Mecanismos moleculares de la farmacorresistencia en el cáncer de mama y posibles estrategias para superar la resistencia: Una revisión de la literatura / Molecular mechanisms of drug resistance in breast cancer and potential strategies for overcoming resistance: A literature review

El cáncer de mama es la causa más común de muerte por cáncer en el mundo, y la resistencia a los medicamentos es una de las barreras más importantes para el éxito de la terapia de la enfermedad. Es fundamental tener una comprensión sólida de los procesos moleculares que impulsan la resistencia al tratamiento en el cáncer de mama para diseñar terapias dirigidas con el potencial de superar esta resistencia. Estos mecanismos son complejos y multifacéticos e incluyen la activación de vías de señalización que promueven la supervivencia y proliferación celular, la regulación positiva de las bombas de salida de fármacos, la aparición de células madre cancerosas y cambios genéticos y epigenéticos. Esta revisión de la literatura brinda una descripción general de estos mecanismos y analiza las posibles estrategias para superar la resistencia a los medicamentos en el cáncer de mama, incluido el uso de terapias dirigidas que se dirigen específicamente a las vías y los mecanismos involucrados en la resistencia a los medicamentos. La revisión también destaca la necesidad de más investigación para identificar estrategias efectivas para superar la resistencia a los medicamentos y mejorar los resultados del tratamiento en pacientes con cáncer de mama.

Breast cancer is the most common cause of death from cancer in the world, and drug resistance is one of the most significant barriers to successful therapy for the disease. It is critical to have a solid understanding of the molecular processes driving treatment resistance in breast cancer to design targeted therapies with the potential to overcome this resistance. These complex and multifaceted mechanisms include the activation of signaling pathways that promote cell survival and proliferation, the upregulation of drug efflux pumps, the emergence of cancer stem cells, and genetic and epigenetic changes. This literature review provides an overview of these mechanisms. It discusses potential strategies for overcoming drug resistance in breast cancer, including targeted therapies that specifically target the pathways and mechanisms involved in drug resistance. The review also highlights the need for further research to identify effective strategies for overcoming drug resistance and improving treatment outcomes in breast cancer patients.

Mecanismos moleculares do efeito citotóxico de FGF2 em células transformadas por RAS / Molecular mechanisms of the cytotoxic effect of FGF2 in rastransformed cells

O FGF2 (Fibroblast Growth Factor 2) é um clássico fator peptídico de crescimento que ativa vias intracelulares de sinalização molecular promovendo a transição G0 → G1 e o comprometimento com o ciclo celular. Não surpreendentemente, seus papéis pró-tumoral e angiogênico estão bem caracterizados e estabelecidos na literatura. No entanto, um crescente corpo de evidências tem indicado que o FGF2 também pode exercer efeitos anti-tumorais in vitro e in vivo, em modelos murinos e também humanos. Neste contexto, nosso grupo publicou em 2008 que o FGF2 exerce um efeito antiproliferativo seletivo em células murinas malignas dependentes de alta atividade de K-Ras e H-Ras. Os genes ras compõem a família de oncogenes mais frequentemente mutada em tumores malignos humanos, alcançando aproximadamente 30% de todos os casos. O desenvolvimento de terapias contra tumores dependentes de Ras fracassou, apesar dos intensos esforços e investimentos desde a descoberta em 1982 de suas mutações ativadoras em múltiplos cânceres. O objetivo deste trabalho foi desvendar os mecanismos moleculares pelo quais o FGF2 inibe irreversivelmente a proliferação de células malignas dependentes da atividade de Ras, empregando como modelos experimentais a linhagem murina Y1 de células adrenocorticais, e 4 linhagens humanas derivadas de sarcomas de Ewing. Identificamos que o efeito citotóxico do FGF2 não se processa por um mecanismo novo e independente das viasproliferativas classicamente ativadas por fatores peptídicos de crescimento. Ao contrário, seu efeito tóxico é resultado de sinalização mitogênica exagerada decorrente de estimulação sustentada por FGF2. A ativação da via de MAPK, principal sinalização mitogênica intracelular, a níveis elevados e sustentados provoca estresse mitogênico, que se propaga para a fase S na forma de estresse replicativo. Nesta situação, a célula passa a depender exageradamente da sinalização protetora de ATR, de modo que a combinação de estimulação com FGF2 e inibição de ATR foi altamente letal para as células malignas dependentes de Ras empregadas neste trabalho. Também analisamos as bases moleculares de resistência a FGF2 exibida por células Y1 anteriormente selecionadas para resistir ao efeito tóxico do FGF2 (Y1FRs). Descobrimos que a pressão seletiva do FGF2 não teve efeito na expressão de seus receptores, mas provocou a eliminação de um dos dois cromossomos que portam a amplificação gênica de ras nesta linhagem, enquanto o segundo cromossomo foi mantido por ser a única fonte de genes ribossomais ativos. Suas cópias de ras, no entanto, mostraram-se transcricionalmente silenciadas. Além disso, as sublinhagens Y1FRs não expressam o principal RasGEF, GRP4, encontrado nas células parentais Y1, o que pode ter influenciado o surgimento do fenótipo resistente ao FGF2. As linhagens resistentes mostraram grande redução no número de cromossomos e aumento da frequência de fusões entre cromossomos não homólogos em relação às células parentais

FGF2 (Fibroblast Growth Factor 2) is a classic peptide growth factor that activates intracellular molecular signaling pathways promoting the G0 → G1 transition and cell cycle commitment. Not surprisingly, its pro-tumor and angiogenic roles are well characterized and established in the literature. However, a growing body of evidence has indicated that FGF2 may also exert anti-tumor effects in vitro and in vivo in murine and human models. In this context, our group reported in 2008 that FGF2 exerts a selective antiproliferative effect in murine cells dependent on high activity of K-Ras and H-Ras. Ras genes make up the most frequently mutated oncogene family in human malignant tumors, reaching approximately 30% of all cases. The development of therapies against Ras-dependent tumors has failed despite intense efforts and investments since the discovery in 1982 of its activating mutations in multiple cancers. The objective of this work was to uncover the molecular mechanisms by which FGF2 irreversibly inhibits the proliferation of malignant cells dependent on Ras activity, using as experimental models the Y1 murine lineage of adrenocortical malignant cells and 4 human lineages derived from Ewing sarcomas. We showed that the cytotoxic effect of FGF2 did not involve novel cell cycle regulatory pathways; instead, this cytotoxic effect is a result of sustainedhyper mitogenic stimulation by FGF2. Activation of the KRas/MAPK pathway, the major intracellular mitogenic signaling, at high and sustained levels provokes mitogenic stress, which is propagated to S phase as replicative stress. In this situation, the cell dependence on the ATR protective signaling is enhanced, so that the combination of stimulation with FGF2 and inhibition of ATR was highly lethal for the Ras dependent malignant cells employed in this work. We also analyzed the molecular basis of FGF2 resistance exhibited by Y1 cells previously selected for resistance to FGF2. We found that the selective pressure of FGF2 had no effect on the expression of its receptors but promoted the elimination of one of the two marker chromosomes that carry the K-ras amplified copies, while the second chromosome was maintained because it is the only source of active ribosomal genes; however, its K-ras amplified copies were transcriptionally silenced. In addition, the Y1FRs sublines did not express the main RasGEF, GRP4, found in the parental Y1 cells, which might have played a role in the emergence of the FGF2-resistant phenotype. The resistant Y1FRs sublines showed a large reduction in chromosome numbers and increased frequency of fusions between non-homologous chromosomes in relation to parental cells

Mecanismos de ação relacionados à atividade antiúlcera de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. (Crassulaceae) / Mechanisms of action underlying antiulcer activity of Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. (Crassulaceae).

Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. (Crassulaceae) é uma espécie muito empregada na medicina tradicional no Brasil e em outras partes do mundo, especialmente Índia, países da África e China. É indicada popularmente para diversos fins incluindo o tratamento de úlceras gástricas. A análise fitoquímica revelou a presença de vários constituintes, em especial os flavonoides. O tratamento de úlcera gástrica convencional apresenta diversos efeitos colaterais e, na maioria das vezes, não evita a recidiva da lesão. Dessa maneira, é interessante encontrar uma terapêutica mais segura e efetiva. Com o objetivo de avaliar a segurança, foi realizado ensaio de citotoxicidade do extrato bruto, in vitro, com valor de IC50 igual a 0,926 mg/mL, sendo possível predizer um valor de LD50 (1341,46 mg/kg). Já em relação ao ensaio de citotoxicidade, in vitro, da fração acetato de etila não foi encontrado um valor de IC50. Resultados de fototoxicidade, in vitro, mostraram que o extrato bruto e fração acetato de etila de K. pinnata não possuem potencial fototóxico. A contagem microbiana na droga vegetal para bactérias aeróbias/mesófilas foi de 6,9 x 104 UFC/g e a contagem de bolores e leveduras foi de 2,4 x 103 UFC/g, ambos valores dentro do limite estabelecido pela OMS. Análise de endotoxinas também foi realizada para o extrato bruto (<4,0.105 UE/kg) e fração acetato de etila (<2,7.105 EU/kg) de K. pinnata. Referente à fitoquímica, diversos flavonoides foram identificados no extrato bruto e fração acetato de etila de K. pinnata. Paralelamente ao estudo fitoquímico foi verificado que a atividade gastroprotetora do extrato bruto envolve a ação das prostaglandinas e grupamentos sulfidrila. Já o mecanismo de gastroproteção da fração acetato de etila é dependente de prostaglandinas e óxido nítrico. A atividade cicatrizante do extrato bruto de K. pinnata também foi avaliada. De acordo com os resultados macroscópicos, as doses de 200mg/kg e 400 mg/kg reduziram a área de lesão, com uma taxa de 33% e 39%, respectivamente, após 7 dias de tratamento (p<0,05). Análise histológica dos grupos tratados com o extrato bruto (200 e 400 mg/kg) indicou melhor recuperação da lesão, verificada pela regeneração da mucosa gástrica e pelo restabelecimento da arquitetura glandular. As enzimas antioxidantes (catalase, superóxido dismutase e glutationa peroxidase) e a expressão de VEGF foram avaliadas no mecanismo de cicatrização de úlceras gástricas. Os resultados mostraram que a atividade antiulcerogênica foi mediada pela ação antioxidante da enzima SOD. Não foi evidenciado in vivo o aumento da expressão de VEGF e nem o sequestro do radical peroxil nos animais tratados com o extrato bruto. Os resultados dos ensaios in vitro (ORAC) mostraram uma maior capacidade de sequestro de radicais peroxil da fração acetato de etila (1192,35 ± 112,61 µmol equivalente de Trolox/g de amostra seca) quando comparado com o extrato bruto (431,32 ± 7,17 µmol equivalente de Trolox/g de amostra seca). A atividade anti Helicobacter pylori também foi avaliada, no entanto, o extrato bruto não apresentou atividade anti H.pylori. Ademais, o extrato bruto demonstrou um potencial anti-inflamatório, pois foi observada uma redução nos níveis de TNF-α e L-selectina, após o tratamento em neutrófilos estimulados com LPS. Analisando os resultados sugere-se que K. pinnata possui um potencial terapêutico no combate de úlceras gástricas e possivelmente, anti-inflamatório, sendo que os flavonoides podem estar relacionados com o efeito biológico observado.

Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. (Crassulaceae) is a commonly used species in traditional medicine in Brazil and in other parts of the world, especially India, Africa and China, for the treatment of various diseases, including gastric ulcers. Phytochemical analysis revealed the presence of several constituents in this plant, especially flavonoids. The available pharmaceutical products to treat peptic ulcer have several side effects and, in most cases, do not prevent recurrence of the gastric lesions. Therefore, it is important to find a safer and more effective therapy. In order to evaluate safety, the in vitro cytotoxicity assay of crude extract from K. pinnata was performed. The IC50 value was 0,926 mg/mL corresponding to LD50 value (1341, 46 mg/kg). It was not determined IC50 value in vitro cytotoxicity assay for ethyl acetate fraction from K. pinnata. Neither the crude extract nor ethyl acetate fraction from K. pinnata showed phototoxicity. Microbial counting was performed on the K. pinnata-based drug in order to investigate microbiological contamination. The microbial count for aerobic / mesophilic bacteria was 6.9 x 104 CFU/g, and yeast count was 2.4 x 103 CFU/g, both values in agreement with the limits established by WHO. Endotoxin analysis was also performed for the crude extract (<4,0.105 UE/kg) and for ethyl acetate fraction (<2,7.105 UE/kg) from K. pinnata. In the phytochemical analysis several flavonoids were identified in the crude extract and ethyl acetate fraction of K. pinnata. In parallel to the phytochemical study, it was verified that the gastroprotective activity of the crude extract of K. pinnata involved prostaglandins and sulfhydril compounds. On the other hand, the mechanism of gastroprotection of the ethyl acetate fraction of K. pinnata is dependent on prostaglandins and nitric oxide. The healing activity of the crude extract of K. pinnata was also evaluated. According to the macroscopic results the dose of 200 mg/kg and 400mg/kg reduced the injury area, with a rate of 33% and 39%, respectively, after 7 days of treatment (p <0.05). Histological analysis showed regeneration of the gastric mucosa and re-establishment of the glandular architecture in groups treated with the crude extract (200 and 400 mg/kg). Antioxidant enzymes (catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase) and VEGF expression were evaluated in the mechanism of gastric ulcer healing. The results showed that the antiulcerogenic activity was mediated by SOD. It was not demonstrated an increase in VEGF expression and nor in the in vivo sequestration of the peroxyl radical in the animals treated with crude extract. The results of in vitro assay (ORAC) showed a greater sequestering of peroxyl radical to the ethyl acetate fraction (1192,35 ± 112,61 µmol equivalent of Trolox/g of ethyl acetate fraction) when compared to the crude extract (431,32 ± 7,17 µmol equivalent of Trolox/g of crude extract) of K. pinnata. The anti Helicobacter pylori activity was also evaluated; however, the crude extract did not show anti H. pylori activity. However, the crude extract of K. pinnata demonstrated an anti-inflammatory potential, because TNF-α and L-selectin levels were reduced after treatment in LPS-stimulated neutrophils. The analysis of the results suggests that K. pinnata has a therapeutic potential against gastric ulcers and possible anti-inflammatory properties, and the flavonoids may be linked to the biological effect.

Mecanismos moleculares da interação entre betalaínas cumarínicas fluorescentes e células de glioma humano / Molecular mechanisms of interaction between fluorescent coumarinic betalains and human glioma cells

Moléculas orgânicas fluorescentes são uma importante ferramenta para biologia celular. Compostos ideais para esta aplicação devem ter alto brilho (produto do coeficiente de atenuação molar e do rendimento quântico de fluorescência), ser fotoestáveis e internalizáveis, não comprometer a viabilidade celular e interagir com biomoléculas com algum grau de especificidade. Nesta Tese de Doutorado é apresentado o estudo do uso de cBeet120, uma betalaína cumarínica artificial, e células de glioma humano da linhagem U87-MG. Betalaínas são pigmentos de plantas que apresentam alta biocompatibilidade que servem como material de partida para o desenvolvimento de derivados funcionais. A sonda se acumula principalmente no núcleo das células U87- MG e marca principalmente nucléolos via interação com proteínas. A presença de DNAse ou RNAase elimina a marcação nuclear, sem afetar a fraca marcação citoplasmática de fundo. Estudos de inibição de transporte sugerem que cBeet120 é internalizada por transportadores de L-glutamato da família de transportadores de amino ácidos excitatórios (EAAT). O uso de artemisinina para inibição Ca2+-ATPases aumenta a velocidade de internalização de cBeet120 em células U87-MG. Quando irradiada com luz de cor ciano, cBeet120 no interior do núcleo de células vivas é fotoativada, resultando em um aumento da intensidade de fluorescência com o tempo (monitorado por 90 min) e o deslocamento hipsocrômico do máximo de emissão. Em células fixadas com paraformaldeído, o padrão de marcação da célula se torna mais difuso e a sonda emite fluorescência sem fotoativação. Medidas de tempo de vida de fluorescência em solução e imageamento por microscopia de tempo de vida de fluorescência permitem inferir a ocorrência da formação de um complexo proteína-cBeet120 ou um produto de transiminação que pode estar sujeito a isomerização cis/trans

Fluorescent organic molecules are an important tool for cell biology. Ideal compounds for this application must have high brightness (product of the molar attenuation coefficient and fluorescence quantum yield), be photostable and internalizable by cells, do not compromise cellular viability and interact with biomolecules with some degree of specificity. In this Doctorate Thesis, we describe the interaction of cBeet120, an artificial coumarinic betalain, and human glioma cells of line U87-MG. Betalains are plant pigments that exhibit high biocompatibility that serve as starting material for the development of functional derivatives. The probe accumulates mainly in the nucleus of the U87-MG cells and mainly marks nucleoli via interaction with proteins. The presence of DNAse or RNAase eliminates nuclear labeling, without affecting the poor background cytoplasmic labeling. Transport inhibition studies suggest that cBeet120 is internalized by L-glutamate transporters from the excitatory amino acid transporter (EAAT) family. The use of artemisinin for inhibition Ca2+-ATPases increases the rate of cBeet120 internalization in U87-MG cells. When irradiated with cyan colored light, cBeet120 within the nucleus of living cells is photoactivated, resulting in an increase in fluorescence intensity over time (monitored for 90 min) and the hypochromic shift of the emission maximum. In cells fixed with paraformaldehyde, the labeling pattern of the cell becomes more diffuse and the probe emits fluorescence without photoactivation. Fluorescence life-time measurements in solution and fluorescence life-time imaging microscopy allows to infer the occurrence of the formation of a protein-cBeet120 complex or the formation of a transimination product that may be subject to cis/trans isomerization

Current challenges in the therapeutic use of induced pluripotent stem cells (iPSCs) in cancer therapy

Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) technology has catapulted the field of stem-cell biology through ectopic expression of reprogramming factors. Ever since its discovery, the potential of iPSCs has been explored by many scientists to unravel the molecular mechanism responsible for cancer initiation and progression. Besides modeling cancer, the further applications of this technology includes high-throughput drug screening, epigenetic reprogramming of cancer cell state to normal, immunotherapy and regenerative cell therapies. Here, we review the current challenges on clinical applications of iPSCs with respect to understanding cancer and personalizing treatment for the disease (AU)

Carboplatin: molecular mechanisms of action associated with chemoresistance

Carboplatin is a derivative of cisplatin; it has a similar mechanism of action, but differs in terms of structure and toxicity. It was approved by the FDA in the 1980s and since then it has been widely used in the treatment of several tumor types. This agent is characterized by its ability to generate lesions in DNA through the formation of adducts with platinum, thereby inhibiting replication and transcription and leading to cell death. However, its use can lead to serious inconvenience arising from the development of resistance that some patients acquire during treatment, limiting the scope of its full potential. Currently, the biochemical mechanisms related to resistance are not precisely known. Therefore, knowledge of pathways associated with resistance caused by carboplatin exposure may provide valuable clues for more efficient rational drug design in platinum-based therapy and the development of new therapeutic strategies. In this narrative review, we discuss some of the known mechanisms of resistance to platinum-based drugs, especially carboplatin.

A carboplatina é um derivado da cisplatina, possuindo mecanismo de ação similar, diferindo em estrutura e toxicidade. Este fármaco foi aprovado pelo FDA em meados de 1980 e, desde então, tem sido amplamente usado no tratamento de diversos tipos de tumores. Este agente é caracterizado por sua habilidade em gerar lesões no DNA através da formação de adutos com a platina, inibindo a replicação e a transcrição, levando à morte celular. Entretanto, seu uso pode levar a graves inconvenientes, advindos do desenvolvimento de resistência que alguns pacientes adquirem durante o tratamento, limitando o alcance de seu potencial. Até então, os mecanismos bioquímicos relacionados ao problema da resistência não são precisamente conhecidos. Dessa forma, o conhecimento das vias associadas à resistência causada pela exposição à carboplatina pode prover valiosas informações para o planejamento racional de fármacos com base em platina mais eficiente e para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Nesta revisão narrativa, serão discutidos alguns mecanismos de resistência a fármacos com base em platina, especialmente ao antitumoral carboplatina.

Mecanismos moleculares da ação dos glicocorticóides endógenos e da anexina-A1 sobre o tráfego de neutrófilos: caracterização da ação sobre os eixos SDF-1α/CXCR4 e IL-17/IL-23/G-CSF / Molecular mechanisms of endogenous glucocorticoid and annexin-a1 actions on neutrophil traffic: characterization of this action on the SDF-1α/CXCR4 e IL-17/IL23/G-CSF axis

O tráfego de leucócitos é um processo complexo, dependente da ação de inúmeras substâncias químicas, além da perfeita interação celular. Desta forma, este estudo teve como objetivo avaliar a ação dos GCe e da ANXA1 sobre o eixo SDF-1α/CXCR4 e IL-17/IL-23/G-CSF e sobre a expressão de moléculas de adesão CD18, CD49d e CD62L. Foram utilizados camundongos machos Balb/C selvagens (WT) ou ANXA1-/-. As avaliações foram realizadas em condições basais, na presença de altas concentrações de GCe e na vigência de processo inflamatório, induzidos pela administração de ACTH (5 µg/animal, i.p.) ou pela injeção de LPS (100 µg/kg, i.p.), respectivamente, ou na ausência da ação dos GCe, pela ação do RU 38486 (RU, 10 mg/kg, i.p.). A participação da ANXA1 e do receptor FPR2 foi avaliada pelo pré-tratamento com Ac2-26 (1 mg/Kg, i.p.) ou com BOC2 (10 µg/animal, i.p.) durante 4 dias, 1 vez ao dia. A quantificação total e diferencial das células foi realizada em câmara de Neubauer e em esfregaços corados por May-Grunwald ou citometria de fluxo. As quantificações de CXCR2, CXCR4, FPR2, CD18, CD49d, CD62L e maturação granulocítica (CD11b/Ly6G) em células da medula e da circulação foram realizadas por citometria de fluxo. A expressão de ANXA1 nos tecidos do estomago e do baço foi realizada por western blotting e nas células da medula óssea e sangue circulante foi realizada por imunofluorescência. As quantificações de IL-17, IL-23, G-CSF, SDF-1α e corticosterona foram realizadas por ELISA. A quimiotaxia de neutrófilos da medula óssea e sangue periférico foi ensaiada na placa de quimiotaxia com filtro de poro de 8 µm. A fagocitose de neutrófilos apoptóticos por macrófagos da medula óssea foi avaliada por ensaio in vitro. Para verificar os efeitos do ACTH na migração de neutrófilos no processo inflamatório, foi empregado o modelo de bolsa de ar (100 µg/mL; LPS); e o comportamento dos leucócitos circulantes de animais tratados com ACTH foi avaliado pela técnica de microscopia intravital. Os resultados obtidos, que estão apresentados em quatro temáticas, mostraram que: 1) neutrófilos da medula óssea e sangue periférico expressam ANXA1 no citoplasma e membrana, bem como o receptor FPR2, constitutivamente, e a expressão de ambos é regulada pelos GCe. A ANXA1, via receptor FPR2 expresso em células da medula óssea, controlam a maturação neutrofílica e o tráfego destas células da medula óssea para o sangue. A ANXA1, via interação ao FPR2, controla o clearance de neutrófilos do sangue para a medula óssea, modulando o eixo SDF-1α/CXCR4; 2) A administração do ACTH causa neutrofilia e os neutrófilos circulantes são ANXA1+, CD18+, CD49d+, CD62L+, mostrando que injeção do ACTH in vivo altera o fenótipo destas células na circulação. Estas modificações alteram o comportamento dos neutrófilos na circulação, bem como a migração para a bolsa de ar na vigência de inflamação e para os tecidos de clearance. Estes efeitos podem ser dependentes, pelo menos em parte, da inibição de migração orientada, já que quimiotaxia frente ao fMLP ou ao SDF-1α estavam reduzidas. Ainda, o clearance de neutrófilos é reduzido em animais tratados com o ACTH pela menor atividade fagocítica e secretora dos macrófagos medulares; 3) Animais tratados com RU 38486 e ANXA1-/- mobilizam granulócitos da medula óssea para o sangue circulante e, deste compartimento para o foco de inflamação com maior intensidade que o observado em animais controles. O eixo IL-17/IL-23/G-CSF parece estar envolvido na granulopoiese e na mobilização de neutrófilos para o sangue durante a inflamação, mas não é alvo de ação da ANXA1 e o GCe nesta etapa do processo inflamatório. Adicionalmente, foi observado que na vigência de peritonite, as moléculas de adesão, CD49d e CD62L estão envolvidas no processo de migração de neutrófilos da medula óssea para o sangue. Os resultados aqui obtidos permitem concluir que os GCe e a ANXA1 são relevantes para granulopoiese e tráfego dos neutrófilos da medula óssea em condições fisiológicas e na vigência de processo inflamatório. Ainda, em conjunto com os dados da literatura, os nossos resultados podem sugerir a participação da ANXA1 dos GCe na plasticidade fenotípica dos neutrófilos de acordo com os estímulos a que são submetidos, e podem auxiliar na compreensão dos novos conceitos sobre a produção, tempo de vida, localização e funções de neutrófilos

The traffic leukocytes is a complex process dependent on the action of severals chemical mediators, in addition to perfect cell interaction. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of GCe and ANXA1 on SDF-1α/CXCR4 and IL-17/IL-23/G-CSF and on the expression of adhesion molecules CD18, CD49d and CD62L. Balb/C wild type and ANXA1-/- male mice were employed. The analysis were performed at physiological conditions, in the presence of high concentrations of GCe and during of inflammatory process induced by ACTH administration (5 µg/animal, i.p.) or LPS injection (100 µg/kg, i.p.), respectively or in the absence of GCe action, by the action of RU 38486 (RU, 10 mg/kg , i.p.). The involvement of the receptor FPR2 and ANXA1 was assessed by pre-treatment with Ac2-26 (1 mg/kg, i.p.) or BOC2 (10 µg/animal, i.p.) for 4 days, once a day. The quantification of total and differential cell was performed in a Neubauer chamber and stained smears by May-Grunwald and flow cytometry. Quantification of expression of CXCR2, CXCR4, FPR2, CD18, CD49d, CD62L and granulocytic maturation (CD11b/Ly6G) in the bone marrow and circulation were performed by flow cytometry. The expression of ANXA1 on tissues was performed by western blotting and on cells from bone marrow and blood by immunocytochemistry. Quantification of IL-17, IL-23, G-CSF, SDF-1α and corticosterone were performed by ELISA. The chemotaxis of neutrophils from the bone marrow and blood was tested in the chemotaxis chamber with filter pore of 8 microns. The phagocytosis of apoptotic neutrophils by bone marrow macrophages was assessed by in vitro assay. To investigate the effects of ACTH in the migration of neutrophils in the inflammatory process, the model employed was air pouch (100 µg/ ml, LPS), and the behavior of circulating leukocytes from animals treated with ACTH were evaluated by intravital microscopy. The results obtained, which are presented in three sections, showed that: 1) neutrophils from the bone marrow and blood expressed ANXA1 in the cytoplasm and membrane, as well as FPR2, constitutively and the expression of both is regulated by GCe. The ANXA1 via FPR2 receptor expressed in bone marrow cells, controls the neutrophilic maturation and traffic of these cells from the bone marrow into the blood. The ANXA1 via interaction to FPR2 controls the clearance of neutrophils from the blood to the bone marrow by modulating the SDF-1α/CXCR4 axis; 2) the administration of ACTH induces neutrophilia and the circulating neutrophils are ANXA1+, CD18+, CD49d+ and CD62L+, showing that the injection of ACTH in vivo alters the phenotype of these cells in the blood. These modifications alter the behavior of neutrophils in the blood, as well as the migration to the air pouch in the presence of inflammation and to the tissue clearance, and these effects may be dependent, at least in part, on inhibition of migration oriented events, as chemotaxis in response to fMLP or SDF-1α were reduced. Further, the clearance of neutrophils is reduced in animals treated with ACTH due to the lower phagocytic and secretory activity of medullary macrophages; 3) Animals treated with RU 38486 and ANXA1-/- mobilize granulocytes from bone marrow into the blood, and from this compartment to the focus of inflammation with higher intensity than that observed in the control group. The axis IL-17/IL-23/G-CSF seems to be involved in granulopoiesis and mobilization of neutrophils into the blood during inflammation, but it is not the target of action of ANXA1 and GCe at this step of inflammatory process. Additionally, it was observed that in the presence of peritonitis, the adhesion molecules, CD49d and CD62L are involved in the migration of neutrophils from the bone marrow into the blood. The results obtained allow concluding that the GCe and ANXA1 are relevant to the granulopoiesis and the traffic of neutrophils from bone marrow under physiological conditions and in the presence of inflammation. Furthermore, together with literature data, the data presented here may suggest the involvement of ANXA1 the GCe in phenotypic plasticity of neutrophils according to the stimuli that are submitted, and may support to understand the new concepts of production, half-life, location and function of neutrophils

Desenvolvimento e validação de método analítico para determinação do 4-nerolidilcatecol (4-NRC) em solução de proteína plasmática para aplicação em estudos de microdiálise cutânea / Development and validation of analytical method to determine 4-nerolidylcatechol (4-NRC) in plasma protein solution used for cutaneous microdialysis studies

Este artigo aborda a validação de um método analítico para determinação, em amostras de microdiálise, de 4-nerolidilcatecol (4-NRC), uma substância natural extraída da Piper umbellata (Piperaceae) com comprovada atividade antioxidante. O sistema de cromatografia líquida (CLAE-PDA Shimadzu LC 20AT, bomba LC–20AT, injetor com autosampler SIL– 20A) foi acoplado a uma coluna C18 (Phenomenex® Synergi Fusion 4μ RP-80ª, 150 x 4,6 mm). A fase móvel constituiu-se de acetonitrila, metanol e água (54:20:26, v:v:v), sob fluxo de 1,0 mL min-1, com detecção a 280 nm, volume de injeção 30 μL e tempo de corrida 15 minutos. O método foi linear para concentrações de 5,0-200,0 μg mL -1 (r = 0,9996). Os limites de detecção e de quantificação foram, respectivamente, 1,35 e 4,5 μg mL-1. A precisão (DPR <5,0%) e exatidão (99,0 – 112,0%) ficaram dentro dos valores recomendados pela ANVISA. A robustez foi garantida medindo-se a influência da variação do fluxo e da proporção de acetonitrila da fase móvel. As amostras de albumina enriquecidas com 4-NRC e submetidas ao processo de extração apresentaram recuperação de 69 a 95%. O método desenvolvido pode ser aplicado à análise de 4-NRC, com finalidade de estudos de microdiálise cutânea, devido aos adequados parâmetros de validação obtidos.

This paper reports the validation of an analytical method for the determination, in skin microdialysis samples, of 4-nerolidylcatechol (4-NRC), a natural substance extracted from Piper (Pothomorphe) umbellata (Piperaceae) with recognized antioxidant activity. The liquid chromatographic system (HPLC-PDA Shimadzu LC20AT, pump LC-20AT, injector with autosampler SIL-20A) was coupled to a C18 column (Phenomenex® Synergi Fusion 4 μm RP-80 Å, 150 x 4.6 mm), with acetonitrile:methanol:water (54:20:26, v:v:v) as the mobile phase, flowing at 1.0 mL min-1, with detection by absorbance at 280 nm, injection volume 30 μL and running time 15 min. The method was linear for concentrations from 5.0 to 200.0 μg mL-1 (r=0.9996). Detection and quantitation limits were, respectively, 1.35 and 4.5 μg mL-1, precision (RSD < 5.0%) and accuracy (99.0-112.0%) within values recommended by ANVISA. The robustness was tested by measuring the effect of arying the flow-rate and the proportion of acetonitrile in the mobile phase. Microdialysis perfusion solution of albumin (BSA) spiked with 4-NRC and subjected to liquid-liquid extraction showed recovery from 69 to 95%. This method is applicable to the analysis of 4-NRC for the purpose of cutaneous microdialysis studies, in view of the acceptable validation parameters obtained.

Mecanismos moleculares implicados en las enfermedades cardiovasculares aterotrombóticas / Molecular mechanisms involved in atherothrombotic cardiovascular disease

El síndrome coronario agudo es un problema de salud y constituye la primera causa de muerte en el mundo desarrollado y en Cuba. Esta enfermedad, que incluye infarto de miocardio, angina de pecho y muerte súbita, causa más muertes cada año que el resto de las enfermedades combinadas. El factor causal de mayor relevancia del infarto del miocardio, radica en la formación y evolución crónica de un ateroma, o eventos que son favorecidos por el estrés oxidativo, las citocinas proinflamatorias, la trombina y el no control de los factores de riesgo. La presente revisión se realizó con el propósito de explicar los mecanismos moleculares y la influencia de los factores de riesgo implicados en la fisiopatología de estas enfermedades. Se concluyó que las especies reactivas del oxígeno y el estrés oxidativo, desempeñan un papel importante en la fisiopatología de estas afecciones cardiovasculares, de relevancia para el diagnóstico y la terapéutica

Acute coronary syndrome is a health problem and is the leading cause of death in Europe, North America, and Cuba. This disease, which includes heart attack, angina and sudden death, causes more deaths each year than all other diseases combined. The most important causal factor of myocardial infarction lies in the formation and chronic evolution of atheroma, or events that are favored by oxidative stress, proinflammatory cytokines, thrombin and no control of risk factors. This review was conducted in order to explain the molecular mechanisms and the influence of the risk factors involved in the pathophysiology of these diseases. It was concluded that reactive oxygen species and oxidative stress play an important role in the pathophysiology of such cardiovascular disorders, of relevance for its diagnosis and therapy

Caracterização molecular dos mecanismos de resistência à linezolida em estafilococos coagulase-negativos e estudo da estabilidade do fenótipo resistente / Linezolid resistance in negative-coagulase staphylococci: characterization and stability of resistant phenotype

Linezolida foi o primeiro fármaco da classe das oxazolidinonas a ser aprovado para o uso clínico. Esta nova oxazolidinona inibe a síntese protéica impedindo a formação do complexo de iniciação formado pelo mRNA, tRNA f-Met e a subunidade 50S do ribossomo bacteriano. Embora a resistência à linezolida possa ser mediada pelo produto do gene cfr ou por mutações nas proteínas ribossômicas L3, L4 e L22, o mecanismo de resistência mais comum envolve mutações no domínio V do gene rRNA 23S. Entre março de 2008 a dezembro de 2011, 38 cepas de estafilococos coagulase-negativos (SCNs) resistentes à linezolida (20 S. epidermidis, 14 S. haemolyticus, 3 S. hominis e 1 S. warneri) isoladas de hemoculturas e pontas de cateter de pacientes internados em dois hospitais terciários do Estado de São Paulo foram incluídas neste estudo para a determinação dos mecanismos de resistência e análise da estabilidade do fenótipo resistente. As cepas de SCNs apresentaram altos níveis de resistência à linezolida (CIMs de 16-128 µg/ml) e foram multi-resistentes, permanecendo sensíveis à vancomicina e teicoplanina. A mutação G2576T foi identificada no domínio V do gene rRNA 23S em todas as cepas de SCNs, exceto em uma cepa de S. haemolyticus. O gene cfr e mutações nas proteínas L4 e L22 não foram detectados. Em relação à proteína L3, todas as cepas de S. epidermidis do hospital A, incluindo a cepa controle sensível à linezolida, apresentaram a substituição Leu101Val, sugerindo que essa mutação seja um marcador clonal dessa população sem envolvimento com a resistência à linezolida. A única cepa proveniente do hospital B (S. epidermidis) foi selvagem para essa proteína ribossômica. Somente uma cepa de S. haemoyticus teve uma mutação no gene rplC, resultando na alteração Val154Leu. Em S. hominis, a mutação Phe147Ile foi identificada em uma cepa, enquanto a associação de Gly139Arg e Met156Thr foi observada nas outras duas cepas dessa espécie. A identificação dessas mutações na proteína L3 de...

Linezolid was the first agent of the oxazolidinone class to be introduced clinically. This oxazolidinone inhibits protein biosynthesis by preventing the formation of the initiation complex that consists of the mRNA, the f-Met tRNA and the 50S subunit of the ribosome. Although linezolid resistance has been mediated by the cfr-encoded product or by ribosomal proteins (L3, L4 and L22), the most common mechanism of resistance involves mutations in the central loop of domain V of the 23S rRNA gene. From March 2008 to December 2011, 38 coagulase-negative staphylococci (CNS) strains (20 S. epidermidis, 14 S. haemolyticus, 3 S. hominis e 1 S. warneri) exhibiting resistance to linezolid were isolated from blood and catheter cultures from patients in two tertiary care hospitals in the State of São Paulo and were included in this study for the ascertainment of the resistance mechanisms to this antimicrobial agent and for the analysis of the stability of this resistance. The strains exhibited high-level resistance to linezolid (MICs 16-128 µg/ml) and all were multidrug resistant, remaining susceptible to vancomycin and teicoplanin. The G2576T mutation in domain V region of 23S rRNA was identified in all isolates, except in a linezolid-resistant S. haemolyticus strain. The cfr gene and mutations in ribosomal proteins L4 and L22 were not detected. Regarding L3 protein analysis, all S. epidermidis strains of hospital A, including the linezolid-susceptible control strain, showed the L3 Leu101Val mutation, suggesting that this alteration is probably not involved in linezolid resistance. The one strain from hospital B (S. epidermidis) was wild-type for this ribosomal protein. Only one S. haemolyticus strain had a mutation in the L3 protein, Val154Leu. Two S. hominis strains showed Gly139Arg/Met156Thr mutations whereas one strain had Phe147Ile in L3 protein. The identification of these mutations in L3 protein of the linezolid-resistant S. haemolyticus and S. hominis strains...

Mecanismos moleculares da ação tóxica pró-oxidante de 1,4-diamino-2-butanona, um análogo de putrescina, sobre células de mamíferos e Trypanosoma cruzi / The Molecular mechanisms of pro-oxidant activity of 1,4-diamino-2-butanone, a putrescine analogue, to mammalian cells and Trypanosoma cruzi

Compostos α-aminocarbonilícos como ácido 5-aminolevulínico (ALA) e aminoacetona (AA) apresentam um grande potencial pró-oxidante, pois sofrem reações de enolização e subseqüente oxidação aeróbica, com a formação de espécies radicalares de oxigênio, íons NH4+ e α-oxoaldeídos potencialmente citotóxicos. A α-aminocetona 1,4-diamino-2-butanona (DAB), um análogo da putrescina, é um agente microbicida de vários parasitas incluindo Trypanosoma cruzi. Acredita-se que o mecanismo de morte desencadeado por DAB nos parasitas seja por meio da inibição competitiva da ornitina descarboxilase (ODC), importante enzima do metabolismo de poliaminas, muito embora tenha sido observado de igual forma danos oxidativos nestes parasitas quando tratados com DAB. O objetivo deste trabalho é esclarecer o mecanismo de oxidação química de DAB e sua ação pró-oxidante à cultura de células de mamíferos (LLC-MK2 e RKO), assim como sua atividade microbicida contra tripomastigotas de Trypanosoma cruzi. Demonstramos aqui que DAB, quimicamente similar ao ALA e AA, sofre reação de oxidação catalisada por íons fosfato, e por íons de metais de transição como Fe(II) e Cu(II), resultando na formação de radicais de oxigênio, H2O2, NH4+, 2-oxo-4-aminobutanal como produto principal da oxidação de DAB e de compostos ciclicos de caracter pirrólico. Danos oxidativos observados em ferritina, apotransferrina e liposomos de cardiolipina e fosfatidilcolina (20:80) contribuem para a nossa hipótese de ação pró-oxidante de DAB. O tratamento de células de mamíferos das linhagens LLC-MK2 (IC50 1,5 mM, tratamento de 24 h) e RKO (IC50 0,3 mM, tratamento de 24 h) com DAB levou à alteração do balanço redox celular, à ativação de resposta antioxidante e ao desencadeamento de morte celular via apoptose e parada de ciclo celular. Em culturas de tripomastigotas de T. cruzi o tratamento com DAB culminou na redução da motilitidade e viabilidade destes parasitas (IC50 0,2 mM, tratamento de 4 h), assim como depleção do...

α-Aminocarbonyl componds such as 5-aminolevunilic acid (ALA) and aminoacetone (AA) have been shown to exhibit pro-oxidant properties. These compounds undergo phosphate-catalyzed enolization in physiological pH and subsequent aerobic oxidation, yielding reactive oxygen species, NH4+ ions and an α-oxoaldehyde highly cytotoxic. The α-aminoketone 1,4-diamino-2-butanone (DAB) is a putrescine analogue and a microbicidal agent to various parasites including Trypanosoma cruzi. The mechanism of DAB toxicity to these parasites is attributed to DAB competitive inhibition of ornithine decarboxylase (ODC), a key enzyme on polyamine biosynthesis, although it has also been shown DAB isto implicated in oxidative damage to these parasites. Our aim is to clarify the mechanism of DAB aerobic oxidation and of its putative pro-oxidant activity to mammalian cell cultures (LLC-MK2 and RKO cell linages) and to Trypanosoma cruzi trypomastigotes. Here we show that, similar to ALA and AA, DAB undergoes aerobic oxidation in presence of phosphate ions and of transition metal ions such as Fe(II) and Cu(II), yielding oxygen radicals, H2O2, NH4+ and 2-oxo-4-aminobutanal accompanied by its condensation cyclic products displaying pyrrolic characteristics. Oxidative alterations to ferritin, apotransferrin and liposomes of cardiolipin and phosphatidylcholine (20:80) were observed under DAB treatment strongly supporting our hypothesis of DAB pro-oxidative activity. DAB treatment of mammalian cultured cells LLC-MK2 (IC50 1.5 mM, 24 h incubation) and RKO (IC50 0.3 mM, 24 h incubation) resulted in redox imbalance, induction of antioxidant response, activation of apoptosis pathway and cell cycle arrest. DAB is shown here to trigger Trypanosoma cruzi trypomastigotes decreased parasite motility and viability (IC50 0.2 mM, 4 h incubation), as well as redox thiol imbalance parallel to increase TcSOD activity. In addition, DAB efficiently hampered host cell (LLC-MK2) invasion by trypomastigotes...

Total polyphenol content and antioxidant activity of commercial Noni (Morinda citrifolia L) juice and its components

The plant Morinda citrifolia L. (noni) has been the focus of many recent studies due to its potential effects on treatment and prevention of several diseases. However, there are few in vivo and in vitro studies concerning its composition and antioxidant capacity. The aim of the present study was to determine the total polyphenol content (TPC) and antioxidant capacity of a juice commercialized as noni juice, but containing grape, blueberry and noni fruits. Commercial noni juice was compared against its separate constituents of blueberry and grape juice. Folin-Ciocalteu and DPPH• methods were used to determine the concentration of total polyphenol content and antioxidant activity, respectively. Commercial noni juice presented higher values of TPC (91.90 mg of gallic acid/100 mL juice) and antioxidant activity (5.85 mmol/L) compared to its 5% diluted constituents. Concentrated blueberry juice presented higher TPC and antioxidant activity than the other juices analyzed. Considering that the blueberry and grape juices account for only 10% in the composition of commercial noni juice, it can be inferred that these two components contribute significantly to the antioxidant activity. Therefore, additional studies are necessary in order to elucidate the contribution of the noni juice as an antioxidant.

A planta Morinda citrifolia L. tem sido objeto de muitas pesquisas decorrente de seus efeitos benéficos no tratamento e prevenção de muitas doenças. No entanto, são escassos os estudos in vivo e in vitro sobre os compostos presentes e sua capacidade de atuar como antioxidante. Objetivou-se com este trabalho determinar o índice de polifenóis totais (IPT) e a capacidade antioxidante do suco de noni comercial, constituído de uva, mirtilo e a fruta do noni. O suco de noni comercial foi comparado com seus constituintes (mirtilo e suco de uva) separadamente. Os métodos Folin-Ciocalteu e DPPH• foram utilizados para determinar a concentração de polifenóis totais e capacidade antioxidante, respectivamente. O suco de noni apresentou valores superiores de IPT (91,90 mg ácido gálico/100 mL de suco) e atividade antioxidante (5,85 mmol/L) quando comparado aos seus constituintes diluídos a 5%. O suco de mirtilo, na sua forma concentrada, apresentou IPT e atividade antioxidante superior aos demais sucos. Considerando que os sucos de mirtilo e de uva representam apenas 10% na composição do suco de noni, pode-se inferir que estes dois constituintes contribuem de forma significativa para a atividade antioxidante. Assim, estudos adicionais são necessários para elucidar a contribuição do suco de noni como sequestrador de radicais livres.

Estudio descriptivo acerca de las creencias farmacológicas sobre los efectos de las drogas en sujetos consumidores y no consumidores de sustancias / Descriptive beliefs about the effects of pharmacological drug users and nonusers subject substance

Las creencias adictivas contribuyen a mantener la adicción y proporcionan el trasfondo cognitivo de la recaída. Además de estas creencias, se han observado en experiencias clínicas la aparición de otro tipo de creencias, también importantes para el consumo de drogas. Estas creencias son semejantes en sus estructuras gramaticales y contenidos a las definiciones de los efectos de las drogas dadas por los manuales de farmacología, es por esto que se denominaron Creencias Farmacológicas sobre los efectos de las drogas. De esta manera, el objetivo de la presente investigación fue identificar las creencias farmacológicas con características diferenciales en las muestras consumidores y no consumidores. Se realizaron entrevistas semi-estructuradas a sujetos, entre 18 y 37 años, pertenecientes a diversas instituciones (U.N.C., Infractores a la ley 23.737 Detenidos por la Dirección Drogas Peligrosas y que son consumidores, I.P.A.D.). Los resultados, tras un exhaustivo análisis cualitativo y cuantitativo, mostraron que las creencias farmacológicas pudieron ser identificadas parcialmente a partir de los enunciados de ambas muestras. Sin embargo, se encontraron características particulares en los Consumidores, que refirieron a aspectos de tales creencias ubicándolas como factores de riesgo, que defirieron de los resultados de la muestra No consumidores: interacción farmacológica, mayor precisión en la descripción de efectos, instrumentalización de la droga por sus efectos.

The addictive beliefs allow maintaining the dependence on drugs and providing the cognitive background for the relapse. Besides, we have observed in clinical experience the presence of another kind of beliefs that are very important in drugs consumption. These beliefs are similar in the grammatical constructs on the definitions of the pharmacology manuals on drugs effects. We have called them Pharmacological Beliefs on drugs effects. So, the objective of this research was to identify these pharmacological beliefs in different drugs consumer and non-drugs consumer groups. We worked with semi-structural interviews with subjects between 18 and 37 years old. This population is from different institutions: students from the Universidad Nacional de Cordoba, people under arrest by the police department for drug possession and patients from IPAD. The results from a qualitative and quantitative analysis confirm that the pharmacological beliefs were able to be identified in the declarations of the interviews. Besides, we found some particular characteristics in the group of consumers that refers to the pharmacological beliefs as a risk factor and that were different from the group of non-consumers, these characteristics are: the knowledge of the pharmacological interaction, the exact description of the effects and the use of the substance as an instrument seeking for its effects.

Mecanismo de ação do 4-nerolidilcatecol na indução da morte celular e contenção da invasão em linhagens de melanoma humano e modelo de pele artificial / Mechanism of action of 4nerolidylcathecol: induction of apoptosis via ROS accumulation and inhibition of invasion in melanoma and skin reconstructs model

O melanoma é a forma mais mortal de câncer de pele, origina-se de células produtoras de pigmentos, os melanócitos. Esses podem ser cutâneos ou não-cutâneos (encontrados no revestimento da membrana coróide do olho, nas meninges, e nos tratos gastrintestinal e geniturinário). O aumento da incidência de melanomas malignos nas últimas décadas, e sua alta taxa de mortalidade e grande resistência a maior parte das terapias, tem sido um enorme desafio para a comunidade científica. Particularmente, a falta de habilidade de indução à morte por apoptose em resposta à quimioterapia e outros estímulos externos permitem uma vantagem seletiva para progressão tumoral, formação de metástase e resistência à terapia em melanomas. O estresse oxidativo e espécies reativas de oxigênio (EROs) vêm sendo, há muito tempo, reconhecidos como importantes desencadeadores e moduladores da apoptose. Porém o exato papel do estresse oxidativo no processo apoptótico ainda é uma questão de debate. Antioxidantes tendem a possuir propriedades regulatórias de tradução de sinais que devem ou não estar ligadas as suas capacidades de inativar oxidantes. Porém em certas condições, um forte ambiente oxidante onde há falta de suporte para regenerar (reduzir) antioxidantes oxidados, permite que alguns antioxidantes assumam características de um pró-oxidante. Foi demonstrada a capacidade citotóxica de um potente antioxidante, 4-nerolidilcatecol (4-NC), extraído da planta Pothomorphe umbellata L. Miq, sobre linhagens tumorais de melanoma e sobre fibroblastos humanos normais. Esse composto foi capaz de induzir a parada do ciclo celular em G1, bem como diminuir a atividade de MMPs e em outras linhagens de melanoma foi capaz de induzir a morte celular por apoptose. Estudos subseqüentes mostraram que o mecanismo de ação deste composto inicia-se com a formação e acúmulo de EROs, além da inibição da enzima catalase. O 4-NC foi capaz de induzir a morte por apoptose via mitocondrial, aumentando os níveis das...

Melanoma is the most agressive form of skin cancer, it arises from the pigment-producing cells, melanocytes. These may be cutaneous or non-cutaneous (found in the lining membrane of the eye choroid, the meninges, and gastrointestinal and genitourinary tracts). The increased incidence of malignant melanomas in recent decades, its high mortality rate and high resistance to most therapies has been a major challenge to the scientific community. It's particularly difficult to induce cell death by apoptosis in response to chemotherapy and other external stimuli, which may provide a selective advantage for tumor progression, metastasis formation and resistance to therapy in melanoma. Oxidative stress and reactive oxygen species (ROS) have been recognized for a long time as important triggers and modulators of apoptosis, but the exact role of oxidative stress in the apoptotic process is still a matter of discussion. Antioxidants tend to possess properties to regulate transduction signals that may not be related to their ability to inactivate oxidants. Under certain conditions, in a strong oxidizing environment where there is lack of support to regenerate (reduce) oxidized antioxidants, some antioxidants can assume characteristics of pro-oxidant. The 4-nerolidylcatechol (4-NC) is a potent antioxidant that is extracted from the plant Pothomorphe umbellata L. Miq. Its citotoxic potential has been demonstrated on melanoma tumor cell lines and on normal human fibroblasts. This compound was able to induce cell cycle arrest in G1, decrease the activity of MMPs and cell death by apoptosis. Subsequent studies showed that the mechanism of action of this compound starts with the formation and accumulation of ROS, and inhibition of the enzyme catalase. The 4-NC was able to induce apoptosis via mitochondria, increasing the levels of p53, Noxa, Mcl1, cleaving Bax and Bid and inducing cleavage of caspases 3 and 9. Furthermore, in a model of artificial skin containing melanoma 4-NC...

Effect of stearic acid on the properties of metronidazole/methocel K4M floating matrices / Efeito do ácido esteárico nas propriedades de metronidazol / Methocel K4M matrizes flutuante

The properties of metronidazole/Methocel K4M sustained release floating tablets have been studied varying the proportion of the lubricant, stearic acid, on formulations with and without sodium bicarbonate. The variables studied include technological properties of the tablets such as tablet hardness and ejection pressure, the drug release profile, the hydration kinetics and the floating behaviour. The presence of stearic acid and sodium bicarbonate improves the floating behaviour for more than 8 hours. The hydration volume, the tablet hardness and the ejection pressure decrease as the stearic acid content increases and the polymer content decreases. Drug dissolution increases with increasing proportions of stearic acid and decreasing proportions of the polymer in the tablets. The presence of sodium bicarbonate extends the differences in dissolution produced by stearic acid. These results are attributed to decreasing matrices coherence with an increasing quantity of stearic acid and a reducing polymer proportion. The carbon dioxide bubbles produced by sodium bicarbonate expand the matrices facilitating the dissolution, although their presence obstructs also the diffusion path through the hydrated gel layer.

Estudaram-se as propriedades de comprimidos flutuantes de metronidazol/Methocel K4M de liberação controlada, variando-se a proporção do lubrificante, ácido esteárico, nas formulações com e sem bicarbonato de sódio. As variáveis estudadas incluem propriedades tecnológicas dos comprimidos, tais como dureza, pressão de ejeção, perfil de liberação do fármaco, cinética de hidratação e comportamento de flutuação. A presença de ácido esteárico e do bicarbonato de sódio melhora o comportamento de flutuação para mais de 8 horas. O volume de hidratação, a dureza e a pressão de ejeção do comprimido decrescem à medida que o conteúdo de ácido esteárico e de polímero diminui. A dissolução do fármaco aumenta com o aumento das proporções de ácido esteárico e a diminuição das proporções de polímero nos comprimidos. A presença de bicarbonato de sódio amplia as diferenças na dissolução produzidas pelo ácido esteárico. Estes resultados são atribuídos à coesão decrescente das matrizes, com o aumento da quantidade de ácido esteárico e a redução da proporção de polímero. Bolhas de dióxido de carbono produzidas pelo bicarbonato de sódio expandem as matrizes, facilitando a dissolução, embora a presença delas obstrua, também, a difusão através da camada de gel hidratado.

Ação farmacológica do alho (Allium sativum L. ) e da cebola (Allium cepa L. ) sobre o sistema cardiovascular: revisão / Pharmacological effect of garlic (Allium sativum L. ) and onion (Allium cepa L. )on the cardiovascular system: review

Cardiovascular diseases affect millions of people and have high mortality and morbidity rates worldwide. Studies about the consumption of garlic and onion showed that these species have considerable beneficial effects against diseases such as hypertension, atherosclerosis and thrombosis, and are classifed, therefore, as functional foods. Their properties have been attributed to organosulfur compounds, particularly allicin, which are abundantly found in their tissues. This study reviewed the literature about the effects of garlic and onion on the cardiovascular system.

Enfermedades del sistema cardiovascular afectan millones de personas y son causadoras de elevados índices de mortalidad y morbilidad en el mundo. Estudios sobre el consumo de ajo y cebolla mostraron considerables beneficios en relación a enfermedades como hipertensión, trombosis y arterioesclerosis siendo considerados alimentos funcionales. Esas ventajas han sido atribuidas a la presencia en abundancia de compuestos orgánicos sulfurados en el tejido de esas plantas, destacándose entre ellos la aliicina. En este trabajo relatamos un estudio bibliográfico sobre la acción del ajo y la cebolla en el sistema cardiovascular.

As doenças do sistema cardiovascular atingem milhões de pessoas e são causadoras de elevado índice de mortalidade e morbidade mundial. Estudos realizados sobre o consumo do alho e cebola relataram que estas espécies apresentaram considerável efeito benéfico sobre enfermidades como hipertensão, aterosclerose e trombose, sendo desta forma, considerados como alimentos funcionais. Essas atividades têm sido atribuídas aos compostos orgânicos sulfurados, abundantes nos tecidos dessas plantas, destacando-se a aliicina. Desta forma, o presente estudo visa realizar um levantamento bibliográfico sobre o alho e a cebola quanto à sua ação sobre o sistema cardiovascular.

Caracterização de potenciais alvos moleculares e teste de fármacos candidatos ao tratamento da doença de Chagas experimental

No ano de comemoração do centenário de descoberta da doença de Chagas ainda sãomuitos os desafios e as dificuldades na busca de novas alternativas eficazes para otratamento da doença. O objetivo deste trabalho foi caracterizar potenciais alvosmoleculares e testar fármacos candidatos para o tratamento da doença de Chagas. Comoalvos foram analisadas três enzimas: a Tiol Transferase (Tc52), a GlutamatoDesidrogenase (TcGluDH) e a Aldo/ceto Redutase (TcAKR), selecionadas a partir deprévias análises de genômica e proteômica em cepas de Trypanosoma cruzi sensíveis eresistentes ao Benzonidazol. Como potenciais fármacos, foram escolhidos trêsmedicamentos: o Tamoxifeno, a Amiodarona e o Ravuconazol, testados in vitro e in vivo,nas fases aguda e crônica da doença de Chagas experimental. Para os testes in vivo osfármacos foram utilizados isoladamente ou em combinação. Adicionalmente, foi avaliadoo efeito cooperativo do sistema imune na atividade dos inibidores da biossíntese deergosterol, Posaconazol e Ravuconazol. Os resultados mostraram que apenas a TcGluDHfoi diferencialmente expressa, apresentando uma menor expressão da proteína e dorespectivo mRNA nas cepas resistentes ao Benzonidazol em comparação com as cepassensíveis.

Para TcAKR não foi possível completar a caracterização, mas observamos umaumento no nível de mRNA nas cepas resistentes analisadas quando comparada com assensíveis. Não houve correlação entre a expressão da Tc52 e o fenótipo de resistência afármacos do T. cruzi. Nos testes de fármacos, as melhores resultados foram obtidos com aassociação Ravuconazol e Amiodarona: 60% de cura e 90% de sobrevivência doscamundongos infectados e tratados nas fases aguda e crônica. A associação entreAmiodarona e Benzonidazol não gerou efeito sinérgico ou aditivo na cura da doença deChagas experimental. O Tamoxifeno apesar de ter se mostrado potente nos testes in vitrofoi inativo in vivo. Com relação a avaliação da cooperação do sistema imune na atividadedo Posaconazol, nossos resultados mostraram uma nítida influência dos diferentes tipos delinfócitos na atividade desse fármaco assim como para o Benzonidazol. Provavelmente,esse efeito foi devido a ação preferencial desses fármacos sobre diferentes estágios doparasito, em cooperação com diferentes elementos do sistema imune. A utilização decamundongos knockout mostrou que a ausência de Interferon- reduziu a atividade doRavuconazol e Benzonidazol. O presente trabalho abre perspectivas para serem exploradas.

Caracterização de potenciais alvos moleculares e teste de fármacos candidatos ao tratamento da doença de Chagas experimental / Characterization of potential molecular targets and drug test candidates for the treatment of Chagas disease

No ano de comemoração do centenário de descoberta da doença de Chagas ainda sãomuitos os desafios e as dificuldades na busca de novas alternativas eficazes para otratamento da doença. O objetivo deste trabalho foi caracterizar potenciais alvosmoleculares e testar fármacos candidatos para o tratamento da doença de Chagas. Comoalvos foram analisadas três enzimas: a Tiol Transferase (Tc52), a GlutamatoDesidrogenase (TcGluDH) e a Aldo/ceto Redutase (TcAKR), selecionadas a partir deprévias análises de genômica e proteômica em cepas de Trypanosoma cruzi sensíveis eresistentes ao Benzonidazol. Como potenciais fármacos, foram escolhidos trêsmedicamentos: o Tamoxifeno, a Amiodarona e o Ravuconazol, testados in vitro e in vivo,nas fases aguda e crônica da doença de Chagas experimental. Para os testes in vivo osfármacos foram utilizados isoladamente ou em combinação. Adicionalmente, foi avaliadoo efeito cooperativo do sistema imune na atividade dos inibidores da biossíntese deergosterol, Posaconazol e Ravuconazol. Os resultados mostraram que apenas a TcGluDHfoi diferencialmente expressa, apresentando uma menor expressão da proteína e dorespectivo mRNA nas cepas resistentes ao Benzonidazol em comparação com as cepassensíveis.

Para TcAKR não foi possível completar a caracterização, mas observamos umaumento no nível de mRNA nas cepas resistentes analisadas quando comparada com assensíveis. Não houve correlação entre a expressão da Tc52 e o fenótipo de resistência afármacos do T. cruzi. Nos testes de fármacos, as melhores resultados foram obtidos com aassociação Ravuconazol e Amiodarona: 60% de cura e 90% de sobrevivência doscamundongos infectados e tratados nas fases aguda e crônica. A associação entreAmiodarona e Benzonidazol não gerou efeito sinérgico ou aditivo na cura da doença deChagas experimental. O Tamoxifeno apesar de ter se mostrado potente nos testes in vitrofoi inativo in vivo. Com relação a avaliação da cooperação do sistema imune na atividadedo Posaconazol, nossos resultados mostraram uma nítida influência dos diferentes tipos delinfócitos na atividade desse fármaco assim como para o Benzonidazol. Provavelmente,esse efeito foi devido a ação preferencial desses fármacos sobre diferentes estágios doparasito, em cooperação com diferentes elementos do sistema imune. A utilização decamundongos knockout mostrou que a ausência de Interferon- reduziu a atividade doRavuconazol e Benzonidazol. O presente trabalho abre perspectivas para serem exploradas.

The mechanism of cancer involves short interfering (RNA) (siRNA)

The recent discoveries of the RNA-mediated interference system in cells could explain all of the known features of human carcinogenesis. A novel idea, proposed here, is that the cell has the ability to recognize a mutated protein and/or mRNA. Secondly, the cell can generate its own short interfering RNA (siRNA) using an RNA polymerase to destroy mutated mRNA, even when only a single base pair in the gene has mutated. The anti-sense strand of the short RNA molecule (called sicRNA), targets the mutated mRNA of an oncogene or a tumour suppressor. During cell mitosis, the sicRNA complex can move into the nucleus to target the mutated gene. The sicRNA triggers the assembly of protein complexes leading to epigenetic modification of the promoter site of the mutant gene. In some instances, instead of methylation, the homologous DNA is degraded, leading to loss of heterozygosity. The factors controlling these two actions are unknown but the result is gene silencing or physical destruction of the mutant gene. An error in RNAi defence occurs when the sicRNA during methylation of the target gene, inadvertently interferes with the production of a miRNA specific for that tissue. This produces a change in the profile of correct proteins for that tissue. On a rare occasion, a preneoplastic stem cell will survive if miRNA interference switches on/off a gene involved in apoptosis, as well as a gene involved in cell proliferation and DNA damage surveillance. The driving force of carcinogenesis is the sequential loss of specific miRNAs.

Mecanismo de acción de las fosfatasas ácidas de bajo peso molecular / Mechanism of action of low molecular weight acid phosphatases

Las fosfatasas ácidas son enzimas ampliamente distribuidas en la naturaleza y tienen la propiedad de hidrolizar fosfomonoésteres a pH 5,0, liberando como productos de la reacción un alcohol y fosfato inorgánico. Cuando se compara los valores de kcat/Km de las fosfatasas de hígado, de bovino, alpaca y porcino, nos permite sugerir que estas enzimas tienen elevada afinidad por el sustrato p-nitrofenil fosfato. Los productos que se liberan durante la catálisis por fosfatasa ácida, muestran que el fenol o el p-nitrofenol se comportan como inhibidores de tipo no competitivo, mientras que el fosfato inorgánico muestra una inhibición de tipo competitiva. Para evidenciar laprobable formación de un complejo covalente en la secuencia catalítica, se utilizó diversos nucleófilos más eficientes que el agua, tales como metanol, etanol y glicerol. Las modificaciones que produjeron en los valores Km, Vmax y los productos liberados en la reacción sugieren la formación de un complejo enzima-fosfato. El pH afecta los valores de Km y Vmax de las fosfatasas ácidas, un análisis del comportamiento de estas enzimas en un rango de pH comprendido entre 3,8 y 6,8 sugieren que en el sitio activo existe un residuo de aminoácido con un valor pKa de 6,0. El uso del dietilpirocarbonato, un compuesto que selectivamente reacciona con el residuo histidina en las proteínas, inhibe completamente a estas fosfatasas. Así mismo, un experimento de cinética de inhibición múltiple realizado en presencia de fosfato inorgánico y dietilpirocarbonato permite calcular un valor Ki que es igual al obtenido en otras condiciones experimentales. En tal sentido, las fosfatasas ácidas de bajo peso molecular catalizarían las reacciones a través de un modelo de tipo uni biordenado, con la formación de un complejo covalente intermedio, y que el residuo histidina participaría directamente en la catálisis.

Acid phosphatases are enzymes widespread in nature that hydrolyze phosphomonoesters at pH 5,0; this reaction yields alcohol and inorganic phosphate. Comparison of bovine, alpaca and porcine liver phosphatases kcat/Km values suggests these enzymes have a high affinity for p nitrophenyl phosphate substrate. Products that are released during acid phosphatase catalysis show that phenol or p nitrophenol behave as non competitive inhibitors, whereas inorganic phosphate shows competitive inhibition. Different nucleophiles more efficient than water have been used, such as methanol, ethanol and glycerol, showing the probable formation of a covalent complex in the catalytic sequence. Modifications produced in Km and Vmax values as well as in the reaction released products suggest the development of an enzyme-phosphate complex. pH affects acid phosphatases Km and Vmax values. Behavioral analysis of these enzymes at 3,8 to 6,8 pH range suggests the location of a pKa 6,0 aminoacid residue in the active site. The use of a diethylpyrocarbonate compound which selectively reacts with protein histidine residues completely inhibits this kind of phosphatases. Also, multiple inhibition kinetic survey performed in presence of inorganic phosphate and diethylpyrocarbonate allows a Ki value calculation equal to that obtained in other experimental conditions. In this respect, low molecular weight acid phosphatases would catalyze reactions through a uni biordered model, forming an intermediate covalent complex; histidine residues would directly participate in the catalysis.