Efeito anticonvulsivante de frações isoladas da peçonha da formiga Dinoponera quadriceps (Formicidae: Ponerinae)

A epilepsia é uma patologia crônica do sistema nervoso central que afeta cerca de 65 milhões de indivíduos no mundo. Aproximadamente 30% desses indivíduos desenvolvem crises convulsivas que persistem apesar do tratamento monitorado com drogas antiepiléptica s. Assim, há uma evidente necessidade do desenvolvimento de novos fármacos antiepilépticos e as peçonhas podem ser uma excelente fonte de modelos. Nesse contexto, enquanto já vários estudos sobre peçonhas de serpentes, escorpiões e aranhas, pouco se sabe s obre as peçonhas de formigas. Estudos prévios do nosso laboratório demonstraram que a peçonha desnaturada da formiga Dinoponera quadríceps protegeu camundongos de crises convulsivas e morte induzidas por bicuculina (BIC). Nesse contexto, o objetivo desse t rabalho foi investigar o potencial anticonvulsivante de frações isoladas da peçonha de D. quadríceps em crises convulsivas induzidas pela BIC, bem como uma análise dos efeitos dessas frações no comportamento natural dos camundongos no campo aberto. Os anim ais foram divididos em grupos, os quais receberam injeções (1 mg/ml i.c.v.) de seis frações distintas e tiveram seu comportamento geral observado no campo aberto durante 3 0 min. No segundo experimento, o s animais receberam as mesmas frações 20 min antes da administração de bicuculina (10 mg/ml). Em seguida, foi analisado o comportamento motor convulsivo desses animais durante 30 minutos no campo aberto. No primeiro experimento, não foram observadas alterações comportamentais. Já no segundo experimento, a ad ministração prévia de DqTx1, DqTx3, DqTx4 e DqTx6 aumentou a latência para o desenvolvimento de crises tônico - clônicas. Além disso, todas as frações, exceto DqTx5, aumentaram a latência para a morte dos animais. Ainda, os melhores resultados foram obtidos com a fração DqTx6, que protegeu 62,5% dos animais testados contra o desenvolvimento de crises tônico - clônicas e 100% dos animais contra a morte.

Novas estratégias para entender o sistema de influxo de antibióticos e a resistência antimicrobiana a nível molecular

As fluoroquinolonas são antibióticos que têm um largo espectro de ação contra bactérias, especialmente Gram-negativas. O seu mecanismo de ação assenta na inibição de enzimas responsáveis pela replicação do DNA. Porém, devido ao seu uso indevido, o surgimento de resistência bacteriana a estes antibióticos tem-se tornado um grave problema de saúde pública. Uma vez que os seus alvos de ação se situam no meio intracelular, a redução da permeabilidade da membrana externa de bactérias Gram-negativas constitui um dos mecanismos de resistência mais conhecidos. Esta redução é associada à baixa expressão ou mutações em porinas necessárias para permitir o seu transporte, mais concretamente, da OmpF. Estudos prévios demonstraram que a coordenação de fluoroquinolonas com iões metálicos divalentes e 1,10-fenantrolina (genericamente designados metaloantibióticos) são potenciais candidatos como alternativa às fluoroquinolonas convencionais. Estes metaloantibióticos exibem um efeito antimicrobiano comparável ou superior à fluoroquinolona na forma livre, mas parecem ter uma via de translocação diferente, independente de porinas. Estas diferenças no mecanismo de captura podem ser fundamentais para contornar a resistência bacteriana. De forma a compreender o papel dos lípidos no mecanismo de entrada dos metaloantibióticos, estudou-se a interação e localização dos metaloantibióticos da Ciprofloxacina (2ª geração), da Levofloxacina (3ª geração) e Moxifloxacina (4ª geração) com um modelo de membranas de Escherichia coli desprovido de porinas. Estes estudos foram realizados através de técnicas de espectroscopia de fluorescência, por medições em modo estacionário e resolvida no tempo. Os coeficientes de partição determinados demonstraram uma interação mais elevada dos metaloantibióticos relativamente às respetivas fluoroquinolonas na forma livre, um facto que está diretamente relacionado com as espécies existentes em solução a pH fisiológico. Os estudos de localização mostraram que estes metaloantibióticos devem estar inseridos na membrana bacteriana, confirmando a sua entrada independente de porinas. Este mecanismo de entrada, pela via hidrofóbica, é potenciado por interações eletrostáticas entre as espécies catiónicas de metaloantibiótico que existem a pH 7,4 e os grupos carregados negativamente dos fosfolípidos da membrana. Desta forma, os resultados obtidos neste estudo sugerem que a via de entrada dos metaloantibióticos e das respetivas fluoroquinolonas deve ser diferente. Os metaloantibióticos são candidatos adequados para a realização de mais testes laboratoriais e uma alternativa promissora para substituir as fluoroquinolonas convencionais, uma vez que parecem ultrapassar um dos principais mecanismos de resistência bacteriana a esta classe de antibióticos.

A evolução das estratégias do design racional de fármacos

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Synthesis and computer-assisted design of mitochondrial electron transport-chain inhibitors as antimalarial agents

Tese de doutoramento, Farmácia (Química Farmacêutica e Terapêutica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014

Modeling and simulation of spray drying processes based on quality by design principles

Tese de doutoramento, Farmácia (Tecnologia Farmacêutica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014

O uso de nanoanticorpos no design de vacinas

Por volta da década de 90, foram descobertos na família Camelidae anticorpos desprovidos de cadeias leves e em que o seu domínio variável era constituído unicamente por cadeias pesadas (VHH) e dois domínios constantes (CH2 e CH3). Estes fragmentos passaram a ser conhecidos por Nanoanticorpos, não só pelo seu pequeno tamanho e flexibilidade, mas também por se tratar de uma nova geração de anticorpos terapêuticos, os quais apresentam várias vantagens face aos anticorpos convencionais, uma vez que não são imunogénicos e têm uma alta estabilidade térmica e química, entre tantas outras características inerentes. As suas aplicações são diversas: podem ser usados como tratamento e diagnóstico médico, na veiculação de fármacos e no desenvolvimento de vacinas. Uma das tecnologias moleculares mais usadas na clonagem e expressão dos Nanoanticorpos é a tecnologia de «Phage Display» que pode ser categorizada em duas vertentes: o sistema vector de fago e o sistema vector de fagemídeo. Os vectores fágicos mais usados são os bacteriófagos filamentosos, como o M13, capazes de infetar bactérias gram negativas, como a Escherichia coli. Trata-se de uma ferramenta biotecnológica poderosa e promissora, destacando-se na área da medicina.

Síntese e caracterização do poli(ácido láctico) para potencial uso em sistemas de liberação controlada de fármacos

With the advances in medicine, life expectancy of the world population has grown considerably in recent decades. Studies have been performed in order to maintain the quality of life through the development of new drugs and new surgical procedures. Biomaterials is an example of the researches to improve quality of life, and its use goes from the reconstruction of tissues and organs affected by diseases or other types of failure, to use in drug delivery system able to prolong the drug in the body and increase its bioavailability. Biopolymers are a class of biomaterials widely targeted by researchers since they have ideal properties for biomedical applications, such as high biocompatibility and biodegradability. Poly (lactic acid) (PLA) is a biopolymer used as a biomaterial and its monomer, lactic acid, is eliminated by the Krebs Cycle (citric acid cycle). It is possible to synthesize PLA through various synthesis routes, however, the direct polycondensation is cheaper due the use of few steps of polymerization. In this work we used experimental design (DOE) to produce PLAs with different molecular weight from the direct polycondensation of lactic acid, with characteristics suitable for use in drug delivery system (DDS). Through the experimental design it was noted that the time of esterification, in the direct polycondensation, is the most important stage to obtain a higher molecular weight. The Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrograms obtained were equivalent to the PLAs available in the literature. Results of Differential Scanning Calorimetry (DSC) showed that all PLAs produced are semicrystalline with glass transition temperatures (Tgs) ranging between 36 - 48 °C, and melting temperatures (Tm) ranging from 117 to 130 °C. The PLAs molecular weight characterized from Size Exclusion Chromatography (SEC), varied from 1000 to 11,000 g/mol. PLAs obtained showed a fibrous morphology characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM)

Latenciação e formas avançadas de transporte de fármacos

O processo de modificação molecular denominado latenciação é revisto, apresentando formas avançadas no transporte de fármacos, utilizando macromoléculas como transportadores e sistemas de liberação sítio-específica como: CDS (Chemical Delivery System), ADEPT (Antibody-Directed Enzyme Prodrug Therapy), GDEPT/VDEPT (Gene-Directed Enzyme Prodrug Therapy/Vírus-Directed Enzyme Prodrug Therapy), ODDS (Osteotropic Drug Delivery System), PDEPT (Polymer-Directed Enzyme Prodrug Therapy), PELT (Polymer-Enzyme Liposome Therapy) e LEAPT (Lectin-Directed Enzyme-Activated Prodrug Therapy).

O processo de latenciação no planejamento de fármacos

Short review about the main aspects of prodrug design, as its objectives, applicability and importance, showing the new trends in the research for selective latent forms, namely targeted drugs.

Bifosfonatos (BFs) como transportadores osteotrópicos no planejamento de fármacos dirigidos

Drug therapy involving bone tissue diseases is difficult, calling for the design of specific drugs. The present paper is a brief review of a new site-directed system termed ODDS (osteotropic drug delivery system), based on a latenciation process, using bisphosphonates as bone carriers. This is an important tool for the rational prodrug design for obtaining selective drugs.

Toxicidade de fármacos nitrofurânicos

During the structural designing of new drugs, it is possible predict the influence of specific chemical groups on pharmacological activity. Among these, the nitro group has potential antiparasitic activity, being present in many antimicrobial drugs, such as metronidazole, nitrofurazone, furazolidone, oxamniquine and chloramphenicol. Also, the introduction of the nitro group into a molecule can modify the physicochemical and electronic properties of the substance. Besides antimicrobial drugs, this group is also found in other drug classes, such as antiulcer, anti-inflamatory and anxiolytic. However, the use of the nitro group in drug design has encountered restrictions, due to the associated toxicity. This article is a review of the toxicity of nitrofuran compounds, as well the possible mechanisms involved and the strategy of latentiation by molecular modification to decrease their toxicity.

Nubbe natural products, source of molecular diversity for the design of new anticancer agents

Pós-graduação em Química - IQ

Targeting low-druggability bromodomains: fragment based screening and inhibitor design against the BAZ2B bromodomain

Bromodomains are epigenetic reader domains that have recently become popular targets. In contrast to BET bromodomains, which have proven druggable, bromodomains from other regions of the phylogenetic tree have shallower pockets. We describe successful targeting of the challenging BAZ2B bromodomain using biophysical fragment screening and structure-based optimization of high ligand-efficiency fragments into a novel series of low-micromolar inhibitors. Our results provide attractive leads for development of BAZ2B chemical probes and indicate the whole family may be tractable.

Structure-based drug design studies on a series of aldolase inhibitors

Human African trypanosomiasis, also known as sleeping sickness, is a major cause of death in Africa, and for which there are no safe and effective treatments available. The enzyme aldolase from Trypanosoma brucei is an attractive, validated target for drug development. A series of alkyl‑glycolamido and alkyl-monoglycolate derivatives was studied employing a combination of drug design approaches. Three-dimensional quantitative structure-activity relationships (3D QSAR) models were generated using the comparative molecular field analysis (CoMFA). Significant results were obtained for the best QSAR model (r2 = 0.95, non-cross-validated correlation coefficient, and q2 = 0.80, cross-validated correlation coefficient), indicating its predictive ability for untested compounds. The model was then used to predict values of the dependent variables (pKi) of an external test set,the predicted values were in good agreement with the experimental results. The integration of 3D QSAR, molecular docking and molecular dynamics simulations provided further insight into the structural basis for selective inhibition of the target enzyme.

Utilização de açúcares em nanopartículas para a veiculação de fármacos

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz