BOMFIM, Igor da Silva. Avaliação da atividade citotóxica in vitro de uma benzoisoquinolina isolada de Mitracarpus baturitensis. 2013. 75 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2013. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2013-07-16T11:27:42Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_isbomfim.pdf: 1555512 bytes, checksum: be5b8aa32d4da56601630c8c1f6d9321 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes(erikaleitefernandes@gmail.com) on 2013-07-16T14:17:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_isbomfim.pdf: 1555512 bytes, checksum: be5b8aa32d4da56601630c8c1f6d9321 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-16T14:17:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_isbomfim.pdf: 1555512 bytes, checksum: be5b8aa32d4da56601630c8c1f6d9321 (MD5) Previous issue date: 2013 / Quinones represent one of the most important classes of compounds used in clinical oncology, and they are natural products easily found in the nature. They have been distributed in three groups (anthraquinones, benzoquinones and naphthoquinones). This study investigated the cytotoxic activity and anticancer mechanism of action of a compound belonging to the benzoquinone group, called FR42 (benz [g] isoquinoline-5 ,10-dione) in human glioblastoma cells (SF-295). First of all, it was performed the cytotoxicity assay on a panel of four cancer cell lines, and the FR42 showed high toxicity to all cancer cells tested, exhibited IC50 between 1.70 to 2.45 mM. In order to the cytotoxicity assay performed on normal cells showed IC50 between 12.18 to 23.27 mM, there was a slight selectivity for tumor cells. Flow cytometry studies performed in SF-295 cells has been suggested that the compound FR42 in the highest concentration tested, induced cell death by apoptosis as evidenced by DNA fragmentation and depolarization of the mitochondrial membrane. FR42 lowest concentration tested (2 mM) presented interference in the cell cycle promoting arresting of cells in G2 / M. The results has been indicated the a notable toxicity from FR42 in cancer cells lines. / As quinonas representam uma das mais importantes classes de compostos utilizados na clínica oncológica, suas moléculas são de ocorrência natural e distribuem-se em três grupos (antraquinonas, benzoquinonas e naftoquinonas). Neste trabalho foi estudado a atividade citotóxica e mecanismos de ação anticâncer de um composto pertencente ao grupo benzoquinona, denominado FR42 (benz[g]isoquinolina-5,10-diona) em células de glioblastoma humano (SF-295). Primeiramente realizou-se o ensaio de citotoxicidade em um painel de 4 linhagens de células cancerígenas, sendo que a FR42 apresentou elevada toxicidade para todas as células cancerígenas testadas, exibiu IC50 entre 1,70-2,45 μM. Com relação ao ensaio de citotoxicidade realizado em células normais, mostrou IC50 entre 12,18-23,27 μM, houve ligeira seletividade para células cancerígenas. Estudos em citometria de fluxo realizados em células SF-295 sugerem que o composto FR42 na maior concentração testada, induz morte celular por apoptose, evidenciado pela fragmentação do DNA e despolarização da membrana mitocondrial. O composto FR42 na menor concentração testada 2 μM apresentou interferência no ciclo celular, promovendo acúmulo de células na fase G2/M. Os resultados indicam que o composto FR42 possui notável toxicidade para células tumorais.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6042_1.pdf: 7418026 bytes, checksum: 4d56d44b7b8c057fc4283d01b31058d5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Há alguns milhares de anos a humanidade faz uso sistematicamente de produtos naturais no tratamento de doenças e enfermidades. Desde então, a natureza tem contribuído de forma fantástica para obtenção de novas substâncias. A prospecção e testes biológicos de produtos naturais podem revelar substâncias candidatas a novos fármacos que poderão ser usadas como uma matriz adequada em um projeto de química medicinal. É neste universo de prospecção que surge a primina (2-metoxi-6-pentil 1,4-benzoquinona), um forte alergênico isolado pela primeira vez por Bloch & Karrer em 1927 da Prímula obconica (Primulaceae). Atualmente há métodos simples, diretos e generalizáveis para a preparação de análogos da primina. Esses análogos tem mostrado atividade biológica, mas ainda com pronunciada toxicidade. A proposta deste trabalho foi a otimização do fármaco protótipo a primina através da síntese de derivados, potencializando seus efeitos farmacológicos e minimizando seus efeitos tóxicos. Os compostos 2-metoxi-hidroquinona bis(2 -tetrahidropiranil)-eter (MHQ-THP) e 2-metoxi-6-pentil-hidroquinona bis(2 -tetrahidropiranil)-eter (P-MHQ-THP) foram sintetizados partindo da 2-metoxi-hidroquinona, a primeira etapa foi à proteção das hidroxilas com o dihidropirano (DHP), obtendo o intermediário (MHQ-THP). A segunda etapa consistiu na litiação do MHQ-THP e subseqüente alquilação regioseletiva, obtendo o P-MHQ-THP. Os produtos tiveram suas estruturas confirmadas através de espectroscopia de infravermelho e de ressonância magnética nuclear de próton. A atividade biológica dos compostos sintetizados foi avaliada através dos testes de toxicidade aguda, atividade antitumoral frente ao sarcoma 180 (S-180) e carcinoma de Ehrlich (ES) e atividade antiinflamtória através do ensaio edema de pata induzido por carragenina. Os resultados da toxicidade aguda indicaram, tanto para o precursor MHQ-THP como para o P-MHQ-THP, que não houve efeitos tóxicos significantes em doses de 1000 mg/kg e 2000 mg/kg. Na avaliação da atividade antitumoral os dois compostos apresentaram boa resposta inibitória quando comparados à primina, com inibição variando entre 60,83% e 79,81%. Os resultados para atividade antiinflamatória do composto MHQ-THP, demonstraram boas taxas de inibição, de 69,05%. Estes resultados animadores nos levaram a planejar novas modificações no composto protótipo com o objetivo de minimizar custos e facilitar a obtenção de novos derivados. Baseados nos resultados anteriores escolhemos para a proteção das hidroxilas o grupamento acetoxi, introduzido através da reação de Thiele. A avaliação qualitativa preliminar da atividade antimicrobiana para esses compostos, mostrou que as modificações implementadas não contribuíram para a atividade antimicrobiana

Submitted by Tatiana Silva (tsilva@icict.fiocruz.br) on 2012-12-26T17:13:19Z No. of bitstreams: 1 grazielle_a_ribeiro_ioc_bcm_0041_2011.pdf: 6422583 bytes, checksum: 60938d27c3503eecb3ae677f9a14c36e (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-26T17:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 grazielle_a_ribeiro_ioc_bcm_0041_2011.pdf: 6422583 bytes, checksum: 60938d27c3503eecb3ae677f9a14c36e (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz.Instituto Oswaldo Cruz. Rio de janeiro, RJ, Brasil / As leishmanioses constituem um conjunto de doenças negligenciadas que afetam cerca de 12 milhões de indivíduos em mais de 80 países. Os medicamentos utilizados no controle da infecção estão associados à baixa eficácia, alta toxicidade, dificuldade de administração, altos custos e crescente resistência. Na busca por agentes mais eficazes, uma série de naftopterocarpanoquinonas foram projetadas e sintetizadas, das quais a LQB-118 mostrou-se a mais ativa. Esse trabalho teve como objetivo avaliar os possíveis mecanismos de ação da LQB-118 sobre Leishmania amazonensis, identificando as organelas alvo e o tipo de morte desencadeado no parasito. Alterações morfológicas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados de MEV mostraram que a LQB-118 induziu retração celular e arredondamento nas promastigotas tratadas, que tornaram-se significativamente menores. Os resultados de MET mostraram que promastigotas tratadas com 2,5μM de LQB-118 apresentaram desestruturação no complexo de Golgi e número aumentado de vacúolos no citoplasma. Promastigotas incubadas com 10μM de LQB-118 apresentaram-se com citoplasma rarefeito, compactação da cromatina, mitocôndria com matriz elétron-densa e cristas dilatadas, e protuberâncias na membrana plasmática (blebs). Ensaios realizados por citometria de fluxo mostraram que o tratamento com 5μM de LQB-118 induziu exposição de fosfatidilserina indicativa de apoptose em 30% dos parasitos. A LQB-118 induziu a perda do potencial de membrana mitocondrial (m) em 70% dos parasitos avaliados por marcação com rodamina em citometria. Essa perda do m foi confirmada por fluorimetria e mostrou ser concentração-dependente quando as promastigotas foram tratadas com 2,5, 5 e 10μM de LQB-118. O tratamento das promastigotas com 2,5, 5 e 10M de LQB-118 por 48 horas induziu fragmentação no DNA de 37%, 67% e 81% da células, respectivamente, conforme avaliado pela técnica de TUNEL. Macrófagos tratados com LQB-118 não apresentaram exposição de fosfatidilserina, perda do m, e fragmentação de DNA, mostrando que o composto age de maneira setiva sobre os parasitos. Análises realizadas por microscopia de fluorescência indicaram que esse agente também induziu fragmentação do DNA de amastigotas intracelulares de L. amazonensis, sem provocar fragmentação do DNA da célula hospedeira. Dessa forma, a LQB-118 parece provocar de maneira seletiva em L. amazonensis muitas das alterações associadas ao processo de apoptose clássico. O colapso do potencial mitocondrial do parasita pode ser um mecanismo plausível para a atividade leishmanicida da LQB-118, a partir do qual o processo de morte celular programada seria disparado. / Leishmaniasis is a complex of neglected diseases that affect approximately 12 million people in over 80 countries. The drugs used in the treatment of the infection are associated with low efficacy, high toxicity, difficult administration, high costs and increasing resistance. In the search for more effective agents, a series of naphthopterocarpanquinones were designed and synthesized, of which LQB-118 was the most active. This study aimed to evaluate the possible mechanisms of action of LQB-118 on Leishmania amazonensis, identifying the target organelles and the type of death triggered on the parasite. Morphological changes were evaluated by both scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy. SEM showed a clear parasite retraction and rounding, with a significant reduction in size. TEM revealed Golgi complex disruption and increased number of vacuoles in the cytoplasm of promastigotes treated with 2.5μM LQB118. Promastigotes incubated with 10μM LQB-118 had scarce cytoplasm, chromatin condensation, mitochondria with electron dense matrix and disrupted cristae, and blebs on the plasm membrane. Assays by flow cytometry showed that the treatment with 5μM LQB-118 induced phosphatidylserine exposure indicative of apoptosis in about 30% of parasites. The LQB-118 induced loss of m in 70% of the parasites stained with rhodamine as evaluated using cytometry. This loss of m was confirmed by fluorimetry and showed to be dose dependent when the promastigotes were treated with 2,5, 5 and 10 M LQB-118. Treatment of promastigotes with 2,5, 5 and 10M LQB-118 for 48 hours induced DNA fragmentation in 37%, 67% and 81% of cells, respectively, as evaluated by TUNEL assay. Macrophages treated with LQB-118 did not present phosphatidilserine exposure, loss in the m and DNA fragmentation, indicating that this compound acts selectively on the parasite. Analyses performed by fluorescence microscopy indicated that this compound also induced DNA fragmentation in intracellular amastigotes of L. amazonensis, but failed to induce DNA fragmentation in the host cells. Thus, LQB-118 is able to trigger in L. amazonensis promastigotes several changes associated with classical apoptosis. The collapse of mitochondrial potential of the parasite may be a plausible mechanism for the leishmanicidal activity of LQB-118, triggering the process of programmed cell death.

Este trabalho apresenta as estruturas determinadas por difração de raio X de dois compostos naftoquinônicos, 3,4-diidro-[2,2-dimetil]-2H-nafto[1,2-b]pirano-5,6-diona (β-lapachona) e dimetil-1,4-naftoquinona. A estrutura cristalina destes compostos mostrou que estes são estabilizados por ligações de hidrogênio do tipo C-H...O, formando estruturas supramoleculares. Dos compostos derivados da β-lapachona, os naftoimidazóis têm-se mostrado muito ativos contra o T. cruzi, agente causador da doença de Chagas. Partindo das estruturas modeladas de 29 compostos naftoimidazólicos, propriedades eletrônicas, geométricas e topológicas foram calculadas para análise estatística por mínimos quadrados parciais (PLS). Após a análise e redução das variáveis foram selecionados os descritores Morp17p, X4a, piPC09, RDF065v, BELp6, RDF060p, R4u, RDF035m e RCI que foram utilizados para a construção um modelo de regressão com o método de PLS. Para o modelo, o menor erro de validação foi obtido com 3 fatores e os coeficientes de correlação R= 0,71 e Q= 0,82. O estudo de docking de alguns compostos naftoquinônicos e naftoimidazólicos mostrou que, do ponto de vista energético e de complementaridade química, estes compostos possuem pouca probabilidade de se ligarem no sítio ativo da tripanotiona redutase (TR), uma enzima essencial para o metabolismo do T. cruzi, bem como no sítio ativo da enzima humana glutationa redutase (GR), homóloga a TR. Há, no entanto, uma tendência geral destes compostos se ligarem no sítio da interface, sobretudo, de se ligarem neste sítio da enzima humana. / This work presents the structure determined by X-ray analyses for two naphthoquinone compounds 3,4-dihydro-2,2-dimethyl-2H-naphtho[1,2-b]pyran-5,6- dione and dimethyl-1,4-naphthoquinone. The crystal packing of these compounds showed the existence of intermolecular hydrogen bonds of the type CH...0. These intermolecular forces are responsible for the self-assembly in three-dimensional supramolecular structure. A set of 29 naphthoimidazoles, derived from β-lapachone, that has shown activity against T. cruzi, the agent of Chagas disease, were modeled. From these structures electronic, geometric, topological, etc, properties were calculated to be used in the investigation by statistic analysis, using the partial least squares method (PLS). After reduction of the number of variables, the best PLS model found was the one obtained with the following variables: Morp17p, X4a, piPC09, RDF065v, BELp6, RDF060p, R4u, RDF035m and RCI. For the PLS model, the lower error of validation was obtained using 3 factors with the coefficients R=0.71 and Q=0.82. Two sets of compounds, naphtoquinones and naphthoimidazoles, were studied by docking method. The results showed that, for both, naphtoquinones and naphthoimidazoles and both trypanothione and glutathione reductase, the compounds have low probability to bind in the active site, and are more likely to bind in the interface site, especially in the interface site of the human protein.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-09Bitstream added on 2014-06-13T21:01:54Z : No. of bitstreams: 1 kitagawa_rr_dr_araiq.pdf: 870535 bytes, checksum: 17b95c96b49379329e5dd238176afb22 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Quinonas são substâncias orgânicas amplamente distribuídas na natureza, encontradas em plantas, fungos e bactérias, associadas à atividade antitumoral e antimicrobiana. Recentemente, uma quinona (5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina), estruturalmente semelhante à 1,4-naftoquinona, foi isolada dos capítulos de Paepalanthus latipes. O objetivo desse estudo foi avaliar atividades biológicas dessa quinona visando possível aplicação terapêutica. A 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina apresentou concentração inibitória mínima para Staphylococcus aureus e Enterococcus faecalis (197µM), mas não para Escherichia coli. Essa quinona demonstrou significativo índice citotóxico para células McCoy quando comparado ao da cisplatina. Nos ensaios utilizando linhagens tumorais de adenocarcinoma de pulmão (LP07) e mama (LM2), a maior citotoxicidade da 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina foi para a linhagem LP07. A associação com ácido ascórbico aumentou a citotoxicidade da 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina para células McCoy, LM2 e LP07 devido a um redox cílcico com formação de peróxido de hidrogênio. Visto que alguns antineoplásicos somente apresentam efeito citotóxico após biotransformação, a citotoxicidade da 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina na presença do sistema microssomal S9 foi avaliada e constatou-se que esse sistema de ativação metabólica não altera o potencial citotóxico da quinona. Óxido nítrico (NO) e fator de necrose tumoral-a (TNF-a) não foram detectados nos sobrenadantes de culturas de macrófagos tratados com 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina, portanto seu efeito tóxico, nesse sistema celular, não está relacionado com a produção desses mediadores. Entretanto, macrófagos tratados com essa quinona aumentaram significativamente a liberação de peróxido de hidrogênio. Nos testes de inibição dos... / Quinones are organic substances widely distributed in nature, found in plants, fungi and bacteria, associated with antitumoral and antimicrobial activities. Recently, a quinone (5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin), structurally similar to 1,4-naphthoquinone, was isolated of the capitula of Paepalanthus latipes. The objective of this study was to evaluate biological activities of this quinone aiming a possible therapeutical application. The 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin showed minimal inhibitory concentration for Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis (197µM), but not for Escherichia coli. This quinone showed significative cytotoxic index for McCoy cells when compared with cisplatin. In the assays using tumoral cell lines of adenocarcinoma of lung (LP07) and breast (LM2), the largest cytotoxicity of the 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin was for LP07 line. The association with ascorbic acid increased the cytotoxicity of the 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin for McCoy cells, LM2 and LP07 due to redox cycling with hydrogen peroxide formation. Since some antineoplastic only present cytotoxic effect after biotransformation, the cytotoxicity of the 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin in the presence of the microssomal system S9 was evaluated and it was found that this system does not change the cytotoxic potential of the quinone. Nitric oxide (NO) and tumoral necrosis factor- α (TNF-α) were not detected in supernatants of macrophages treated with 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin, therefore its toxic effect, in this cell system, is not related to the production these mediators. However, macrophages treated with 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin increased hydrogen peroxide liberation significantly. The tests of inhibition of the mediators NO and TNF-α demonstrated that the 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin inhibits the release... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:05:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Programa de Apoio a Núcleos de Excelência (PRONEX) / As epilepsias do lobo temporal são as que apresentam maior refratariedade ao tratamento farmacológico e perfazem 2/3 das intervenções cirúrgicas de epilepsia, sendo portanto de grande custo social, econômico e psicológico. Assim, modelos animais de epilepsia do lobo temporal são de grande relevância não só para o entendimento das bases neurais dessa patologia, mas também para o desenvolvimento de abordagens terapêuticas capazes de evitar a instalação da doença. Esses são os objetivos da presente dissertação de doutorado. Após um evento traumático (no caso deste trabalho, um estado de mal epiléptico), diversas alterações morfológicas e fisiológicas acontecem, caracterizando a gênese da síndrome epiléptico (epileptogênese). Dentre as alterações podemos destacar a intensa fosforilação de proteínas em resíduos de tirosina e a ativação de diferentes segundos mensageiros. Os dois primeiros capítulos desta tese descrevem a tentativa de bloquear os processos de epileptogênese por meio da inibição da fosforilação de resíduos de tirosma através do tratamento farmacológico com inibidores das tirosina cinases, a herbimicina A e o K-252a. O terceiro capítulo analisa eletrofisiologicamente o circuito neural do giro denteado em animais que apresentavam uma mutação em um sítio inibitório da proteína cálcio/calmodulina cinase do tipo II (CaMK1I). No primeiro capítulo, mostramos que o tratamento agudo com herbimicina A (348M, 5L, icv), é capaz de bloquear a potenciação duradoura (LTP) induzida por um estímulo tetânico bem como de atenuar (~40 por cento) a ativação neuronal (expressão de c-Fos) decorrente de um estado de mal epiléptico induzido pela administração sistêmica de pilocarpina (SE). Apesar dos significativos efeitos agudos, este tratamento mostrou-se incapaz de atenuar a freqüência de crises espontâneas, bem como o padrão de morte neuronal observado após o estado de mal epiléptico induzido pela pilocarpina. Entretanto, o tratamento com herbimicina A alterou o padrão de marcação de metais pesados (Zn+2) no hilo do giro denteado e na região de CA, do hipocampo, porém não apresentou efeito sobre o padrão de brotamento das fibras musgosas observado na camada molecular do giro denteado. No segundo capítulo, mostramos que a herbimicina e o K252a modificam a atividade epileptiforme induzida pela administração intra-hipocampal de ácido caínico, sem alterar o padrão de morte neuronal. Esses resultados sugerem que o tratamento com inibidores de proteínas tirosina cinases é capaz de modificar o padrão de ativação agudo do hipocampo após um estímulo (ie., o estado de mal epiléptico ou a LTP), porém sem qualquer efeito sobre o processo de epileptogênese. No terceiro capítulo, estudamos a excitabilidade e a plasticidade do giro denteado à estimulação da via perfurante (principal aferência da formação hipocampal) em animais que apresentam uma CaMKII geneticamente modificada. Essa proteína uma vez ativada não pode ser inibida. A caracterização eletrofisiológica demonstrou que esses animais apresentam potenciais de campo evocados no giro denteado aparentemente semelhante aos animais controle (wild-type), porém sua responsividade a padrões de estimulação em salvas e sua plasticidade apresentaram clara alteração. Essa modificação foi caracterizada por uma maior variabilidade nas respostas à trens de estimulação (freqüências de 1 e 2 Hz) e maior inibição do pulso pareado em trens de estimulação (para pulsos pareados aplicados a freqüência de 5 Hz). Além disso, conforme já descrito na literatura, mostramos que a susceptibilidade a atividade epileptiforme depende do padrão de estimulação utilizado para os diferentes animais (mutantes vs. wild-type). Assim, utilizando o modelo clássico do abrasamento demonstramos que a mutação não altera a evolução da epileptogênese. Entretanto, ao utilizarmos duas variantes de um padrão de estimulação similar à freqüência teta (5Hz, Intermittent vs. Continuous theta-burst stimulations), demonstramos a importância da mutação na manutenção da excitabilidade do giro denteado. Esses resultados destacam a importância da CaMKII na atividade epileptiforme além de sugerir novas abordagens experimentais (ie., sensibilidade à padrões de estimulação eletrofisiológica) no estudo da epiloptogênese. Em resumo, os resultados apresentados nessa tese contribuem para um melhor entendimento dos fenômenos subjacentes aos processos de plasticidade neuronal e da contribuição destes para o fenômeno de epiloptogênese, além de sugerir abordagens promissoras de intervenção e estratégias farmacológicas de relevância clínica. / Temporal lobe epilepsies are highly refractory to pharmacological treatment. Up to 70% of these patients undergo chirurgical resection of temporal region, procedure with important consequences for the social, economic and psychological spheres. Experimental animal models that mimic temporal lobe epilepsy provide an insightful approach to study the neural basis of epilepsy as well as create opportunities to test promising therapeutic drugs. The present thesis tests the antiepileptogenic activity of two protein tyrosine kinase inhibitors and the relevance of Ca+2/calmodulin kinase type II (CaMKII) mutants. Multiples morphological and physiological alterations take place after a traumatic brain injury (in this thesis, the status epilepticus) leading the animal to an epileptic conditions. During this period, the epileptogenesis process, there is strong tyrsine phosphorylation with the activation of many second messengers. The first two chapters of the thesis describe experiments in which herbimycin A and K-252a, two protein tyrosine kinase inhibitors, were used to attenuate synaptic plasticity and epileptogenesis. The third chapter, the dentate gyrus network was studied after angular bundle stimulation in animals presenting one punctual mutation at the autoinhibitory phosphorylation site of the CaMKII. In the first chapter, we showed that one single herbimycin A injection (348μM, 5μL, icv) was able to attenuate long-term potentiation (LTP) in the commissural CA3 neurons and also, to decrease status epilepticus- (SE-) induced neuronal activation (c-Fos expression) in almost 40%.Although markedly acute effects, the present herbimycin A treatment was not able to diminish spontaneous seizure frequency, cell death or aberrant mossy fiber sprouting observed after the pilocarpine-induced SE. Curiously, herbimycin-treated animals presented decreased neo-Timm staining in the hilus and CA3 region despite the epileptic condition. In the second chapter, we confirmed the ability of protein tyrosine kinase inhibitors to decrease SE-induced neuronal activation. Herbimycin A icv treatment altered the kainic acid-induced epileptiform profile in EEG recordings. Cell death pattern was not altered by any pharmacological treatment. These results suggest that protein tyrosine kinase inhibitiors are able to modify the acute neuronal activation and plasticity (ictogenesis or LTP) but is ineffective in attenuating the epileptogenesis process.In the third chapter, we studied the dentate gyrus excitability and plasticity after angular bundle stimulation in CaMKII mutant animals. Once in its self-sustained mode, this mutation does not allow the reduction of the catalytic activity of the kinase. These animals present normal electrophysiological profiles (similar to wild-type animals) but with reduced amplitude. Shortterm plasticity was clearly altered. Mutant animals presented increased variability in the responses to trains of stimulation at 1 and 2 Hz, and at at 5Hz stronger paired-pulse inhibition. Accordingly to the literature, we also showed that the epileptiform susceptibility depends on the stimulation pattern used in both animals (mutants vs. wild-type). Thus, although the mutation did not altered the behavior and the electrographic kindling evolution, we showed that mutant animals were prone to afterdischarges when stimulate by an intermittent theta-burst stimulation. On the other hand, the same animals needed more bursts to induce afterdischarges when the stimulation was set in the continuos mode.Taken together, the present results contribute to a better understanding of the protein tyrosine kinase and CaMKII function in neuronal plasticity underlying the epileptogenesis process and sum efforts in searching for a clinic antiepileptogenic drug. / FAPESP: 00/10826-3 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-04T17:19:18Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3424866 bytes, checksum: d688d819f774636b526f8ed6fb78f454 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T17:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3424866 bytes, checksum: d688d819f774636b526f8ed6fb78f454 (MD5) Previous issue date: 2014-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As quinonas constituem uma classe de compostos de produtos naturais e apresentam ampla gama de propriedades biológicas. Várias aminoquinonas têm aplicação nos setores farmacêutico e agrícola. Neste trabalho, uma série de 2,5-diamino-1,4- benzoquinonas foi sintetizada e avaliada em termos de suas atividades inseticidas e fitotóxicas. Os produtos foram preparados por uma reação de adição de Michael a partir da hidroquinona e das aminas desejadas. Treze compostos foram sintetizados: 2,5-bis-(metilamina)-1,4-benzoquinona 13 (54%), 2,5-bis-(propilamina)-1,4- benzoquinona 14 (56%), 2,5-bis-(isóbutilamina)-1,4-benzoquinona 15 (43%), 2,5-bis- (pentilamina)-1,4-benzoquinona 16 (62%), 2,5-bis-(hexilamina)-1,4-benzoquinona 17 (38%), 2,5-bis-(benzylamina)-1,4-benzoquinona 18 (25%), 2,5-bis-(p-metilanilina)-1,4- benzoquinona 19 (27%), 2,5-bis-(aminoacetofenona)-1,4-benzoquinona 20 (24%), 2,5-bis-(2’-aminobenzil-álcool)-1,4-benzoquinona 21 (17%), 2,5-bis-(3’-aminobenzil- álcool)-1,4-benzoquinona 22 (25%), 2,5-bis-(L-alanina)-1,4-benzoquinona 23 (13%), 2,5-bis-(L-isoleucina)-1,4-benzoquinona 24 (12%) e 2,5-bis-(L-fenilalanina)-1,4- benzoquinona 25 (17%). A atividade inseticida estudada para os compostos 13-19 não se mostrou muito eficiente nos insetos, causando mortalidades menores que 10% aos insetos-praga Rhyzopertha Dominica (Fabr.) (Coleoptera: Bostrychidae) e Solenopsis saevissima Smith (Hymenoptera: Formicidae). O composto 16 foi o que causou maior porcentagem de mortalidade (38,5%) ao inseto-praga Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) no período de 24 h, sem alteração após 48 h. Os resultados da avaliação da deterrência ao inseto desfolhador Ascia monuste (L.) (Lepidoptera: Pieridae) indicaram que os compostos avaliados 13-19 não geraram atividade, pois as porcentagens de desfolha foram muito elevadas num período menor que 48 h. Também foram realizados estudos sobre cada um dos compostos sintetizados 13-25, através da análise de crescimento de sementes das espécies Cucumis sativus (dicotiledônea) e Sorghum bicolor (monocotiledônea), diante do herbicida comercial Dual. O composto 13 foi o que apresentou maior atividade, mostrando alto potencial como herbicida. / Quinones are a class of compounds which belong to natural products. Have a wide range of biological properties. Several aminoquinones have application in the pharmaceutical industry and the agricultural sector. In the present work, a series of 2,5-bis-(alkylamino)-1,4-benzoquinones were synthesized and evaluated for their insecticidal and phytotoxic activities. The 2,5-bis-(alkylamino)-1,4-benzoquinone were prepared by Michael addition reaction from hydroquinone and the desired amines. Thirteen compounds were synthesized: 2,5-bis-(methylamino)-1,4-benzoquinone 13 (54%), 2,5-bis-(propylamino)-1,4-benzoquinone 14 (56%), 2,5-bis-(isobutylamino)-1,4- benzoquinone 15 (43%), 2,5-bis-(pentylamino)-1,4-benzoquinone 16 (62%), 2,5-bis- (hexylamino)-1,4-benzoquinone 17 (38%), 2,5-bis-(benzylamino)-1,4-benzoquinone 18 (25%), 2,5-bis-(p-methylanilino)-1,4-benzoquinone (acetyl)phenylamino]-1,4-benzoquinone 19 20 [2(methylhydroxy)phenylamino]-1,4-benzoquinone (24%), 21 23 (17%), 22 [3(methylhydroxy)phenylamino]-1,4-benzoquinone 2,5[1(carboxy)ethylamino]-1,4-benzoquinone (27%), (13%), 2,5-bis-[2- 2,5-bis- 2,5-bis- (25%) 2,5-bis-[(1-carboxy-2- methylbutylamino]-1,4-benzoquinone 24 (12%), 2,5-bis-[1(carboxy)phenyethylamino]- 1,4-benzoquinone 25 (17%). Insecticidal activity studied for compounds 13-19 proved to be not very efficient activity, and smaller percentages of the mortality to 10% for the species Solenopsis Rhyzopertha dominica and Solenopsis saevissima. Compound 16 was causing a higher mortality rate (38.5%) for Tuta absolute species within 24 h, with no change after 48 h. The results for the evaluation of deterrence show that the compounds 13-19 do not generate activity because of too high a peeling percentages were less than 48 h period. Studies for each of the synthesized compounds 13-25 were also performed by analyzing the growth of Cucumis sativus seed species (dicotyledonous) and Sorghum bicolor (monocot), compared to the commercial herbicide Dual. Compound 13 showed the highest activity, showing high potential as herbicide.

Este trabalho apresenta as estruturas determinadas por difração de raio X de dois compostos naftoquinônicos, 3,4-diidro-[2,2-dimetil]-2H-nafto[1,2-b]pirano-5,6-diona (β-lapachona) e dimetil-1,4-naftoquinona. A estrutura cristalina destes compostos mostrou que estes são estabilizados por ligações de hidrogênio do tipo C-H...O, formando estruturas supramoleculares. Dos compostos derivados da β-lapachona, os naftoimidazóis têm-se mostrado muito ativos contra o T. cruzi, agente causador da doença de Chagas. Partindo das estruturas modeladas de 29 compostos naftoimidazólicos, propriedades eletrônicas, geométricas e topológicas foram calculadas para análise estatística por mínimos quadrados parciais (PLS). Após a análise e redução das variáveis foram selecionados os descritores Morp17p, X4a, piPC09, RDF065v, BELp6, RDF060p, R4u, RDF035m e RCI que foram utilizados para a construção um modelo de regressão com o método de PLS. Para o modelo, o menor erro de validação foi obtido com 3 fatores e os coeficientes de correlação R= 0,71 e Q= 0,82. O estudo de docking de alguns compostos naftoquinônicos e naftoimidazólicos mostrou que, do ponto de vista energético e de complementaridade química, estes compostos possuem pouca probabilidade de se ligarem no sítio ativo da tripanotiona redutase (TR), uma enzima essencial para o metabolismo do T. cruzi, bem como no sítio ativo da enzima humana glutationa redutase (GR), homóloga a TR. Há, no entanto, uma tendência geral destes compostos se ligarem no sítio da interface, sobretudo, de se ligarem neste sítio da enzima humana. / This work presents the structure determined by X-ray analyses for two naphthoquinone compounds 3,4-dihydro-2,2-dimethyl-2H-naphtho[1,2-b]pyran-5,6- dione and dimethyl-1,4-naphthoquinone. The crystal packing of these compounds showed the existence of intermolecular hydrogen bonds of the type CH...0. These intermolecular forces are responsible for the self-assembly in three-dimensional supramolecular structure. A set of 29 naphthoimidazoles, derived from β-lapachone, that has shown activity against T. cruzi, the agent of Chagas disease, were modeled. From these structures electronic, geometric, topological, etc, properties were calculated to be used in the investigation by statistic analysis, using the partial least squares method (PLS). After reduction of the number of variables, the best PLS model found was the one obtained with the following variables: Morp17p, X4a, piPC09, RDF065v, BELp6, RDF060p, R4u, RDF035m and RCI. For the PLS model, the lower error of validation was obtained using 3 factors with the coefficients R=0.71 and Q=0.82. Two sets of compounds, naphtoquinones and naphthoimidazoles, were studied by docking method. The results showed that, for both, naphtoquinones and naphthoimidazoles and both trypanothione and glutathione reductase, the compounds have low probability to bind in the active site, and are more likely to bind in the interface site, especially in the interface site of the human protein.

Orientador: Tiago Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2013

A exposição de camundongos neonatos ao poluente 1,2-naftoquinona (1,2-NQ) induziu maior suscetibilidade dos machos jovens (mas não fêmeas) à asma. O objetivo deste estudo foi investigar o impacto da 1,2-NQ no pulmão de camundongos jovens machos e fêmeas e averiguar as associações entre os receptores de potencial transitório TRPA1 e a 1,2-NQ. Camundongos machos e fêmeas C57Bl/6 (2-5 g) foram expostos a 1,2-NQ (100 nM). Maior atividade da catalase e expressão (RNAm) do Nrf2 foi observado no pulmão das fêmeas 24 h após a exposição da 1,2-NQ. O estímulo alérgico na puberdade aumentou a atividade da glutationa peroxidase, redutase e S-transferase nas fêmeas que, diferentemente dos machos, não exibiram exacerbação da asma, mas mostraram maior nitração e carbonilação proteica, expressão da eNOS e TRPA1. O antagonismo dos TRPA1 reduziu a eosinofilia pulmonar nos machos e inibiu a [Ca2+]i em cultura de neurônios frente a 1,2-NQ. A ausência susceptibilidade em fêmeas se deve a maior defesa antioxidante e a maturidade pulmonar destas. / The mice exposure to 1,2-naphthoquinone (1,2-NQ), during postnatal period induced increased susceptibility of males (but not females) to asthma. The aim of this study was to investigate the intensity of lung damage to impact of 1,2-NQ on young mice of both sexes, and to investigate the associations between TRPA1 and 1,2-NQ. Male and female C57Bl/6 mice (2-5g) were exposed to 1,2-NQ (100 nM). After 24 h postnatal exposure to 1,2-NQ, only female lungs showed increased catalase activity and Nrf2 mRNA expression. The allergic stimuli at puberty led to increased glutathione peroxidase, reductase and S-transferase activities only in female lung, which, unlike male, did not exhibit exacerbation of asma, but showed increased pulmonary nitration and protein carbonylation, and increased mRNA expression of eNOS and TRPA1. The TRPA1 antagonist reduced eosinophilia in male lung and inhibited the increased [Ca2+]i in dorsal root ganglion neurons culture to 1,2-NQ. The lack of susceptibility in female might be linked to increased antioxidant defenses and the pulmonary maturity.