartarato resistente (TRAP), indicativa de diferenciação osteoclástica, foi avaliada por meio de imunohistoquímica, a proporção de células inflamatórias, em cortes corados com H/E, por estereometria, a presença de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Curcumin is a yellowish polyphenol extracted from the rizome of a herbaceous tropical plant. It has multiple biological activities described, including anti-inflammatory, antioxidant, antiangiogenic, immunomodulatory, cytotoxic, antimicrobial and pro- and antiapoptotic activities. Its therapeutic application is actively evaluated in preclinical models and clinical studies of various diseases. In vivo use of curcumin is limited by its pharmacodynamic propereties, such as poor solubility in aqueous vehicles, low absorption rate in the gastrointestinal tract and short half-life in the peripheral circulation. The aim of this study was to evaluate the dose-response effect of a synthetic compound that is structurally to natural curcumin (CMC2.24) in a model of experimental periodontal disease that mimics the host-microbial interaction and the resultant inflammation and bone resorption that are hallmarks of this conditions in humans. Periodontal disease was induced in mice by injection of 30 ug LPS of Escherichia coli, carried out 3x / week for 4 weeks. Controls received injections of the same volume of vehicle (PBS). Administration of CMC2.24 (1, 3, 10 and 30mg / kg) was performed daily (starting the day before the first LPS/PBS injection) by oral gavage (1, 3, 10 and 30 mg/Kg) during the whole experimental period. Immunohistochemical detection of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) was used to identify osteoclasts in the area of interest; the inflammatory... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Produtos naturais têm fornecido fármacos para uma grande variedade de doenças, como as parasitoses, que afetam aproximadamente 1 bilhão de pessoas. Os compostos fenólicos como a curcumina, as cumarinas e os benzopiranos, têm atraído considerável interesse visto que são reconhecidos pela ampla gama de atividades biológicas. Neste trabalho, foi realizada a hibridização molecular entre a curcumina e cumarina através da reação de Pechmann, que mostrou melhores resultados em aquecimento convencional que micro-ondas (90% de rendimento, 75 °C). O híbrido obtido, LASOM 135, apresentou forte atividade antioxidante frente a radicais peroxila (IC50 < 0,5 μM), mostrando que as duas porções farmacofóricas contribuíram para esta atividade biológica. Além disto, LASOM 135 apresentou atividade tripanomicida (IC50 = 11,8 μM). Os benzopiranos benzopyrans HP1 (6-isobutiril-5,7-dimetoxi-2,2-dimetil-benzopirano), HP2 (7-hidroxi-6-isobutiril-5-metoxi-2,2-dimetil-benzopirano) e HP3 (5-hidroxi-6-isobutiril-7-metoxi-2,2-dimetil-benzopirano), encontrados até o momento somente na planta nativa do Rio Grande do Sul Hypericum polyanthemum (Guttiferae), demonstram várias atividades biológicas, despertando considerável interesse no potencial terapêutico destas moléculas. Assim sendo, neste trabalho foi realizada a modificação estrutural de HP1, HP2 e HP3 através de aminação redutiva, se obtendo três derivados aminados inéditos com baixo a médio rendimento. Também se avaliou a atividade contra epimastigotas de Trypanosoma cruzi dos três benzopiranos, onde se elegeu HP2 como o protótipo para obtenção de novas moléculas tripanomicidas. Além disso, a atividade larvidicida em Aedes aegypti demonstro que os benzopiranos HP1, HP2 e HP3 são os responsáveis pela atividade larvicida do extrato n-hexano de H. polyanthemum. Tanto HP1 como o extrato demonstraram atividade reguladora do crescimento / Historically, natural products have been supplied drugs for a wide range of diseases, like the parasitic ones, which affect about 1 billion people. In this way, the phenolic compounds as curcumin, coumarins and benzopyrans, have attracted attention since they are recognized by their wide range of activities. In this study the molecular hybridization was performed between curcumin and coumarins through Pechmann reaction in conventional heating since it showed better results than the microwave one (90% yield, 75°C). The new hybrid, LASOM 135, presented strong antioxidant activity against peroxyl radicals (IC50 < 0.5 μM) indicating a synergism of the curcumin and coumarin pharmacophoric moieties. Besides, LASOM 135 presented trypanocide activity (IC50 = 11.8 μM). The benzopyrans HP1 (6-isobutyryl-5,7-dimethoxy-2,2-dimethyl-benzopyran), HP2 (7-hydroxy-6-isobutyryl-5-methoxy-2,2-dimethyl-benzopyran) and HP3 (5-hydroxy-6-isobutyryl-7-methoxy-2,2-dimethyl-benzopyran) are found until this moment only in the native plant to Rio Grande do Sul Hypericum polyanthemum (Guttiferae), and showed many biologic activities. Thus, in this study are described the achievement of three amino derivatives by structural modification of these molecules through reductive amination with a low to medium yield. The activity against epimastigotes of Trypanosoma cruzi was also evaluated by HP1, HP2 and HP3 and HP2 was elected as a hit to new trypanocide compounds. Besides, the larvicidal activity in Aedes aegypti was evaluated for the three benzopyrans. The benzopyrans demonstrated to be the responsible for the larvicidal activity of the extract. Both the HP1 as the extract demonstrated growth regulatory activity.

A menopausa leva à depleção paulatina, porém efetiva dos níveis dos hormônios sexuais – progesterona e estrogênio - na corrente sanguínea de maneira que a comunicação celular pré-existente que dependa destes hormônios se torna prejudicada. Com a menopausa as mulheres apresentam uma maior propensão a distúrbios fisiológicos decorrentes do envelhecimento. Situações de estresse oxidativo similares às observadas em mulheres durante o declínio da função hormonal do ovário podem ser obtidas experimentalmente pela ovariectomia bilateral de ratas. A busca por tratamentos alternativos que possibilitem uma melhora na qualidade de vida da mulher durante a menopausa é realmente de grande importância clinica. Entre os compostos antioxidantes mais aplicados em terapias antioxidantes está a curcumina. Objetivo geral: analisar os efeitos do tratamento com curcumina por 30 dias (nas doses de 50 e 100 mg/Kg/dia) sobre parâmetros de estresse oxidativo, bioquímicos, morfológicos e comportamentais em modelo de ovariectomia bilateral em ratas Wistar. Resultados: A ovariectomia induziu aumento no ganho de peso e gordura visceral além da atrofia uterina. Ratas OVX apresentaram elevados níveis de IL-6, LDL, colesterol total, bem como o aumento atividade da enzima AST no soro. A curcumina atenua o acúmulo de gordura visceral e IL-6 bem como as alterações do perfil lipídico. A cirurgia causou um ambiente pró-oxidante em diferentes tecidos nos animais como mostrado pelos danos a lipídios (TBARS) e a proteínas: níveis aumentados de carbonilação proteica e redução no conteúdo SH (proteico e não proteico) em soro, sangue, fígado e também nas estruturas do SNC (córtex frontal, hipocampo e estriado) foram quantificados em ratas operadas. Foram observadas alterações dos sistemas antioxidantes como nas atividades das enzimas antioxidantes SOD, CAT e GPx, sendo o potencial antioxidante não enzimático (TRAP) o parâmetro que sofreu impacto mais pronunciado pela ovariectomia. O tratamento com curcumina melhorou a capacidade antioxidante das ratas OVX, participando de maneira mais pronunciada no potencial antioxidante não enzimático de todas as estruturas analisadas. Entre as mudanças comportamentais, as ratas OVX executaram um menor número de rearings durante o teste de CA e percorreram uma distância total menor no ensaio de LCE com uma preferência de exploração pelos braços fechados em relação aos abertos. Esses resultados indicam que o modelo induziu alterações relacionadas à ansiedade em roedores. Por outro lado, ratas OVX tratadas com curcumina não apresentaram diferenças nos parâmetros acima citados quando comparadas aos animais sham, sugerindo um papel ansiolítico da curcumina durante a menopausa experimental aqui desenvolvida. Conclusão: O trabalho sugere a contribuição que o tratamento com curcumina pode exercer sobre parâmetros lipídicos, de estresse oxidativo e comportamentais de ratas OVX e sugere também a necessidade de uma maior investigação dos benefícios da curcumina para mulheres menopáusicas. / Menopausal women are more susceptible to physiological disorders due to aging. Oxidative stress situations similar to those observed in women during menopause can be obtained experimentally by bilateral ovariectomy in rats. The search for alternative treatments that enable an improvement in women's quality of life during menopause is really of great importance clinic. Among the antioxidants applied more antioxidant therapy is curcumin. Overall objective: to analyze the effects of treatment with curcumin for 30 days (at doses of 50 and 100 mg/kg/day) on parameters of oxidative stress, biochemical, morphological and behavioral model of bilateral ovariectomy in female rats. Results: ovariectomy caused an increase in weight gain and visceral fat beyond the uterine atrophy. OVX rats had elevated IL-6 levels, LDL, total cholesterol, as well as increased activity of enzyme AST in serum. Curcumin attenuates the accumulation of visceral fat and IL-6 as well as changes in the lipid profile. Surgery caused a pro-oxidative environment in various tissues in animals as shown by damage to lipids (TBARS) and proteins: increased levels of protein carbonylation and reduced SH content (protein and nonprotein) in serum, blood, liver and also in CNS (frontal cortex, hippocampus and striatum) assessed. Impaired activities of antioxidant enzymes SOD, CAT and GPx, and in TRAP were observed. TRAP was the parameter that suffered more pronounced effect by ovariectomy impact. Curcumin improved the antioxidant capacity of OVX rats, participating in a more pronounced way in the non-enzymatic reducing potential of all analyzed structures. Among behavioral changes, OVX rats performed a smaller number of rearings in the open field test and a smaller total distance traveled in EPM assay with a preference for the enclosed arms operating in relation to open. These results indicate that the model induced changes related to anxiety in rodents. OVX rats treated with curcumin showed no differences in behaviors tests when compared to sham animals, suggesting an anxiolytic role of curcumin during experimental menopause developed here. Conclusion: The work explains the contribution that treatment with curcumin may have on lipid parameters as well as oxidative stress and behavioral OVX rats, and suggests that greater investigation on the benefits of curcumin for menopausal women are claimed.

Curcumina é um composto natural presente na Curcuma longa, que apresenta diversas atividades medicinais, porém sua baixa solubilidade limita sua aplicação médica. Para solucionar esse problema e viabilizar seu uso, diversas pesquisas no campo da nanotecnologia estão sendo feitas. Neste estudo foram obtidas nanopartículas de curcumina utilizando como solventes o etanol (E) e o clorofórmio (C), e através dos procedimentos de agitação magnética e sonicação. As nanopartículas foram caracterizadas por espalhamento de luz dinâmico (DLS), potencial Zeta, microscopia de força atômica (AFM) e pelas espectroscopias no infravermelho (FTIR), no ultravioleta/visível (UV-Vis) e de fluorescência. Foram feitos ensaios de solubilidade, fotodegradação e citotoxicidade. As nanopartículas obtidas com o solvente E e pelos processos de agitação e sonicação foram denominadas de NEA e NES, e com o solvente C de NCA e NCS, respectivamente. Teste inicial de liberação in vitro foi feito para a amostra NCA dispersas em gelatina com posterior recobrimento com Eudragit S100®; esse teste foi feito em HCl (pH 2,0) e tampão fosfato (pH 7,5). A morfologia dessas membranas recobertas ou não com Eudragit S100® foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As nanopartículas tiveram um rendimento entre 60 e 78%. O resultado de DLS mostrou a obtenção de partículas nanométricas entre 189 e 248 nm para as NEA, NES e NCS e de 591 nm para NCA, com potencial Zeta acima de |25| mV para todas as amostras. As nanopartículas apresentaram uma fotodegradação mais lenta do que o produto comercial. As espectroscopias de FTIR, UV-Vis e fluorescência apresentaram bandas características da curcumina comercial, indicando que as nanopartículas têm as mesmas características químicas e físicas do bioativo. As nanopartículas mostraram um aumento na solubilidade de 37 a 56 vezes em relação à curcumina comercial. Os ensaios de citotoxicidade indicam que as nanopartículas não apresentaram toxicidade para a linhagem VERO, enquanto que para a linhagem HEp-2 ocasionaram morte celular. Assim, os procedimentos utilizados para o preparo das nanopartículas de curcumina foram eficientes, sendo que uso do solvente E mostrou ser o mais indicado para se obter nanopartículas. A morfologia por MEV das membranas de gelatina/NCA mostra um recobrimento uniforme com Eudragit S100®. Os testes iniciais de liberação in vitro mostraram que as nanopartículas de curcumina são protegidas pelo sistema em pH ácido e liberadas apenas quando em pH 7,5. / Curcumin is a natural compound present in Curcuma longa, which has several medicinal effects but due to its low solubility, its medical application gets constrained. To solve this problem and make it feasible to use, several studies are being made in the nanotechnology field. In this study curcumin nanoparticles were obtained using different solvents, ethanol (E) and chloroform (C), with two procedures, magnetic stirring and sonication. The nanoparticles were characterized by dynamic light scattering (DLS), Zeta potential, atomic force microscopy (AFM) and by infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet/visible spectroscopy (UV-vis), fluorescence spectroscopy. Solubility, photodegradation and cytotoxicity trials were made. The nanoparticles were named NEA and NES when prepared with E solvent, by magnetic stirring and sonication processes, and named NCA and NCS with C solvent, respectively. A preliminary in vitro release test was made with the NCA sample. It was dispersed in gelatin with the Eudragit S100® coating; this release test was done in HCl (pH 2.0) and phosphate buffer (pH 7.5). The membranes with and without Eudragit S100® coating were morphologically analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The nanoparticles yield between 60 and 78%. The DLS results showed nanometric particles between 189 and 248 nm for NEA, NES and NCS samples and 591 nm for NCA sample. Moreover, a Zeta potential superior to |25| mV was obtained for all samples. The nanoparticles showed a slower photodegradation compared to the commercial curcumin. The FTIR, UV-vis and fluorescence spectroscopy resulted in characteristic bands, indicating that these nanoparticles have the same chemical and physical characteristics of the commercial curcumin. Likewise, an increase in solubility of 37 to 56 times was observed in comparison with the commercial product. Furthermore, the cytotoxicity assays suggested no toxicity to VERO cell lineage, while death for HEp-2 cell lineage. The procedures used for the curcumin nanoparticles preparation were efficient; however, the most suitable nanoparticles were obtained with E solvent. The morphology by SEM of gelatin/NCA membranes indicates a uniform coating with Eudragit S100®. In vitro release tests showed that curcumin nanoparticles were protected by this system at acid pH and released at pH 7.5.