This thesis is focused on the development, preclinical evaluation, and optimization of radiotracers for the detection of gastrin-releasing peptide receptor (GRPR)-expressing tumors. The work is divided into three distinct parts: (1) the development of bombesin (BN) antagonist (RM26)-based imaging radiotracers for the detection of GRPR-expressing tumors using different positron emission tomography (PET) and single photon emission computed tomography (SPECT) radionuclides (68Ga, 18F and 111In), (2) the establishment of a method to monitor the ligand-G protein-coupled receptor (GPCR) interaction in real time without requiring purification and stabilization of the receptors, and (3) the evaluation of radiopeptide structure-related factors (length of mini-PEG linker and composition of chelator for metal labeling) affecting the in vitro and in vivo characteristics of RM26-based tracers. We demonstrated the possibility of high-contrast in vivo imaging of GRPR-expressing xenografts despite the physiological expression of GRPR in abdominal organs. Fast radioactivity clearance from the blood and healthy organs, including receptor-positive organs, and long retention in the tumors resulted in high tumor-to-background ratios. A novel real-time assay for measuring the kinetics of the radiotracers targeting GPCR was evaluated. Living cells were used instead of purified receptors in this technology, bringing the developmental work one step closer to the true target environment (imaging in living systems). The comparative study of 68Ga-labeled NOTA-PEGn-RM26 with di-, tri-, tetra- and hexaethylene glycol chains demonstrated that the addition of only a few units of ethylene glycol to the spacer is insufficient to appreciably affect the biodistribution of the radiopeptide. Finally, a comparative study of 68Ga-labeled PEG2-RM26 analogs N-terminally conjugated to NOTA, NODAGA, DOTA or DOTAGA highlighted the influence of the chelator on the targeting properties of the radiopeptide. The main conclusion that can be drawn from this thesis is that 68Ga-NOTA-PEG2-RM26 has favorable biodistribution properties, such as rapid clearance from blood and tissues with physiological GRPR expression levels and long retention in GRPR-expressing tumors, and that this radiopeptide is potentially suitable for initial clinical investigation.

O câncer de próstata é considerado o segundo mais comum na população masculina em todo o mundo e ocupa a 15ª posição em mortes por câncer, em homens, representando cerca de 6% do total de mortes por câncer no mundo. O antígeno de membrana prostático específico (PSMA) é uma glicoproteína tipo II transmembrânica superexpressa no câncer de próstata, suas metástases e em neovascularizações relacionadas a tumores sólidos, que tem estimulado o desenvolvimento de pequenas moléculas inibidoras do receptor de PSMA, que carreguem agentes terapêuticos. Este trabalho pretendeu estudar de forma inédita a marcação e estabilidade radioquímica do Glu-NH-CO-NH-Lys(Ahx)-DOTA com 177Lu (PSMA-DOTA-177Lu) e avaliar seu potencial para a terapia do câncer de próstata. O radiofármaco foi obtido com pureza radioquímica elevada (PR > 95%) em todas as condições estudadas e permaneceu inalterada em ≤ - 20 °C até 48 horas, mesmo em atividade específica alta (74 MBq/μg). O ensaio de ligação específica do PSMADOTA- 177Lu mostrou que a fração do peptídeo que se ligou às células LNCaP de tumor de próstata foi de 1,79 ± 0,21 %, 2,47 ± 0,03 %, 3,07 ± 0,01 % e 4,13 ± 0,27%, para as concentrações de 0,15 x 106, 0,3 x 106, 0,5 x 106 e 1 x 106 células, respectivamente. O ensaio de internalização do PSMA-DOTA-177Lu sugere que o maior percentual da ligação específica do radiofármaco às células LNCaP corresponde à fração da ligação de superfície (99,03 ± 0,84 %). Os parâmetros farmacocinéticos determinados no estudo in vivo em camundongos Balb/c são compatíveis com o rápido clareamento sanguíneo e excreção renal, além de apresentar apreciável captação tumoral in vivo (2,76 ± 1,21 % Al/g) após 4 horas de administração do radiofármaco. Os estudos em estabilidade em soro humano demonstram estabilidade alta do radiofármaco PSMA-DOTA-177Lu por um período de até 24 horas, que foi confirmada pela baixa captação óssea demonstrada nos estudos in vivo de biodistribuição. O estudo de variação da atividade possibilitou estabelecer a atividade específica ideal (MBq/μg), que será extrapolada para um piloto de produção do radiofármaco. Os resultados favoráveis deste estudo encorajam a perspectiva de realização de ensaio clínico controlado deste novo radiofármaco, avaliando seu potencial para aplicação no tratamento do câncer de próstata. / Prostate cancer is the second most frequently worldwide diagnosed cancer among males and ranks the 15th common cause of death from cancer in men, comprising 6% of the world\'s total cancer deaths. The prostate specific membrane antigen (PSMA) is a type II transmembrane glycoprotein, which is overexpressed in prostate cancer as well as in the neovasculature of solid tumors and metastasis. These features render PSMA an ideal target for developing small molecules inhibitors of PSMA and therapeutic approaches to targeted drugs delivery. This work intended to study in an unprecedented way the radiochemical labeling and stability of Glu-NHCO- NH-Lys (Ahx)-DOTA with 177Lu (177Lu-PSMA-DOTA) and its potential anti-tumor effects in prostate cancer. The radiopharmaceutical PSMA-177Lu was obtained with high radiochemical purity (RP > 95%) under all studied conditions and remained unchanged up to 48 hours (high at ≤ -20 °C), even at high specific activity (74 MBq / μg). The cellular uptake of PSMA-DOTA-177Lu was determined using PSMAexpressing LNCaP cells and showed a binding of 1.79 ± 0.21%, 2.47 ± 0.03%, 3.07 ± 0.01% and 4.13 ± 0.27%, to 0.15 × 106, 0.3 × 106, 0.5 × 106 and 1 × 106 LNCaP cells, respectively. The PSMA-DOTA-177Lu internalization assay revealed that the membrane-bound activity (non-internalized peptide) to LNCap cells, was 99.03 ± 0.84%. Moreover, the pharmacokinetic in vivo studies performed in Scid mice resulted in a rapid blood clearance and renal excretion, and showed significant tumor uptake (2.76 ± 1.21% lA/g) 4 hours after PSMA-DOTA-177Lu administration. Stability studies in human serum demonstrated high PSMA-DOTA-177Lu stability over 24 hours, which is in agreement with the low bone uptake obtained in the in vivo biodistribution studies. Furthermore, the comparative study aiming to establish the ideal PSMA-DOTA-177Lu specific activity (MBq / μg) will be considered for further radiopharmaceutical production. The pre-clinical data obtained from this study suggested a great potential for PSMA-DOTA-177Lu to be included in clinical trials and to make a major contribution to the treatment of prostate cancer.

O câncer de próstata é considerado o segundo mais comum na população masculina em todo o mundo e ocupa a 15ª posição em mortes por câncer, em homens, representando cerca de 6% do total de mortes por câncer no mundo. O antígeno de membrana prostático específico (PSMA) é uma glicoproteína tipo II transmembrânica superexpressa no câncer de próstata, suas metástases e em neovascularizações relacionadas a tumores sólidos, que tem estimulado o desenvolvimento de pequenas moléculas inibidoras do receptor de PSMA, que carreguem agentes terapêuticos. Este trabalho pretendeu estudar de forma inédita a marcação e estabilidade radioquímica do Glu-NH-CO-NH-Lys(Ahx)-DOTA com 177Lu (PSMA-DOTA-177Lu) e avaliar seu potencial para a terapia do câncer de próstata. O radiofármaco foi obtido com pureza radioquímica elevada (PR > 95%) em todas as condições estudadas e permaneceu inalterada em ≤ - 20 °C até 48 horas, mesmo em atividade específica alta (74 MBq/μg). O ensaio de ligação específica do PSMADOTA- 177Lu mostrou que a fração do peptídeo que se ligou às células LNCaP de tumor de próstata foi de 1,79 ± 0,21 %, 2,47 ± 0,03 %, 3,07 ± 0,01 % e 4,13 ± 0,27%, para as concentrações de 0,15 x 106, 0,3 x 106, 0,5 x 106 e 1 x 106 células, respectivamente. O ensaio de internalização do PSMA-DOTA-177Lu sugere que o maior percentual da ligação específica do radiofármaco às células LNCaP corresponde à fração da ligação de superfície (99,03 ± 0,84 %). Os parâmetros farmacocinéticos determinados no estudo in vivo em camundongos Balb/c são compatíveis com o rápido clareamento sanguíneo e excreção renal, além de apresentar apreciável captação tumoral in vivo (2,76 ± 1,21 % Al/g) após 4 horas de administração do radiofármaco. Os estudos em estabilidade em soro humano demonstram estabilidade alta do radiofármaco PSMA-DOTA-177Lu por um período de até 24 horas, que foi confirmada pela baixa captação óssea demonstrada nos estudos in vivo de biodistribuição. O estudo de variação da atividade possibilitou estabelecer a atividade específica ideal (MBq/μg), que será extrapolada para um piloto de produção do radiofármaco. Os resultados favoráveis deste estudo encorajam a perspectiva de realização de ensaio clínico controlado deste novo radiofármaco, avaliando seu potencial para aplicação no tratamento do câncer de próstata. / Prostate cancer is the second most frequently worldwide diagnosed cancer among males and ranks the 15th common cause of death from cancer in men, comprising 6% of the world\'s total cancer deaths. The prostate specific membrane antigen (PSMA) is a type II transmembrane glycoprotein, which is overexpressed in prostate cancer as well as in the neovasculature of solid tumors and metastasis. These features render PSMA an ideal target for developing small molecules inhibitors of PSMA and therapeutic approaches to targeted drugs delivery. This work intended to study in an unprecedented way the radiochemical labeling and stability of Glu-NHCO- NH-Lys (Ahx)-DOTA with 177Lu (177Lu-PSMA-DOTA) and its potential anti-tumor effects in prostate cancer. The radiopharmaceutical PSMA-177Lu was obtained with high radiochemical purity (RP > 95%) under all studied conditions and remained unchanged up to 48 hours (high at ≤ -20 °C), even at high specific activity (74 MBq / μg). The cellular uptake of PSMA-DOTA-177Lu was determined using PSMAexpressing LNCaP cells and showed a binding of 1.79 ± 0.21%, 2.47 ± 0.03%, 3.07 ± 0.01% and 4.13 ± 0.27%, to 0.15 × 106, 0.3 × 106, 0.5 × 106 and 1 × 106 LNCaP cells, respectively. The PSMA-DOTA-177Lu internalization assay revealed that the membrane-bound activity (non-internalized peptide) to LNCap cells, was 99.03 ± 0.84%. Moreover, the pharmacokinetic in vivo studies performed in Scid mice resulted in a rapid blood clearance and renal excretion, and showed significant tumor uptake (2.76 ± 1.21% lA/g) 4 hours after PSMA-DOTA-177Lu administration. Stability studies in human serum demonstrated high PSMA-DOTA-177Lu stability over 24 hours, which is in agreement with the low bone uptake obtained in the in vivo biodistribution studies. Furthermore, the comparative study aiming to establish the ideal PSMA-DOTA-177Lu specific activity (MBq / μg) will be considered for further radiopharmaceutical production. The pre-clinical data obtained from this study suggested a great potential for PSMA-DOTA-177Lu to be included in clinical trials and to make a major contribution to the treatment of prostate cancer.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第23088号 / 医博第4715号 / 新制||医||1050(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 柳田 素子, 教授 岩田 想, 教授 浅野 雅秀 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Background and Aims Gliomas account for over half of all primary brain tumours and have a very poor prognosis, with a median survival of less than two years. There is an urgent and unmet clinical need to develop new therapies against glioma. Recent reports have indicated the overexpression of FPR1 in gliomas particularly in high grade gliomas. The aim of this project was to identify and synthesise small molecule FPR1 antagonists, and to demonstrate a proof of principle in preclinical in vitro and in vivo models that small molecule FPR1 antagonism can retard expansion of glioma. Methods A number of small molecule FPR1 antagonists were identified by in silico design, or from the literature and then were prepared using chemical synthesis. FPR1 antagonists were evaluated in vitro for their ability to abrogate FPR1-induced cellular responses in a range of models including calcium mobilisation, cell migration, and invasion. The efficacy of FPR1 antagonist ICT12035 in vivo was assessed in a U-87 MG subcutaneous xenograft model. Results Virtual high throughput screening using a homology model of FPR1 led to the identification of two small molecule FPR1 antagonists. At the same time chemical synthesis of two other antagonists, ICT5100 and ICT12035 as well as their analogues were carried out. The FPR1 antagonists were assessed in calcium flux assay which gave an insight into their structure-activity relationship. Further investigation of both ICT5100 and ICT12035 demonstrated that both small molecule FPR1 antagonists were effective at abrogating FPR1-induced calcium mobilisation, migration, and invasion in U- 87 MG in vitro models in a dose-dependent manner. ICT12035 is a particularly selective and potent inhibitor of FPR1 with an IC50 of 37.7 nM in calcium flux assay. Additionally, it was shown that the FPR1 antagonist ICT12035 was able to arrest the growth rate of U-87 MG xenografted tumours in mice. Conclusion The results demonstrate that targeting FPR1 by a small molecule antagonist such as ICT12035, could provide a potential new therapy for the treatment of glioblastoma. / Yorkshire Cancer Research

In Acute Myocardial Infarction (AMI), inflammation is a prerequisite for healing but it can paradoxically extend tissue injury; hence it needs to be modulated. Here, we investigated the role of the pro resolving GPCR FPR2/ALX and its agonist Annexin A1 (AnxA1) in AMI using mice lacking of the Fpr2/3 genes and with an in-frame GFP gene ‘knocked-in’. We developed protocols aimed to determine GFP expression as an indication of Fpr2 gene activity. Also, the Left Anterior Descending Coronary Artery of male Fpr2/3 KO and littermate controls (WT) was occluded for 30min and re-opened for 90min. At the end tissue injury and inflammatory response were studied. A significant proportion of Fpr2/3 KO perished during the procedure. The rest survived up to 90 min and exhibited a larger infarct size, with higher troponin I and inflammation markers (KC, TNFα) than WT animals. At the end of reperfusion, Fpr2/3 KO displayed an unbalanced production of pro and anti-inflammatory lipids (higher PGE2, PGI2, LTB4 and attenuated PGA1, RvD2, LXA4) and a deregulated activation of the cardioprotective IL-6/JAK/STAT3 signalling. Administration of AnxA1 afforded cardioprotection (reduction of infarct size; Troponin I, Caspase3 activity and TNFα) in WT but not in Fpr2/3 KO. A parallel in vitro investigation on the functional FPR2/ALX domains required by AnxA1 and other agonists was also conducted. HEK-293 cells transfected with FPR1, FPR2/ALX and FPR1/FPR2 chimeric receptor were used and calcium flux, 4 pERK and gene modulation analysed. AnxA1 required the N-terminus and the II and III extracellular loops of FPR2/ALX to evoke canonical responses. SAA interacted/activated the I and the II extracellular loops of FPR2/ALX, whereas the compound 43 suffices the I extracellular loop. In summary, the FPR2/AnxA1 pathway exerts a protective role in AMI. AnxA1 mimetic that activated selective FPR2/ALX domains can be synthetize to prevent tissue damage caused by AMI.

Meduloblastoma é o tumor intracranial mais comum em crianças, provavelmente derivado de células precursoras da camada granular externa do cerebelo durante seu desenvolvimento. O tratamento padrão consiste em cirurgia, radioterapia e quimioterapia, que produzem graves sequelas nos pacientes e garantem uma sobrevida baixa, o que demonstra a necessidade de novas alternativas terapêuticas para a doença. Evidências demonstram que o receptor do peptídeo liberador de gastrina (GRPR) está superexpresso em diversos tumores humanos, assim como seu agonista (GRP) pode atuar como um fator de crescimento autócrino em tumores cerebrais. No presente estudo, avaliamos a expressão de GRPR e o efeito de seus agonistas, bombesina (BB) e GRP, além do antagonista RC-3095, sobre a viabilidade celular de linhagens de meduloblastoma humano DAOY, D283 e ONS76. Mostramos que meduloblastomas, apesar de expressarem GRPR, não têm sua viabilidade celular afetada por agonistas e antagonista desse receptor. Uma vez que há evidências de que BDNF (fator neurotrófico derivado de cérebro) esteja relacionado à diferenciação celular em meduloblastomas, também avaliamos o efeito de BDNF sobre a viabilidade celular das linhagens de meduloblastoma humano. As linhagens DAOY e D283 tiveram sua viabilidade celular reduzida pela presença de BDNF. Uma vez que a via da PKA tem sido implicada na iniciação e progressão de vários tumores, também avaliamos o efeito de rolipram, um inibidor de fosfodiesterase tipo IV, sobre a viabilidade celular das linhagens de meduloblastoma humano, sendo que rolipram reduziu a viabilidade celular de todas as linhagens estudadas. Os receptores de BDNF e a via da PKA podem, portanto, ser alvos moleculares promissores para o desenvolvimento de novas terapias para meduloblastomas. / Medulloblastoma is the most common intracranial tumor in children and is believed to arise from the precursor cells of the external granule layer of the developing cerebellum. The standard treatment, consisting of surgery, craniospinal radiotherapy and chemotherapy, produces severe sequelae in patients and provides a poor overall survival, indicating the need for new therapeutic alternatives for treating this disease. Evidences show that the gastrin releasing peptide receptor (GRPR) is overexpressed in various human tumors and its agonist (GRP) can act as an autocrine growth factor in brain tumors. In the present study, we evaluated GRPR expression, as well as the effect of its agonists, bombesin (BB) and GRP, and its antagonist RC-3095, over cell viability of the human medulloblastoma cell lines DAOY, D283 and ONS76. We found that medulloblastomas, in spite of expressing GRPR, do not have its viability affected by the presence of agonists and antagonist of this receptor. Since there are evidences that BDNF (brain-derived neurotrophic factor) is related to cell differentiation in medulloblastomas, we also evaluated the effect of BDNF over the viability of medulloblastoma cell lines. The viability of the cell lines DAOY and D283 was reduced by the presence of BDNF. Since the PKA pathway has been implicated in the initiation and progression of various tumors, we also evaluated the effect of rolipram, a phosphodiesterase IV inhibitor, over the viability of the same medulloblastoma cell lines and we found that rolipram inhibited the viability of all the cell lines studied. BDNF receptors, as well as the PKA pathway, may be therefore promising molecular targets for the development of new therapies for treating medulloblastomas.

Meduloblastoma é o tumor intracranial mais comum em crianças, provavelmente derivado de células precursoras da camada granular externa do cerebelo durante seu desenvolvimento. O tratamento padrão consiste em cirurgia, radioterapia e quimioterapia, que produzem graves sequelas nos pacientes e garantem uma sobrevida baixa, o que demonstra a necessidade de novas alternativas terapêuticas para a doença. Evidências demonstram que o receptor do peptídeo liberador de gastrina (GRPR) está superexpresso em diversos tumores humanos, assim como seu agonista (GRP) pode atuar como um fator de crescimento autócrino em tumores cerebrais. No presente estudo, avaliamos a expressão de GRPR e o efeito de seus agonistas, bombesina (BB) e GRP, além do antagonista RC-3095, sobre a viabilidade celular de linhagens de meduloblastoma humano DAOY, D283 e ONS76. Mostramos que meduloblastomas, apesar de expressarem GRPR, não têm sua viabilidade celular afetada por agonistas e antagonista desse receptor. Uma vez que há evidências de que BDNF (fator neurotrófico derivado de cérebro) esteja relacionado à diferenciação celular em meduloblastomas, também avaliamos o efeito de BDNF sobre a viabilidade celular das linhagens de meduloblastoma humano. As linhagens DAOY e D283 tiveram sua viabilidade celular reduzida pela presença de BDNF. Uma vez que a via da PKA tem sido implicada na iniciação e progressão de vários tumores, também avaliamos o efeito de rolipram, um inibidor de fosfodiesterase tipo IV, sobre a viabilidade celular das linhagens de meduloblastoma humano, sendo que rolipram reduziu a viabilidade celular de todas as linhagens estudadas. Os receptores de BDNF e a via da PKA podem, portanto, ser alvos moleculares promissores para o desenvolvimento de novas terapias para meduloblastomas. / Medulloblastoma is the most common intracranial tumor in children and is believed to arise from the precursor cells of the external granule layer of the developing cerebellum. The standard treatment, consisting of surgery, craniospinal radiotherapy and chemotherapy, produces severe sequelae in patients and provides a poor overall survival, indicating the need for new therapeutic alternatives for treating this disease. Evidences show that the gastrin releasing peptide receptor (GRPR) is overexpressed in various human tumors and its agonist (GRP) can act as an autocrine growth factor in brain tumors. In the present study, we evaluated GRPR expression, as well as the effect of its agonists, bombesin (BB) and GRP, and its antagonist RC-3095, over cell viability of the human medulloblastoma cell lines DAOY, D283 and ONS76. We found that medulloblastomas, in spite of expressing GRPR, do not have its viability affected by the presence of agonists and antagonist of this receptor. Since there are evidences that BDNF (brain-derived neurotrophic factor) is related to cell differentiation in medulloblastomas, we also evaluated the effect of BDNF over the viability of medulloblastoma cell lines. The viability of the cell lines DAOY and D283 was reduced by the presence of BDNF. Since the PKA pathway has been implicated in the initiation and progression of various tumors, we also evaluated the effect of rolipram, a phosphodiesterase IV inhibitor, over the viability of the same medulloblastoma cell lines and we found that rolipram inhibited the viability of all the cell lines studied. BDNF receptors, as well as the PKA pathway, may be therefore promising molecular targets for the development of new therapies for treating medulloblastomas.

A lesão de isquemia e reperfusão pulmonar (LIRI) é a principal causa de disfunção precoce do enxerto após o transplante pulmonar. Diferentes substâncias têm sido utilizadas na tentativa de proteger o pulmão na fase inicial pós-transplante e melhorar o desempenho do enxerto com pouco resultado tanto a curto quanto em longo prazo. O peptídeo liberador gastrina (GRP) está envolvido na indução de respostas imunes inatas adaptativas por induzir a quimiotaxia de mastócitos, migração de macrófagos e proliferação de células T e fibroblastos. Este agente foi capaz de proteger o dano tecidual em outros modelos experimentais de inflamação, incluindo sepsis pós-isquemia e perfuração de ceco, artrite e colite induzidos por drogas. O efeito protetor foi atribuído ao bloqueio na liberação de citocinas pró-inflamatórias, como da interleucina -1 beta (IL-1G) e TNF- alfa (TNF-H), e inibição de migração de mononucleares. Nesta tese o efeito protetor do antagonista do receptor de peptídeo liberador de gastrina (GRPR), o RC-3095 (RC) endovenosamente administrado antes e depois da reperfusão foi estudado em modelo animal de LIRI. Vinte ratos Wistar foram randomizados em quatro grupos: (SHAM), Isquemia-reperfusão (IR), administração de RC Pré-IR (RC-Pré) e RC Pós-IR (RC-Pós). Após a reperfusão, os animais foram observados por 120 minutos. Foi realizada a análise histológica, com verificação de escala de lesão pulmonar, e imunohistoquímica para Caspase clivada - 9 e oxido nítrico sintetase endotelial (eNOS). Expressão de IL-1G e TNF-H foram quantificadas por Enzime-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). Uma redução significativa na pressão arterial média foi observada nos grupos IR e RC - Pré quando comparado com seus valores antes da reperfusão (p < 0.001). No final do experimento o grupo RC-Pós apresentou uma redução significativa na pressão arterial de oxigênio em relação ao início (p=0.005). Observou-se maior expressão de Caspase - 9 clivada no grupo RC-Pós (p>0.013), quando comparado aos demais grupos. Não houve diferença significativa na captação da eNOS entre os grupos (p=0.206). Os grupos RC - Pré e Pós mostraram discreta redução, não atingindo significância estatística, da IL-1G (p=0.159) e TNF- H (p= 0.260), quando comparado com o grupo IR. Não houve diferença estatística entre as médias dos escores histológicos entre os diferentes grupos. e SHAM. Notavelmente, quando administrado após reperfusão parece potencializar dano celular estimulando a apoptose. Concluindo, a utilização do antagonista do peptídeo liberador de gastrina, RC-3095, não produziu efeito protetor significativo na resposta inflamatória em pulmões de ratos. Estudos adicionais devem ser implementados para confirmar estes achados. / Lung ischemia reperfusion injury (LIRI) is the main cause of early graft dysfunction and death after lung transplantation. Several methods and substances have been used as an attempt to protect the lung during the early phase after transplantation and improve graft performance at short and long term with limited results. The selective gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) antagonist RC-3095 (RC) was shown to protect from damage in various models of inflammation, including sepsis due to cecal ischemia and perforation, drug-induced arthritis and colitis, probably due to the inhibition in the release of proinflammatory cytokines, such as interleukin-1-beta and TNFalpha, as well as interference with mononuclear migration. In this thesis, the protective effect of the selective gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) antagonist RC-3095, administrated intravenous before and after reperfusion was studied in an animal model of LIRI. A total of 20 Wistar rats were randomized in four groups: (SHAM), Ischemia-reperfusion (IR), RC Pre-IR (RCPre) and the RC Post-IR (RC-Post) .The IR groups were submitted to a model of ischemia/reperfusion by clamping of the left pulmonary hilum for 45 minutes followed by reperfusion for 120 minutes. We recorded the hemodynamic parameters, blood gas analysis and histology. We analyzed Cleaved Caspase- 9 and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) by immunohistochemistry. Expression of IL-1G and TNF-H was evaluated by Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). We observed that the final mean arterial pressure significantly decreased in IR and RC Pre-IR compared to their values before reperfusion (p < 0.001).The RC-Post group showed significant decrease of partial pressure of arterial oxygen at the end of the observation compared to baseline (p=0.005). Caspase-9 activity was significantly higher in the RC-Post- IR as compared to the other groups (p < 0.013). No significant differences were observed of eNOS activity among the groups. The groups RC Pre-IR e RC Post-IR did not show a significant decrease of IL-1G (p=0.159) and TNF-H (p= 0.260), as compared to IR. The histological score showed no significant differences among the groups. Notably, its use after reperfusion seems to potentiate cell damage, stimulating apoptosis In conclusion, RC3095, a selective GRPR antagonist failed to demonstrate a significant protective effect in our LIRI model in male Wistar rats. Further studies to address this question are warranted.

Introdução e objetivo: Gastrin-releasing peptide (GRP) está envolvido em diversas funções cerebrais e gastrointestinais, incluindo secreção pancreática, liberação de hormônios peptídeos gastrointestinais e redução da ingestão alimentar. O objetivo deste estudo é testar os efeitos da injeção intraperitoneal do antagonista do receptor GRP sobre o peso, ingestão alimentar, parâmetros metabólicos e bioquímicos e composição corporal. Métodos: Foram utilizados 35 ratos Wistar adultos jovens, submetidos a uma perda ponderal mínima de 7%, divididos em quatro grupos: Grupo Controle (G0) que recebeu injeção de solução salina; Grupo 1 (G1) que recebeu 0,1 mg/kg de RC-3095; Grupo 2 (G2) que recebeu 0,3 mg/kg de RC-3095 e Grupo 3 (G3) que recebeu 1,0 mg/kg de RC-3095 durante 14 dias. Resultados: A variação da média diária de ingestão alimentar foi estatisticamente diferente entre os grupos (F: 3,139; df: 3; P = 0,039) e o G2, que recebeu a dose intermediária de 0,3 mg/kg de RC-3095, mostrou uma ingestão alimentar maior do que o G0 (P = 0,041). Houve um aumento similar do peso, de aproximadamente 22% (F: 0,572; df: 3; P = 0,638), assim como uma média de peso similar dos animais (F: 1,145; df: 9,685; P = 0,338) entre os grupos durante o período do estudo. Porém, a média de peso do G2 foi mais alta do que a média de peso dos animais do G0 (P = 0,042). Ao final do estudo, nenhuma diferença foi observada entre os grupos no total de massa magra ou de massa gorda da carcaça, fígado e pele dos animais. Comparando os níveis séricos de albumina, amilase, glicose, colesterol total, HDL-colesterol e interleucina-6 do Dia 1 (D1) para o Dia 14 (D14), não houve diferença estatisticamente relevante entre os grupos. Entretanto, o nível médio de triglicerídeos no G2 mostrou um aumento maior quando comparado ao G0 (P = 0,038). Conclusões: Neste estudo, a injeção da dose intermediária do antagonista do receptor GRP, o RC-3095 (0,3 mg/kg/dia), em ratos Wistar adultos jovens saudáveis submetidos a perda ponderal, interferiu na ingestão alimentar e no peso médio. Nenhum efeito sobre o ganho de peso, composição corporal ou parâmetros metabólicos e bioquímicos foi observado, exceto um aumento maior do nível sérico de triglicerídeos. Estes resultados demonstram alguns dos efeitos fisiológicos do GRP sobre a ingestão alimentar e peso, ampliando possibilidades de futuros estudos sobre fome, saciedade e metabolismo de macronutrientes ou em animais submetidos a uma condição de estresse maior, como o câncer. / Introduction and Objective: Gastrin-releasing peptide (GRP) is involved in several brain and gastrointestinal functions, including pancreatic secretion, gastrointestinal peptide hormone release, and reduction of food intake. We tested the effects of an intraperitoneal injection of the GRP receptor (GRPR) antagonist RC-3095 on weight, food intake, biochemical metabolic parameters, and body composition. Methods: Thirty-five young adult male Wistar rats, submitted to a minimal weight loss of 7%, were divided into four groups: the control group (G0) received saline; Group 1 (G1) received 0.1 mg/kg RC-3095; Group 2 (G2) received 0.3 mg/kg RC-3095; and Group 3 (G3) received 1.0 mg/kg RC-3095 for 14 days. Results: The mean daily variation of food intake was statistically different between the groups (F: 3.139; df: 3; P = 0.039); and G2, which received the intermediate dose of 0.3 mg/kg RC-3095, showed a greater food intake than G0 (P = 0.041). There was a similar increase in weight, approximately 22% (F: 0.572; df: 3; P = 0.638), as well as a similar mean animal weight (F: 1.145; df: 9.685; P = 0.338) between the groups during the study period. However, the mean weight of G2 animals was more than the mean weight of G0 animals (P = 0.042). At the end of the study, no difference was observed between the groups in terms of the total lean mass or fat mass from the rat carcass, liver, and skin. Comparing the serum levels of albumin, amylase, glucose, total cholesterol, high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, and interleukin (IL)-6 from day 1 (D1) to D14, there were no statistically relevant differences between the groups. However, the mean triglyceride level in G2 compared to G0 showed a greater increase (P = 0.038). Conclusion: In this study, the injection of an intermediate dose of GRPR antagonist RC- 3095 (0.3 mg/kg/day) into healthy young adult Wistar rats submitted to weight loss affected food intake and the mean weight. No effects on weight gain, body composition, or biochemical metabolic parameters were observed, except for a great increase in the serum triglyceride levels. These results demonstrate some physiological effects of GRP on food intake and weight, expanding the possibilities of future studies on hunger/satiety and macronutrient metabolism as well as highly stressful conditions like cancer.