A eletroporação é um fenômeno que promove a formação de poros na membrana citoplasmática quando esta é submetida à exposição de um campo elétrico específico. Dentre as principais aplicações da eletroporação podemos citar a eletroquimioterapia, uma nova terapia contra o câncer, e a terapia gênica, ainda em desenvolvimento. As conexinas são unidades formadoras das junções gap, canais transmembrana responsáveis pela comunicação intercelular e que participam de uma serie de eventos fisiológicos como o crescimento e diferenciação celular. A importância desta família de genes na oncologia está cada vez mais clara dadas às evidencias de seu comportamento de supressor de tumor ou como facilitador da disseminação e metástases de acordo com a fase de em que o câncer se apresenta. A eletroporação como um fenômeno que promove perturbação em membrana poderia interferir de alguma forma na expressão das conexinas. O objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos de interferência na expressão gênica das células promovidos pela eletroporação em especial na família de genes das conexinas. Para tanto as células foram expostas a um campo semelhante a o utilizado para eletroquimioterapia e avaliadas em diferentes tempos após a exposição. Três linhagens, duas neoplásicas (melanoma B16/BL6 e E9) e uma linhagem não neoplásica (E10) foram utilizadas como modelo experimental para que pudesse ser feita uma analise comparativa e a avaliação dos possíveis diferentes comportamentos das mesmas frente à eletroporação. O estudo da expressão gênica foi realizado pelas técnicas de imunofluorescência, western blot e PCR em tempo real. A Cx 26 foi avaliada na linhagem B16/BL6 e a Cx 43 nas linhagens E9 e E10. Os resultados da imunofluorescência apontaram uma marcação no citoplasma em B16/BL6, predominantemente em núcleo para a linhagem E9 e em núcleo e citoplasma em E10. Somente a linhagem E9 apresentou diferentes marcações entre os grupos, com uma marcação em citoplasma no grupo t1/2 (30 minutos apos a eletroporacao) O western blot mostrou diminuição transiente para as Cxs apenas nas linhagens neoplásicas nos grupos t1/2 e t1 (1 hora apos a eletroporacao). A linhagem E10 apresentou aumento de expressão nos mesmos grupos. O PCR em tempo real apresentou diferenças significativas nos tempos t1/2 e t1 para as linhagens B16/BL6 e E10. A linhagem B16/BL6 teve diminuição de RNAm enquanto a linhagem E10 apresentou aumento de transcrição de RNAm. A linhagem E9 apresentou padrão de expressão bastante heterogêneo. Frente aos resultados apresentados podemos concluir que a eletroporação interferiu de maneira transiente na expressão de conexinas. / Electroporation is a phenomenon that promotes the formation of pores in the cytoplasmic membrane when it is exposed to a specific electric field. The main applications of electroporation include the electrochemotherapy, a new cancer therapy, and gene therapy, still in development. Connexins are forming units of gap junctions, transmembrane channels responsible for intercellular communication and participating in a series of physiological events such as cell growth and differentiation. The importance of this gene family in oncology is increasing. The evidence of its behavior as a tumor suppressor or facilitator of dissemination and metastases according to the stage where the cancer presents itself. Electroporation as a phenomenon that promotes membrane disruption could interfere somehow in the expression of connexins. The aim of this study was to evaluate the possible effects of interference in gene expression. of cells promoted by electroporation in particular gene family of connexins. For this purpose cells were exposed to a electric field similar to that used for Electrochemotherapy and evaluated at different times after exposure. Three cell lines, two neoplastic (melanoma B16/BL6 and E9) and one line non-neoplastic (E10) were used as experimental models that could provide a comparative analysis between the lines and an assessment of the possible different behaviors due to electroporation. Its expression was assessed by immunofluorescence, western blot and real-time PCR. Cx 26 was evaluated in the melanoma cell line B16/BL6 and Cx 43 in the cell lines E9 and E10. The results showed a cytoplasm immunofluorescence staining pattern in the in B16/BL6, predominantly in the nucleus in line E9 and in the nucleus and cytoplasm for cell line E10. Only the cell line E9 had different immunoflurescence stainings between the groups, with a positivity in the cytoplasm in the group t1/2. The western blot showed transient decrease of Cxs only in cell lines neoplastic in the times t1/2 and t1. The lung cell line E10 showed increased expression in the same time points. The real-time PCR showed significant differences in t1/2 and t1 for the cell lines B16/BL6 and E10. The melanoma cell line B16/BL6 had mRNA decreased while the cell line E10 showed increased transcription of mRNA. The cell line E9 showed a very heterogeneous expression pattern. According to our results, we can conclude that electroporation interfered transiently in the expression of connexins.

A eletroporação é um fenômeno que promove a formação de poros na membrana citoplasmática quando esta é submetida à exposição de um campo elétrico específico. Dentre as principais aplicações da eletroporação podemos citar a eletroquimioterapia, uma nova terapia contra o câncer, e a terapia gênica, ainda em desenvolvimento. As conexinas são unidades formadoras das junções gap, canais transmembrana responsáveis pela comunicação intercelular e que participam de uma serie de eventos fisiológicos como o crescimento e diferenciação celular. A importância desta família de genes na oncologia está cada vez mais clara dadas às evidencias de seu comportamento de supressor de tumor ou como facilitador da disseminação e metástases de acordo com a fase de em que o câncer se apresenta. A eletroporação como um fenômeno que promove perturbação em membrana poderia interferir de alguma forma na expressão das conexinas. O objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos de interferência na expressão gênica das células promovidos pela eletroporação em especial na família de genes das conexinas. Para tanto as células foram expostas a um campo semelhante a o utilizado para eletroquimioterapia e avaliadas em diferentes tempos após a exposição. Três linhagens, duas neoplásicas (melanoma B16/BL6 e E9) e uma linhagem não neoplásica (E10) foram utilizadas como modelo experimental para que pudesse ser feita uma analise comparativa e a avaliação dos possíveis diferentes comportamentos das mesmas frente à eletroporação. O estudo da expressão gênica foi realizado pelas técnicas de imunofluorescência, western blot e PCR em tempo real. A Cx 26 foi avaliada na linhagem B16/BL6 e a Cx 43 nas linhagens E9 e E10. Os resultados da imunofluorescência apontaram uma marcação no citoplasma em B16/BL6, predominantemente em núcleo para a linhagem E9 e em núcleo e citoplasma em E10. Somente a linhagem E9 apresentou diferentes marcações entre os grupos, com uma marcação em citoplasma no grupo t1/2 (30 minutos apos a eletroporacao) O western blot mostrou diminuição transiente para as Cxs apenas nas linhagens neoplásicas nos grupos t1/2 e t1 (1 hora apos a eletroporacao). A linhagem E10 apresentou aumento de expressão nos mesmos grupos. O PCR em tempo real apresentou diferenças significativas nos tempos t1/2 e t1 para as linhagens B16/BL6 e E10. A linhagem B16/BL6 teve diminuição de RNAm enquanto a linhagem E10 apresentou aumento de transcrição de RNAm. A linhagem E9 apresentou padrão de expressão bastante heterogêneo. Frente aos resultados apresentados podemos concluir que a eletroporação interferiu de maneira transiente na expressão de conexinas. / Electroporation is a phenomenon that promotes the formation of pores in the cytoplasmic membrane when it is exposed to a specific electric field. The main applications of electroporation include the electrochemotherapy, a new cancer therapy, and gene therapy, still in development. Connexins are forming units of gap junctions, transmembrane channels responsible for intercellular communication and participating in a series of physiological events such as cell growth and differentiation. The importance of this gene family in oncology is increasing. The evidence of its behavior as a tumor suppressor or facilitator of dissemination and metastases according to the stage where the cancer presents itself. Electroporation as a phenomenon that promotes membrane disruption could interfere somehow in the expression of connexins. The aim of this study was to evaluate the possible effects of interference in gene expression. of cells promoted by electroporation in particular gene family of connexins. For this purpose cells were exposed to a electric field similar to that used for Electrochemotherapy and evaluated at different times after exposure. Three cell lines, two neoplastic (melanoma B16/BL6 and E9) and one line non-neoplastic (E10) were used as experimental models that could provide a comparative analysis between the lines and an assessment of the possible different behaviors due to electroporation. Its expression was assessed by immunofluorescence, western blot and real-time PCR. Cx 26 was evaluated in the melanoma cell line B16/BL6 and Cx 43 in the cell lines E9 and E10. The results showed a cytoplasm immunofluorescence staining pattern in the in B16/BL6, predominantly in the nucleus in line E9 and in the nucleus and cytoplasm for cell line E10. Only the cell line E9 had different immunoflurescence stainings between the groups, with a positivity in the cytoplasm in the group t1/2. The western blot showed transient decrease of Cxs only in cell lines neoplastic in the times t1/2 and t1. The lung cell line E10 showed increased expression in the same time points. The real-time PCR showed significant differences in t1/2 and t1 for the cell lines B16/BL6 and E10. The melanoma cell line B16/BL6 had mRNA decreased while the cell line E10 showed increased transcription of mRNA. The cell line E9 showed a very heterogeneous expression pattern. According to our results, we can conclude that electroporation interfered transiently in the expression of connexins.

Introdução: as verrugas ungueais são consideradas o tumor benigno que mais acomete o complexo ungueal, sendo causadas pelo papiloma vírus humano. A maioria das alternativas terapêuticas é considerada ineficaz, com altas taxas de recidiva, além do potencial risco de distrofia ungueal. A bleomicina é a opção de tratamento que apresenta bom perfil de segurança e altas taxas de cura. A eletroquimioterapia é uma técnica que combina a eletroporação com a prévia administração de uma droga citotóxica de baixa permeabilidade, aumentando assim a penetração da droga no interior das células, o que amplia a eficácia do tratamento. A bleomicina é o agente quimioterápico mais utilizado na eletroquimioterapia, por ser um excelente exemplo de droga citotóxica não permeável à membrana celular (hidrofílica). Objetivos: avaliar a eficácia da eletroquimioterapia com bleomicina intralesional no tratamento das verrugas ungueais, comparando este método, com o uso isolado da bleomicina intralesional, além de descrever os efeitos adversos relacionados com o emprego das duas técnicas. Metodologia: Ensaio clínico randomizado duplo-cego e controlado. Incluíramse 44 pacientes de ambos gêneros, com idade variando entre 18 e 60 anos, e diagnóstico clínico e histológico de verruga ungueal de quirodáctilos. O estudo foi submetido e aceito pelo comitê de ética, e todos os pacientes assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. Vinte e dois pacientes foram tratados apenas com bleomicina intralesional e 21 com eletroquimioterapia associada à bleomicina intralesional. Após uma única aplicação, os pacientes foram acompanhados por 180 dias. A comparação da cura entre os grupos foi avaliada pelo teste exato de Fisher para tabelas 2 x 2. O software utilizado foi o XLSTAT 2018. Resultados: dos 44 pacientes que participaram da pesquisa, um paciente do grupo da bleomicina intralesional isolada deixou o estudo antes da realização da técnica. A maioria das lesões se localizava na região periungueal (77,3%), enquanto que, os 22,7% das lesões restantes se localizaram na região subungueal. A média de idade dos pacientes foi de 37 anos para o grupo da eletroquimioterapia associada à bleomicina, e de 36 anos para o grupo da bleomicina. A maioria dos pacientes foi do gênero feminino (68%). Dos 22 pacientes finalizados para o grupo da bleomicina 11 (50,0%) apresentaram cura, enquanto que, dos 21 pacientes finalizados do grupo da eletroquimioterapia associada à bleomicina, 18 pacientes (85,7%) apresentaram cura. Foi observada associação significativa entre os pacientes com ou sem cura e os tratamentos do grupo bleomicina e do grupo eletroquimioterapia associada à bleomicina (teste exato de Fisher; p = 0,022). Nenhum dos pacientes, tanto do grupo da bleomicina, quanto do grupo da eletroquimioterapia associada à bleomicina, apresentou efeitos colaterais sistêmicos. Notou-se que os efeitos colaterais como a necrose hemorrágica e dor moderada ocorreram em maior proporção para os participantes do grupo da eletroquimioterapia associada à bleomicina, com quase 70% do total de 21 pacientes observados. Independentemente da técnica empregada, todos os participantes consideraram os efeitos adversos toleráveis. Conclusão: o uso intralesional da bleomicina associada à eletroporação (eletroquimioterapia), no tratamento das verrugas ungueais (periungueais e subungueais), apresentou cura estatisticamente superior quando comparada ao uso isolado da bleomicina intralesional. Os efeitos colaterais foram mais frequentes no grupo da eletroquimioterapia associada à bleomicina, em relação ao grupo de monoterapia com a bleomicina / Introduction: ungual warts are considered a benign tumor most commonly affecting the nail complex and caused by the human papillomavirus. Most therapeutic options are considered ineffective, with high relapse rates and a potential risk of ungual dystrophy. Bleomycin is a therapeutic option showing good safety profile, and high cure rates. Electrochemotherapy is a technique combining electroporation with the previous injection of a low permeability cytotoxic drug, which increases drug penetration into the cells, and therefore,enhances treatment efficacy. Bleomycin is the most commonly used chemotherapeutic agent in electrochemotherapy because it is an excellent example of cell-membrane non-permeable cytotoxic drug (hydrophilic). Objectives: evaluate the efficacy of electrochemotherapy plus intralesional bleomycin in the treatment of ungual warts in comparison with intralesional bleomycin alone, as well as describe the adverse effects of both techniques. Methodology: the research was a randomized, double-blind, controlled clinical trial. Forty-four 18-60-year-old female and male patients clinically and histologically diagnosed with ungual wart on fingers were included. The study was submitted to and accepted by the Ethics Committee, and all patients signed the Informed Consent Form. Twenty-two patients were treated with intralesional bleomycin alone and 21 with electrochemotherapy associated with intralesional bleomycin. After a single application, patients were followed for 180 days. Cure rate between groups was evaluated by using the Fisher\'s exact test for tables 2 x 2. The software used was XLSTAT 2018. Results: of the 44 included patients, 22 were randomized to the bleomycin group and 21 to the electrochemotherapy plus bleomycin group. One patient of the bleomycin group did not complete the study. Most lesions were located in the periungual region (77.3%), while the remaining 22.7% of lesions were located in the subungual region. Patient\'s mean age was 37 years for the electrochemotherapy plus bleomycin group and 36 years for the bleomycin group. Most patients were females (68%). Of 22 patients in the bleomycin group completing the study, 11 (50%) achieved the cure, while 18 (85.7%) of 21 patients completing the study in the electrochemotherapy plus bleomycin group showed cure. A significant association of patients with or without cure with the treatments received in the bleomycin group and the electrochemotherapy plus bleomycin group (Fisher\'s exact test; p = 0.022). None of the patients in either group had systemic side effects. Local side effects such as hemorrhagic necrosis and moderate pain were observed to occur in a higher proportion for electrochemotherapy plus bleomycin group, with almost 70% of total (21) patients. Regardless the technique used, all participants considered the adverse effects tolerable. Conclusion: the intralesional use of bleomycin associated with electroporation (electrochemotherapy) for the treatment of ungual warts (both periungual and subungual) showed high cure rate when compared with intralesional bleomycin alone. Side effects were more frequently seen in the electrochemotherapy plus bleomycin group than in the bleomycin monotherapy group

A eletroquimioterapia (EQT) é uma modalidade de tratamento recente que se baseia na associação de quimioterápicos potencializados pela eletroporação. Possui indicação para neoplasias sólidas de origens histológicas distintas, apresentando baixa morbidade e elevada eficiência. A ação da EQT ocorre em múltiplos sítios, tanto envolvendo a quebra da molécula de DNA, quanto exercendo efeito sobre a vasculatura tumoral. No presente estudo buscou-se maior compreensão dos eventos vasculares, avaliando-se qualitativamente e quantitativamente, com auxílio de marcação imunológica, com fator VIII e VEGF-A, a vascularização do tumor de Ehrlich implantado na forma sólida em camundongos, não tratados e submetidos à EQT com bleomicina, após sete dias de tratamento. No intuito de melhor elucidar os fenômenos vasculares, também foi investigado o efeito do resveratrol associado à EQT. O resveratrol, presente em vegetais como as uvas, possui efeitos de inibição do HIF1-α, reconhecida proteina que estimula a angiogênese em condições de hipoxia tumoral. Os animais submetidos à quimioterapia com bleomicina não apresentaram redução de volume tumoral, ao contrário dos que sofreram EQT com o mesmo fármaco. Evidenciou-se maior densidade microvascular tumoral em animais tratados com quimioterapia, quando comparados aos não tratados e aos submetidos à EQT. O tratamento com resveratrol diminuiu a expressão de VEGF-A e obteve efeito mais pronunciado quando associado à EQT com bleomicina. Através dos fenômenos pesquisados pôde-se evidenciar que a EQT com bleomicina foi efetiva na redução do volume do tumor de Ehrlich e que houve redução da atividade proliferativa assim como da densidade microvascular tumoral. Também observou-se que o resveratrol, ainda mais quando associado à EQT com bleomicina, reduz a proliferação tumoral e a expressão de VEGF-A / The electrochemotherapy (EQT) is a new treatment modality based on the association of chemotherapy potentiated by electroporation. Has indication for solid neoplasms of histological distinct origins, presenting low morbidity and high efficiency. The action of the EQT occurs in multiple sites, both involving the breakage of the DNA molecule, as having an effect on the tumor vasculature. The present study aimed at better understanding of vascular events, evaluating qualitatively and quantitatively, using immune labeling, with factor VIII and VEGF-A, the vascularization of the Ehrlich tumor implanted in solid form in mice, untreated and submitted to EQT with bleomycin, after seven days of treatment. In order to better elucidate the vascular phenomena, was also investigated the effect of resveratrol associated with EQT. The resveratrol present in plants such as grapes, has inhibitory effects of HIF1-α, a protein that is recognized to stimulates angiogenesis in tumor hypoxia. The animals submitted to chemotherapy with bleomycin showed no reduction of tumor volume, unlike those who suffered EQT with the same drug. It was evidenced increased microvessel density tumor in animals treated with chemotherapy, when compared to untreated and those submitted to EQT. The treatment with resveratrol decreased the expression of VEGF-A and obtained effect was more pronounced when associated to the EQT with bleomycin. This research can prove that the EQT with bleomycin was effective in reducing the volume of Ehrlich tumor and that there was a reduction of proliferative activity as well as of microvascular density tumor. Also it was observed that the resveratrol, even more when associated with EQT with bleomycin, reduces the tumor proliferation and the expression of VEGF-A

Electroporation is a methodology for the introduction of drugs and genes into cells. This technique works by reducing the exclusionary nature of the cell membrane [125, 129, 186, 189]. Electroporation has successfully been used in electrochemotherapy and electrogenetherapy [57, 68, 86, 87, 110, 112, 131]. The two major components of electroporation are an induced transmembrane potential and the motion of the deliverable through a compromised cell membrane into the target cell [38, 55, 62, 114, 131]. These two components are both dependent on the electrophoretic motion of charged species in an applied electric field [45, 64, 75, 77, 177]. Currently, the methods outlined for understanding electroporation have been focused on either a phenomenological perspective, e.g. what works, or modeling the electric fieldstrength in certain regions [12, 56, 87, 129, 146, 204, 205]. While this information is necessary for the clinician and the laboratory scientist, it doesn't expand the understanding of how electric field mediated drug and gene delivery works or EFMDGD. To increase the understanding of EFMDGD, new models are required that predict the motion of ions and deliverables through tissues to target areas [75, 77]. This document examines the design and creation of an electric field mediated drug and gene delivery model, EFMDGDM. Two example scenarios, ionic motion in tissues and gel electrophoresis, are examined in depth using the EFMDGDM. The model requires tuning for each scenario but only utilizes experimental parameters and one tunable parameter that is computed from regressed experimental data. The EFMDGDM successfully describes the two examples. Future work will incorporate the EFMDGDM as the backbone of an electric field mediated drug and gene delivery modeling package, EFMDGDMP.

A eletroquimioterapia (EQT) é uma modalidade de tratamento recente que se baseia na associação de quimioterápicos potencializados pela eletroporação. Possui indicação para neoplasias sólidas de origens histológicas distintas, apresentando baixa morbidade e elevada eficiência. A ação da EQT ocorre em múltiplos sítios, tanto envolvendo a quebra da molécula de DNA, quanto exercendo efeito sobre a vasculatura tumoral. No presente estudo buscou-se maior compreensão dos eventos vasculares, avaliando-se qualitativamente e quantitativamente, com auxílio de marcação imunológica, com fator VIII e VEGF-A, a vascularização do tumor de Ehrlich implantado na forma sólida em camundongos, não tratados e submetidos à EQT com bleomicina, após sete dias de tratamento. No intuito de melhor elucidar os fenômenos vasculares, também foi investigado o efeito do resveratrol associado à EQT. O resveratrol, presente em vegetais como as uvas, possui efeitos de inibição do HIF1-α, reconhecida proteina que estimula a angiogênese em condições de hipoxia tumoral. Os animais submetidos à quimioterapia com bleomicina não apresentaram redução de volume tumoral, ao contrário dos que sofreram EQT com o mesmo fármaco. Evidenciou-se maior densidade microvascular tumoral em animais tratados com quimioterapia, quando comparados aos não tratados e aos submetidos à EQT. O tratamento com resveratrol diminuiu a expressão de VEGF-A e obteve efeito mais pronunciado quando associado à EQT com bleomicina. Através dos fenômenos pesquisados pôde-se evidenciar que a EQT com bleomicina foi efetiva na redução do volume do tumor de Ehrlich e que houve redução da atividade proliferativa assim como da densidade microvascular tumoral. Também observou-se que o resveratrol, ainda mais quando associado à EQT com bleomicina, reduz a proliferação tumoral e a expressão de VEGF-A / The electrochemotherapy (EQT) is a new treatment modality based on the association of chemotherapy potentiated by electroporation. Has indication for solid neoplasms of histological distinct origins, presenting low morbidity and high efficiency. The action of the EQT occurs in multiple sites, both involving the breakage of the DNA molecule, as having an effect on the tumor vasculature. The present study aimed at better understanding of vascular events, evaluating qualitatively and quantitatively, using immune labeling, with factor VIII and VEGF-A, the vascularization of the Ehrlich tumor implanted in solid form in mice, untreated and submitted to EQT with bleomycin, after seven days of treatment. In order to better elucidate the vascular phenomena, was also investigated the effect of resveratrol associated with EQT. The resveratrol present in plants such as grapes, has inhibitory effects of HIF1-α, a protein that is recognized to stimulates angiogenesis in tumor hypoxia. The animals submitted to chemotherapy with bleomycin showed no reduction of tumor volume, unlike those who suffered EQT with the same drug. It was evidenced increased microvessel density tumor in animals treated with chemotherapy, when compared to untreated and those submitted to EQT. The treatment with resveratrol decreased the expression of VEGF-A and obtained effect was more pronounced when associated to the EQT with bleomycin. This research can prove that the EQT with bleomycin was effective in reducing the volume of Ehrlich tumor and that there was a reduction of proliferative activity as well as of microvascular density tumor. Also it was observed that the resveratrol, even more when associated with EQT with bleomycin, reduces the tumor proliferation and the expression of VEGF-A

Neste trabalho foi investigada a ação fotodinâmica dos pró-fármacos 5-ALA e 8-ALA incorporados em nanopartículas de quitosana, através da incidência de luz em células de melanoma, utilizando sinergicamente a Eletroquimioterapia e a Terapia Fotodinâmica. O ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) e seus ésteres derivados são precursores metabólicos da protoporfirina IX (PpIX) e apresentam uma penetração limitada no estrato córneo. Portanto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar o efeito fotodinâmico das nanopartículas de quitosana contendo os pró-fármacos 5-ALA e seu éster derivado 8-ALA e investigar a produção efetiva de PpIX. Concomitantemente, o efeito sinérgico da Eletroquimioterapia (ECT) com a TFD também foi estudado com a finalidade de aumentar a permeação dos fármacos fotossensibilizantes através da pele, aumentando a eficiência da TFD no tratamento de neoplasias cutâneas. As nanopartículas de quitosana foram obtidas pelo método de gelificação ionotrópica, produzindo nanopartículas em tamanho nanométrico (636,0 nm ± 6,5), com uma distribuição de tamanho homogênea (0,37), além de apresentar um potencial zeta significantemente positivo + 35,3 mV (± 2,21). Seu perfil de liberação e capacidade de incorporação de 80% dos pró-fármacos também foi determinado. Os estudos de citotoxicidade na ausência de luz demonstraram o caráter biocompatível das nanopartículas de quitosana desenvolvidas, assim como a produção significativa de PpIX e foi possível comprovar o excelente efeito fototóxico da formulação desenvolvida. Os estudos de sinergismo da ECT com a TFD comprovaram que a combinação das nanopartículas de quitosana contendo os pró-fármacos, com aplicação de microcorrentes de 400 ?A e dose de luz de 3 J/cm2, nestas condições apresentou uma morte celular significativa. / This study investigated the photodynamic action of the prodrug 5-ALA and 8-ALA into chitosan nanoparticles, through the light incidence in melanoma cells, using synergistically the Electrochemotherapy and Photodynamic Therapy. The 5- aminolevulinic acid (5-ALA) and its ester derivatives are metabolic precursors of protoporphyrin IX (PpIX) and have a limited penetration in the stratum corneum. Therefore, the objective of this study was to develop, characterize and evaluate the photodynamic effect of chitosan nanoparticles containing the prodrug 5-ALA and its ester derivative 8-ALA. Besides, was investigated the effective production of PpIX. Concomitantly, the synergistic effect of Electrochemotherapy (ECT) with PDT was also studied for the purpose of increasing the permeation of drugs through the skin, enhancing the efficiency of the PDT in the treatment of skin cancers. Chitosan nanoparticles were obtained by the ionotropic gelation producing nanoparticles in nanosize (636.0 ± 6.5 nm), with a homogenous size distribution (0.37), and present a significantly positive zeta potential + 35.3 mV (± 2.21). Release profile and ability to incorporate 80% of the prodrug was also determined. The cytotoxicity studies demonstrated in the absence of light the biocompatible nature of chitosan nanoparticles developed, as well as the significant production of PpIX and it was possible to demonstrate the excellent effect of phototoxic formulation developed. The synergism studies of ECT with PDT have shown that the combination of chitosan nanoparticles containing prodrugs, applying microcurrents 400 ?A and light dose of 3 J/cm2 under these conditions showed a significant cell death.

Neste trabalho foi investigada a ação fotodinâmica dos pró-fármacos 5-ALA e 8-ALA incorporados em nanopartículas de quitosana, através da incidência de luz em células de melanoma, utilizando sinergicamente a Eletroquimioterapia e a Terapia Fotodinâmica. O ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) e seus ésteres derivados são precursores metabólicos da protoporfirina IX (PpIX) e apresentam uma penetração limitada no estrato córneo. Portanto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar o efeito fotodinâmico das nanopartículas de quitosana contendo os pró-fármacos 5-ALA e seu éster derivado 8-ALA e investigar a produção efetiva de PpIX. Concomitantemente, o efeito sinérgico da Eletroquimioterapia (ECT) com a TFD também foi estudado com a finalidade de aumentar a permeação dos fármacos fotossensibilizantes através da pele, aumentando a eficiência da TFD no tratamento de neoplasias cutâneas. As nanopartículas de quitosana foram obtidas pelo método de gelificação ionotrópica, produzindo nanopartículas em tamanho nanométrico (636,0 nm ± 6,5), com uma distribuição de tamanho homogênea (0,37), além de apresentar um potencial zeta significantemente positivo + 35,3 mV (± 2,21). Seu perfil de liberação e capacidade de incorporação de 80% dos pró-fármacos também foi determinado. Os estudos de citotoxicidade na ausência de luz demonstraram o caráter biocompatível das nanopartículas de quitosana desenvolvidas, assim como a produção significativa de PpIX e foi possível comprovar o excelente efeito fototóxico da formulação desenvolvida. Os estudos de sinergismo da ECT com a TFD comprovaram que a combinação das nanopartículas de quitosana contendo os pró-fármacos, com aplicação de microcorrentes de 400 ?A e dose de luz de 3 J/cm2, nestas condições apresentou uma morte celular significativa. / This study investigated the photodynamic action of the prodrug 5-ALA and 8-ALA into chitosan nanoparticles, through the light incidence in melanoma cells, using synergistically the Electrochemotherapy and Photodynamic Therapy. The 5- aminolevulinic acid (5-ALA) and its ester derivatives are metabolic precursors of protoporphyrin IX (PpIX) and have a limited penetration in the stratum corneum. Therefore, the objective of this study was to develop, characterize and evaluate the photodynamic effect of chitosan nanoparticles containing the prodrug 5-ALA and its ester derivative 8-ALA. Besides, was investigated the effective production of PpIX. Concomitantly, the synergistic effect of Electrochemotherapy (ECT) with PDT was also studied for the purpose of increasing the permeation of drugs through the skin, enhancing the efficiency of the PDT in the treatment of skin cancers. Chitosan nanoparticles were obtained by the ionotropic gelation producing nanoparticles in nanosize (636.0 ± 6.5 nm), with a homogenous size distribution (0.37), and present a significantly positive zeta potential + 35.3 mV (± 2.21). Release profile and ability to incorporate 80% of the prodrug was also determined. The cytotoxicity studies demonstrated in the absence of light the biocompatible nature of chitosan nanoparticles developed, as well as the significant production of PpIX and it was possible to demonstrate the excellent effect of phototoxic formulation developed. The synergism studies of ECT with PDT have shown that the combination of chitosan nanoparticles containing prodrugs, applying microcurrents 400 ?A and light dose of 3 J/cm2 under these conditions showed a significant cell death.

<p>One in eight woman develop breast cancer in the United States of America and is the most common type of cancer in the world. Breast cancer has the highest rate of death compared to any other form of cancer. Triple Negative Breast Cancer (TNBC) is the most lethal type of breast cancer, which is the most fatal of all breast cancer types. TNBC is onerous to treat since it lacks all the three most commonly targeted hormones and receptors. Current patients afflicted with TNBC are treated with platinum core chemotherapeutics, namely Cisplatin. Despite the anticancer effects shown by Cisplatin, TNBC attenuates its effect and develops a resistance eventually, which results in reoccurrence of TNBC after few years. Hence there is a demand for effective and alternative ways to treat TNBC. To inhibit the TNBC cell proliferation, blocking the key glycolytic enzyme Lactase Dehydrogenase B (LDHB) is studied and validated. Galloflavin (GF), a proven LDHB inhibitor is utilized in this series of studies and analysis. In addition, Electrochemotherapy, which involves the application of electrical pulses (EP) were utilized to enhance the uptake of GF. The combination of Electrochemotherapy (ECT) with LDHB is a novel way to treat TNBC to produce an alternative to traditional chemotherapy. EP+GF will be subjected onto TNBC cells at various concentrations and pulse parameters. The purpose of this study is to test the effect of alternative chemotherapeutic drug delivery methods for TNBC patients for decrease in mortality rate and improve quality of life. Results indicate TNBC cell viability is the least for EP+GF treatments and the maximum Reactive Oxygen Species (ROS) levels and a maximum decrease in Glucose and Lactate uptake for EP+GF treatments relative to control. Immunoblotting studies indicate the inhibition of LDHB is the most on EP+GF treatments, indicating that this could be a novel modality to treat TNBC.<br></p>

<p>With 2.1 million new cases, breast cancer is the most common cancer in women. Triple negative breast cancer (TNBC), which is 15-20% of these breast cancer cases is clinically negative for expression of estrogen and progesterone receptors (ER/PR) and human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) receptors<a>.</a> It is characterized by its unique molecular profile, aggressive behavior, distinct patterns of metastasis, and lack of targeted therapies. TNBCs utilize glycolysis for growth, proliferation, invasiveness, chemotherapeutic resistance and hence has poor therapeutic response. There is an urgent need for novel/alternate therapeutic strategies beyond current standard of treatment for this subset of high-risk patients. Electrical pulse-based chemotherapy, known as electrochemotherapy (ECT) could be a viable option for TNBC therapy. ECT involves the local application of precisely controlled electrical pulses to reversibly permeabilize the cell membrane for enhanced uptake. ECT can increase the cytotoxicity of the chemotherapeutics up-to 1000 times, facilitating a potent local cytotoxic effect. </p> <p>The high cost and severe side-effects of conventional chemotherapeutics motivate the application of effective natural compounds. Combining electrical pulses with natural compounds will enhance the treatment efficacy. This dissertation focuses on curcumin, the yellow pigment of natural herb turmeric, that has been used for over 5000 years for its excellent anticancer properties. Previous studies have demonstrated the effectiveness of curcumin for treating multiple cancers, including TNBC, with limited side effects. The potency of curcumin can be enhanced further by combining it with ECT to provide an attractive and cost-effective alternative for TNBC treatment. </p> <p>Towards this we studied the effect of ECT with curcumin on MDA-MB-231 cell line, a human adenocarcinoma epithelial TNBC cell line. We performed various assays, including cell viability, colony forming, cell cycle, apoptosis, H₂O₂ reactive oxygen species (ROS), immunoblotting, real time quantitative PCR (qPCR), and cellular metabolites detection to study the impact of ECT with curcumin on MDA-MB-231 cells. In addition, to better understand the underlying mechanisms, we used high throughput, label-free quantitative proteomics. While several studies have attempted to define the mechanism of action of curcumin on cancer cells, little is known on the action mechanism of the curcumin delivered with electrical pulses. This work unravels the molecular mechanism behind the enhanced effects observed under the ECT-based curcumin therapy in TNBC cells, employing a high-throughput, quantitative, label-free mass spectroscopy-based proteomics approach. The proteomics approach provides information on the thousands of cellular proteins involved in the cellular process, allowing a comprehensive understanding of the electro-curcumin-therapy mechanism. Similar studies were also performed for ECT with cisplatin to compare the efficacy of the electro-curcumin-therapy to the standard stand-alone cisplatin-based therapy.</p> <p>Our results revealed a switch in the metabolism from glycolysis to mitochondrial metabolic pathways. This metabolic switch caused an excessive production of H₂O₂ ROS to inflict apoptotic cell death in MDA-MB-231 cells, demonstrating the potency of this ECT based curcumin therapy. These results encourage further studies to extend the application of ECT for clinical practice.</p>