Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study aimed to evaluate the possible renal and hepatic toxicities, acute and subacute, of the administration of tepoxalin in dogs submitted to hypotension with isoflurane. A total of 12 dogs were used, which received 10 mg kg-1 of tepoxalin PO two hours before induction of hypotension (T) or were only submitted to hypotension with isoflurane (C). For the subacute study, animals in T were treated with tepoxalin during 5 days, following the hypotensive procedure. The dogs were submitted to hypotension (MAP= 50-60mmHg) for isoflurane in a circular circuit valve, with adjusted FR for the ETCO2 remained between 35-45mmHg. ToC was maintained between 37 and 38oC. HR, SAP, MAP, DAP, CVP, ETCO2 and ETIso were evaluated at 0, 10 and every 10 min up to 60min of hipotension. pH, PaO2, PaCO2, SaO2, HCO3-, BD, Na+, K+, Ca2+ and bleeding time evaluations were carried out before hypotension and at 30 and 60min of hipotension. For renal and hepatic evaluation, serum levels of U, Cr, ALT, alkaline phosphatase, GGT and urinary levels of GGT, Cr and GGT:Cr ratio were determined at 12h, 24h and seven days after the procedure. During the anesthetic procedure, only CVP presented elevation in relation to 0min in both groups at 50 and 60min of evaluation. In blood gas and electrolyte measurement, only Na+ presented levels below to basal at 60min in T, and this same group showed increased values at all intervals, in comparison between groups. Moreover, bleeding time was shown to be more elevated at 30min of evaluation in animals in T, when compared to the ones in C. The variables corresponding to creatinine depuration, GGT:Cr ratio and UV remained stable during the evaluations; however, urinary GGT levels presented increased values in animals in C when compared to T, at 60min of evaluation. At this same interval, urinary Cr values were elevated in T. Serum levels of ALT, alkaline phosphatase, U and Cr presented minor alterations, remaining within reference values; however, GGT presented increased values at 60min of evaluation, when compared to 0min. On the seventh day of evaluation, a reduction in leukocyte number was observed in animals in T, when compared to C. Side effects were not observed in both groups. The prior administration of tepoxalin in healthy dogs submitted to hypotension did not cause significant effects upon renal and hepatic functions. Moreover, daily administrations during five days, following the anesthetic procedure, did not alter the functions of the organs mentioned. Therefore, tepoxalin showed to be a safe NSAID to be used in healthy dogs, submitted to hypotension during anesthesia with isoflurane. / Objetivou-se avaliar as possíveis toxicidades renal e hepática, aguda e subaguda, da administração de tepoxalina em cães submetidos à hipotensão com isofluorano. Foram utilizados 12 cães, os quais receberam 10mg kg-1 de tepoxalina VO duas horas antes da indução da hipotensão (T) ou somente foram submetidos à hipotensão com isofluorano (C). Para o estudo subagudo, os animais do T foram tratados com tepoxalina, durante cinco dias, seguidos ao procedimento hipotensor. Os cães foram submetidos à hipotensão (PAM = 50-60mmHg) por isofluorano em circuito circular valvular, com FR ajustada para que o ETCO2 permanecesse entre 35-45mmHg. A TºC foi mantida entre 37 e 38ºC. Avaliaram-se FC, PAS, PAM, PAD, PVC, ETCO2, e ETIso em 0, 10 e a cada 10min até 60min da hipotensão. As avaliações de pH, PaO2, PaCO2, SaO2, HCO3-, DB, Na+, K+ e Ca2+ e tempo de sangramento foram realizadas antes da hipotensão e aos 30 e 60min da hipotensão. Para a avaliação renal e hepática foram determinados os níveis séricos de U, Cr, ALT, FA, GGT e os níveis urinários de GGT, Cr e a proporção GGT:Cr em 12h, 24h e sete dias após o procedimento. Durante o procedimento anestésico somente a PVC apresentou elevação em relação aos 0min, em ambos os grupos aos 50 e 60min de avaliação. Na mensuração dos gases sanguíneos e eletrólitos, apenas o Na+ demonstrou níveis menores que o basal aos 60min no T, e este mesmo grupo apresentou valores aumentados em todos os momentos, na comparação entre os grupos. Ainda, o tempo de sangramento foi maior aos 30min de avaliação, nos animais do T, quando comparado aos do C. As variáveis correspondentes à depuração da creatinina, razão GGT:Cr e DU permaneceram estáveis durante as avaliações, porém, os níveis de GGT urinária apresentaram valores aumentados nos animais do C, quando comparados ao T, aos 60min de avaliação. Nesse mesmo momento, os valores de Cr urinária estavam aumentados dentro do T. Os níveis séricos de ALT, FA, U e Cr apresentaram poucas alterações, permanecendo dentro dos limites de referência, porém, a GGT apresentou valores aumentados aos 60min de avaliação, comparando-se com 0min. No sétimo dia de avaliação, observou-se redução do número de leucócitos nos animais do T, quando comparados aos do C. Não foram observados efeitos colaterais em ambos os grupos. A administração prévia de tepoxalina em cães hígidos submetidos à hipotensão, não ocasionou efeitos significativos sobre as funções renal e hepática dos mesmos. Da mesma forma, administrações diárias durante cinco dias, seguidas ao procedimento anestésico, não alteraram as funções dos referidos órgãos. Portanto, a tepoxalina demonstrou ser um AINE seguro para utilização em cães hígidos, submetidos à hipotensão durante anestesia com isofluorano.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Anabolic androgenic steroids (AAS) are synthetic substances derived from testosterone that promote greater muscle mass and strenght. Thus, they are used illegally to improve athletic performance of horses, dogs or athletes or to improve meat production. The doses, ranging from 10 to100 times the therapeutic recommendation, enhances the deleterious effects on various organs. The objective of this study was to evaluate the effects of different protocols (P1, P2 and P3) of boldenone undecylenate (BU) and stanozolol (ST) on markers of liver and kidney function and variables of oxidative stress in these organs. For this, 54 male Wistar rats were divided into nine groups of six animals each. Each animal received intramuscularly 5.0 mg kg-1 of BU or ST once a week for four weeks (P1); 2.5 mg kg-1 of BU or ST once a week for eight weeks (P2); and 1.25 mg kg-1 of BU or ST once a week for 12 weeks (P3). For each protocol, a control group was used (CG), and they received 0.1 ml of olive oil intramuscularly. Blood, and fragments of liver and kidney were collected for alanine aminotransferase activity (ALT), alkaline phosphatase (ALP), albumin, creatinine, cholesterol, total protein, triglycerides, urea, reactive oxygen species (ROS), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), total thiols (T-SH), and glutathione (GSH) evaluation. Seric ALT activity and cholesterol concentration were significantly (p<0.05) higher compared to CG when BU of protocol P1 was used. ALT activity was significantly higher (p<0.05) compared to the CG in protocol P2 when ST was used. Liver samples showed higher levels (p<0.05) of ROS and TBARS in protocols P1 and P3 when BU was used, and lower GSH activity (p<0.05) on group treated with protocol P3. Rats that have received ST under protocol P1 and P3 showed higher levels (p<0.05) of ROS, as well as increased TBARS levels in P3 but lower GSH activity in P3 (p<0.05) when compared to the CG. In the liver, the T-SH concentration was lower (p<0.05) in P2 when compared BU and ST of the CG. In renal tissues, ROS and TBARS levels were significantly higher (p<0.05) in animals that received BU under protocols P1 and P2; and GSH activity and T-SH levels were reduced in the three protocols (P1, P2 and P3). In addition, animals treated with ST occurred showed reduced renal levels of GSH levels (p<0.05) in P2 and P3. The treatment with ST also led to higher ROS levels (p<0.05) in P2 and P3, and TBARS levels in P3, but reduced concentration (p<0.05) of GSH levels in P2 and P3, and T-SH in P2 and P3. In conclusion, anabolic steroids are harmful even when used in low doses or in a few applications, since in all evaluated protocols was possible to observe changes in the redox balance in the liver and kidneys. / Esteroides anabólicos androgênicos (EAA) são substâncias sintéticas derivadas da testosterona que promovem crescimento muscular e ganho de força. Devido a isso, são utilizadas ilegalmente para melhora da performance atlética de equinos, caninos ou atletas ou para maior produção de carne. As doses variam de 10 a 100 vezes a recomendação terapêutica, o que potencializa os efeitos deletérios em diversos órgãos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes protocolos de administração (P1, P2 e P3) de undecilenato de boldenona (UB) e estanozolol (EST) em indicadores da função e lesão, bem como, parâmetros oxidativos hepático e renal. Para isso, foram utilizados 54 ratos Wistar, machos, distribuídos em nove grupos com seis animais cada que receberam por via intramuscular 5 mg/kg de UB ou EST uma vez por semana durante 4 semanas (P1); 2,5mg/kg de UB ou EST uma vez por semana durante 8 semanas (P2) e 1,25mg/kg de UB ou EST uma vez por semana durante 12 semanas (P3). Cada protocolo teve um grupo controle (GC) que recebeu 0,1 mL de azeite de oliva intramuscular. Posteriormente a eutanásia, realizada uma semana após o último tratamento, foi avaliada a atividade sérica da alanina aminotransferase (ALT) e fosfatase alcalina (FA), os níveis séricos de albumina, creatinina, colesterol, proteínas totais, triglicerídeos, ureia, espécies reativas de oxigênio (ERO), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), glutationa reduzida (GSH) e tiois totais (T-SH). No protocolo P1 obteve-se atividade sérica de ALT e concentração de colesterol significativamente (p<0,05) maiores comparando-se o grupo UB com o grupo GC. O grupo EST obteve aumento significativo (p>0,05) da ALT em relação ao grupo controle no protocolo P2. No tecido hepático, comparando-se os grupos UB e GC, obteve-se níveis maiores (p<0,05) de ERO e TBARS em P1 e P3 e concentração menor (p<0,05) de GSH em P3. O grupo EST apresentou valores maiores (p<0,05) de ERO no P1 e P3, de TBARS no P3 e níveis menores (p<0,05) de GSH no P3 quando comparado ao grupo GC. A concentração hepática de T-SH foi menor (p<0,05) no P2 comparando UB e EST ao grupo GC. No tecido renal, ao comparar o grupo UB com o grupo GC obteve-se níveis significativamente maiores (p<0,05) de ERO e TBARS nos protocolos P1 e P2 e menores (p<0,05) de GSH e T-SH nos protocolos P1, P2 e P3. Comparando-se os grupos EST e GC os níveis de GSH foram menores (p<0,05) no P2 e P3. O grupo EST apresentou níveis maiores (p<0,05) de ERO nos protocolos P2 e P3, de TBARS no P3, concentração menor (p<0,05) de GSH no P2 e P3 e níveis menores de T-SH no P2 e P3 quando comparado ao grupo GC. Neste estudo foi possível concluir que os anabolizantes são prejudicias mesmo quando utilizados em baixas doses ou em poucas aplicações, visto que em todos os protocolos avaliados foi possível observar alterações do balanço redox no fígado e rins dos ratos.

A epilepsia é normalmente a associação de pré-disposição genética e doença ou uma lesão cerebral. Aproximadamente 1 entre 50 a 100 pessoas apresentam essa pré-disposição à convulsões. Um dos fármacos mais prescritos e utilizados para o tratamento de convulsões é o ácido valpróico (AV), tornando-se a medicação de primeira escolha no tratamento da epilepsia infantil por apresentar um amplo espectro de ação, embora apresente efeitos colaterais bastante conhecidos como pancreatite e a hepatotoxicidade, que pode ser fatal. Sistemas nanoparticulados como nanocápsulas, obtidas a partir da utilização de polímeros biodegradáveis como o polietilenoglicol (PEG) e macromoléculas naturais como a quitosana (QS), que proporcionam hidrofilia e bioadesividade, têm sido estudadas com o objetivo de aumentar a penetração cerebral e reduzir a dosagem do fármaco. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar físico-quimicamente nanocápsulas de poli(ε-caprolactona) contendo AV e revestidas com QS (NCQ) e/ou com PEG 6000 (NCP e NCQP), investigar a farmacocinética plasmática, a penetração do AV através da barreira hematoencefálica (BHE) por microdiálise e a hepatotoxicidade em ratos Wistar. Nanocápsulas revestidas com QS (NCQ) foram obtidas pelo método de nanoprecipitação do polímero pré-formado seguido do revestimento com adição de 5 mL de solução de QS a 1%. Para a preparação de NCP, foi utilizada metodologia similar adicionando 0,7% de PEG 6000 na fase aquosa. Para a preparação de NCQP, as nanocápsulas preparadas com a adição de 0,35% de PEG 6000 e revestidas posteriormente com solução de QS a 1% (2,5 mL). As formulações foram caracterizadas físico-quimicamente avaliando-se o tamanho das partículas, potencial zeta, pH e taxa de incorporação. As nanocápsulas foram visualizadas por MET e a estabilidade foi investigada por retroespalhamento de luz (Turbiscan Lab®). As formulações (AV 5 mg/mL) apresentaram um pequeno tamanho de partícula (144,2 ± 2,0 nm, 153,2 ± 1,8 nm, e 231,3 ± 15,6 nm, para NCQ, NCP e NCQP, respectivamente), com baixo índice de polidispersão, alta taxa de incorporação (95 a 98 %), pH ácido, potencial zeta positivo para NCQ (+8,7 ± 0,4 mV) e negativo para NCP (- 6,6 ± 0,8 mV) e NCQP (- 2,8 ± 1,3 mV). As fotomicrografias mostraram partículas de forma esférica e as formulações demonstraram boa estabilidade durante 24h de análise a 40°C. As concentrações plasmáticas foram investigadas em ratos Wistar (15 mg/kg via i.v. de AV) para todas as formulações e valproato sódico (grupo controle). A análise farmacocinética compartimental apresentou uma distribuição muito rápida para o AV em NCQ e a ASC0-∞ aproximadamente duas vezes menor em comparação à NCP, NCQP e o fármaco livre (3874 ± 1775; 8280 ± 2136; 7849 ± 1021 e 7978 ± 3622 μg/mL/min, respectivamente). O clearance do AV aumentou significativamente para NCQ (0,284 ± 0,156 L/h/kg) (α = 0,05%). A penetração do AV através da BHE foi realizada em ratos Wistar acordados por microdiálise (MD) cerebral, no córtex frontal utilizando sondas CMA/12 (3 mm). Os experimentos de MD mostraram um aumento de 5 vezes no fator de penetração cerebral após a administração de NCQ em comparação com o fármaco em solução (0,110 and 0,021, respectivamente), demonstrando a viabilidade da utilização de QS como polímero de revestimento objetivando a BHE. A NCP demonstrou um aumento de 1,7 vezes no fator de penetração cerebral e NCQP não demonstrou qualquer diferença na penetração. A investigação da hepatotoxicidade do AV foi realizada após cinco dias de tratamento (dose de 30 mg/kg q12h de AV) em solução ou em nanocápsulas (NCQ ou NCP) com grupo controle de solução salina. Os níveis séricos de asparto aminotransferase (AST), alanina aminotransferase (ALT), gama-glutamiltransferase (GGT), fosfatase alcalina (FAL), creatinina (CRE) e uréia foram determinados. Os resultados mostram a manutenção dos níveis normais de enzimas hepáticas como a ALT e FAL para NCQ (54,2 ± 11,2 UI/mL and 149 ± 26 UI/mL) demonstrando um efeito hepatoprotetor não observado para os outros grupos. Análises histológicas do fígado dos animais não apresentaram a formação de esteatose microvesicular para NCQ em comparação com a formação de esteatoses em todos os outros grupos, incluindo o grupo controle. Ao final, os resultados indicaram que NCQ possa ser uma formulação em potencial, necessitando ser investigada pelo aumento da penetração cerebral de AV e efeito hepatoprotetor observados. / Epilepsy is usually a combination of genetic pre-disposition and a disease or a brain damage. About 1 in 50 to 100 people has this genetic predisposition to seizures. One of the world’s most prescribed drugs to treat epileptic seizures is valproic acid (VA), which is the first choice drug to treat epilepsy in childhood due to its broad spectrum of action, although its well known side effects such as pancreatitis, hepatotoxicity can be fatal. Nanoparticulated systems such as nanocapsules, obtained from biodegradable polymers like polyethylene glycol and natural macromolecules like chitosan, who gives the system hidrophilicity and bioadhesivity, have been used to increase brain penetration and reduce drug doses. In this context, the present work aimed to develop and physicochemically characterize poly(ε-caprolactone) nanocapsules loaded with VA and coated with chitosan (NCQ) and/or polyethylene glycol (PEG) 6000 (NCP and NCQP), and to investigate their plasma pharmacokinetics, VA blood-brain barrier penetration (BBB) by microdialysis and hepatotoxicity in Wistar rats. Nanocapsules coated with chitosan were obtained by nanoprecipitation of preformed polymer followed by coating with 1% chitosan solution added prior to final adjustments at a volume of 5 mL. For NCP preparation, similar methodology was used adding 0.7% PEG 6000 in the aqueous phase. For NCQP preparation, the nanocapsules prepared with PEG 6000 (0.35% w/v) was further coated with chitosan 1% in solution adding 2.5 mL prior to the final adjustments. The formulations were physicochemical characterized by particle size, zeta potential, pH, incorporation efficiency. The particles were visualized by MET and the stability investigated by backscattering (Turbiscan Lab®). The formulations (VA 5 mg/mL) presented small particle sizes (144.2 ± 2.0 nm, 153.2 ± 1.8 nm, and 231.3 ± 15.6 nm, for NCQ, NCP and NCQP, respectively), with low polidispersion index, high incorporation efficiency (95 to 98 %) and acid pH. The zeta potential was positive for NCQ (+8.7 ± 0.4 mV) and negative for NCP (- 6.6 ± 0.8 mV) and NCQP (- 2.8 ± 1.3 mV). The photomicrography of all formulations showed spherically shaped particles. The formulations showed good stability during 24 hours investigation at 40 ºC. Plasma concentrations were investigated in Wisar rats after 15 mg/kg i.v. dosing of all formulations and sodium valproate solution (control group). The pharmacokinetic compartmental analysis showed a very rapid distribution of VA when incorporated in NCQ in comparison to the other formulations and the AUC0-∞ about two times lower in comparison to NCP, NCQP and the drug alone (3874 ± 1775; 8280 ±2136; 7849 ± 1021 and 7978 ± 3622 μg/mL/min, respectively). VA clearance was significantly increased after NCQ dosing (0.284 ± 0.156 L/h/kg) (α = 0.05 %). Drug penetration through BBB was performed in awaken Wistar rats by brain microdialysis at the frontal cortex using CMA/12 probes (3 mm). The microdialysis experiments showed a five times increase in VA brain penetration factor after NCQ administration in comparison to drug alone (0.110 and 0.021, respectively), demonstrating the viability of chitosan as coating polymer to aim the BBB. NCP showed only a 1.7 times increase in brain penetration factor and NCQP did not showed any difference in comparison to drug alone. The investigation of drug hepatotoxicity was conducted after 5 days i.v. dosing of VA 30 mg/kg q12h as solution or nanocapsules (NCQ or NCP). A saline control group was also investigated. Serum levels of asparte aminotransferase, alanine aminotransferase, gamma-glutamyltransferase, alkaline phosfatase, creatinin and urea were determined. The results showed the maintenance of normal levels of hepatic enzymes such as alanine aminotransferase and alkaline phosfatase for NCQ (54.2 ± 11.2 IU/mL and 149 ± 26 IU/mL) showing a hepatoprotective effect not observed in the other groups investigated. Histological analysis of animals livers showed no microvesicular steatosis formation when NCQ was administered in comparison with the formation of steatosis in all other groups including control. Overall the results indicate that NCQ is a potential formulation to be investigated for the treatment of epilepsy due to its increase in VA brain penetration and hepatoprotective effect observed.

A epilepsia é normalmente a associação de pré-disposição genética e doença ou uma lesão cerebral. Aproximadamente 1 entre 50 a 100 pessoas apresentam essa pré-disposição à convulsões. Um dos fármacos mais prescritos e utilizados para o tratamento de convulsões é o ácido valpróico (AV), tornando-se a medicação de primeira escolha no tratamento da epilepsia infantil por apresentar um amplo espectro de ação, embora apresente efeitos colaterais bastante conhecidos como pancreatite e a hepatotoxicidade, que pode ser fatal. Sistemas nanoparticulados como nanocápsulas, obtidas a partir da utilização de polímeros biodegradáveis como o polietilenoglicol (PEG) e macromoléculas naturais como a quitosana (QS), que proporcionam hidrofilia e bioadesividade, têm sido estudadas com o objetivo de aumentar a penetração cerebral e reduzir a dosagem do fármaco. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar físico-quimicamente nanocápsulas de poli(ε-caprolactona) contendo AV e revestidas com QS (NCQ) e/ou com PEG 6000 (NCP e NCQP), investigar a farmacocinética plasmática, a penetração do AV através da barreira hematoencefálica (BHE) por microdiálise e a hepatotoxicidade em ratos Wistar. Nanocápsulas revestidas com QS (NCQ) foram obtidas pelo método de nanoprecipitação do polímero pré-formado seguido do revestimento com adição de 5 mL de solução de QS a 1%. Para a preparação de NCP, foi utilizada metodologia similar adicionando 0,7% de PEG 6000 na fase aquosa. Para a preparação de NCQP, as nanocápsulas preparadas com a adição de 0,35% de PEG 6000 e revestidas posteriormente com solução de QS a 1% (2,5 mL). As formulações foram caracterizadas físico-quimicamente avaliando-se o tamanho das partículas, potencial zeta, pH e taxa de incorporação. As nanocápsulas foram visualizadas por MET e a estabilidade foi investigada por retroespalhamento de luz (Turbiscan Lab®). As formulações (AV 5 mg/mL) apresentaram um pequeno tamanho de partícula (144,2 ± 2,0 nm, 153,2 ± 1,8 nm, e 231,3 ± 15,6 nm, para NCQ, NCP e NCQP, respectivamente), com baixo índice de polidispersão, alta taxa de incorporação (95 a 98 %), pH ácido, potencial zeta positivo para NCQ (+8,7 ± 0,4 mV) e negativo para NCP (- 6,6 ± 0,8 mV) e NCQP (- 2,8 ± 1,3 mV). As fotomicrografias mostraram partículas de forma esférica e as formulações demonstraram boa estabilidade durante 24h de análise a 40°C. As concentrações plasmáticas foram investigadas em ratos Wistar (15 mg/kg via i.v. de AV) para todas as formulações e valproato sódico (grupo controle). A análise farmacocinética compartimental apresentou uma distribuição muito rápida para o AV em NCQ e a ASC0-∞ aproximadamente duas vezes menor em comparação à NCP, NCQP e o fármaco livre (3874 ± 1775; 8280 ± 2136; 7849 ± 1021 e 7978 ± 3622 μg/mL/min, respectivamente). O clearance do AV aumentou significativamente para NCQ (0,284 ± 0,156 L/h/kg) (α = 0,05%). A penetração do AV através da BHE foi realizada em ratos Wistar acordados por microdiálise (MD) cerebral, no córtex frontal utilizando sondas CMA/12 (3 mm). Os experimentos de MD mostraram um aumento de 5 vezes no fator de penetração cerebral após a administração de NCQ em comparação com o fármaco em solução (0,110 and 0,021, respectivamente), demonstrando a viabilidade da utilização de QS como polímero de revestimento objetivando a BHE. A NCP demonstrou um aumento de 1,7 vezes no fator de penetração cerebral e NCQP não demonstrou qualquer diferença na penetração. A investigação da hepatotoxicidade do AV foi realizada após cinco dias de tratamento (dose de 30 mg/kg q12h de AV) em solução ou em nanocápsulas (NCQ ou NCP) com grupo controle de solução salina. Os níveis séricos de asparto aminotransferase (AST), alanina aminotransferase (ALT), gama-glutamiltransferase (GGT), fosfatase alcalina (FAL), creatinina (CRE) e uréia foram determinados. Os resultados mostram a manutenção dos níveis normais de enzimas hepáticas como a ALT e FAL para NCQ (54,2 ± 11,2 UI/mL and 149 ± 26 UI/mL) demonstrando um efeito hepatoprotetor não observado para os outros grupos. Análises histológicas do fígado dos animais não apresentaram a formação de esteatose microvesicular para NCQ em comparação com a formação de esteatoses em todos os outros grupos, incluindo o grupo controle. Ao final, os resultados indicaram que NCQ possa ser uma formulação em potencial, necessitando ser investigada pelo aumento da penetração cerebral de AV e efeito hepatoprotetor observados. / Epilepsy is usually a combination of genetic pre-disposition and a disease or a brain damage. About 1 in 50 to 100 people has this genetic predisposition to seizures. One of the world’s most prescribed drugs to treat epileptic seizures is valproic acid (VA), which is the first choice drug to treat epilepsy in childhood due to its broad spectrum of action, although its well known side effects such as pancreatitis, hepatotoxicity can be fatal. Nanoparticulated systems such as nanocapsules, obtained from biodegradable polymers like polyethylene glycol and natural macromolecules like chitosan, who gives the system hidrophilicity and bioadhesivity, have been used to increase brain penetration and reduce drug doses. In this context, the present work aimed to develop and physicochemically characterize poly(ε-caprolactone) nanocapsules loaded with VA and coated with chitosan (NCQ) and/or polyethylene glycol (PEG) 6000 (NCP and NCQP), and to investigate their plasma pharmacokinetics, VA blood-brain barrier penetration (BBB) by microdialysis and hepatotoxicity in Wistar rats. Nanocapsules coated with chitosan were obtained by nanoprecipitation of preformed polymer followed by coating with 1% chitosan solution added prior to final adjustments at a volume of 5 mL. For NCP preparation, similar methodology was used adding 0.7% PEG 6000 in the aqueous phase. For NCQP preparation, the nanocapsules prepared with PEG 6000 (0.35% w/v) was further coated with chitosan 1% in solution adding 2.5 mL prior to the final adjustments. The formulations were physicochemical characterized by particle size, zeta potential, pH, incorporation efficiency. The particles were visualized by MET and the stability investigated by backscattering (Turbiscan Lab®). The formulations (VA 5 mg/mL) presented small particle sizes (144.2 ± 2.0 nm, 153.2 ± 1.8 nm, and 231.3 ± 15.6 nm, for NCQ, NCP and NCQP, respectively), with low polidispersion index, high incorporation efficiency (95 to 98 %) and acid pH. The zeta potential was positive for NCQ (+8.7 ± 0.4 mV) and negative for NCP (- 6.6 ± 0.8 mV) and NCQP (- 2.8 ± 1.3 mV). The photomicrography of all formulations showed spherically shaped particles. The formulations showed good stability during 24 hours investigation at 40 ºC. Plasma concentrations were investigated in Wisar rats after 15 mg/kg i.v. dosing of all formulations and sodium valproate solution (control group). The pharmacokinetic compartmental analysis showed a very rapid distribution of VA when incorporated in NCQ in comparison to the other formulations and the AUC0-∞ about two times lower in comparison to NCP, NCQP and the drug alone (3874 ± 1775; 8280 ±2136; 7849 ± 1021 and 7978 ± 3622 μg/mL/min, respectively). VA clearance was significantly increased after NCQ dosing (0.284 ± 0.156 L/h/kg) (α = 0.05 %). Drug penetration through BBB was performed in awaken Wistar rats by brain microdialysis at the frontal cortex using CMA/12 probes (3 mm). The microdialysis experiments showed a five times increase in VA brain penetration factor after NCQ administration in comparison to drug alone (0.110 and 0.021, respectively), demonstrating the viability of chitosan as coating polymer to aim the BBB. NCP showed only a 1.7 times increase in brain penetration factor and NCQP did not showed any difference in comparison to drug alone. The investigation of drug hepatotoxicity was conducted after 5 days i.v. dosing of VA 30 mg/kg q12h as solution or nanocapsules (NCQ or NCP). A saline control group was also investigated. Serum levels of asparte aminotransferase, alanine aminotransferase, gamma-glutamyltransferase, alkaline phosfatase, creatinin and urea were determined. The results showed the maintenance of normal levels of hepatic enzymes such as alanine aminotransferase and alkaline phosfatase for NCQ (54.2 ± 11.2 IU/mL and 149 ± 26 IU/mL) showing a hepatoprotective effect not observed in the other groups investigated. Histological analysis of animals livers showed no microvesicular steatosis formation when NCQ was administered in comparison with the formation of steatosis in all other groups including control. Overall the results indicate that NCQ is a potential formulation to be investigated for the treatment of epilepsy due to its increase in VA brain penetration and hepatoprotective effect observed.

Polimorfismos nos genes da n-acetiltransferase 2 (NAT2), CYP2E1 e glutationa S-transferase (GST) têm sido associados a diferenças na resposta ao tratamento da tuberculose. O papel de variantes dos genes NAT2, CYP2E1 e GSTM1/GSTT1, no perfil de segurança do tratamento da tuberculose, foi avaliado em 99 pacientes com tuberculose, sem co-infecção por HIV ou vírus da hepatite, tratados por 6 meses. Amostras de sangue foram colhidas antes e durante o tratamento para avaliação de marcadores de lesão hepatocelular (ASLT e AST), colestase (ALP, GGT e bilirrubinas) e função renal (creatinina). O DNA genômico foi extraído de sangue colhido em EDTA pelo método precipitação salina. Os polimorfismos NAT2 foram analisados por PCR-RFLP e seqüenciamento de DNA. Os polimorfismos da região promotora do CYP2E1 foram detectados por PCR-RFLP e para a análise dos genótipos nulos de GSTM1 (GSTM1*0) e GSTT1 (GSTT1*0) foi utilizada a PCR multiplex. Durante o tratamento, 59,6% dos pacientes apresentaram reações adversas aos medicamentos (RAM) e alterações nos marcadores de lesão hepatocelular e colestase, com aumento de 1 a 4 vezes o limite superior de referência. Foi observada forte relação entre RAM e alterações nos marcadores séricos (p< 0,05) e também com o uso de medicação concomitante (p< 0,001). As freqüências dos alelos NAT2*4 e NAT2*6 foram maiores e menores, respectivamente, quando comparadas com outros estudos na população brasileira. O perfil de acetilador lento (alelos NAT2*5, NAT2*6 e NAT2*7) foi associado com manifestação de RAM e hepatotoxicidade. Os portadores dos genótipos NAT2*4/*5 e NAT2*5/*5 apresentaram, respectivamente, risco 2,4 e 5,0 vezes maior de RAM que os portadores dos demais genótipos NAT2 (p< 0,05). O genótipo funcional GSTM1*1/GSTT1*1 foi associado com alterações acentuadas de ALT, AST e ALP (p< 0,05). Enquanto que as variantes da CYP2E1 não foram associadas a alterações no perfil bioquímico ou com risco de RAM ou hepatotoxicidade. Em conclusão, o perfil de acetilação lenta de NAT2 e o genótipo funcional de GSTM1/GSTT1 aumentam a susceptibilidade de lesão hepatocelular e outras RAM induzidas pelos antimicobacterianos utilizados no tratamento da tuberculose. / Polymorphisms in N-acetiltransferase 2 (NAT2), CYP2E1 and glutatione S-transferase (GST) have been associated with differences in response to antituberculosis drugs. The role of the NAT2, CYP2E1 and GSTM1/GSTT1 variants on safety profile of the anti-tuberculosis therapy was evaluated in 99 tuberculosis patients, without co-infection by HIV or hepatitis virus, treated during 6 months. Blood samples were collected before and after the therapy to evaluate serum markers for hepatocelullar damage (ASLT and AST), cholestasis (ALP, GGT and bilirrubin) and kidney function (creatinine). Genomic DNA was extracted from EDTA-blood samples by salting-out method. NAT2 polymorphisms were analyzed by PCR-RFLP and DNA sequencing. CYP2E1 promoter region polymorphisms were detected by PCR-RFLP and for analysis of the null genotypes GSTM1 (GSTM1*0) e GSTT1 (GSTT1*0) PCR multiplex technique was used. During the therapy, 59.6% of the patients had adverse drug reactions (ADR) and alterations on hepatocellular damage and cholestasis serum markers, with increase of 1 to 4 times the upper limit reference level. There was a significant relationship between ADR and serum markers alterations (p< 0,05), as well as, the concomitant medicine (p< 0,001). The frequencies of the NAT2*4 and NAT2*6 alleles were higher and lower, respectively, when compared to other studies in the Brazilian population. The slow acetilator profile (NAT2*5, NAT2*6 and NAT2*7 alleles) was associated with ADR and hepatotoxicity manifestations. The NAT2*4/*5 and NAT2*5/*5 genotypes carriers had, respectively, 2.4 and 5.0 times higher risk for ADR than those carrying the other NAT2 genotypes (p< 0,05). The functional genotype GSTM1*1/GSTT1*1 was associated with enhanced variations on ALT, AST and ALP (p< 0.05). No relationship was found between CYP2E1 variants and variations on biochemical profile or risk for ADR or hepatotoxicity. In conclusion, the NAT2 slow acetilator profile and the GSTM1/GSTT1 functional genotype increase the susceptibility to hepatocellular damage and other ADR induced by antibiotics used in tuberculosis therapy.

O fígado desempenha um papel central na disposição metabólica de vários agentes químicos endógenos e exógenos, incluindo quase todos os fármacos. Neste processo de biotransformação pode ocorrer a formação de metabólitos intermediários altamente reativos que se não forem convenientemente eliminados podem interagir com macromoléculas celulares lesando o órgão. A hepatotoxicidade idiossincrática associada ao uso de antiepilépticos aromáticos (AEA) é bem conhecida e tem sido atribuída ao acúmulo de intermediários tóxicos (areno-óxidos) formados durante a bioativação hepática. Embora a participação de processos imunológicos no mecanismo de ação tóxica dos AEA tenha sido demonstrada, existe a possibilidade de mecanismos adjuvantes envolvendo a toxicidade mitocondrial, evento ainda não explorado na literatura científica. Neste estudo avaliou-se, in vitro, o efeito dos AEA: carbamazepina, fenitoína e fenobarbital, bem como dos seus respectivos metabólitos na função mitocondrial e na indução do estresse oxidativo em mitocôndrias de fígado de rato, como possível mecanismo de ação hepatotóxica desses fármacos. Sistema microssomal hepático de rato foi utilizado para bioativação dos fármacos e produção dos respectivos metabólitos in vitro. Sem a bioativação, somente o fenobarbital (em concentrações elevadas) apresentou efeitos inibidores sobre o estado 3 da respiração, síntese de ATP e potencial de membrana, sem, contudo induzir o estresse oxidativo. Quando bioativados, todos os fármacos apresentaram efeitos sobre a função mitocondrial através de processo mediado por estresse oxidativo. Todos os fármacos bioativados afetaram a respiração mitocondrial, causando diminuição do consumo de oxigênio no estado 3, diminuição do RCR e aumento do consumo de oxigênio no estado 4. Foram também evidenciadas alterações na captação/liberação de cálcio, inibição da síntese de ATP, diminuição do potencial de membrana e inibição do intumescimento mitocondrial induzido pelo cálcio. A oxidação de proteínas e lipídeos mitocondriais foi demonstrada pela formação de proteínas carboniladas, diminuição de proteínas com grupamentos sulfidrila, aumento de malondialdeído (MDA) e pela oxidação da cardiolipina. O sistema de defesa antioxidante mitocondrial também foi afetado, como evidenciado pela diminuição da relação GSH/GSSG (glutationa reduzida/glutationa oxidada). Os resultados sugerem fortemente a participação do dano mitocondrial, mediado pelo estresse oxidativo causado pelos metabólitos dos AEA, no desenvolvimento da hepatotoxicidade idiossincrática induzida por esses fármacos. / The liver plays a central role in the metabolic disposition of various endogenous and exogenous chemicals, including almost all drugs. During the biotransformation process, highly reactive metabolites can be produced, and if they are not detoxified, they can interact with cellular macromolecules and cause organ injury. Idiosyncratic hepatotoxicity is a well-known complication associated with aromatic antiepileptic drugs (AAED), and it has been suggested to occur due to the accumulation of toxic arene oxide metabolites. Although the participation of an immune process in the toxic action mechanism of AAED has been demonstrated, adjuvant mechanisms involving mitochondrial toxicity is also possible and such event has not been studied yet. Therefore, we investigated, in vitro, the effects of carbamazepine (CB), phenytoin (PT), phenobarbital (PB) and their respective metabolites on the hepatic mitochondrial function as well as their ability to induce oxidative stress in rat liver mitochondria, as a possible hepatotoxic action mechanism. The murine hepatic microsomal system was used to bioactivate the drugs and to produce the anticonvulsant metabolites in vitro. As an unaltered drug, only phenobarbital (in high concentrations) presented inhibitory effects on state 3 respiration, ATP synthesis, and membrane potential; however, it did not induce oxidative stress. All the bioactivated drugs affected mitochondrial function through an oxidative stress-mediated process. All the bioactivated drugs affected mitochondrial function causing decrease in state 3 respiration, decrease in RCR and increase in state 4 respiration. They also caused impairment of Ca+2 uptake /release, decrease in ATP synthesis, decrease in membrane potential and inhibition of calcium-induced swelling. Oxidation of proteins and lipids was evidenced by carbonil proteins formation, decrease in thiol proteins, increase in malonaldehyde (MDA) and cardiolipin oxidation. The mitochondrial antioxidant defense system was also affected, as evidenced by the decreased GSH/GSSG ratio (reduced glutathione/oxidized glutathione). Results strongly suggest the involvement of mitochondrial damage, which is mediated by the oxidative stress caused by the AAED metabolites, in the development of AAED-induced idiosyncratic hepatotoxicity.

La cholestase intrahépatique est une manifestation fréquente des lésions hépatiques induites par les médicaments; Cependant, les mécanismes impliqués sont peu connus. Nous avons cherché à étudier les mécanismes de la cholestase induite par les médicaments afin d’améliorer sa détection précoce en utilisant les cellules HepaRG humaines. Tout d'abord, nous avons prouvé que les canalicules biliaires (BC) subissaient des contractions spontanées, essentielles pour l'efflux d’acides biliaires et nécessitaient des séries d’alternance dans la phosphorylation/déphosphorylation de la chaîne légère de myosine (MLC2). La courte exposition à des composés cholestatiques a révélé que la modulation des BC était associée à des perturbations de la voie de signalisation ROCK/MLCK. Afin de confirmer notre étude, 12 médicaments cholestatiques et six non cholestatiques ont été analysés et nous avons démontré que tous les médicaments cholestatiques classés sur la base de résultats cliniques provoquaient des perturbations dans la dynamique des BC (dilatation ou constriction), et altéraient la voie de signalisation ROCK/MLCK, tandis que les composés non cholestatiques n'avaient pas d'effet. Nous avons également prouvé que ces changements étaient plus spécifiques que la mesure de l'inhibition de l’efflux comme marqueurs prédictifs non cliniques de la cholestase induite par les médicaments. Afin de confirmer et d’étendre ces conclusions, nous avons analysé les mécanismes impliqués dans les effets cytotoxiques et cholestatiques induits par 4 médicaments de la famille des antagonistes des récepteurs de l'endothéline: deux ayant un lien avec des cas cliniques d'hépatotoxicité (sitaxentan) et/ou cholestase (bosentan), et deux n’ayant pas été impliqués dans l’élévation de transaminases hépatiques ou de bilirubine (ambrisentan et macitentan). Les résultats montrent que le macitentan récemment commercialisé et ayant une structure chimique similaire à celle du bosentan, était capable de causer, comme ce dernier, des altérations in vitro des BC. En revanche, l'ambrisentan n’était pas hépatotoxique et le sitaxentan qui a été retiré du marché pour des cas d’hépatotoxicité, n’affectait pas la dynamique canaliculaire. / Intrahepatic cholestasis represents a frequent manifestation of drug-induced liver injuries; however, the mechanisms involved in such injuries are poorly understood. We aimed to investigate mechanisms underlying drug-induced cholestasis and improve its early detection using human HepaRG cells. First, we proved that bile canaliculi (BC) underwent spontaneous contractions, which are essential for bile acid efflux and required alternations in myosin light chain (MLC2) phosphorylation/dephosphorylation. A short exposure to cholestatic compounds revealed that BC dynamics was altered and associated with impairment of the ROCK/MLCK pathway. Then, in order to confirm our study, 12 cholestatic drugs and six noncholestatic drugs were analyzed and we demonstrated that all cholestatic drugs classified on the basis of reported clinical findings caused disturbances of both BC dynamics (dilatation or constriction), and alteration of the ROCK/MLCK signaling pathway, whereas noncholestatic compounds had no effect. We also proved that these changes were more specific than efflux inhibition measurements alone as predictive nonclinical markers of drug-induced cholestasis. To confirm and extend these conclusions, we analyzed the mechanisms involved in cytotoxic and cholestatic effects induced by the 4 main drugs from the endothelin receptor antagonists family: two related to clinical cases of hepatotoxicity (sitaxentan) and/or cholestasis (bosentan), and two that have not been reported to cause elevation of liver transaminases or bilirubin (ambrisentan and macitentan). The results showed that like bosentan, the structurally similar recently marketed drug, macitentan, could cause in vitro major BC alterations. By contrast, ambrisentan appeared as a safe drug and sitaxentan that has been withdrawn from the market for hepatotoxic cases, did not impair BC dynamics.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:55:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane de Pauli Pereira.pdf: 1503472 bytes, checksum: 59921819ab10ff8a49c25d968609430f (MD5) Previous issue date: 2012-03-20 / This study evaluated the effects of the venom from Crotalus durissus terrificus and snakebite serum on the clinical signs and liver function in 120 Wistar rats by performing physical examinations, laboratory and histopathology tests. The animals were divided into four experimental groups of thirty animals in each group. The control group (C) - received only solution of sodium chloride 0.9%; Group venom (V) - received 1mg/kg venom; Group snakebite serum (S) - received the indicated dose snakebite serum to neutralize the poison; Poison and serum group (VS) - received venom and the snakebite serum six hours later. The clinical evaluation and specimen obtained for laboratory and histological examinations were performed at time 2 hours, 8 hours and 24 hours in all groups. It was observed for the S Group elevation of serum enzyme alkaline phosphatase (FA), inflammatory reaction, changes in Kupffer cells, necrosis and hyaline degeneration; Group V heart rate decrease over time, increase in rectal temperature (TR), increased FA, increase of serum aspartate aminotransferase (AST), inflammatory infiltrate, changes in Kupffer cells, necrosis and hyaline degeneration; Group VS increased TR and also respiratory rate, elevated serum FA, AST and alanine aminotransferase (ALT), inflammatory reaction, changes in Kupffer cells, necrosis and hyaline degeneration. The results indicate that the venom and snakebite serum alter the clinical parameters and cause liver damage at the doses and times studied. However, further studies with the venom and antivenom to be able to understand the effect of time and changes in the percentage contribution of hepatotoxicity in serum isolated. In addition, to investigate the need for additional treatments to protect the liver. / Este estudo avaliou os efeitos hepatotóxicos do veneno de Crotalus durissus terrificus e soro antiofídico em 120 ratos Wistar, através da realização de exames físico, laboratorial e histopatológico. Os animais foram divididos em quatro grupos experimentais, com trinta animais em cada grupo, sendo: grupo controle (C) - recebeu solução de cloreto de sódio 0,9%; grupo veneno (V) - recebeu veneno crotálico 1mg/Kg; grupo soro antiofídico (S) - recebeu soro antiofídico na dose indicada para neutralizar o veneno; grupo veneno e soro (VS) - recebeu veneno crotálico e após 6 horas o soro antiofídico. A avaliação clínica e a colheita de material para exames laboratorial e histopatológico do fígado foram realizadas nos momentos 2 horas (n=10), 8 horas (n=10) e 24 horas (n=10) para todos os grupos. Observou-se para o grupo S elevação sérica da enzima fosfatase alcalina (FA), infiltrado inflamatório, alterações nas células de Kupffer, necrose e degeneração de hialina; Grupo V diminuição da frequência cardíaca no decorrer do tempo, aumento na temperatura retal (TR), elevação da FA, elevação sérica da aspartato aminotransferase (AST), infiltrado inflamatório, alterações nas células de Kupffer, necrose e degeneração de hialina; Grupo VS aumento da TR e na frequência respiratória, elevação sérica da FA, elevação sérica da AST, elevação sérica da alanina aminotransferase (ALT), infiltrado inflamatório, alterações nas células de Kupffer, necrose e degeneração de hialina. Os resultados encontrados indicam que o veneno crotálico e o soro antiofídico, associados ou não, alteram os parâmetros clínicos e provocam danos hepáticos nas doses e momentos estudados. No entanto, são necessários novos estudos com o veneno crotálico e a soroterapia para que se possa entender o efeito do tempo nas alterações e a porcentagem de contribuição do soro isolado na hepatotoxicidade. Além disso, investigar a necessidade de tratamentos complementares para a proteção hepática.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane de Pauli Pereira.pdf: 1503472 bytes, checksum: 59921819ab10ff8a49c25d968609430f (MD5) Previous issue date: 2012-03-20 / This study evaluated the effects of the venom from Crotalus durissus terrificus and snakebite serum on the clinical signs and liver function in 120 Wistar rats by performing physical examinations, laboratory and histopathology tests. The animals were divided into four experimental groups of thirty animals in each group. The control group (C) - received only solution of sodium chloride 0.9%; Group venom (V) - received 1mg/kg venom; Group snakebite serum (S) - received the indicated dose snakebite serum to neutralize the poison; Poison and serum group (VS) - received venom and the snakebite serum six hours later. The clinical evaluation and specimen obtained for laboratory and histological examinations were performed at time 2 hours, 8 hours and 24 hours in all groups. It was observed for the S Group elevation of serum enzyme alkaline phosphatase (FA), inflammatory reaction, changes in Kupffer cells, necrosis and hyaline degeneration; Group V heart rate decrease over time, increase in rectal temperature (TR), increased FA, increase of serum aspartate aminotransferase (AST), inflammatory infiltrate, changes in Kupffer cells, necrosis and hyaline degeneration; Group VS increased TR and also respiratory rate, elevated serum FA, AST and alanine aminotransferase (ALT), inflammatory reaction, changes in Kupffer cells, necrosis and hyaline degeneration. The results indicate that the venom and snakebite serum alter the clinical parameters and cause liver damage at the doses and times studied. However, further studies with the venom and antivenom to be able to understand the effect of time and changes in the percentage contribution of hepatotoxicity in serum isolated. In addition, to investigate the need for additional treatments to protect the liver. / Este estudo avaliou os efeitos hepatotóxicos do veneno de Crotalus durissus terrificus e soro antiofídico em 120 ratos Wistar, através da realização de exames físico, laboratorial e histopatológico. Os animais foram divididos em quatro grupos experimentais, com trinta animais em cada grupo, sendo: grupo controle (C) - recebeu solução de cloreto de sódio 0,9%; grupo veneno (V) - recebeu veneno crotálico 1mg/Kg; grupo soro antiofídico (S) - recebeu soro antiofídico na dose indicada para neutralizar o veneno; grupo veneno e soro (VS) - recebeu veneno crotálico e após 6 horas o soro antiofídico. A avaliação clínica e a colheita de material para exames laboratorial e histopatológico do fígado foram realizadas nos momentos 2 horas (n=10), 8 horas (n=10) e 24 horas (n=10) para todos os grupos. Observou-se para o grupo S elevação sérica da enzima fosfatase alcalina (FA), infiltrado inflamatório, alterações nas células de Kupffer, necrose e degeneração de hialina; Grupo V diminuição da frequência cardíaca no decorrer do tempo, aumento na temperatura retal (TR), elevação da FA, elevação sérica da aspartato aminotransferase (AST), infiltrado inflamatório, alterações nas células de Kupffer, necrose e degeneração de hialina; Grupo VS aumento da TR e na frequência respiratória, elevação sérica da FA, elevação sérica da AST, elevação sérica da alanina aminotransferase (ALT), infiltrado inflamatório, alterações nas células de Kupffer, necrose e degeneração de hialina. Os resultados encontrados indicam que o veneno crotálico e o soro antiofídico, associados ou não, alteram os parâmetros clínicos e provocam danos hepáticos nas doses e momentos estudados. No entanto, são necessários novos estudos com o veneno crotálico e a soroterapia para que se possa entender o efeito do tempo nas alterações e a porcentagem de contribuição do soro isolado na hepatotoxicidade. Além disso, investigar a necessidade de tratamentos complementares para a proteção hepática.

Pentachlorophenol, (PCP) is an organochlorine compound which was first developed in the 1930’s. PCP is said to be the most toxic of the chlorophenols and is classified as a hazardous substance and a probable human carcinogen. PCP has proven to be cytotoxic to a number of cell lines translating to its effect on various organs. The aim of the study was to assess organochlorine-induced hepatotoxicity in a mechanistic manner using an in-house developed procedure. Also, the possible hepatoprotective effect of methanolic extracts of the bark of two medicinal plants, Burkea africana (BA) and Syzygium cordatum (SC), as well as the known hepatoprotective agent, N-acetyl cysteine (NAC), were investigated. In addition to PCP, two of its major metabolites, tetrachloro-1,2-hydroquinone (TCHQ) and tetrachloro-1,4-benzoquinone (TCBQ) were also evaluated. A hepatocarcinoma cell line (HepG2) was used to investigate the effect of these compounds on different parameters of cellular function. Cytotoxicity was assessed using the neutral red uptake assay. Cytochrome P4501A1 (CYP1A1) activity was determined using ethoxy-resorufin-O-deethylation as surrogate. Generation of reactive oxygen species (ROS) was investigated by measuring dichlorofluorescein diacetate cleavage. Effects on mitochondrial membrane potential were determined using JC-1 staining, whilst necrosis was investigated by assessing plasma membrane integrity using propidium iodide (PI)staining. The degree of apoptotic death was determined by quantifying caspase-3 activity. Assays were repeated with an additional 1 h pre-treatment of the cells with either NAC, SC or BA in order to investigate whether these compounds were able to protect against the toxicity induced by PCP and its metabolites. The IC50 values of PCP, TCHQ and TCBQ were 68.0, 144.0 and 129.4 μM, respectively. All three test compounds induced CYP1A1 activity with PCP being the most potent. TCBQ produced extensive ROS generation. TCHQ also induced ROS generation, whilst PCP appeared to have no significant effect on ROS generation. All test compounds caused mitochondrial depolarization. None of the test compounds caused an increase in necrotic cell death. PCP, TCHQ and TCBQ had negligible effects on apoptosis. Both SC and BA alleviated the toxic effects observed in cells treated with PCP. Minor increases in viability occurred in cells pre-treated with plant extracts prior to exposure to both metabolites. NAC, as well as both plant extracts, greatly reduced CYP 1A1 activity induced by PCP. NAC, SC and BA exacerbated CYP1A1 induction in cells exposed to concentrations of TCBQ and TCHQ that initially produced little or no effect on CYP1A1 activity. Contrarily, decreased CYP1A1 activity was observed in cells exposed to concentrations of TCBQ and TCHQ where extensive induction of CYP1A1 occurred. NAC, as well as both plant extracts, suppressed ROS generation in cells exposed to all test compounds. In cells exposed to PCP and TCBQ more extensive mitochondrial depolarization was seen when pre-treated with NAC and plant extracts than when exposed to the compounds alone. Negligible effects were seen in pre-treated cells exposed to TCHQ. BA and SC caused increases in necrotic death in cells exposed to the test compounds. NAC, BA and SC had negligible effects on the changes in caspase-3 activity induced by the test compounds. From the results it is proposed that PCP induces its own metabolism by increasing CYP1A1 activity. It also causes mitochondrial insult which could lead to the opening of the mitochondrial permeability transition pore and subsequent release of cytochrome C, activation of caspases and eventually apoptotic cell death. With regard to TCHQ and TCBQ, results suggest that extensive ROS generation caused damage to various cellular macromolecules and that this could be the main cause of their toxicity. NAC, SC and BA appeared to alleviate toxicity in certain instances. Further investigation is required in order to assess them as possible hepatoprotective agents. Copyright / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2011. / Pharmacology / unrestricted