Tesi realitzada a l'Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC) / En los últimos años, se han dedicado numerosos esfuerzos al desarrollo de nuevos fármacos inhibidores de la entrada del virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (HIV-1) en la célula huésped. La principal ventaja de este tipo de inhibidores es que actúan como profilácticos, es decir pueden evitar la infección primaria y la integración del genoma viral en el genoma de la célula huésped. Esto implica una reducción del riesgo de sufrir efectos secundarios, y además, se evita el establecimiento y el mantenimiento de reservorios virales latentes. Estudios recientes han demostrado que pacientes coinfectados por los virus GBV-C y HIV-1, tienen una progresión más lenta de la enfermedad del SIDA (Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida) así como una mayor supervivencia. Los estudios realizados, hasta el momento, indican que existe un mecanismo múltiple por el que la infección del GBV-C ejerce un “efecto protector” en los pacientes infectados con HIV-1. Empleando un modelo de co-infección, se ha observado que el virus GBV-C puede inhibir la replicación del HIV-1 así como la entrada de este último en las células. Según los estudios publicados ciertas regiones peptídicas de las glicoproteínas estructurales E1 y E2 del GBV-C presentan un efecto inhibidor frente al virus del HIV-1, y parece ser que interaccionan con el péptido de fusión de la glicoproteína de envoltura gp41 del virus (PF-HIV-1). Teniendo en cuenta dichos resultados, uno de los objetivos de esta tesis doctoral es el diseño y la síntesis de derivados peptídicos pertenecientes a la región (22-39) de la proteína de envoltura E1 del virus GBV-C (E1P8), la cual en estudios previos ha mostrado una cierta actividad inhibitoria del virus del HIV-1. Se pretende mejorar la actividad antiviral del dominio peptídico E1P8 y así abordar el diseño de nuevos péptidos inhibidores de la entrada del virus del HIV-1. Se pretende evaluar el efecto de los diferentes aminoácidos en la estructura primaria de la secuencia nativa, y de su carga neta, en la actividad anti-HIV-1 del péptido E1P8. Con esta finalidad, se ha realizado un “scanning” posicional mediante la síntesis de 23 péptidos lineales, análogos del E1P8, en los que se ha sustituido cada uno de los aminoácidos de la secuencia original por alanina, y cambiado la carga neta del péptido mediante la sustitución de aminoácidos cargados por aminoácidos neutros. A continuación, se ha llevado a cabo el diseño y la síntesis de nuevas formas de presentación peptídica (varios lipopéptidos y un péptido cíclico). El estudio de la interacción entre los derivados peptídicos del E1P8 y el PF-HIV-1 se ha realizado mediante ensayos biofísicos, utilizando modelos de membrana. Para ello, se han utilizado técnicas fluorimétricas, Balanza de Langmuir, Microscopia de fluorescencia, Dicroísmo Circular y Resonancia de Plasmón Superficial. La actividad biológica de los péptidos se ha estudiado utilizando ensayos celulares y ensayos de inhibición de replicación del virus HIV-1. Los resultados obtenidos permiten concluir que tanto la estructura primaria como la carga neta de E1P8 son esenciales para su actividad anti-HIV-1. Los lipopéptidos interaccionan con el PF-HIV-1 e inhiben la infección del HIV-1 con una mayor actividad que la secuencia nativa. El péptido E1P8 ciclado es el que presenta la mejor actividad inhibitoria del virus HIV-1, por lo que podría considerarse como punto de partida para el diseño de péptidos derivados del GBV-C con aplicación en futuras terapias anti-HIV-1. / Interest in the use of synthetic peptides as inhibitors of HIV-1 fusión and entry is growing significantly, given that they are applicable in combined therapies or when resistance to other antiretroviral drugs is seen and that they act before the virus enters the cell. Recently it has been shown that the coinfection with GBV-C virus and HIV-1 has been associated with slower progression of the illness. Several studies have been published to propose different models of interaction between GBV-C and HIV-1. One of the proposed mechanisms by which GBV-C modulates HIV-1 infection involves inhibiting HIV-1 replication in vitro by GBV-C proteins. In our hands, certain peptide sequences of the E1 envelope protein of the GBV-C virus, as E1P8, inhibit HIV-1 entry, and appear to interact with HIV-1 fusion peptide (FP-HIV-1). Based on these findings, the aim of present thesis is to carry out the design and synthesis of peptides, derivatives of the P8 region of the envelope protein E1 GBV-C, as HIV-1 inhibitors. In order to perform a systematic trial on the structure-activity relationship of these sequences, E1P8 peptide analogues were analyzed in which each of the amino acid residues was replaced by L-Ala. The influence of the total net load of the peptides on the activity through the replacement of residues loaded with neutral amino acids was also studied. Then, the design and synthesis of new strategies of peptide presentation as lipopeptides and cyclic peptide also was performed. The study of interaction between peptide derivatives E1P8 GBV-C and FP-HIV-1 is carried out through biophysical assays with membrane models, cellular assays and finally testing with HIV-1 infection. The results indicate that the primary structure and the net charge of E1P8 influence the activity of the peptide. Lipopeptides interact with FP-HIV-1 and inhibit HIV-1 infectivity better than the native sequence. Although the cyclic E1P8 presents higher inhibitory activity of HIV-1, suggesting that this peptide could be best candidate for use in future antiviral therapies.

La presente Tesis Doctoral, presentada como compendio de publicaciones, tiene como objetivo general la aplicación de diversas técnicas computacionales al estudio de los determinantes moleculares que subyacen en la interacción ligando-receptor. Para ello, se han definido dos líneas de investigación, una de desarrollo metodológico y otra de aplicación. En el capítulo metodológico se incluye un único manuscrito (Juárez-Jiménez et. al., J. Phys. Chem. B, 2014) en el que extiende la metodología Multinivel desarrollada por Forti et. al. (J. Chem. Theory Comput. 2012) al uso de campos de fuerza de mecánica clásica. Dicho estudio es relevante de cara a optimizar la exploración de las preferencias conformacionales de fármacos y otras pequeñas moléculas orgánicas. En concreto, se evalúa el uso de campos de fuerza clásicos para llevar a cabo un muestreo a bajo nivel de teoría de las preferencias conformacionales de moléculas tipo feniletilamina y se comprueba que los resultados obtenidos son consistentes con los datos experimentales descritos en la bibliografia y con los resultados obtenidos con la implementación original del método, donde se empleaba el hamiltoniano semiempírico RM1. En segundo lugar, la nueva implementación del método se utiliza para predecir las preferencias conformacionales del antibiótico estreptomicina, obteniéndose resultados similares a los obtenidos experimentalmente por resonancia magnética nuclear, si bien sugerentes de posibles mejoras en la metodología. El capítulo de aplicación incluye tres publicaciones (Bolea et. al. J. Med. Chem. 2011; Juárez Jiménez et. al. BBA Proteins and Proteomics, 2014 y Viayna et. al. J. Med. Chem. 2014), obtenidas a partir de una colaboración multidisciplinar entre diversos grupos de diseño, síntesis y evaluación farmacológica de compuestos de potencial interés en la enfermedad de Alzheimer. Concretamente, se describe el desarrollo de dos familias de fármacos multipotentes: compuestos iMAO-iAChE y compuestos iBACE-1-iAChE, centrándose la discusión en la elucidación de los modos de unión y las relaciones estructura-actividad de dos series de compuestos multipotentes a sus principales dianas terapéuticas mediante la combinación de técnicas de modelización molecular, tales como el docking y la dinámica molecular. En el primer caso, se describen modelos de unión a AChE y MAO de compuestos híbridos donepezilo-PFN9601, abordándose en detalle los determinantes moleculares de las relaciones estructura-actividad y proponiéndose las causas estructurales del diferente comportamiento cinético observado para el mismo inhibidor en MAO A y en MAO B. Con el fin de mejorar el perfil farmacológico de los inhibidores, también se describe, mediante el empleo de compuestos selectivos MAO A, los determinantes moleculares de la selectividad entre las isoformas A y B que muestran algunos inhibidores de MAO. En el segundo caso, la modelización molecular ha permitido proponer un modo de unión a BACE-1 de compuestos híbridos huprina Y-rheína. Dicho modo de unión, sitúa la unidad de huprina Y en el sitio catalítico, mientras que sugiere que la unidad de rheína quedaría acomodada en un sitio de unión diferente al sitio catalítico, que hasta la fecha no ha sido explorado mediante técnicas de diseño racional de fármacos. Ello abre la puerta al desarrollo de nuevos compuestos que interaccionen con BACE aprovechando dicho centro de unión. / The aim of this doctoral thesis is to use computational techniques to explore the molecular determinants that underlie the ligand-receptor interaction. To this end, it has been elaborated as a compendium of publications following two main research lines. First, the expansion of the Multilevel strategy previously developed in the research group (Forti et. al. J. Chem. Theo. Comput. 2012) to explore the conformational preferences of drug-like molecules. Second, the development of new multitarget directed ligands (MTDL) of potential therapeutic interest against Alzheimer’s disease. The extension of the Multilevel strategy is mainly focused in assessing the suitability of classical force fields as an alternative to the originally implemented RM1 semiempirical Hamiltonian and to investigate the performance of the technique for charged molecules. To this end, the conformational preferences of a set of phenylethyl amines are evaluated with both approximations and the results are compared with experimental data obtained by means of nuclear magnetic resonance techniques, reaching similar conclusions in both cases. Streptomycin is also used as a test case to further test the new implementation of the technique. The results are also consistent with experimental results, but also highlight some aspects that could be improved in future revisions of the methodology. The development of MTDL against Alzheimer’s disease is a multidisciplinary effort in the framework of collaborations with experimental research groups (Bolea et. al. J. Med. Chem. 2011; Juárez Jiménez et. al. BBA Proteins and Proteomics, 2014 y Viayna et. al. J. Med. Chem. 2014). Using several molecular modelling techniques, we disclose putative binding modes to their main therapeutic targets for two families of MTDL: iAChE-iMAO and iAChE-BACE-1. The discussion of structure-activity relationships allows us to rationalize the molecular determinants that justify the isoform selectivity between isoforms A and B of MAO. Furthermore, they also allow us to disclose how compounds bind to BACE-1 taking advantage of an exosite previously unexploited in rational drug design, which pave the way for the development of novel drug candidates.

Orientador: Percilia Cardoso Giaquinto / Ana Carolina Kiss / Marisa Fernandes de Castilho / Thiago Lopes Rocha / Resumo: A população humana cresce em proporções maiores que a produção de alimentos. Nesse cenário, a agricultura potencializa este cultivo por meio do uso de defensivos agrícolas, como por exemplo, herbicidas à base de glifosato (HBG). Entretanto, tais produtos possuem vários efeitos adversos em organismos não-alvos, como peixes. Estudos apontam danos em tecidos e em material genético de peixes, porém, não há estudos sobre o comportamento reprodutivo dessa espécie quando expostas a concentrações permitidas por lei. Assim, testamos os efeitos de HBG na seleção sexual de parceiros e na qualidade espermática de machos de Poecilia reticulata. Para isso, avaliamos o comportamento sexual, o interesse sexual, a qualidade espermática e a receptividade das fêmeas a machos expostos a 2 concentrações de HBG (50 e 100 μg/L) por 48 horas. Para avaliar a escolha de parceiros, utilizamos o método de escolhas dicotômicas e análise de múltiplas escolhas. Já para análise da qualidade espermática, avaliamos a morfologia, a viabilidade, a concentração e a motilidade dos espermatozoides. Nossos resultados indicam que machos não expostos ao HBG diminuem a exibição para fêmeas expostas ao HBG e evitam copular com fêmeas expostas à concentração de 100μg/L. Além disso, fêmeas expostas ao HBG são menos receptivas à cópula. O HBG afetou a morfologia dos espermatozoides, onde machos expostos a 50μg/L apresentaram maior quantidade de células com danos primários. Porém, não afetou a viabilidade, concentração e m... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Human population grows in bigger proportions then food production worldwide. To solve this problem, increase food production is required. Agriculture has potentialized food production through pesticides usage. Besides that, GMO's increase production and usage of glyphosate based herbicide (HBG), since this product does not affect GMO's. HBG's have many side effects on non-target animals, such as fishes. Many studies demonstrated damage in a lot of tissues and DNA. However, effects on behavior and even in concentrations allowed by law have not been studies. We aim to assess the effects of a GHB on physiological and behavioral reproductive features of Poecilia reticulata as male sexual behavior, sexual interest, sperm quality and female receptivity. We used dichotomous and multiple-choice arenas for mate choice and viability, concentration, motility and morphology to assess sperm quality. HBG decrease female receptivity, affects male interest on perform displays and mate attempt with females exposed to 100µg/L. HBG also affected sperm quality of males exposed to 50µg/L concentration. Despite this, we did not find any effect on viability, concentration and motility of sperm cells of exposed males to any concentration. We conclude that HBG affects female receptivity, and, in turn, it affects sexual male effort, reducing display and mate attempt rate. Our data shows that HBG, even in environment relevant concentrations, can affect reproductive behavior and sperm quality. We show h... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Wagner Vilegas / Coorientador: Mary Rosa Rodrigues de Marchi / Banca: Eny Maria Vieira / Banca: Mario Sérgio Galhiane / Resumo: Produtos de cuidado pessoal são amplamente utilizados pela população. Em sua composição existe uma classe de compostos denominada parabenos que é utilizada pela sua propriedade bactericida e função de conservantes, sendo que tem sido apontados com possíveis alteradores endócrinos para a biota aquática. A literatura internacional relata a presença destes compostos em água naturais, em diversos países, muitas vezes em altas concentrações. No Brasil não há publicações nos quais os parabenos foram determinados em matriz aquosa. Considerando-se que pouca atenção tem sido dada à otimização e validação de método para análise de parabenos em amostras aquosas, neste trabalho desenvolveu-se à validação de método para a análise de parabenos em água de rio, fazendo-se o uso de cartuchos de poliestireno- divinilbenzeno (PSDVB) para extração em fase sólida (SPE) e cromatografia gasosa (CG) acoplada a espectrometria de massas (EM), em tandem, para a quantificação de metil, etil, propil, i-butil, e n-butil parabenos. A recuperação do método foi avaliada em amostras de água obtida no Ribeirão das Cruzes (Araraquara-SP) fortificadas em 3 níveis de concentração: 1; 0,5 e 0,1 ng L-1. A extração dos analitos (500 mL, n=3) resultou em valores de recuperação entre 56 - 100%, e CV menores que 11%. Foi avaliado o efeito de matriz, que indicou ser mandatória a utilização de curvas construídas na matriz para obtenção de dados confiáveis. O método validado foi aplicado com bom desempenho (recuperação do surrogate metilparabeno-d4 superior a 80% com CV <5%) às amostras de água do Ribeirão das Cruzes, a montante a jusante da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) de Araraquara. No ponto a montante todos os parabenos estiveram abaixo dos limites de detecção do método, no entanto para as amostras... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Personal care products are widely used by the population. In its composition there is a class of compounds called parabens which is used for its bactericidal property and function of preservatives, and has been identified with potential endocrine disrupters on aquatic biota. The international literature reports the presence of these natural compounds in water, in many countries, often in high concentrations. In Brazil there are no publications in which the parabens were determined in aqueous matrix. Considering that little attention has been paid to the optimization and validation of method for analysis of parabens in aqueous samples in this study was developed to validate the method for the analysis of parabens in river water, making the use of cartridges polystyrene-divinylbenzene (PSDVB) for solid phase extraction (SPE) and gas chromatography (GC) coupled with mass spectrometry (MS), tandem for the quantification of methyl, ethyl, propyl, i-butyl, and n-butyl parabens. The recovery of the method was evaluated in water samples obtained in Ribeirão das Cruzes (Araraquara-SP) fortified at 3 levels of concentrations: 1, 0.5 and 0.1 ng L-1. The extraction of analytes (500 mL, n = 3) resulted in recovery values between 56-100% and CV less than 11%. The effect of matrix, which indicated that it was mandatory to the use curves built into the array to obtain reliable data. The validated method was applied with good performance (recovery of surrogate methyl-d4 than 80% with CV <5%) to water samples from Ribeirão das Cruzes, upstream to downstream of Sewage Treatment Plant (WWTP) in Araraquara. At any point upstream parabens were below the detection limits method, however to samples collected downstream of the STP only the methyl and ethyl paraben were identified, only possible to quantify the methylparaben... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A Epilepsia é um conjunto de condições neurológicas que tem como característica comum a ocorrência de crises epiléticas recorrentes. A Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) é a causa mais comum de crises resistentes a fármacos. Alguns dos modelos animais utilizados na literatura para estudo da condição epiléptica são linhagens de animais geneticamente susceptíveis à epilepsia, como os ratos WAR (Wistar Audiogenic Rats). A carbamazepina é um dos fármacos antiepilépticos mais prescritos, também utilizada em transtornos psiquiátricos. Devido ao baixo índice terapêutico, este fármaco está propenso a interações farmacológicas significativas, sendo que, pequenas mudanças na concentração plasmática podem resultar em perda da eficácia ou sinais de intoxicação. Além disso, pode ser indutor de várias enzimas hepáticas. A angiotensina II, peptídeo formado a partir da clivagem de AngI pela enzima conversora de angiotensina, tem sido considerada como sendo o principal peptídeo ativo do sistema renina-angiotensina (RAS), podendo ser considerado como um neurotransmissor/neuromodulador através de sua ação sobre os receptores AT1 e AT2 presentes em várias regiões cerebrais. O enalapril é um inibidor da enzima conversora de angiotensina e é um dos fármacos mais utilizados para tratamento da hipertensão em pacientes com epilepsia. Este estudo teve como objetivo avaliar a influência de crises epilépticas induzidas em modelo experimental de epilepsia, na farmacocinética do enalapril e da carbamazepina, um conhecido anticonvulsivante, quando usados em monoterapia ou em associação. Para isto, desenvolveu-se metodologia capaz de quantificar o enalapril e a carbamazepina simultaneamente em plasma de rato e realizar avaliação da disposição cinética destes fármacos em ratos Wistar e WAR (não submetidos ao kindling). O enalapril e a carbamazepina foram analisados em plasma por cromatografia líquida de ultraperformance acoplada a espectrômetro de massas. O preparo das amostras foi feito por extração líquido-líquido. O método foi desenvolvido e validado segundo a legislação vigente (ANVISA, RDC 27/2012), sendo adequado para a aplicação em estudos farmacocinéticos. Verificou-se que, nos estudos farmacocinéticos a carbamazepina somente teve seus parâmetros modificados quando administrada a ratos WAR em associação com o enalapril, apresentando diminuição da biodisponibilidade do medicamento (AUC0-∞: 9395 vs 35796 ng.h/mL, CWA e CCA, respectivamente). Com relação ao enalapril, o background genético para a epilepsia aumentou a biodisponibilidade do fármaco quando comparado ao seu controle (AUC0-∞: 105,25 vs 273,05ng.h/mL, ECA e EWA, respectivamente), além disso, a associação com a carbamazepina fez com que houvesse a diminuição das concentrações plasmáticas de enalapril tanto nos grupos controle, quanto nos grupos WAR. / Epilepsy is a set of neurological conditions that have in common that the occurrence of recurrent seizures. The Temporal Lobe Epilepsy (TLE) is the most common cause of seizures resistant to drugs. Some of the animal models used in the literature to study the epileptic condition are genetically susceptible strains of animals with epilepsy, such as WAR rats (Wistar audiogenic Rats). Carbamazepine is one of the most commonly prescribed antiepileptic drugs also used in psychiatric disorders. Due to the low therapeutic index, this drug is prone to significant drug interactions, and small changes in plasma concentrations may result in loss of efficacy or signs of intoxication. Furthermore, it may be an inducer of various liver enzymes. Angiotensin II peptide formed from AngI cleavage by angiotensin converting enzyme, has been considered as the main active peptide of the renin-angiotensin system (RAS) may be considered as a neurotransmitter/neuromodulator through its action on AT1 and AT2 receptors present in various brain regions. Enalapril is an angiotensin converting enzyme inhibitor, and is one of the most used drugs for treating hypertension in patients with epilepsy. This study aimed to evaluate the influence of epileptic seizures induced in experimental epilepsy, on the pharmacokinetics of enalapril and carbamazepine, a known anticonvulsant, when used alone or in combination. For this, we developed methodology to quantify the enalapril and carbamazepine simultaneously in rat plasma and perform evaluation of kinetic disposition of these drugs in rats Wistar and WAR (not subject to the kindling). Enalapril and carbamazepine were analyzed in the plasma by liquid chromatography Ultra-Performance coupled to a mass spectrometer. The sample preparation was done by liquid-liquid extraction. The method was developed and validated according to current legislation (ANVISA RDC 27/2012) and is suitable for use in pharmacokinetic studies. It was found that the pharmacokinetic studies carbamazepine only had their parameters modified WAR when administered to rats in combination with enalapril, with decreased bioavailability of the drug (AUC 0-∞: 9395 vs. 35796 ng · hr / mL, CWA and CCA respectively). With respect to enalapril, the genetic background for epilepsy increased bioavailability the drug compared to its control (AUC 0-∞: 105.25 vs. 273,05ng.h / ml, ECA and EWA, respectively), moreover, the association with carbamazepine reduced the plasma concentrations of enalapril in both control groups, as in WAR groups.

Uma das classes químicas de herbicidas que merece particular atenção é a dos bipiridílicos, representada pelo paraquat e diquat. Atualmente, muitos países têm banido ou restringido o uso destes herbicidas devido à grande quantidade de casos de intoxicação acidental, suicídio e envenenamento (tentativa de homicídio) ocorridos no passado. Em contrapartida, o paraquat ainda é bastante utilizado em cerca de 130 nações, com prevalência em países subdesenvolvidos ou em vias de desenvolvimento. O presente trabalho tem por objetivo o estudo e o desenvolvimento de métodos analíticos semi-quantitativo e quantitativo em amostras biológicas (plasma e urina) e aplicação no diagnóstico e investigação da intoxicação aguda por paraquat e diquat. Análises semi-quantitativas de triagem foram realizadas pela técnica enzimática-colorimétrica. Análises confirmatórias foram realizadas pela técnica de cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS). Após o desenvolvimento e validação dos métodos, as análises foram aplicadas em amostras de pacientes suspeitos de intoxicação aguda por paraquat/diquat atendidos no Hospital Regional do Vale do Ribeira (Pariquera-Açu) e no Hospital de Clínicas da Universidade Estadual de Campinas (SP). Foram avaliadas a efetividade do teste rápido semi-quantitativo e a correlação das concentrações plasmáticas e urinárias do paraquat/diquat obtidas com o método por GC-MS com o grau de intoxicação e o prognóstico de sobrevida dos pacientes após o diagnóstico e tratamento. / One of the chemical classes of herbicides that deserve particular attention is that of bipyridyl, represented by paraquat and diquat. Currently, many countries have banned or restricted these herbicides since large number of accidental intoxication, poisoning and suicide attempt cases occurred in the past. In spite of this, paraquat is still used in more than 130 countries, with prevalence in developing countries. The aim of this work was the study and the development of a screening test and a quantitative analytical method in biological samples (plasma and urine) and their application in diagnosis and prognosis of acute paraquat and diquat intoxication. Semi-quantitative analyses were performed by an enzymatic-colorimetric technique. Confirmatory analyses were performed by a gas chromatographic-mass spectrometric (GC-MS) method. After the development and the validation of both methods, analyses were applied to samples from patients suspected of acute paraquat/diquat poisoning attended in Hospital Regional do Vale do Ribeira (Pariquera-Açu) and Hospital de Clínicas da Universidade Estadual de Campinas (SP). In this present paper, we also evaluated the effectiveness of the rapid test and the correlation of paraquat/diquat plasma and urinary concentrations obtained with the GC-MS method with the degree of intoxication and prognosis of survival of patients after diagnosis and treatment.

Orientador: Eliana Aparecida Varanda / Banca: Elisângela de Paula Silveira Lacerda / Banca: Lusânia Maria Greggi Antunes / Resumo: Os ensaios de toxicologia genética são utilizados como base no desenvolvimento de novos fármacos, uma vez que podem identificar rapidamente agentes que causam danos ao material genético. Agências regulatórias preconizam a utilização de ensaios que identificam danos genotóxicos, de forma que possam servir como triagem de processos que levam à carcinogênese. Na busca por novos fármacos, a química inorgânica medicinal representa um campo de grande promessa, com potencial de expansão devido a diversidade química e reatividade dos metais. Especialmente, os complexos de rutênio, têm recebido destaque no tratamento de doenças como o câncer e a tuberculose multi-droga resistente (TB-MDR). Neste contexto, este trabalho teve como objetivo, avaliar os efeitos toxicogenéticos e antitumorais de três complexos de rutênio(II), com promissora atividade anti-TB-MDR, denominados de SCAR 4, SCAR 5 e SCAR 6 e, diante da importância do conhecimento farmacocinético de novos fármacos, outro objetivo foi avaliar a permeabilidade in vitro desses complexos. A avaliação toxicogenética foi realizada por meio dos ensaios de mutação gênica reversa com Salmonella typhimurium (Teste de Ames) e pelo ensaio do micronúcleo citoma com bloqueio da citocinese (CBMN-cit) em ausência e em presença do sistema de metabolização. Ensaios de sobrevivência clonogênica foram utilizados para avaliar a viabilidade das células CHO-K1 e HepG2, utilizadas no ensaio do CBMN-cit. A avaliação da atividade antitumoral foi investigada por meio de ensaios de citotoxicidade frente às linhagens tumorais humanas Caco-2, DU-145, HeLa, HepG2 e MDA-MB-231, pela capacidade de inibição da topoisomerase I humana (Top IB) e por ensaios físico-químicos de interação com o calf thymus DNA (ct-DNA). A permeabilidade foi analisada por meio do ensaio in vitro de permeação em monocamadas de células Caco-2 na presença e ausência de albumina do soro... / Abstract: The genetic toxicology assays are used as the basis in the development of new drugs since it's may rapidly identify agents that cause damage to the genetic material. Regulatory agencies have recommend the use of assays that identify genotoxic effcts, thus they may serve as a screening processes that lead to carcinogenesis. In the search of new molecules for therapeutic purposes, medicinal inorganic chemistry is a major promise of the field, with potential expansion due to chemical diversity and reactivity of metals. Especially, ruthenium complexes, have been highlighted in the treatment of growing diseases such as cancer and multi-drug resistant tuberculosis (MDR-TB). In this context, this study aimed to evaluate the toxicogenetic effects of three ruthenium(II) complex, that showed promising anti-MDR-TB activity, called SCAR 4, SCAR 5 and SCAR 6. In addition to this safety profile, and cosidering the traditionally antitumor activity of ruthenium complexes, this study also aimed to evaluate the antitumor activity of these complexes. In front of the importance of pharmacokinetic knowledge of new drugs, another aim of this study was to evaluate the in vitro permeability of these complexes. The toxicogenetics evaluation was performed by reverse gene mutation assays with Salmonella typhimurium (Ames test) and by Cytokinesis-block micronucleus cytome assay (CBMN-cyt). In both assays, we used models to assess the effect of complexes's metabolization. The clonogenic survival assays were used to assess the viability of HepG2 and CHO-K1 cells, that it has been used in CBMN-cyt assay. The evaluation of the antitumor activity was investigated by means of cytotoxicity assays with the human tumor cell lines Caco-2, DU-145, HeLa, HepG2 and MDAMB-231, by the ability to inhibit human topoisomerase I (Top IB) and physico-chemical assays of interaction with the thymus calf DNA (ct-DNA). The permeability was examined by means of in vitro ... / Mestre

Solanum lycocarpum St. Hill é uma planta comum no cerrado brasileiro e possui um alcalóide com configuração estereoespecífica para a síntese de hormônios esteróides. O presente estudo foi desenvolvido para determinar os possíveis efeitos tóxicos da ingestão dos frutos de S. lycocarpum (3% adicionados à dieta) em ratos adultos machos (60 dias de administração), fêmeas (37 dias) e fêmeas prenhes (nos períodos de pré-implantação e organogênese). Poucas diferenças significantes no peso corpóreo e no consumo de água e ração foram observadas. Nenhuma diferença significante foi detectada no ganho de peso dos animais e no ciclo estral. Ratas tratadas apresentaram redução significante nos pesos do útero e do fígado. Porém, nenhuma diferença significante foi observada nos pesos de outros órgãos (adrenal, fígado, vesícula seminal, testículo e ovário) e na avaliação de enzimas e proteínas sangüíneas de ratos fêmeas e machos. Ao estudo anatomopatológico as fêmeas apresentaram maior incidência de hiperplasia do epitélio endometrial, cistos foliculares, proliferação de ductos biliares, congestão hepática e renal. A administração da planta no período de pré-implantação causou poucas alterações nos consumos de água e comida das fêmeas e sua prole apresentou aumento de hemorragia do bulbo olfatório. O consumo da planta durante a organogênese aumentou a média de filhotes fêmeas, reduziu o peso da placenta e aumentou o número de fetos com esternébrios assimétricos. Tomando estes dados em conjunto, pode-se sugerir que a administração da S. lycocarpum à 3% na ração causa efeitos tóxicos em ratas adultas e na prole, principalmente quando exposta durante o período de organogênese. / Solanum lycocarpum St. Hill is a common plant in Brazilian savanna. This plant has an alkaloid with stereospecific configuration to the synthesis of steroid hormones. Since the plant may be long-term consumed, the present study was undertaken to determine the possible toxic effects of S. lycocarpum fruit ingestion (3% added to the diet) on male (60 days of administration), female (37 days) adult rats and pregnant female (during preimplantation and organogenesis). Few significant differences in the body weight and consumption of food and water were observed. No significant differences were detected in the male and female weight gain and the estrous cycle. Female treated rats showed a significant reduction in the uterus and liver weights. However, no significant differences were observed in other organ (adrenal, liver, seminal vesicle, testicle and ovary) weights and in the evaluation of blood enzimes and proteins of the female and male rats. The anatomopathological study showed a higher incidence of endometrial epithely hiperplasy, pholicular cysts, biliary ducts proliferation, hepatic and renal congestion in female rats. Plant administration during preimplantation caused few alterations in food and water consumption in female and their offspring showed increase in olfactory bulb hemorragy. Plant consumption during organogenesis increased the media of female pups, reduced placental weight and increased the number of fetuses with assimetric sternebrae. These data suggest that the S. lycocarpum administration at 3% causes toxic effects in adult female rats and in the offspring, specially when exposed to the plant during organogenesis.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-09Bitstream added on 2014-06-13T19:07:46Z : No. of bitstreams: 1 ikefuti_cv_me_jabo.pdf: 456853 bytes, checksum: 23d0640a8dde9e1498a8b818bc6453a8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Os parasitos podem causar perdas significativas na produção de peixes e para controlar estas doenças é necessário o uso de farmoquímicos, como o teflubenzuron (TFB), um inseticida que pode ser utilizado no controle de parasitos de peixes. A etapa inicial do processo de avaliação da viabilidade de um farmoquímico (eficácia terapêutica) é verificar a toxicidade inerente do ingrediente ativo do composto ou da formulação, sua segurança clínica e risco de intoxicação ambiental. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar a toxicidade aguda e a segurança ambiental do TFB, para a Daphnia magna, Lemna minor, Pomacea canaliculata e para os peixes pacu, Piaractus mesopotamicus e mato-grosso, Hyphessobrycon eques; avaliar a toxicidade crônica e os efeitos histopatológicos do TFB para o pacu; ajustar a concentração de eficácia do TFB no controle de Trichodina sp. em pacu e tilápia, Oreochromis niloticus; monitorar as variáveis físicas e químicas da água e avaliar as possíveis alterações hematológicas do pacu exposto ao TFB. A toxicidade aguda do TFB para D. magna foi elevada (CE50;48h = 0,17 μg.L-1) e praticamente não tóxico para L. minor, P. mesopotamicus, P. canaliculata e H. eques (CL50 > 1000,0 mg.L-1). O TFB não apresenta toxicidade para as espécies avaliadas, demonstrando ausência risco de intoxicação ambiental para o pacu, sendo eficaz no controle de Trichodina sp nas concentrações de 80,0 mg.L-1 e 50,0 mg.L-1 para pacu e tilápia, com redução no número de parasitos de 96,10% e 87,86% respectivamente. O TFB também causou leucocitose no quadro hematológico de pacu / The parasites can cause significant losses in the fish production and to control these diseases is necessary the use of the phamochemicals, like the teflubenzuron (TFB), an insecticide that can use in the control of parasites of fish. The initial stage of the process of assessment of viability of a pharmochemical (therapeutic efficacy) is verify the inherent toxicity of the active ingredient of the compound or formulation, your clinical security and environmental intoxication risk. Thus, the aims of this research were to evaluate the acute toxicity and the environmental security of TFB, for Daphnia magna, Lemna minor, Pomacea canaliculata and fish pacu, Piaractus mesopotamicus and mato-grosso, Hyphessobrycon eques; to evaluate the chronic toxicity and the histopathological effects of FB for pacu; to adjust the effectiveness concentration of TFB in the control of Trichodina sp. in pacu and tilapia, Oreochromis niloticus; to monitor the physical and chemical variables from water and to evaluate the possible hematological changes of pacu exposed at TFB. The acute toxicity of TFB for D. magna was high (EC50;48h = 0.17 μg.L-1) and non-toxic practically for L. minor, P. mesopotamicus, P. canaliculata and H. eques (LC50 > 1000.0 mg.L-1). TFB doesn’t show toxicity for the species evaluated, realizing away environmental intoxication risk for pacu, being efficacy in the control of Trichodina sp in the concentrations of 80,0 mg.L-1 and 50,0 mg.L-1 for pacu and tilapia, with reduction in the parasites number of 96,10% and 87,86%, respectively. TFB caused decrease of leucocytes in the hematology variables of pacu

Orientador: Edson Luis Maistro / Banca: Maria Aparecida Marin Morales / Banca: Cláudia Aparecida Rainho / Resumo: Garcinia achachairu (GAC) é uma planta de origem boliviana que vem sendo utilizada na medicina popular para o tratamento de distúrbios gástricos, reumatismo, inflamações e como cicatrizante. A caracterização fitoquímica do extrato desta planta revelou que, uma benzofenona, a Gutiferona A (GA), é um dos seus compostos majoritários, que segundo estudos recentes, apresenta importante atividade antioxidante e antimicrobiana. Considerando o interesse em se aprofundar as análises do potencial farmacológico da GA e a inexistência de estudos que avaliem a sua toxicidade genética, o presente estudo foi elaborado visando investigar o potencial genotóxico e mutagênico da GA em diferentes células de camundongos in vivo, utilizando alguns dos testes tradicionais na área de mutagênese, como o Ensaio Cometa (EC) para a verificação da genotoxicidade e o Teste do Micronúcleo (TM) para a verificação da mutagenicidade. O experimento foi conduzido com camundongos Suíços albinos machos (Mus musculus) de 12 semanas, divididos em cinco grupos, constituídos cada um por seis animais. O grupo controle negativo recebeu, via gavagem, 0,3 mL de DMSO 1%. O grupo controle positivo, recebeu intraperitonealmente, 80 mg/kg de doxorrubicina. Os grupos tratados receberam, via gavagem, 0,3 mL da GA nas doses de 15, 30 e 60 mg/kg. Para a avaliação da genotoxicidade foi coletado sangue da veia caudal dos camundongos (4 e 24 horas após o tratamento), células do fígado, medula óssea, cérebro e testículos (coletadas 24 horas após o tratamento). Para a avaliação da mutagenicidade, foram coletadas células da medula óssea 24 horas após o tratamento. A citotoxicidade foi avaliada pela contagem de 200 eritrócitos policromáticos (PCE) e normocromáticos (NCE) e determinação de sua razão (PCE/NCE). Na amostra de sangue de 4h, analisadas pelo EC, os resultados obtidos mostraram que nas doses de 30 mg/kg e 60 mg/Kg. A análise ... / Abstract: Garcinia achachairu (GAC) is a native plant from Bolivia that has been used in folk medicine for the treatment of gastric disorders, rheumatism, inflammation and as a healing. The phytochemical characterization of this plant extract revealed that the benzophenone guttiferone A (GA) is one of its major compounds, which according to recent studies, has important antioxidant and antimicrobial activity. Considering the interest in deepening the analysis of the pharmacological potential of GA and the lack of studies assessing its genetic toxicity, the present study was designed in order to investigate the genotoxic and mutagenic effects of GA in different cells of mice in vivo, using some of the traditional tests in the mutagenesis area, the Comet Assay (CA) for genotoxicity evaluation and the Micronucleus Test (MT) for the mutagenicity assessment. The experiment was conducted in Swiss albino male mice (Mus musculus) with 12 weeks, divided into five groups with six animals each. The negative control group received, by oral gavage, 0.3 mL of 1% DMSO. The positive control group received, intraperitoneally, 80 mg/Kg of doxorubicin. The treated groups received 0.3 ml of GA at 15, 30 and 60 mg/kg, by gavage. For the genotoxicity evaluation, blood was collected from the tail vein of the mice (4 and 24 hours after treatment), and liver, bone marrow, brain and testicular cells were collected 24 hours after treatment. For the mutagenicity assessment, bone marrow cells were collected 24 hours after treatment. Cytotoxicity was assessed by scoring 200 consecutive polychromatic (PCE) and normochromatic (NCE) erythrocytes and their ratio (PCE/NCE) determined. For the 4 h blood sample, the results with GA at doses of 30 and 60 mg/kg showed that was a statistically significant increase in DNA damage in comparison to the negative control. For the 24 h blood sample, only 60 mg/kg dose showed significant genotoxicity. The analysis of ther ... / Mestre