CENTRAL ANGIOTENSIN-CONVERTING ENZYME-BLOCKADE AND THIRST

1. The effect of lisinopril, a potent inhibitor of angiotensin converting enzyme (ACE), injected into the medial preoptic area (MPOA) on water intake was investigated in male Holtzman rats (200-250 g).2. Injection of lisinopril (2 mug/mul) into the MPOA abolished the water intake induced by subcutaneous (sc) injection of isoprenaline (100%) and water deprivation (90%) and drastically reduced the water intake induced by sc injection of polyethyleneglycol (60%). A small reduction of water intake induced by lisinopril was also observed 90 and 120 min after sc hypertonic saline (N = 10 for each group).3. These results suggest that central ACE activation, particularly in the MPOA, plays an important role in the dipsogenic responses induced by the agents studied.

INHIBITION OF BOVINE BRAIN ACETYLCHOLINESTERASE BY ALUMINUM

We report the in vitro inhibitory effect of very low concentrations of aluminum salts (IC50 = 4.1 X 10(-12)M) on bovine brain acetylcholinesterase (AChE). The enzymatic assays were performed using acetylcholine bromide in a buffered pH 7.4 solution at 37 degrees C. The relevant enzyme interacting species is the Al3+ ion, whose concentrations were fixed at pM levels by a citrate metal ion buffer system. The IC50 demonstrates that Al3+ is a potent inhibitor of AChE.

Nodule growth and nitrogen fixation of Calopogonium mucunoides L. show low sensitivity to nitrate

It is well established that nitrate is a potent inhibitor of nodulation and nitrogen fixation in legumes. The objective of this study was to demonstrate the relative insensitivity of these processes to nitrate with Calopogonium mucunoides, a tropical South American perennial legume, native to the cerrado (savannah) region. It was found that nodule number was reduced by about half in the presence of high levels of nitrate (15 mM) but nodule growth (total nodule mass per plant) and nitrogen fixation (acetylene reduction activity and xylem sap ureide levels) were not affected. Other sources of N (ammonium and urea) were also without effect at these concentrations. At even higher concentrations (30 mM), nitrate did promote significant inhibition (ca. 50%) of acetylene reduction activity, but no significant reduction in xylem sap ureides was found. The extraordinary insensitivity of nodulation and N2 fixation of C. mucunoides to nitrate suggests that this species should be useful in studies aimed at elucidating the mechanisms of nitrate inhibition of these processes. © 2010 Springer Science+Business Media B.V.

Influência de fontes de N na produção de ácido clavulânico por Streptomyces clavuligerus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da composição de meios de cultura para a produção de cefamicina C por Streptomuces clavuligerus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudos de adsorção do ácido clavulânico

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Monitoramento de cultivos submersos de linhagens de Streptomyces clavuligerus para a quantificação de distribuição de fluxos metabólicos

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Protease-inhibiting, molecular modeling and antimicrobial activities of extracts and constituents from Helichrysum foetidum and Helichrysum mechowianum (compositae)

Background Helichrysum species are used extensively for stress-related ailments and as dressings for wounds normally encountered in circumcision rites, bruises, cuts and sores. It has been reported that Helichysum species are used to relief abdominal pain, heart burn, cough, cold, wounds, female sterility, menstrual pain. Results From the extracts of Helichrysum foetidum (L.) Moench, six known compounds were isolated and identified. They were 7, 4′-dihydroxy-5-methoxy-flavanone (1), 6′-methoxy-2′,4, 4′-trihydroxychalcone (2), 6′-methoxy-2′,4-dihydroxychalcone -4′-O-β-D-glucoside (3), apigenin (4), apigenin-7-O-β-D-glucoside (5), kaur-16-en-18-oic acid (6) while two known compounds 3,5,7-trihydroxy-8-methoxyflavone (12), 4,5-dicaffeoyl quinic acid (13) together with a mixture of phytosterol were isolated from the methanol extract of Helichrysum mechowianum Klatt. All the compounds were characterized by spectroscopic and mass spectrometric methods, and by comparison with literature data. Both extracts and all the isolates were screened for the protease inhibition, antibacterial and antifungal activities. In addition, the phytochemical profiles of both species were investigated by ESI-MS experiments. Conclusions These results showed that the protease inhibition assay of H. foetidum could be mainly attributed to the constituents of flavonoids glycosides (3, 5) while the compound (13) from H. mechowianum contributes to the stomach protecting effects. In addition, among the antibacterial and antifungal activities of all the isolates, compound (6) was found to possess a potent inhibitor effect against the tested microorganisms. The heterogeneity of the genus is also reflected in its phytochemical diversity. The differential bioactivities and determined constituents support the traditional use of the species. Molecular modelling was carried out by computing selected descriptors related to drug absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity (ADMET).

Intermittent hypoxia inhibits clearance of triglyceride-rich lipoproteins and inactivates adipose lipoprotein lipase in a mouse model of sleep apnoea

Delayed lipoprotein clearance is associated with atherosclerosis. This study examined whether chronic intermittent hypoxia (CIH), a hallmark of obstructive sleep apnoea (OSA), can lead to hyperlipidaemia by inhibiting clearance of triglyceride rich lipoproteins (TRLP). Male C57BL/6J mice on high-cholesterol diet were exposed to 4 weeks of CIH or chronic intermittent air (control). FIO2 was decreased to 6.5 once per minute during the 12 h light phase in the CIH group. After the exposure, we measured fasting lipid profile. TRLP clearance was assessed by oral gavage of retinyl palmitate followed by serum retinyl esters (REs) measurements at 0, 1, 2, 4, 10, and 24 h. Activity of lipoprotein lipase (LpL), a key enzyme of lipoprotein clearance, and levels of angiopoietin-like protein 4 (Angptl4), a potent inhibitor of the LpL activity, were determined in the epididymal fat pads, skeletal muscles, and heart. Chronic intermittent hypoxia induced significant increases in levels of total cholesterol and triglycerides, which occurred in TRLP and LDL fractions (P 0.05 for each comparison). Compared with control mice, animals exposed to CIH showed increases in REs throughout first 10 h after oral gavage of retinyl palmitate (P 0.05), indicating that CIH inhibited TRLP clearance. CIH induced a 5-fold decrease in LpL activity (P 0.01) and an 80 increase in Angptl4 mRNA and protein levels in the epididymal fat, but not in the skeletal muscle or heart. CIH decreases TRLP clearance and inhibits LpL activity in adipose tissue, which may contribute to atherogenesis observed in OSA.

Cediranib Plus FOLFOX/CAPOX Versus Placebo Plus FOLFOX/CAPOX in Patients With Previously Untreated Metastatic Colorectal Cancer: A Randomized, Double-Blind, Phase III Study (HORIZON II)

Purpose Cediranib is a highly potent inhibitor of vascular endothelial growth factor (VEGF) signaling with activity against all three VEGF receptors. HORIZON II [Cediranib (AZD2171, RECENTIN) in Addition to Chemotherapy Versus Placebo Plus Chemotherapy in Patients With Untreated Metastatic Colorectal Cancer] assessed infusional fluorouracil, leucovorin, and oxaliplatin/capecitabine and oxaliplatin (FOLFOX/CAPOX) with or without cediranib in patients with previously untreated metastatic colorectal cancer (mCRC). Patients and Methods Eligible patients were initially randomly assigned 1:1:1 to receive cediranib (20 or 30 mg per day) or placebo plus FOLFOX/CAPOX. In an early analysis of this and two other cediranib studies (HORIZON I [Cediranib Plus FOLFOX6 Versus Bevacizumab Plus FOLFOX6 in Patients With Previously Treated Metastatic Colorectal Cancer] and HORIZON III [Cediranib Plus FOLFOX6 Versus Bevacizumab Plus FOLFOX6 in Patients With Untreated Metastatic Colorectal Cancer]), the 20-mg dose met the predefined criteria for continuation. Subsequent patients were randomly assigned 2: 1 to the cediranib 20 mg or placebo arms. Progression-free survival (PFS) and overall survival (OS) were coprimary end points. Results In all, 860 patients received cediranib 20 mg (n = 502) or placebo (n = 358). The addition of cediranib to FOLFOX/CAPOX resulted in PFS prolongation (hazard ratio [HR], 0.84; 95% CI, 0.73 to 0.98; P = .0121; median PFS, 8.6 months for cediranib v 8.3 months for placebo) but had no impact on OS (HR, 0.94; 95% CI, 0.79 to 1.12; P = .5707; median OS, 19.7 months for cediranib v 18.9 months for placebo). There were no significant differences in the secondary end points of objective response rate, duration of response, or liver resection rate. Median chemotherapy dose-intensity was decreased by approximately 10% in patients treated with cediranib. Adverse events (AEs) associated with cediranib were manageable. Conclusion Addition of cediranib 20 mg to FOLFOX/CAPOX resulted in a modest PFS prolongation, but no significant difference in OS. The cediranib AE profile was consistent with those from previous studies. Because of the lack of improvement in OS, cediranib plus an oxaliplatin-based regimen cannot be recommended as a treatment for patients with mCRC. J Clin Oncol 30:3596-3603. (C) 2012 by American Society of Clinical Oncology

Biological evaluation of hydroxynaphthoquinones as anti-malarials

Abstract Background The hydroxynaphthoquinones have been extensively investigated over the past 50 years for their anti-malarial activity. One member of this class, atovaquone, is combined with proguanil in Malarone®, an important drug for the treatment and prevention of malaria. Methods Anti-malarial activity was assessed in vitro for a series of 3-alkyl-2-hydroxy-1,4-naphthoquinones (N1-N5) evaluating the parasitaemia after 48 hours of incubation. Potential cytotoxicity in HEK293T cells was assessed using the MTT assay. Changes in mitochondrial membrane potential of Plasmodium were measured using the fluorescent dye Mitrotracker Red CMXROS. Results Four compounds demonstrated IC50s in the mid-micromolar range, and the most active compound, N3, had an IC50 of 443 nM. N3 disrupted mitochondrial membrane potential, and after 1 hour presented an IC50ΔΨmit of 16 μM. In an in vitro cytotoxicity assay using HEK 293T cells N3 demonstrated no cytotoxicity at concentrations up to 16 μM. Conclusions N3 was a potent inhibitor of mitochondrial electron transport, had nanomolar activity against cultured Plasmodium falciparum and showed minimal cytotoxicity. N3 may serve as a starting point for the design of new hydroxynaphthoquinone anti-malarials.

Regulation der Selenoproteinsynthese durch den Mevalonatweg

Im Rahmen dieser Arbeit sollte der Einfluss des Mevalonatpfads auf die Expression von Selenoproteinen untersucht werden. Im Mevalonatpfad, einem universellen Stoffwechselweg eukaryontischer Zellen, entstehen neben Cholesterol auch verschiedene Isoprenoide, die z.B. für die post-transkriptionelle Modifikation der Selenocystein-tRNA herangezogen werden. Selenocystein ist funktioneller Bestandteil von Selenoproteinen, welche häufig in den Abbau von oxidativem Stress involviert sind. rnDer Mevalonatpfad wird hauptsächlich durch die HMG-CoA-Reduktase (HMGCR) reguliert. Pharmaka vom „Statin“-Typ gelten als wirkungsvolle kompetitive Inhibitoren dieses Enzyms und finden ihren Einsatz bei Patienten zur Behandlung von Hypercholesterolämie, welche eine Grundlage für vaskuläre Krankheiten bildet. Trotz der allgemein guten Verträglichkeit der Statine treten jedoch auch unerwünschte Nebeneffekte, wie Erhöhung der Leberenzyme oder Myopathien auf, deren biochemischer Hintergrund bislang noch im Dunkeln liegt. rnDie in dieser Arbeit durchgeführten Experimente belegen, dass Atorvastatin, Cerivastatin und Lovastatin in klinisch relevanten Dosen die Synthese bestimmter Selenoproteine, wie der Glutathionperoxidase (GPx), in klonalen humanen Hepatocyten post-transkriptionell unterdrücken, wodurch die Zellen anfälliger für oxidativen Stress in Form von Peroxiden werden. Dieser Mechanismus könnte eine Erklärung für die häufig beobachteten abnormen Leberwerte von Statin-behandelten Patienten darstellen.rnEndogenes Cholesterol gilt ebenfalls als potenter Inhibitor der HMGCR. Die in dieser Arbeit erzielten Ergebnisse zeigen, dass Cholesterol in verschiedenen Formen, als Low-Density-Lipoprotein (LDL), als 25-Hydroxycholesterol, und als Methylcyclodextrin-Komplex in unterschiedlichen humanen Zelltypen die Selenoproteinsynthese ebenfalls unterdrücken. Der negative Zusammenhang zwischen Cholesterol und bestimmten Selenoproteinen konnte auch in vivo beobachtet werden. In juvenilen Mäusen konnte gezeigt werden, dass ein Knockout des LDL-Rezeptors sowie auch ein Knockout von Apolipoprotein E zu einer Senkung des Lebercholesterols führte, was in einer Zunahme der GPx in der Leber resultierte.rnDie vorliegenden Daten belegen erstmals einen direkten und funktionellen Zusammenhang zwischen dem Mevalonatpfad und der Selenoproteinsynthese. Unterdrückung dieses Pfades, entweder durch exogene Substanzen wie Statine, oder durch endogene Substanzen wie Cholesterol, hat offenbar zur Folge, dass essentielle Zwischenprodukte für die Modifizierung der Selenocystein-tRNA fehlen, was in einer post-transkriptionellen Verminderung der induzierbaren Selenoproteine resultiert. Dies könnte die biochemische Grundlage für einen Teil der vielfältigen gesundheitlich negativen Auswirkungen schon geringfügig erhöhter Cholesterolspiegel sein.

CYP17A1 polymorphisms and clinical outcome of patients with metastatic castration-resistant prostate cancer treated with abiraterone

Background. Abiraterone acetate is a potent inhibitor of cytochrome P450 17 α-hydrolase (CYP17A1) that causes a reduction in the synthesis of testosterone in the adrenal glands, testes and tumor microenvironment. Blocking androgen production, abiraterone has been shown to prolong progression-free survival (PFS) and overall survival (OS) in patients with metastatic castration-resistant prostate cancer (CRPC) previously submitted to chemotherapy. The aim of our study was to verify the role of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in predicting clinical outcome in CRPC patients treated with abiraterone after chemotherapy. Methods. We analyzed 48 CRPC consecutive patients treated with abiraterone after at least one chemotherapeutic regimen with docetaxel. DNA was extracted from peripheral blood and genotyped for four polymorphisms in the CYP17A1 gene (rs743572, rs10883783, rs17115100, rs284849). PFS and OS survival curves were used to identify statistical associations between haplotypes and clinical outcome. Results. Forty-eight Caucasian patients with metastatic CRPC treated with abiraterone were genotyped for polymorphisms in the CYP17A1 gene. All samples were evaluable for both sequencing and TaqMan Genotyping assay. The CRPC patients treated with abiraterone had a median PFS and OS of 7.6 months (95% CI: 4.3-10.5) and 17.6 months (95% CI: 10.5-19.0), respectively Statistical analyses highlighted a difference approaching statistical significance (log-rank test p = 0.0534) between rs10883783 and PFS. Other polymorphisms were not associated with a benefit from treatment with abiraterone. Conclusions. In our case series of 48 treated patients, rs10883783 only was identified as a possible predictive marker, results showing a trend toward statistical significance. Further analysis of this polymorphism is needed in larger series of patients to confirm our findings.

Analyse der Wirkung des Naturstoffes Oxacyclododecindion in einem chronisch-inflammatorischen Krankheitsmodell

Die medikamentöse Standardtherapie entzündlich-rheumatischer Erkrankungen wie der rheumatoider Arthritis (RA) und des systemischen Lupus erythematodes (SLE) sind oft unzureichend und erlauben keine nebenwirkungsarme beziehungsweise -freie Behandlung. Daher ist es von großem Interesse für diese Indikationsgebiete, wirkungsvolle Substanzen zu entwickeln, die für eine Langzeittherapie geeignet sind. Naturstoffe wie Oxacyclododecindion (Oxa) können dabei als mögliche Leitstruktur dienen. Oxa wurde bereits in in-vitro Untersuchungen als ein potenter Inhibitor der Expression von proinflammatorischen und profibrotischen Genen identifiziert. rnZiel dieser Arbeit war es in in-vivo Modellen der RA und des SLEs das therapeutische Potential des Naturstoffes Oxa aufzuklären. Da eine Etablierung der Kollagen-induzierten Arthritis im untersuchten murinen RA-Modell, dem HLA-DR4.AE° Stamm, nicht möglich war, wurden die Untersuchungen ausschließlich im MRL Faslpr Mausstamm, einem anerkannten SLE-Modell durchgeführt. MRL Faslpr Mäuse entwickeln wie SLE-Patienten unter anderem eine schwerwiegende Glomerulonephritis. rnIn den Nieren weiblicher MRL Faslpr Mäuse konnte die Oxa-Behandlung die Expression zahlreicher proinflammatorischer Mediatoren beeinflussen, die in Zusammenhang mit der Pathogenese des humanen SLE gebracht werden. So reduziert der Naturstoff die Expression von Zytokinen wie TNFα, IFNγ und IL6 als auch Chemokinen wie CCL2, CSF-1 und RANTES auf mRNA- und Proteinebene. Dabei war die Wirkung von Oxa in den in-vivo Analysen ähnlich gut wie die des potenten Glukokortikoids Dexamethason. Die Reduktion chemotaktischer Moleküle durch die Oxa-Behandlung führte nachweislich zu einer reduzierten Akkumulation von Immunzellen. Die anti-inflammatorischen und immunmodulatorischen Effekte von Oxa waren so ausgeprägt, dass klinisch-pathologische Marker der Glomerulonephritis, wie die Ablagerung von Immunkomplexen, die vermehrte Bildung von Kollagenfasern und die Ausscheidung von Proteinen im Urin gemildert wurden. Weiterführende Untersuchungen im SLE Modell konnten neue Zielmoleküle von Oxa identifizieren, wie KIM1 und zahlreiche SLE-assoziierte microRNAs (miR 19a, 29c und 369). Diese Befunde legen nahe, dass Oxa eine vielversprechende anti-entzündliche und -fibrotische Verbindung darstellt. rnDie Entschlüsselung des Wirkmechanismus von Oxa steht erst am Anfang. Die Analysen im Rahmen dieser Arbeit zeigten jedoch, dass Oxa einen Einfluss auf die Phosphorylierung und somit Aktivierung der p38 MAPK sowie auf die mRNA-Stabilität von proinflammatorischen Zytokinen wie TNFα zu haben scheint.rn

Synthese, Charakterisierung und Testung von Phenylacrylsäure-Derivaten, Benzothiazolen und Diarylthioethern als potentielle Inhibitoren der Dengue-Virus-Typ-2-NS2B-NS3-Protease

Dengue-Fieber ist eine durch Stechmücken der Gattungen Aedes aegypti und Aedes albopticus übertragene, virale Infektionskrankheit des Menschen, welche eine zunehmende Bedrohung für die Weltbevölkerung darstellt; das Infektionsrisiko betrifft vorwiegend Menschen, die in tropischen und subtropischen Gebieten der Erde (Asien, Afrika, Amerika) leben. Bei dem Erreger handelt es sich um ein Flavivirus, bestehend aus einer positiv polarisierten Einzelstrang-RNA, welches in vier verschiedenen Serotypen existiert. Eine Infektion mit Dengue-Viren zeigt sich durch drei mögliche Krankheitsbilder: Klassisches Dengue-Fieber (DF), hämorrhagisches Dengue-Fieber (DHF) oder Dengue-Schock-Syndrom (DSS). Das Dengue-Virus-Genom codiert eine Serin-Protease mit einer klassischen katalytischen Triade, bestehend aus den Aminosäuren His51, Asp75 und Ser135. Die Funktion der Dengue-Virus-Protease besteht in der post-translationalen, proteolytischen Prozessierung des viralen Polyprotein-Vorläufers, womit sie essentiell für die Virus-Replikation ist und damit einen wichtigen therapeutischen Ansatz für die Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen Dengue-Fieber darstellt. Die Ziele der vorliegenden Arbeit bestanden darin, neue potentielle Inhibitoren der Dengue-Virus Typ 2 NS2B-NS3 Protease (DEN-2 NS2B-NS3pro) zu synthetisieren, deren Hemmwirkung sowie den Inhibitionstyp mithilfe fluorimetrischer Enzym-Assays zu bestimmen, Struktur-Wirkungs-Beziehungen (u.a. mithilfe von Molecular Docking-Rechnungen) zu analysieren und die erhaltenen Leitstrukturen zu optimieren. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Substanzklassen und damit zwei Teilprojekte behandelt: Phenylacrylsäureamide im ersten Teilprojekt, Benzothiazole und Diarylthioether zusammen im zweiten Teilprojekt. Im ersten Teilprojekt zeigten einige Phenylacrylsäureamide eine schwache Hemmung der DEN-2 NS2B-NS3pro zwischen ca. 50 und 61 % bei einer Inhibitorkonzentration von 50 µM sowie eine nicht-kompetitive Hemmung, welche jedoch durch vielfältige Derivatisierung kaum verändert oder verbessert werden konnte. Darüber hinaus wurden die endogenen Serin-Proteasen alpha-Chymotrypsin und Trypsin durch einige Phenylacrylsäureamide erheblich stärker gehemmt als die DEN-2 NS2B-NS3pro. Das zweite Teilprojekt befasste sich mit der Synthese und Testung von Diarylthioethern mit hydroxy-substituierten Benzothiazol-Bausteinen sowie der Testung einiger methoxy-substituierter Synthese-Vorstufen der Endverbindungen, um die Relevanz und den Einfluss der einzelnen Bausteine auf die Hemmung der DEN-2 NS2B-NS3pro zu untersuchen. Der in der vorliegenden Arbeit synthetisierte, potenteste Inhibitor der DEN-2 NS2B-NS3pro (Hemmung: 90 % [50 µM]; IC50 = 3.6 +/- 0.11 µM) und der DEN-3 NS2B-NS3pro (Hemmung: >99 % [100 µM]; IC50 = 9.1 +/- 1.02 µM), SH65, ein Diarylthioether-Benzothiazol-Derivat, entstand aufgrund der Vorhersage zweier möglicher Bindungsmodi (kompetitiv und nicht-kompetitiv) mithilfe von Molecular Docking-Experimenten an der Röntgen-Kristall-struktur der DEN-3 NS2B-NS3pro (PDB-Code: 3U1I). Nach experimenteller Bestimmung der IC50-Werte bei unterschiedlichen Substratkonzentrationen erwies sich SH65 jedoch als nicht-kompetitiver Inhibitor der DEN-2 NS2B-NS3pro. Trypsin wurde von SH65 vergleichbar stark gehemmt (96% [50 µM]; IC50 = 6.27 +/- 0.68 µM) wie die beiden getesteten Dengue-Virus-Proteasen, nicht jedoch alpha-Chymotrypsin (nur 21% Hemmung bei 50 µM), wodurch diesem Inhibitor zumindest eine relative Selektivität gegenüber Serin-Proteasen zugeschrieben werden kann. SH65 zeigte lediglich Protease-Hemmung in den Enzym-Assays, jedoch keine antivirale Aktivität bei der Testung an Dengue-Virus-infizierten Zellen, was aber wiederum bei der synthetisierten Vorstufe von SH65, welche anstelle der beiden Hydroxy-Gruppen über Methoxy-Gruppen verfügt, der Fall war. Diarylthioether mit mehrfach hydroxy-substituiertem Benzothiazol-Baustein stellen hiermit eine neue, vielversprechende Wirkstoffgruppe zur Hemmung sowohl der Dengue-Virus Typ 2- als auch der Dengue-Virus Typ 3 NS2B-NS3 Protease dar.