A função diferencial dos tecidos adiposos branco e marrom em células beta pancreáticas tumorais : o papel dos micro-RNAs dos tecidos adiposos neste processo

Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2021.O tecido adiposo (TA) é um órgão endócrino complexo e altamente plástico. A composição desse tecido é heterogênea. O TA regula a homeostase metabólica por meio da secreção de vários fatores: peptídeos, citocinas, hormônios, ácidos graxos e miRNAs. O TA é uma das principais fontes de miRNAs exossomais, recentemente descritos como uma nova forma de adipocina. Os miRNAs derivados do TA estão associados à adipogênese, inflamação, resistência à insulina e desenvolvimento tumoral. Neste trabalho analisamos parâmetros inflamatórios e carcinogênicos na linhagem de células beta tumorais (MIN6), também conhecida como insulinoma, estimulada com o meio condicionado de tecido adiposo branco (WAT) e tecido adiposo marrom (BAT), contendo fatores de secreção. Analisamos o efeito da ausência de miRNAs em WAT e BAT sobre parâmetros inflamatórios e carcinogênicos em células MIN6. Foram utilizados camundongos C57Bl/6 machos, Adicer (nocaute para Dicer no tecido adiposo) e camundongos LOX (controle de ninhada), obtidos por recombinação sítio- específica de DNA, por meio do sistema Cre-Lox. Dentre os efeitos dos estímulos de TA em células MIN6 analisados, o estímulo de WAT Adicer levou à morte celular, diminuição da viabilidade celular e da massa mitocondrial, aumento do estresse oxidativo, maior produção de citocinas inflamatórias e biogênese de corpúsculos lipídicos. Além disso, observamos alterações da função mitocondrial, avaliada por respirometria de alta resolução, evidenciada com aumento da capacidade respiratória máxima das mitocôndrias, e maior atividade por meio do complexo II, demonstrando sobrecarga da função mitocondrial, devido a uma maior demanda por fluxo de oxigênio. Procuramos investigar por abordagem glicômica a composição e caracterização dos N-glicanos do TA, útil como biomarcador em alguns tipos de câncer, porém, devido à elevada quantidade de ácidos graxos no BAT e no WAT, o isolamento e detecção dos N-glicanos foram prejudicados. Os fatores secretados do TA tornam possível o desenvolvimento de novos alvos farmacológicos na regulação metabólica. Nosso trabalho mostrou a interação diferencial do TA e células MIN-6, principalmente a ausência de miRNAs no WAT, o que destaca o potencial terapêutico dos miRNAs derivados de AT no tratamento de doenças metabólicas como o insulinoma.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).Adipose tissue (AT) is a complex and highly plastic endocrine organ. The composition of this tissue is heterogeneous. AT regulates metabolic homeostasis through the secretion of several factors: peptides, cytokines, hormones, fatty acids, and miRNAs. AT is one of the major sources of exosomal miRNAs, recently described as a novel adipokine. Adipose tissue-derived miRNAs are associated with adipogenesis, inflammation, insulin resistance, and tumor development. In this work we analyzed inflammatory and carcinogenic parameters in the tumoral beta-cell line (MIN6), also known as insulinoma, stimulated with the conditioned medium of white adipose tissue (WAT) and brown adipose tissue (BAT), containing secretion factors. We analyzed the effect in the absence of miRNAs in WAT and BAT on inflammatory and carcinogenic parameters in MIN6 cells. We used C57Bl/6 male Adicer mice (knockout for Dicer in adipose tissue) and LOX mice (littermate control), obtained by site-specific DNA recombination, through the Cre-Lox system. Among the effects of AT stimuli in MIN6 cells analyzed, the WAT Adicer stimulus led to cell death, decreased cell viability and mitochondrial mass, increased oxidative stress, higher production of inflammatory cytokines, and lipid droplet biogenesis. Furthermore, we observed changes of the mitochondrial function, assessed by high-resolution respirometry analysis, as shown with an increase of the maximal respiratory capacity of the mitochondria, and a higher activity through complex II, demonstrating an overload of the mitochondria function, due to a greater demand for oxygen flow. We sought to investigate by glycomics approach the composition and characterization of N-glycans from the AT, a useful tool as a cancer hallmark in some types of cancer, however, due to the high amount of fatty acids in BAT and WAT, the isolation and detection of N-glycans were impaired. Secreted factors from the AT turns possible the development of novel pharmacological targets in metabolic regulation. Our work showed differential crosstalk of AT and MIN-6 cells, especially the absence of miRNAs in WAT, which highlights the therapeutic potential of AT- derived miRNAs in the treatment of metabolic diseases such as insulinoma

Discovery of sustainable drugs for neglected tropical diseases: cashew nutshell liquid (CNSL)-based hybrids target mitochondrial function and ATP production in Trypanosoma brucei.

In a search for effective and sustainable treatments for trypanosomiasis, we developed a library of hybrid compounds by merging the structural features of a previously synthesized quinone hit (4) with those of long‐chain phenolic constituents from cashew nut shell liquid (CNSL). CNSL is an agro‐waste product from cashew nut processing factories with great potential as a precursor for the production of drugs. The synthesized compounds were tested against Trypanosoma brucei brucei, including three multi‐drug resistant strains (B48, ISMR1, and aqp2/aqp3‐KO), T. congolense, and a human cell line (HFF). The most potent activity was found against T. b. brucei, the causative agent of African trypanosomiasis. Shorter‐chain derivatives were more active than the starting hit in parasite growth inhibition, displaying rapid trypanocidal activity with low micromolar EC50 values, but no discernable toxicity on human cell lines. Preliminary studies probing their mode of action on trypanosomes showed depletion of cellular ATP, followed by the depolarization of the mitochondrial membrane and ultrastructural damage to the mitochondrion. This was accompanied by the production of high levels of reactive oxygen species. We envisage that such hybrid compounds, obtained from renewable and inexpensive material, might be promising bio‐based, sustainable hits for anti‐trypanosomatid drug discovery

Synthesis and evaluation of the cytotoxic effect of new compounds planned from saturated anacardic acid

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Brasília, 2017.O câncer – conjunto de doenças que apresenta como característica comum o crescimento celular desordenado de células com capacidade de invadir tecidos e órgãos – pode ser resultado de alterações de mecanismos epigenéticos que regulam a acessibilidade da cromatina a fatores transcricionais, modificações do DNA e rearranjos de nucleossomos. O ácido anacárdico, lipídeo fenólico predominante no líquido da casca da castanha do caju natural (LCC), apresenta diversas ações biológicas – dentre elas como inibidor da histona acetiltransferase p300 – as quais têm sido exploradas para o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos. O presente trabalho descreve a síntese de novas moléculas planejadas a partir de modificações estruturais na subunidade salicílica do ácido anacárdico saturado e a avaliação do perfil citotóxico em linhagens tumorais. Neste sentido, 13 derivados-alvo foram sintetizados em rendimentos que variaram de 40% a 90% e caracterizados por métodos espectroscópicos de análise. A avaliação da viabilidade celular por ensaio de MTT em seis linhagens tumorais revelou que o ácido anacárdico saturado (LDT11, 1) apresentou melhor perfil citotóxico para carcinoma de cólon (HCT116, IC50 13,46 μM), leucemia aguda promielocítica (HL60, IC50 6,26 μM), leucemia mieloide crônica (K562, IC50 11,82 μM) e glioblastoma (SF295, IC50 14,63 μM); e seu análogo álcool benzílico (LDT197, 14) para adenocarcinoma de próstata (PC3, IC50 5,95 μM) e adenocarcinoma de cólon (SW620, IC50 12,94 μM). O estudo de relações estrutura-atividade (SAR) para a triagem a 25 μg/mL para os precursores das séries evidenciou a relevância de grupos doadores de ligação de hidrogênio (DLH) ou aniônicos na subunidade benzílica/benzoica para derivados com fenol livre. As substituições nos grupos fenólicos em cada série diminuíram as atividades observadas para os precursores; entretanto a subunidade hidróxicarbamoilmetileno apresentou melhor atividade para as linhagens HCT116 e PC3. 1 e 14 apresentaram índice de seletividade frente a células L929 em torno de 5 vezes comparada às linhagens em que foram mais ativos. Na avaliação do potencial hemolítico comparados à Triton a 1%, 1 apresentou percentual de hemólise acima de 95%; enquanto 14 foi considerado não hemolítico.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Cancer – a cluster of diseases that has as a common feature the disordered cell growth of cells with the capacity to invade tissues and organs – may be the result of alterations in epigenetic mechanisms that regulate the accessibility of chromatin to transcriptional factors, DNA modifications and nucleosomes rearrangements. Anacardic acid, the predominant phenolic lipid in the liquid cashew nut shell (CNSL), present several biological actions- among them as inhibitor of histone acetyltransferase p300-which has been explored for the development of new therapeutic agents. The present work describes the synthesis of new molecules planned from structural modifications in the salycilic subunit of saturated anacardic acid and the evaluation of the cytotoxic profile in tumoral cell lines. In this sense, 13 target derivatives were synthesized in yields ranging from 40% to 90% and characterized by spectroscopic methods of analysis. The evaluation of cell viability by MTT assay in six tumor lines revealed that saturated anacardic acid (LDT11,1), had a better cytotoxic profile for colon carcinoma (HCT116, IC50 13.46 μM), promyelocytic acute leukemia (HL60, IC50 26 μM), chronic myeloid leukemia (K562, IC50 11.82 μM) and glioblastoma (SF295, IC50 14.63 μM) and its analog benzyl alcohol (LDT197, 14) for adenocarcinoma of prostate (PC3, IC50 5.95 μM) and colon adenocarcinoma (SW620, IC50 12.94 μM). The study of structure-activity relationships (SAR) for screening at 25 μg/mL for the series precursors evidenced the relevance of hydrogen bonding (DLH) or anionic donor groups in the benzylic / benzoic subunit for free phenol derivatives. The substitutions in the phenolic groups in each series decreased the observed activities for the precursors; however, the hydroxylcarbamoylmethylene subunit presented better activity for the HCT116 and PC3 lines. 1 and 14 presented selectivity index against L929 cells around 5 times compared to the strains in which they were most active. In the evaluation of the hemolytic potential compared to 1% Triton, 1 presented a percentage of hemolysis above 95%, whereas 14 was considered non-hemolytic