Aplicación de SPEA2 al cálculo de esquemas de dosificación para el tratamiento quimioterapéutico del cáncer

En este trabajo se aborda la aplicación de SPEA2, un método para optimización multiobjetivo, al cálculo de un esquema de dosificación para el tratamiento quimioterapéutico de una masa tumoral; entiéndase por esquema de dosificación la especificación del o de los agentes cito-tóxicos, sus dosis y tiempos en que deben administrarse. El problema de optimización aquí resuelto es uno multiobjetivo, pues el esquema de dosificación a calcularse debe minimizar no solo el tamaño del tumor, sino también la toxicidad remanente al término del tratamiento, su costo, etc. El SPEA2 es un algoritmo genético que aplica el criterio de Pareto; por lo tanto, lo que calcula es una aproximación a la frontera de Pareto, soluciones de entre las cuales el usuario puede escoger la “mejor”. En el proceso de esta investigación se construyó SoT-Q, una herramienta de software que consiste de dos módulos principales: un optimizador para calcular los esquemas de dosificación óptimos, y un simulador para aplicar dichos esquemas a un paciente (simulado) con masa tumoral; el funcionamiento del simulador se basa en un modelo fármaco-dinámico que representa el tumor. El programa SoT-Q podría en el futuro -una vez extensamente probado y depurado- asistir a médicos oncólogos en la toma de decisiones respecto a tratamientos quimioterapéuticos; o podría servir también como ayuda pedagógica en el entrenamiento de nuevos profesionales de la salud. Los resultados obtenidos fueron muy buenos; en todos los casos de prueba utilizados se logró reducir de manera significativa tanto el tamaño del tumor como la toxicidad remanente al término del tratamiento; en algunos casos la reducción fue de tres órdenes de magnitud.

Antimicrobial effect of polymeric biomaterials for bone infection treatment

Dissertação de mestrado em Bioquímica, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, 2016.

Nanopartículas hibrídas para sistemas de drug delivery inteligentes

A nanotecnologia é uma ciência multidisciplinar que consiste na otimização das propriedades da matéria permitindo assim o desenvolvimento de sistemas com um tamanho manométrico. A aplicação da nanotecnologia na medicina surge como um campo de pesquisa que esta a gerar um grande interesse, principalmente em sistemas de libertação controlada de fármacos. A nanotecnologia, e a sua aplicação na área da nanomedicina, em particular em drug delivery systems, tem sido alvo de um desenvolvimento acentuado. A administração de fármacos ocorre sobretudo por via oral ou por injeção direta no organismo. O percurso destes fármacos desde do local de entrada no organismo até ao tecido-alvo obriga que estes entrem em contato com os outros tecidos podendo interagir com eles. Deste modo, esta interação química pode produzir efeitos indesejáveis no organismo e reduzir a capacidade de ação do fármaco. Tem-se verificado, nas últimas décadas, um grande desenvolvimento de sistemas que contornam estes problemas, tais como a quantidade e o período de administração do fármaco bem como o seu local de libertação e atuação específicos. Este estudo surge com esta necessidade de se desenvolver sistemas de libertação controlada de fármacos. O objetivo destes sistemas inteligentes é controlar a libertação de fármacos por um dado período de tempo, a dose, a diminuição da toxidade, o aumento da permanência em circulação e o aumento da eficácia terapêutica através da libertação progressiva e controlada do fármaco por administrações menos frequentes. Além de todas estas vantagens, a administração destes sistemas possibilita a libertação dos fármacos em locais específicos, tais como em tumores e, assim, minimizar os efeitos colaterais indesejados dos fármacos em outros tecidos. O presente trabalho visa o desenvolvimento de novos biomateriais utilizando nanopartículas mesoporosas de sílica (MSN) e nanopartículas (NPs) metálicas de ouro para a aplicação a sistemas de libertação controlada de fármacos. Para isto, estudou-se a libertação de doxorrubicina (DOX) encapsulada em NPs e nanocápsulas mesoporosas de sílica tanto em solução como em superfícies como em vidro. Os resultados obtidos mostraram que as NPs apresentam uma grande capacidade de encapsulação com 36 ng DOX/mg partícula. O tempo de libertação em superfície (vidro) foi estimado em 50 horas enquanto que em solução obteve-se um período inferior a 10 horas. Em relação as NPs de ouro pode-se observar como estas promovem a libertação do fármaco ao serem irradiadas mediante um laser. Deste modo, estas NPs podem ser úteis para sistemas de libertação controlada de fármacos e para várias aplicações na nanomedicina.

Bioatividade de Líquidos Iónicos Derivados do Valproato na Osteoclastogénese Humana e Estudo do Efeito Antomicrobiano dos Catiões Utilizados

Os Líquidos Iónicos (LIs) são compostos iónicos com pontos de fusão abaixo de 100°C, muitos deles são líquidos à temperatura ambiente. As numerosas combinações entre o catião e anião permitem modular as suas propriedades físico-químicas. A associação entre LIs e Ingredientes Farmacêuticos Ativos (IFAs) tem sido estudada e revelou que esta combinação reduz os efeitos secundários dos fármacos e aumenta a sua biodisponibilidade. A resistência bacteriana é um problema na sociedade moderna. Por esse motivo, é crucial pesquisar novos alvos terapêuticos para superar esta situação. O Ácido Valpróico (VPA) é um fármaco anti-epiléptico muito utilizado no tratamento de doenças neurológicas, mas que possui vários efeitos secundários associados, afetando principalmente a remodelação óssea. A combinação de LIs e IFAs – LIs-IFAs – tem demostrado que estes compostos podem ser úteis para ultrapassar a resistência bacteriana, bem como os problemas que os pacientes sujeitos ao tratamento com VPA experienciam. O objetivo deste estudo é determinar a bioatividade de LIs-IFAs, tanto em estirpes de bactérias, como em células do osso – osteoclastos (humanos). No estudo bacteriano, a Ampicilina de Sódio e vários catiões halogenados foram aplicados em estirpes bacterianas, nas quais estavam incluídas algumas estirpes resistentes, e foram determinadas as suas taxas de crescimento. No estudo osteoclastogénico, foram usados vários catiões associados com valproato que, posteriormente, foram aplicados em culturas de células osteoclásticas humanas para determinar o seu efeito nestas células. Os LIs-IFAs mostraram efeitos inibitórios em ambos os estudos. No estudo antimicrobiano o [C16Pyr] [Cl] associado à Ampicilina de Sódio revelou inibição das estirpes sensíveis e de bactérias resistentes. Na avaliação do processo osteoclastogénico, o [C2OHDMIM] [Valproato] e [C6,6,6,14P] [Valproato] demonstraram capacidade de modular negativamente este processo. Os resultados obtidos no presente trabalho destacam o potencial destes compostos como novos fármacos, e a importância de outros estudos para compreender os mecanismos pelos quais eles atuam, tanto em células como em bactérias.

Indução de morte celular em células de adenocarcinoma cervical humano (HeLa) pela lectina da esponja Cinachyrella apion (CaL)

Cancer is a term used to represent a set of more than 100 diseases, including malignant tumors from different locations. The malignancies are the second leading cause of death in the population, representing approximately 17% of deaths of known cause. Strategies that induce differentiation have had limited success in the treatment of established cancers. In this work, a lectin purified from the marine sponge Cinachyrella apion (CaL) was evaluated due to its hemolytic, cytotoxic and antiproliferative properties, besides the ability to induce cell death via apoptosis in tumor cells. The antiproliferative activity of CaL was tested against cell lines, with the highest inhibition of tumor growth for HeLa, reducing cell growth at a dose dependent manner, with a concentration of 10 μg/mL. The hemolytic activity and toxicity against peripheral blood cells were tested using the concentration of IC50 for both trials and twice the IC50 for analysis in flow cytometry, indicating that CaL is not toxic to these cells. To assess the mechanism of cell death caused by CaL in HeLa cells, we performed flow cytometry and western blotting. The results showed the lectin probably induces cell death by apoptosis activation by pro-apoptotic protein Bax, promoting mitochondrial membrane permeabilization, cell cycle arrest in S phase, with accumulation of cells of approximately 57% in this phase, and acting as both dependent and/or independent of caspases pathway. These results suggest that CaL has the potential to be used as drug treatment against cancer.

Nanopartículas poliméricas de administración intranasal para la liberación de activos en el sistema nervioso central

Objetivos: Analizar la situación actual de las investigaciones relacionadas con las nanopartículas poliméricas como sistemas de liberación de fármacos, así como los estudios que muestran las aplicaciones de fármacos incorporados en dichos sistemas y liberados en el sistema nervioso central mediante la administración intranasal. Métodos: Se utilizó, entre otras, como principal fuente la base de datos de la National Library of Medicine, Washington, DC (MEDLINE: PubMed) para realizar la búsqueda de artículos de investigación más importantes publicados sobre el tema. Resultados: Muchos de los fármacos utilizados para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas no son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica (BHE) y llegar al cerebro en concentraciones suficientes para ejercer su efecto terapéutico. Es por ello que surge la idea de desarrollar nanopartículas poliméricas para ser administradas por vía nasal. Gracias a la utilización de dichos sistemas, numerosos estudios han puesto de manifiesto una mejora en la utilidad clínica del fármaco, permitiendo reducir la dosis y la frecuencia de dosificación a la vez que se reducen los efectos secundarios. Conclusiones: Pese a los avances realizados, demostrándose un aumento de la concentración de fármacos incorporados en sistemas nanoparticulados que llegan al cerebro, aún son necesarias investigaciones que solventen los problemas de toxicidad presentados por estos sistemas y su variabilidad de dosis absorbida.

Hepatitis tóxica colestástica por clopidogrel en un paciente pluripatológico

El clopidogrel es un fármaco antiagregante de la familia de la tienopiridinas muy utilizado en pacientes con cardiopatía isquémica, ictus y arteriopatía periférica. La toxicidad hepática por este fármaco es muy infrecuente. En la bibliografía únicamente se han descrito 16 casos, y solo en dos de ellos se practicó una biopsia hepática. Se presenta el caso de un paciente de 78 años pluripatológico que presentó una hepatitis tóxica colestásica severa por este fármaco y los hallazgos de la biopsia hepática que se le realizó. El cuadro se resolvió tras la retirada del fármaco. En base a los hallazgos de nuestro caso y los de los casos previamente publicados se revisan las características de la hepatitis tóxica por clopidogrel y su manejo diagnóstico y terapéutico.

Prevención de hemorragia postparto con misoprostol bucal transcesárea en pacientes con riesgo de atonía uterina

Antecedentes: La causa más frecuente de muerte materna es la hemorragia obstétrica por atonía uterina. Aun con manejo activo del tercer periodo del parto con oxitocina, casi la mitad de las pacientes necesitará fármacos adicionales para controlar la hemorragia durante la cesárea. Objetivo: Demostrar que la administración de Misoprostol bucal durante la cesárea disminuye la utilización de fármacos uterotónicos adicionales y previene la hemorragia obstétrica. Material y métodos: Ensayo clínico aleatorizado doble ciego en el que se estudiaron 120 mujeres con factores de riesgo de atonía uterina a quienes se realizó cesárea bajo bloqueo epidural. Fueron asignadas aleatoriamente a dos grupos: el grupo experimental fue tratado con 400 mcg de Misoprostol y el grupo placebo con 800 mcg de ácido fólico. Ambos grupos recibieron el tratamiento vía bucal después del pinzamiento del cordón umbilical además de infusión de oxitocina. Las variables a estudiar fueron el requerimiento de fármacos uterotónicos adicionales y el diagnóstico de hemorragia obstétrica. Resultados: Más mujeres en el grupo placebo requirieron al menos un fármaco uterotónico adicional. (40% y 10%, RR 0.16, IC 95%, 0.06-0.44, p=0.01). La incidencia de hemorragia obstétrica fue mayor el grupo placebo (20% y 5%, RR 0.21, IC 95% 0.05-0.79, p=0.025) al igual que la incidencia de atonía uterina (25% y 8.3%, RR 0.27, IC 95% 0.09-0.80, p=0.026). Conclusión: La aplicación de Misoprostol en el espacio bucal durante la cesárea disminuyó la necesidad de utilizar fármacos uterotónicos adicionales para tratar atonía uterina y la incidencia de hemorragia obstétrica.

Modificação de membranas de quitosana por plasma para uso biológico

Chitosan membranes have been modified by plasma, utilizing the following gases: nitrogen (N2), methane (CH4), argon (Ar), oxygen (O2) and hydrogen. The modified membranes by plasma were compared to the unmodified ones. The membranes were characterized by absorption assay, contact angle, atomic force microscopy (AFM). Also, permeability assay of sodium sulfamerazine from such membranes were carried out. Through the absorption assay and contact angle it was possible to obtain information of the wettability of the membranes and what changes the plasma treatment can promote in relation to it. The plasma treatment using oxygen promoted increase of the wetability and swelling while the samples treated with methane decrease of the wetability and swelling. Through the Optical Emission Spectroscopy (OES) it was possible to identify which species were present in the plasma during the treatment. And through the AFM analysis it was possible to observe the changes nanotopography occurred on the surface of the samples. Permeability assay were archived for all treated membranes and compared to no treated ones. Due to that assay it was possible verify which the plasma treatment increased the permeability spectrum of the membranes which has varied from 1,4548 *10-5cm2.min-1 to 2,7713*10-5cm2.min-1. Chitosan membranes with permeability varied are importance in systems drug delivery, to liberate a wide variety of drugs

Evaluación de las características de liberación de isoniazida a partir de un biomaterial cerámico

La tuberculosis es un serio problema de salud pública, esta enfermedad representa la segunda causa de muerte ocasionada por un agente infeccioso. Una de las razones de la elevada tasa de morbi-mortalidad es la multifarmacorresistencia desarrollada por la bacteria, dicha resistencia es más frecuente en infecciones que requieren un tratamiento prolongado, lo cual conduce a mayor riesgo de incumplimiento por parte del paciente. Considerando la problemática asociada al tratamiento de la tuberculosis, el desarrollo de un sistema que libere isoniazida de manera sostenida representa una forma para mejorar el cumplimiento de la terapia, permitiendo mantener las concentraciones plasmáticas del fármaco en el rango terapéutico y reducir el riesgo de desarrollo de resistencia por el Mycobacterium tuberculosis. Contribuciones y Conclusiones: En el presente trabajo de investigación se evaluaron las características de liberación de la isoniazida incorporada en una matriz cerámica a base de SiO2 a condiciones fisiológicas in vitro. La síntesis del biomaterial se realizó vía sol-gel a diferentes condiciones de pH y relación TEOS/Agua. El material cerámico conteniendo la isoniazida fue caracterizado mediante técnicas térmicas, espectrométricas y microscópicas. Se realizaron pruebas de extracción para determinar la incorporación de isoniazida en el biomaterial, así como ensayos in vitro para evaluar las características de liberación de isoniazida en solución acuosa a pH fisiológico y mediante la determinación de permeabilidad en membranas artificiales. La cinética de liberación a pH fisiológico ocurrió en dos fases y esta dependió directamente de la morfología y de las propiedades texturales de la matriz, el factor más importante fue la porosidad, mientras que el estudio de permeabilidad de isoniazida en membranas artificiales indica que no se ve afectada cuando esta se incorporó en los biomateriales.

Actividad anti-giardia in vitro de los compuestos de foeniculum vulgare y citrus aurantifolia

Giardia lamblia es un protozoario parásito que habita el intestino delgado de humanos y otros vertebrados además de ser el agente responsable de la giardiasis. El fármaco de primera línea para tratar esta parasitosis es el metronidazol, el cual posee efectos adversos considerables, presenta potencial teratogénico y embriotóxico y está considerado como posible carcinógeno en humanos. Los productos naturales son una alternativa eficaz y con menos efectos secundarios para el tratamiento de la giardiasis. En el presente trabajo se determinó la Concentración Inhibitoria media (CI50) de los extractos hexánicos de Foeniculum vulgare y Citrus aurantifolia y algunos de sus constituyentes principales en contra de los trofozoítos de G. lamblia utilizando la técnica del microensayo. También se evaluó la citotoxicidad de los compuestos más activos sobre células Vero empleando el método de exclusión con azul de tripano. Contribuciones y Conclusiones: Los extractos hexánicos de F. vulgare (CI50 89.33 μg/ml) y C. aurantifolia (CI50 185.78 μg/ml) presentaron actividad anti-Giardia in vitro. Los compuestos puros más activos presentes en el extracto hexánico de F. vulgare son Trans,trans-2,4- undecadienal (CI50 72.11 μg/ml) , (+)-Canfeno (CI50 181.13 μg/ml), p-Anisaldehído (CI50 196.78 μg/ml) y (-)-Carvona (CI50 207.01 μg/ml). Mientras que los compuestos puros más activos presentes en el extracto hexánico de C. aurantifolia son Citral (CI50 58.44 μg/ml), Geraniol (CI50 229.01 μg/ml), 3-Metil-1,2-ciclopentanediona (CI50 207.01 μg/ml), 4-Hexen-3-ona (CI50 34.35 μg/ml) y (-)-Carvona (CI50 207.01 μg/ml). De todos ellos el 4-hexen-3ona es el compuesto puro más activo y con el mejor índice de selectividad (IS 19.6820). Ninguno de los compuestos fue tan activo como el metronidazol, sin embargo, ninguno fue tan citotóxico como este.

A Novel integration approach : perturbation studies in vitro using PDK1 inhibitors in glioblastoma multiforme

Os objetivos a atingir em 2020 no que respeita ao processo de investigação e desenvolvimento de medicamentos estão claramente focados na redução em termos temporais na investigação pré-clínica e clínica e na diminuição da taxa de atrito entre as novas moléculas. De forma a atingir estes objetivos, um novo conceito tem sido desenvolvido e aplicado a este complexo e moroso processo, este é a Farmacologia Quantitativa e de Sistemas. Além disso, esta abordagem inovadora pode ser crucial para o tratamento de determinados tipos de tumores cerebrais letais – Glioblastoma Multiforme (GBM) – que permanecem um desafio terapêutico, e por tanto, uma doença com um destino fatal para os doentes. Por estas razões, esta dissertação de mestrado apresenta uma especial relevância, tendo por objetivos avaliar o potencial impacto e importância biológica da variação de parâmetros farmacológicos, para além da potência, no contexto da resposta celular ao fármaco, pela avaliação da perturbação induzida em células do GBM por inibidores do PDK1 e pela realização de uma caracterização multiparamêtrica dose-resposta destas novas moléculas. A presente dissertação assume em Portugal a vanguarda na área da Farmacologia Quantitativa e de Sistemas aplicada ao processo de investigação e desenvolvimento de medicamentos. Em última estância, esta dissertação poderá contribuir para uma melhor previsão dos fármacos durante este processo, significando assim possíveis vantagens para os utentes, indústrias farmacêuticas, institutos de investigação, governo e institutos superiores.

Silenciamento do canal de potássio Eag1 potencializa efeitos da temozolomida em células U-87 MG de glioblastoma multiforme

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2015.

Avaliação dos efeitos secundários induzidos pela administração oral de ciclofosfamida em regime de quimioterapia metronómica em cães e gatos : estudo retrospetivo de 36 casos

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária

Micropartículas poliméricas para entrega de fármacos por via pulmonar com efeito local

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014