Antitumour and anti-inflammatory effects of Palladium (II) complexes on Ehrlich Tumour

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Carcinogenicity and genotoxicity of ethylene oxide : new aspects and recent advances

Long-term inhalation studies in rodents have presented unequivocal evidence of experimental carcinogenicity of ethylene oxide, based on the formation of malignant tumors at multiple sites. However, despite a considerable body of epidemiological data only limited evidence has been obtained of its carcinogenicity in humans. Ethylene oxide is not only an important exogenous toxicant, but it is also formed from ethylene as a biological precursor. Ethylene is a normal body constituent; its endogenous formation is evidenced by exhalation in rats and in humans. Consequently, ethylene oxide must also be regarded as a physiological compound. The most abundant DNA adduct of ethylene oxide is 7-(2-hydroxyethyl)guanine (HOEtG). Open questions are the nature and role of tissue-specific factors in ethylene oxide carcinogenesis and the physiological and quantitative role of DNA repair mechanisms. The detection of remarkable individual differences in the susceptibility of humans has promoted research into genetic factors that influence the metabolism of ethylene oxide. With this background it appears that current PBPK models for trans-species extrapolation of ethylene oxide toxicity need to be refined further. For a cancer risk assessment at low levels of DNA damage, exposure-related adducts must be discussed in relation to background DNA damage as well as to inter- and intraindividual variability. In rats, subacute ethylene oxide exposures on the order of 1 ppm (1.83 mg/m3) cause DNA adduct levels (HOEtG) of the same magnitude as produced by endogenous ethylene oxide. Based on very recent studies the endogenous background levels of HOEtG in DNA of humans are comparable to those that are produced in rodents by repetitive exogenous ethylene oxide exposures of about 10 ppm (18.3 mg/m3). Experimentally, ethylene oxide has revealed only weak mutagenic effects in vivo, which are confined to higher doses. It has been concluded that long-term human occupational exposure to low airborne concentrations to ethylene oxide, at or below current occupational exposure limits of 1 ppm (1.83 mg/m3), would not produce unacceptable increased genotoxic risks. However, critical questions remain that need further discussions relating to the coherence of animal and human data of experimental data in vitro vs. in vivo and to species-specific dynamics of DNA lesions.

Estudo do reparo das lesões induzidas no DNA de Escherichia coli pela radiação ultravioleta C (UVC)

Didaticamente, podemos dividir o espectro da radiação ultravioleta (UV) em três faixas: UVA (400 a 320 nm), UVB (320 a 290 nm) e UVC (290 a 100 nm). Apesar do UVC ou UV-curto ser eficientemente filtrado pela camada de ozônio da Terra e sua atmosfera, este é uma das faixas do espectro de UV mais usadas para explorar as consequências de danos causados ao DNA, já que a letalidade induzida por este agente está relacionada aos danos diretos no genoma celular, como as lesões dímero de pirimidina, que são letais se não reparadas. Contudo, demonstrou-se que a radiação UVC pode gerar espécies reativas de oxigênio (ERO), como o oxigênio singleto (1O2). Embora, o radical hidroxil (OH) cause modificações oxidativas nas bases de DNA, alguns trabalhos indicam que o 1O2 também está envolvido nos danos oxidativos no DNA. Esta ERO é produzida por vários sistemas biológicos e reações fotossensibilização, quando cromóforos são expostos à luz visível ou são excitados pela luz UV, permitindo que essa energia possa ser transferida para o oxigênio sendo convertido em 1O2, que é conhecido por modificar resíduos de guanina, gerando 8-oxoG, que caso não seja reparada pode gerar uma transversão GC-TA. O objetivo deste trabalho foi o de elucidar a participação de ERO nos efeitos genotóxicos e mutagênicos gerados pela radiação UVC, assim como as enzimas envolvidas no processo de reparação destas lesões em células de Escherichia coli. Nos ensaios as culturas foram irradiadas com o UVC (254 nm; 15W General Electric G15T8 germicidal lamp, USA). Nossos resultados mostram que o uso de quelantes de ferro não alterou a letalidade induzida pelo UVC. A azida sódica, um captador de 1O2, protegeu as cepas contra os danos genotóxicos gerados pelo UVC e também diminuiu a frequência de mutações induzidas no teste com rifampicina. A reversão específica GC-TA foi induzida mais de 2,5 vezes no ensaio de mutagênese. A cepa deficiente na proteína de reparo Fpg, enzima que corrige a lesão 8-oxoG, apresentou menos quebras no DNA do que a cepa selvagem no ensaio de eletroforese alcalina. A letalidade induzida pelo UVC foi aumentada nos mutantes transformados com o plasmídeo pFPG, ao mesmo tempo que representou uma redução na indução mutagênica. Houve dimuição na eficiência de transformação com plasmídeo pUC 9.1 na cepa fpg quando comparado a cepa selvagem. Assim como, um aumento da sensibilidade ao UVC na associação entre mutantes fpg e uvrA. Estes resultados mostram que o 1O2 participa dos danos induzidos pelo UVC, através da geração da lesão 8-oxoG, uma lesão mutagênica, que é reparada pela proteína Fpg

Investigação da atividade toxicológica de análogos de estatinas em modelos experimentais in vitro

As estatinas são fármacos inibidores competitivos da enzima hidroxi-3-metil-glutaril Coenzima A (HMGCoA) redutase, amplamente utilizados para o controle da hipercolesterolemia total e, em especial, para a redução dos níveis séricos de LDLc (Low Density Lipoprotein cholesterol). Além do efeito primário, esses fármacos apresentam vários efeitos secundários, chamados de efeitos pleiotrópicos, envolvendo atividade anti-inflamatória, antitumoral e antiparasitária. Para o desenvolvimento de inovações na área de química medicinal é imprescindível avaliar o risco de efeitos adversos para saúde ou, em outras palavras, a segurança terapêutica do novo produto nas condições propostas de uso. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi investigar a genotoxicidade de quatro análogos inibidores da biossíntese de lipídios, da classe das estatinas, em modelos experimentais in vitro, testados previamente contra o clone W2 de Plasmodium falciparum a fim de se obter o IC50 dessas moléculas frente ao patógeno. Foram desenvolvidas quatro novas moléculas (PCSR02.001, PCSR09.001, PCSR08.002 e PCSR10.002). Para a avaliação da toxicidade, foram realizados o teste de mutagenicidade bacteriana (teste de Ames), o ensaio de viabilidade celular utilizando o reagente WST-1 e o ensaio de indução de micronúcleos, ambos utilizando uma linhagem ovariana (CHO-K1) e uma linhagem hepática (HepG2). Levando em conta o fato de nenhuma das amostras ter induzido efeitos mutagênicos nas linhagens de S. enterica sorovar Typhimurium, e PCSR10.002 ter apresentado citotoxicidade sugere-se então que este composto seja o mais tóxico. Comparativamente, PCSR10.002 foi mais genotóxico e citotóxico para a linhagem CHO-K1 do que para a linhagem HepG2. PCSR02.001 apresentou elevado potencial genotóxico para células ovarianas, mas não foi capaz de induzir a formação de micronúcleos em células hepáticas, apresentando, portanto um perfil similar ao observado em PCSR10.002. Assim como a atorvastatina, PCSR09.001 apresentou elevado potencial pró-apoptótico para a linhagem de hepatócitos. Já PCSR08.002, apresentou aumento na apoptose de CHO-K1. A indução de apoptose não é necessariamente um evento negativo, já que é pouco lesiva e responsável pela eliminação de células danificadas. Porém, as respostas de apoptose induzidas por esse composto foram muito inferiores àquelas induzidas pela atorvastatina (cerca de 4 vezes menor que a atorvastatina). PCSR08.002 foi aquele se mostrou menos tóxico e essa amostra foi a que teve menor risco relativo, em uma análise global das respostas de citotoxicidade e não demonstrou ter potencial genotóxico para as linhagens utilizadas nesse estudo. Conclui-se, portanto, que a análise da atividade toxicológica utilizando modelos experimentais in vitro dessas estatinas constitui um importante passo para o estabelecimento de novos candidatos à fármacos com maior segurança.

Biodiversity and production of bioactive material from cyanobacteria in Persian Gulf

In this project sampling was done from 9 stations in 3 depths during 5 seasons to separate, identify and examine the biodiversity of cyanobacteria. Another sampling also has been done to analyse all physical and physicochemical parameters, primary production and polluting agents such as heavy metals and oil hydrocarbons in water and sediments. Along with optimization of Oscillatoria to study the ability of producing natural substances, these cyanobacteria were analysed from the point of antimicrobial and mutagenic effects. To examine the relationships among analysed parameters, the regression test, analysis of varian and Post Hoc were used. As the result of this study 48 genus of cyanobacteria were pecognised among which 35.5% were croco ccales and 64.4% were Hermogonals. Oscillatoria was one of the Filamentous cyanobacteria which had antibacterial and mutagenic effects. The results of multicommunity consistency varians test, post Hoc and homogenous subsets show significant difference between biodiversity of cyanotbacteria in coral ecosystem, Mangrove and transite. The linear correlation coefficient between biodiversity of cyanobacteria and bioenvironmental agents were examined, but there was no continuous relation between these factors and biological biodiversity. In Surface layer there was a significant correlation coefficent at 0.048 and probability at 95% confidence interval. Also, the biodiversity is depended on oil pollution and heavy metals such as copper (Cu) and chromium (Cr).

Antifungal photodynamic therapy

In photodynamic antimicrobial chemotherapy (PACT), a combination of a sensitising drug and visible light causes selective destruction of microbial cells. The ability of light-drug combinations to kilt microorganisms has been known for over 100 years. However, it is only recently with the beginning of the search for alternative treatments for antibiotic-resistant pathogens that the phenomenon has been investigated in detail. Numerous studies have shown PACT to be highly effective in the in vitro destruction of viruses and protozoa, as well as Gram-positive and Gram-negative bacteria and fungi. Results of experimental investigations have demonstrated conclusively that both dermatomycetes and yeasts can be effectively killed by photodynamic action employing phenothiazinium, porphyrin and phthatocyanine photosensitisers. Importantly, considerable setectivity for fungi over human cells has been demonstrated, no reports of fungal resistance exist and the treatment is not associated with genotoxic or mutagenic effects to fungi or human cells. In spite of the success of cell culture investigations, only a very small number of in vivo animal. and human trials have been published. The present paper reviews the studies published to date on antifungal applications of PACT and aims to raise awareness of this area of research, which has the potential to make a significant impact in future treatment of fungal infections. (c) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Cadmium phytotoxicity and trophic transfer to isopods

O cádmio (Cd) é um metal não essencial e é considerado um poluente prioritário pela comunidade europeia. Este metal atinge o ambiente no decurso de várias actividades antropogénicas e tende a concentrar-se nos solos e sedimentos, onde está potencialmente disponível para as plantas, sendo posteriormente transferido através da cadeia trófica. Neste contexto, o principal objectivo da presente dissertação foi o estudo dos efeitos da assimilação e da acumulação de Cd em plantas e as suas consequências para animais consumidores. Numa primeira fase, foram estudados os principais efeitos fisiológicos e genotóxicos do Cd em plantas. As plantas de alface (Lactuca sativa L.) expostas a Cd apresentaram um decréscimo na eficiência fotossintética, aumento de peroxidação lipídica e alterações significativas na actividade de enzimas de stress oxidativo. Estas alterações culminaram num decréscimo do crescimento da parte aérea no final da exposição. As respostas obtidas pelos parâmetros bioquímicos sugerem que estes poderão ser utilizados como eventuais biomarcadores em testes ecotoxicológicos com Cd em abordagens integrantes em conjunto com parâmetros clássicos. Os efeitos mutagénicos de Cd foram avaliados através da determinação da instabilidade de microsatélites (IM). Não foi observada IM, nem nas folhas nem nas raízes de plantas de alface com 5 semanas de idade expostas a 100 μM Cd durante 14 dias, no entanto observou-se IM em raízes de alface exposta a 10 μM Cd durante 28 dias desde a germinação. A idade da planta e a maior acumulação de Cd nas raízes poderão explicar os resultados obtidos. A clastogenicidade de Cd foi analisada em três espécies vegetais com diferentes capacidades de destoxificação e acumulação de metais através de citometria de fluxo. Foram detectadas alterações significativas nos parâmetros analisados em raízes alface, mas não nas espécies Thlaspi caerulescens J & C Presl e Thlaspi arvense L. Estes resultados sugerem que o stress provocado pelo Cd originou clastogenicidade como consequência da perda de porções de cromossomas, uma vez que o conteúdo de ADN nuclear diminuiu. A transferência trófica através da cadeia alimentar permanece muito pouco estudada em termos ecotoxicológicos. A distribuição subcellular de metais num organismo pode ser utilizada para compreender a transferência trófica de um metal na cadeia alimentar. Como tal, numa última parte é estudado de que modo a distribuição subcellular do Cd em plantas com perfis de acumulação de Cd distintos afecta a biodisponibilidade e transferência trófica de Cd para isópodes. A distribuição de Cd entre as 4 fracções subcelulares obtidas através de centrifugação diferencial revelou a existência de diferenças significativas entre as espécies de plantas. Estes resultados em conjunto com a avaliação directa da eficiência de assimilação (EA) de Cd individual de cada uma das quatro fracções subcelulares das plantas em estudo, resultou em informação de grande relevância para a explicação das diferenças observadas na EA de Cd por parte de isópodes alimentados com folhas de diferentes espécies de plantas. Com base nos resultados obtidos, o Cd ligado a proteínas estáveis à temperatura (e.g. metaloteoninas e fitoquelatinas) é o menos biodisponível, sendo assim o que menos contribuiu para a transferência trófica, enquanto que o Cd ligado a proteínas desnaturadas pela temperatura foi a fracção mais disponível para transferência trófica de Cd ao isópode. Estes resultados realçam a relevância ecológica da distribuição subcelular de Cd em plantas que tem influência directa na tranferência trófica deste metal para os consumidores e ainda o facto de que alterações na distribuição subcelular de Cd em plantas devido a diferentes mecanismos de destoxificação poderá ter um impacto directo na transferência trófica de Cd para o animal consumidor.

Chemoprotective effect of the tetrahydrofuran lignan grandisin in the in-vivo rodent micronucleus assay

Objectives The chemoprotective effect of the tetrahydrofuran lignan grandisin against DNA damage induced by cyclophosphamide (200 mg/kg) has been evaluated using the in vitro rodent micronucleus assay. Methods The effects of a daily oral administration of grandisin (2, 4, or 8 mg/kg) for five days before exposure to cyclophosphamide on the frequency of micronucleus in the bone marrow of normal mice exposed and unexposed to cyclophosphamide were investigated (n = 5 per group). Electrochemical measurements were applied to investigate whether the antimutagenic effects of grandisin could be, at least in part, a consequence of its or its metabolite`s antioxidant properties. Key findings Grandisin did not show mutagenic effects on the bone marrow cells of exposed mice. On the other hand, the oral administration of grandisin (2, 4, or 8 mg/kg) per day reduced dose-dependently the frequency of micronucleus, induced by cyclophosphamide, in all groups studied. Cyclic voltammograms showed two peaks for a grandisin metabolite, which were absent for grandisin. Conclusions Under the conditions tested herein, this study has shown that mice treated with grandisin presented, in a dose-dependent manner, a protective effect against cyclophosphamide-induced mutagenicity. This effect could be, at least in part, associated to grandisin bioactivation. These data open new perspectives for further investigation into the toxicology and applied pharmacology of grandisin.

Mutagenicity and antimutagenicity of (-)-hinokinin a trypanosomicidal compound measured by Salmonella microsome and comet assays

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mutagenicity and genotoxicity of isatin in mammalian cells in vivo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Genotoxicity and mutagenicity of Rosmarinus officinalis (Labiatae) essential oil in mammalian cells in vivo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evaluation of DNA damage and lipoperoxidation of propofol in patients undergoing elective surgery

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Characterization and in vitro evaluation of bacterial cellulose membranes functionalized with osteogenic growth peptide for bone tissue engineering

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

An overview of biodiesel soil pollution: Data based on cytotoxicity and genotoxicity assessments

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chromosome aberration and micronucleus frequencies in Allium cepa cells exposed to petroleum polluted water - A case study

In the present study, we applied Chromosome Aberration (CA) and Micronucleus (MN) tests to Allium cepa root cells, in order to evaluate the water quality of Guaeca river. This river, located in the city of Sao Sebastiao, SP, Brazil, had been affected by an oil pipeline leak. Chemical analyses of Total Petroleum Hydrocarbons (TPHs) and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) were also carried out in water samples, collected in July 2005 (dry season) and February 2006 (rainy season) in 4 different river sites. The largest CA and MN incidence in the meristematic cells of A. cepa was observed after exposure to water sample collected during the dry season, at the spring of the river, where the oil leak has arisen. The F, cells from roots exposed to such sample (non-merismatic region) were also analyzed for the incidence of MN, showing a larger frequency of irregularities, indicating a possible development of CA into MN. Lastly, our study reveals a direct correlation between water chemical analyses (contamination by TPHs and PAHs) and both genotoxic and mutagenic effects observed in exposed A. cepa cells. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.