Human anti-idiotypic antibodies induced a humoral and cellular immune response against a colorectal carcinoma-associated antigen in patients.

Induction of immunity against antigens expressed on tumor cells might prevent or delay recurrence of the disease. Six patients operated on for colorectal carcinoma were immunized with human monoclonal anti-idiotypic antibodies (h-Ab2) against the mouse 17-1A anti-colon carcinoma antibody, mimicking a nominal antigen (GA733-2). All patients developed a long-lasting T-cell immunity against the extracellular domain of GA733-2 (GA733-2E) (produced in a baculovirus system) and h-Ab2. This was shown in vitro by specific cell proliferation (DNA-synthesis) assay as well as by interleukin 2 and interferon gamma production and in vivo by the delayed-type hypersensitivity reaction. Five patients mounted a specific humoral response (IgG) against the tumor antigen GA733-2E (ELISA) and tumor cells expressing GA733-2. Epitope mapping using 23 overlapping peptides of GA733-2E revealed that the B-cell epitope was localized close to the N terminus of GA733-2. Binding of the antibodies to the tumor antigen and to one 18-aa peptide was inhibited by h-Ab2, indicating that the antibodies were able to bind to the antigen as well as to h-Ab2. The results suggest that our h-Ab2 might be able to induce an anti-tumor immunity which may control the growth of tumor cells in vivo.

AP-2 transcription factor family member expression, activity, and regulation in human epidermal keratinocytes in vitro

The AP-2 transcription factor family is presumed to play an important role in the regulation of the keratinocyte squamous differentiation program; however, limited functional data are available to support this. In the present study, the activity and regulation of AP-2 were examined in differentiating human epidermal keratinocytes. We report that (1) AP-2 transcriptional activity decreases in differentiated keratinocytes but remains unchanged in differentiation-insensitive squamous cell carcinoma cell lines, (2) diminished AP-2 transcriptional activity is associated with a loss of specific DNA-bound AP-2 complexes, and (3) there is an increase in the ability of cytoplasmic extracts, derived from differentiated keratinocytes, to phosphorylate AP-2alpha and AP-2beta when cells differentiate. In contrast, extracts from differentiation-insensitive squamous cell carcinoma cells are unable to phosphorylate AP-2 proteins. Finally, the phosphorylation of recombinant AP-2alpha by cytosolic extracts from differentiated keratinocytes is associated with decreased AP-2 DNA-binding activity. Combined, these data indicate that AP-2 trans-activation and DNA-binding activity decrease as keratinocytes differentiate, and that this decreased activity is associated with an enhanced ability to phosphorylate AP-2alpha and beta.

Clinical translation of a hand-held optical imager for breast cancer diagnostics: In vitro and in vivo tomography studies

Optical imaging is an emerging technology towards non-invasive breast cancer diagnostics. In recent years, portable and patient comfortable hand-held optical imagers are developed towards two-dimensional (2D) tumor detections. However, these imagers are not capable of three-dimensional (3D) tomography because they cannot register the positional information of the hand-held probe onto the imaged tissue. A hand-held optical imager has been developed in our Optical Imaging Laboratory with 3D tomography capabilities, as demonstrated from tissue phantom studies. The overall goal of my dissertation is towards the translation of our imager to the clinical setting for 3D tomographic imaging in human breast tissues. A systematic experimental approach was designed and executed as follows: (i) fast 2D imaging, (ii) coregistered imaging, and (iii) 3D tomographic imaging studies. (i) Fast 2D imaging was initially demonstrated in tissue phantoms (1% Liposyn solution) and in vitro (minced chicken breast and 1% Liposyn). A 0.45 cm3 fluorescent target at 1:0 contrast ratio was detectable up to 2.5 cm deep. Fast 2D imaging experiments performed in vivo with healthy female subjects also detected a 0.45 cm3 fluorescent target superficially placed ∼2.5 cm under the breast tissue. (ii) Coregistered imaging was automated and validated in phantoms with ∼0.19 cm error in the probe’s positional information. Coregistration also improved the target depth detection to 3.5 cm, from multi-location imaging approach. Coregistered imaging was further validated in-vivo , although the error in probe’s positional information increased to ∼0.9 cm (subject to soft tissue deformation and movement). (iii) Three-dimensional tomography studies were successfully demonstrated in vitro using 0.45 cm3 fluorescence targets. The feasibility of 3D tomography was demonstrated for the first time in breast tissues using the hand-held optical imager, wherein a 0.45 cm3 fluorescent target (superficially placed) was recovered along with artifacts. Diffuse optical imaging studies were performed in two breast cancer patients with invasive ductal carcinoma. The images showed greater absorption at the tumor cites (as observed from x-ray mammography, ultrasound, and/or MRI). In summary, my dissertation demonstrated the potential of a hand-held optical imager towards 2D breast tumor detection and 3D breast tomography, holding a promise for extensive clinical translational efforts.

Avaliação dos efeitos tóxicos in vitro e in vivo do extrato hidroetanólico dos frutos de Genipa americana L. (Rubiaceae) em camundongos Swiss

The therapeutic use of medicinal plants has contributed since antiquity in a beneficial way for health. However, many species lacks of scientific evidence which provide basis for their use in therapeutic practice. In this context is the Genipa americana L. species (Rubiaceae), popularly known as jenipapo and used to treat syfilis, ulcer and hemorrhagic disturbs. It's also used against bruising, as tonic and as aphrodisiac. Due this species lacks toxicological studies, the aim of this study was to evaluate the toxicity in vivo (acute and sub-chronic toxicity) and in vitro (cytotoxicity) of the hydroethanolic extract from G. americana fruits. The hydroethanolic extract of G. americana fruits was prepared by maceration. A preliminary phytochemical analysis was performed to assess the presence of secondary metabolites in the extract. The cytotoxicity study of the extract (0.1, 1.0, 10, 100 and 1000 mg / 100 ul) were performed against normal cells (3T3) and tumor (786-0, HepG2 and B16), analyzed by the MTT assay. To evaluate the acute (single dose of 2000 mg / Kg) and subchronic (100, 500 and 1000 mg / kg for 30 days) toxicity Swiss mice of both sexes were used. At the end of the experiment, blood samples and organs were collected for analysis. Data between groups were compared by t test or ANOVA with Dunnett's post-test with 5% significance level. The phytochemical study of the extracts mainly indicated the presence of iridoids. Results for cytotoxicity tests showed up to 70% inhibition of B16 cell line at a dose of 1000 mg / 100 ul, and up to 29% inhibition of 786-0 at a dose of 10 ug / 100 ul. The extract did not cause death in 3T3 and HepG2 cells. During the in vivo assays, there were no animal deaths. Analysis of blood samples revealed that the animals submitted to the evaluation of acute toxicity had changes in AST and ALT, and that the animals evaluated for subchronic toxicity showed changes in the relative wet weight of the kidney and plasma urea concentration. No differences were observed between groups on histopathological evaluation of the collected organs. Despite the changes found in the in vivo toxicity tests, using the criteria described by the OECD Guidelines, it is suggested that the hydroethanolic extract of the fruits of the G. americana is classified as low toxicity. The cytotoxicity of the extract suggests that they have potential against melanoma cell lines (B16).

Avaliação dos efeitos tóxicos in vitro e in vivo do extrato hidroetanólico dos frutos de Genipa americana L. (Rubiaceae) em camundongos Swiss

The therapeutic use of medicinal plants has contributed since antiquity in a beneficial way for health. However, many species lacks of scientific evidence which provide basis for their use in therapeutic practice. In this context is the Genipa americana L. species (Rubiaceae), popularly known as jenipapo and used to treat syfilis, ulcer and hemorrhagic disturbs. It's also used against bruising, as tonic and as aphrodisiac. Due this species lacks toxicological studies, the aim of this study was to evaluate the toxicity in vivo (acute and sub-chronic toxicity) and in vitro (cytotoxicity) of the hydroethanolic extract from G. americana fruits. The hydroethanolic extract of G. americana fruits was prepared by maceration. A preliminary phytochemical analysis was performed to assess the presence of secondary metabolites in the extract. The cytotoxicity study of the extract (0.1, 1.0, 10, 100 and 1000 mg / 100 ul) were performed against normal cells (3T3) and tumor (786-0, HepG2 and B16), analyzed by the MTT assay. To evaluate the acute (single dose of 2000 mg / Kg) and subchronic (100, 500 and 1000 mg / kg for 30 days) toxicity Swiss mice of both sexes were used. At the end of the experiment, blood samples and organs were collected for analysis. Data between groups were compared by t test or ANOVA with Dunnett's post-test with 5% significance level. The phytochemical study of the extracts mainly indicated the presence of iridoids. Results for cytotoxicity tests showed up to 70% inhibition of B16 cell line at a dose of 1000 mg / 100 ul, and up to 29% inhibition of 786-0 at a dose of 10 ug / 100 ul. The extract did not cause death in 3T3 and HepG2 cells. During the in vivo assays, there were no animal deaths. Analysis of blood samples revealed that the animals submitted to the evaluation of acute toxicity had changes in AST and ALT, and that the animals evaluated for subchronic toxicity showed changes in the relative wet weight of the kidney and plasma urea concentration. No differences were observed between groups on histopathological evaluation of the collected organs. Despite the changes found in the in vivo toxicity tests, using the criteria described by the OECD Guidelines, it is suggested that the hydroethanolic extract of the fruits of the G. americana is classified as low toxicity. The cytotoxicity of the extract suggests that they have potential against melanoma cell lines (B16).

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

Generation and Characterisation of a Canine EGFP-HMGA2 Prostate Cancer In Vitro Model

The architectural transcription factor HMGA2 is abundantly expressed during embryonic development. In several malignant neoplasias including prostate cancer, high re-expression of HMGA2 is correlated with malignancy and poor prognosis. The let-7 miRNA family is described to regulate HMGA2 negatively. The balance of let-7 and HMGA2 is discussed to play a major role in tumour aetiology. To further analyse the role of HMGA2 in prostate cancer a stable and highly reproducible in vitro model system is precondition. Herein we established a canine CT1258-EGFP-HMGA2 prostate cancer cell line stably overexpressing HMGA2 linked to EGFP and in addition the reference cell line CT1258-EGFP expressing solely EGFP to exclude EGFP-induced effects. Both recombinant cell lines were characterised by fluorescence microscopy, flow cytometry and immunocytochemistry. The proliferative effect of ectopically overexpressed HMGA2 was determined via BrdU assays. Comparative karyotyping of the derived and the initial CT1258 cell lines was performed to analyse chromosome consistency. The impact of the ectopic HMGA2 expression on its regulator let-7a was analysed by quantitative real-time PCR. Fluorescence microscopy and immunocytochemistry detected successful expression of the EGFP-HMGA2 fusion protein exclusively accumulating in the nucleus. Gene expression analyses confirmed HMGA2 overexpression in CT1258-EGFP-HMGA2 in comparison to CT1258-EGFP and native cells. Significantly higher let-7a expression levels were found in CT1258-EGFP-HMGA2 and CT1258-EGFP. The BrdU assays detected an increased proliferation of CT1258-HMGA2-EGFP cells compared to CT1258-EGFP and native CT1258. The cytogenetic analyses of CT1258-EGFP and CT1258-EGFP-HMGA2 resulted in a comparable hyperdiploid karyotype as described for native CT1258 cells. To further investigate the impact of recombinant overexpressed HMGA2 on CT1258 cells, other selected targets described to underlie HMGA2 regulation were screened in addition. The new fluorescent CT1258-EGFP-HMGA2 cell line is a stable tool enabling in vitro and in vivo analyses of the HMGA2-mediated effects on cells and the development and pathogenesis of prostate cancer.

A prospective study on bioactive properties of wild mushrooms mycelium grown in vitro under different conditions

Wild mushrooms have been extensively studied for their value as sources of high quality nutrients and of powerful physiologically bioactive compounds [1,2]. The present study was designed to evaluate the in vitro development of two wild edible mushroom species: Pleurotus eryngii (DC.) Quél. and Suillus belinii (Inzenga) Watling, by testing different solid (Potato Dextrose Agar medium –PDA and Melin-Norkans medium- MMN) and liquid culture media (Potato dextrose broth- PDB and Melin-Norkans medium- MMN). Each strain of mushroom produces a special type of mycelium and this range of characteristics varies in form, color and growth rate. S. bellinii presents a pigmented and rhizomorphic mycelia, whereas, P. eryngii has depigmented and cottony mycelia. The mycelium isolated and grown in PDA showed a faster radial growth compared to the mycelium isolated and grown in both solid and liquid incomplete MMN medium. P. eryngii exhibited a rapid growth and a higher mycelia biomass in both medium compared to S. belinii. Moreover, the obtained mycelia will be characterized in terms of well-recognized bioactive compounds namely, phenolic acids and mycosterols (mainly ergosterol), by using high performance liquid chromatography coupled to diode array and ultraviolet detectors, respectively. These compounds will be correlated to mycelia bioactivity: i) antioxidant activity, evaluated through free radicals scavenging activity, reducing power and lipid peroxidation inhibition in vitro assays; ii) anti-inflammatory activity, assessed through nitric oxide production inhibition in murine macrophages (RAW 264.7 cell line); iii) cytotoxic activity, evaluated either in human tumor cell lines (MCF-7- breast adenocarcinoma, NCIH460- non-small cell lung cancer, HeLa- cervical carcinoma and HepG2- hepatocellular carcinoma) as also in a non-tumor porcine primary liver cells culture established in-house (PLP2). Overall, our expectation is that the bioactive formulations obtained by in vitro culture can be applied as nutraceuticals or incorporated in functional foods.

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

Síntese verde de nanopartículas de prata a partir de extrato aquoso do tubérculo de Curcuma longa associadas à quitosana e avaliação da atividade antitumoral in vitro em câncer de pele não melanoma (linhagem A431)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016.

Análisis del potencial epizoótico de cepas de Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis aisladas de diversos hospedadores empleando modelos de infección in vitro

299 p.

In vitro-in vivo Pharmacokinetic correlation model for quality assurance of antiretroviral drugs

Introduction: The In vitro-in vivo pharmacokinetic correlation models (IVIVC) are a fundamental part of the drug discovery and development process. The ability to accurately predict the in vivo pharmacokinetic profile of a drug based on in vitro observations can have several applications during a successful development process. Objective: To develop a comprehensive model to predict the in vivo absorption of antiretroviral drugs based on permeability studies, in vitro and in vivo solubility and demonstrate its correlation with the pharmacokinetic profile in humans. Methods: Analytical tools to test the biopharmaceutical properties of stavudine, lamivudine y zidovudine were developed. The kinetics of dissolution, permeability in caco-2 cells and pharmacokinetics of absorption in rabbits and healthy volunteers were evaluated. Results: The cumulative areas under the curve (AUC) obtained in the permeability study with Caco-2 cells, the dissolution study and the pharmacokinetics in rabbits correlated with the cumulative AUC values in humans. These results demonstrated a direct relation between in vitro data and absorption, both in humans and in the in vivo model. Conclusions: The analytical methods and procedures applied to the development of an IVIVC model showed a strong correlation among themselves. These IVIVC models are proposed as alternative and cost/effective methods to evaluate the biopharmaceutical properties that determine the bioavailability of a drug and their application includes the development process, quality assurance, bioequivalence studies and pharmacosurveillance.