Intensive care of postoperative patients in bariatric surgery

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Obesity is an epidemic disease reaching more than 300 million people all over the world. Its prevalence has increased during the past few years and according to some studies its mortality in the critically ill patient seems to be much higher, especially among patients who were submitted to surgery. This study has as objective to discuss some particularities of managing obese patients in the intensive care unit after bariatric surgery. CONTENTS: The rate of obese patient in the ICU ranges from 9% to 26% and the increase in the number of bariatric surgeries has raised the number of obese patients in the ICU. It is important to know the physiopathology of obesity and to treat its particularities during the postoperative care. Such as pulmonary restriction, that causes an increase in pulmonary complications, coronary artery disease and thromboembolic events. CONCLUSIONS: The number of patients that undergo to bariatric surgery has increased; therefore, the number of obese patients in the ICU has also risen. Different physiological events and complications in obese patients are challenges to clinical practice. The knowledge of obese physiopathology helps in the managing routine procedures and complications after bariatric surgery.JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A obesidade é considerada uma epidemia e afeta mais de 300 milhões de pessoas no mundo. A sua prevalência vem aumentando significativamente nos últimos anos e a mortalidade do paciente obeso crítico, em alguns estudos, mostra-se maior, especialmente em pacientes cirúrgicos que necessitam de UTI. Este estudo teve como objetivo ressaltar as particularidades das condutas em Medicina Intensiva no pós-operatório do paciente obeso submetido à cirurgia bariátrica. CONTEÚDO: A taxa dos pacientes obesos na UTI é de 9% a 26% e o aumento no número de cirurgias bariá­tricas tem elevado o fluxo de obesos internados em UTI. A obesidade tem várias particularidades fisiopatológicas que devem ser conhecidas para melhor manuseio pós-operatório. Entre elas estão as restrições pulmonares, que leva ao aumento do número de complicações, o fator de risco para síndrome coronariana aguda eventos trombóticos. CONCLUSÕES: O número de pacientes submetidos à cirurgia bariátrica está aumentando, o que leva a maior número de pacientes obesos internados na UTI. As alterações fisiológicas da obesidade, juntamente com as complicações de um paciente crítico, são desafios para a prática médica. Portanto, é relevante conhecer a fisiopatologia da obesidade, o tratamento rotineiro das complicações no pós-operatório de cirurgia bariátrica.UNIFESP Clínica MédicaClínica Médica da UNIFESP UTIAMIB-AMBInstituto Dante Pazzanese de CardiologiaUNIFESP, Clínica MédicaClínica Médica da UNIFESP, UTISciEL

Chronicle myeloid leukemia and hiperviscosity syndrome: case report

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Hyperleukocytosis (> 100 x 10(9)/L) is an uncommon presentation of chronic leukemias and it can present clinical symptoms of hyperviscosity syndrome. Hearing loss and blindness rarely occurs in patients with leukemia; however, it can be strong association with hyper-viscosity syndrome. The purpose of this paper is to report a case of acute hearing loss as the initial manifestation of acute leukemia and hyper-viscosity syndrome and also mainly aspects of the intensive care treatment. CASE REPORT: A 41 year-old, male patient, who has been complaining about dizziness for six months with no response to symptomatic medications, was admitted to the emergency department with acute hearing loss. The physical examination was normal except for a bilateral hearing loss without an apparent cause. Laboratory exams showed total leukocyte: 645.000 with 66.4% blasts, hemoglobin: 7.0, hematocrit: 20.5, urea: 94, creatinine: 1.59, K: 5.6, Na: 138, INR: 1.38, TTPa: 0.89, troponin lower than 0.2, CK: 218, CKMB: 50, uric acid: 11.1. After a first hypothesis of leukemia with a high risk of hyper-viscosity complications, the patient was admitted to the Intensive Care Unit for monitoring and treatment. A bone marrow biopsy was performed and than started hidratation, hydroxyurea, allopurinol, dexamethasone. According to hematologists the patient had a chronic myeloid leukemia. Leukopheresis was performed one week after admission when total blood leukocytes were around 488.000. Ten days after the procedure the patient had no improvement of the hearing loss but total leukocytes were 10.100. He was discharge to the ward and 2 weeks later went home to continue ambulatory treatment. CONCLUSIONS: The frequency of sensitive manifestations in patients with leukemia include not only visual and hearing loss but also many others manifestations such as conductive vertigo, facial palsy and infections. Hyperviscosity syndrome due to hyperleukocytosis is also a possible cause of sensorial loss, but the syndrome is often dependent on leukocyte counts greater than (>100 x 10(9)/L).This case is a representative of rare cases in which acute sensorineural hearing loss occurred as the initial manifestation of hyper-viscosity syndrome due to leukemia.JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A hiperleucocitose (> 100 x 10(9)/L) em leucemia mielóide crônica não é uma apresentação comum e pode determinar manifestações clínicas de hiper-viscosidade. As perdas auditiva e visual observadas em pacientes com leucemia são consideradas sintomas incomuns, mas fortemente associados à síndrome da hiper-viscosidade. O objetivo deste estudo foi relatar o caso de um paciente que apresentou perda da audição como manifestação inicial de leucemia mielóide crônica e síndrome de hiper-viscosidade e rever aspectos relacionados a seu tratamento em Medicina Intensiva. RELATO DO CASO: Paciente do sexo masculino, 41 anos, com queixa de tontura havia seis meses sem resposta ao tratamento sintomático, foi admitido no serviço de emergência com perda auditiva aguda. Ao exame físico encontrava-se normal, exceto por perda auditiva bilateralmente. Os exames laboratoriais demonstraram leucocitose importante (645.000), com 66,4% de blastos com características mielóides, 13,6% bastões, 15,3% segmentados, 1,4% linfócitos, 3,3% eosinófilos e plaquetas de 225.000. Devido à suspeição de leucemia com risco elevado para síndrome de hiper-viscosidade, o paciente foi admitido para tratamento na unidade de terapia intensiva. Realizado mielograma e biópsia de medula óssea que confirmaram o diagnóstico de leucemia mielóide crônica. Iniciadas hidratação, hidroxiuréia, alopurinol e dexametasona. A leucoaferese foi realizada uma semana após a admissão, quando a contagem leucocitária estava em torno de 488.000. Dez dias após o procedimento, o paciente não apresentou melhora da audição, apesar da leucometria de 10.000. Recebeu alta hospitalar em duas semanas para continuidade do tratamento ambulatorial. CONCLUSÕES: As freqüências das manifestações sensitivas em pacientes com leucemia incluem além das perdas auditiva e visual, vertigem, paralisia facial e infecções. A síndrome de hiper-viscosidade decorrente da hiper-leucocitose é uma causa possível para as perdas sensitivas, ocorrendo geralmente com contagem leucocitária superior a (> 100 x 10(9)/L). Este caso é representativo de raro caso de perda auditiva decorrente da hiper-viscosidade por leucemia.UNIFESP-EPMInstituto Dante Pazzanese de CardiologiaAMIB AMBUNIFESP, EPMSciEL

Cardiovascular complications related to cocaine use: case report

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Cocaine is the most commonly used illicit drug and its acute and chronic effects are related to a variety of physiological changes, mainly in the cardiovascular system. This study is a case report of a patient with cardiomyopathy related to cocaine use. CASE REPORT: A 19 year old men, who has been using cocaine and crack since 15 years old, was admitted to the emergency department (ED) in February 2006 with progressive dyspnea during minimal efforts and bloody expectoration. During the physical exam it was observed legs edema, jugular stasis and dyspnea at rest. The echocardiogram demonstrated left ventricular hypocinesia, a 17 mm ventricular thrombus and a 12% ejection fraction. A bleeding from the left upper lobe was identified during a pulmonary bronchoscopy which was treated with arterial embolization. After 48h of the procedure, the patient was asymptomatic and an antithrombotic treatment with warfarin and enoxaparin was started. No obstruction was found at the cineangiography and the patient was discharged after clinical improvement. The patient was admitted again to the intensive care unit in July with intense chest pain and dyspnea at rest. A new cineangiography was performed and it was observed occlusion in the anterior descendent coronary artery. CONCLUSIONS: The cocaine acute effects are commonly seen at the ED but the chronic effects, as the cardiovascular manifestations, can take longer to be correlated as a side effect of cocaine use. Its prolonged use is related to left ventricular systolic dysfunction due to hypertrophy or myocardial dilation, atherosclerosis, arrhythmias, myocyte apoptosis and sympathetic damage.JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A cocaína é uma droga ilícita amplamente utilizada e o seu uso tem sido associado a efeitos decorrentes da toxicidade aguda e crônica em praticamente todos os órgãos, particularmente no sistema cardiovascular. Este artigo visou descrever um caso de cardiomiopatia em paciente jovem usuário crônico de cocaína. RELATO DO CASO: Paciente do sexo masculino, 19 anos, usuário de cocaína por inalação e crack desde os 15 anos de idade. Foi internado em fevereiro de 2006 devido a dispnéia progressiva aos mínimos esforços e expectoração sanguinolenta. Ao exame físico apresentava edema nos membros inferiores, estase jugular e dispnéia em repouso. Foram observados no ecocardiograma: dilatação das quatro câmaras cardíacas, com hipocinesia difusa de ventrículo esquerdo (VE), trombo mural em VE de 17 mm e fração de ejeção de 12%. Realizada broncoscopia pulmonar que identificou sangramento em língula ativo, tratado com embolização. Após 48h do procedimento, o paciente manteve-se assintomático e sem expectoração sanguinolenta. Iniciado tratamento antitrombótico com warfarina e enoxaparina. A cineangiocoronariografia não evidenciou lesões obstrutivas e o paciente recebeu alta após melhora clínica. Re-internado em julho de 2006 com dor precordial de forte intensidade e dispnéia de repouso. Nova cineangiocoronariografia evidenciou oclusão de terço médio da artéria descendente anterior. CONCLUSÕES: Os efeitos agudos da cocaína freqüentemente motivam atendimento de emergência. Já as suas manifestações crônicas, como as doenças cardiovasculares, podem produzir alterações de difícil correlação futura ao seu consumo prévio. O uso prolongado da cocaína está relacionado à alteração da função sistólica ventricular esquerda por hipertrofia ou dilatação miocárdica, aterosclerose, disritmias cardíacas, apoptose de cardiomiócitos e lesão simpática.UNIFESPUniversidade São FranciscoUNIFESPSciEL

Liver ischemic necrosis and diabetes mellitus: case report

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Hepatic infarction is characterized by parenchyma ischemic necrosis involving at least two acinis. It is extremely uncommon due to the arterial and portal venous blood supply. We report a case of a patient not know to have diabetes who developed massive areas of ischemic infarcts of the liver after episode of acutely diabetes decompensated. CASE REPORT: A 67 year-old hypertensive female who has been presenting, for the last 10 days, polydipsia, high urinary volume, visual and gait impairment, nausea and vomiting was admitted to the emergency room (ER). During the physical examination it was observed dehydration, skin discoloration, peripheral cyanosis, hypothermia, tachycardia, hypotension and mild diffuse abdominal pain. Admissional laboratory exams demonstrated total leukocytes: 16.800, Cr: 3.7, Ur: 167, Na: 133, K: 6.9, glucose: 561; arterial gasometry (O2 catheter: 2 L/min): pH: 6.93, pCO2: 12.1, pO2: 107, B.E.: -28.8, HCO3: 2.4, Sat 91.3%, lactato: 79; urinalysis: pH: 6; leukocytes: 13; density: 1015; erythrocytes: 19; protein: ++; glucose: +++; bilirubin: negative; ketonic bodies: + denote ketonemia. EKG: sharp T wave, right branch block. Patient was treated with intravenous insulin, hydration, sodium bicarbonate and ceftriaxone. After initial treatment, the laboratory exams showed Cr: 2.2, Ur: 122, Na: 162, K: 4.3, Ca: 6.4, glucose: 504, pH: 7.01, HCO3: 7.1, B.E.: -22. One day after admission the patient presented with important abdominal pain and peritoneal irritation, followed by difficulty for talking and somnolence; routine laboratory exams showed arterial gasometry: pH: 7.4, pCO2: 31, pO2: 68, BE: -4.4, HCO3: 19, SatO2: 93.5%; Ur: 95,Cr: 1.4, albumin: 2.4, Ca: 0.95, Na: 166, K:4, bilirubin: 0.5, bilirubin D/I: 0.2/0.3, Amylase: 1157, Gamma-GT: 56, AST 7.210, ALT: 2.470, SR (sedimentation rate): 15, Lipase: 84. Abdominal ultrasound was unremarkable. Patient respiratory function and conscience level worsened, requiring intubation. Despite all resuscitation efforts, she died. Necropsy showed multiple ischemic infarcts of the liver with vascular thrombosis, splenic infarcts, generalized visceral congestion and atherosclerosis of aorta and its branches. Pancreas was normal. CONCLUSIONS: The mechanisms of hepatic and splenic infarctions in this case were unclear. The following factors may have contributed to necrosis: vomiting and fever should be considered to induce dehydration and hypotension, which further decreased portal and hepatic arterial inflows; elevated level of catecholamine in hyperglycemic states might induce vasoconstriction effects; widespread atherosclerosis is commonly seen in diabetic and hypertensive patients. This case underlies the importance of searching for hepatic necrosis or infarction in any diabetic patient with elevated liver enzymes. Anticoagulation therapy should be instituted promptly upon recognition of vascular thromboses.JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O infarto hepático é definido como necrose isquêmica do parênquima hepático envolvendo pelo menos dois ácinos. Trata-se de evento considerado raro devido ao duplo suprimento sangüíneo, arterial e venoso. O objetivo deste estudo foi relatar um caso de paciente não sabidamente diabética que desenvolveu extensas áreas isquêmicas de infarto hepático, após quadro de descompensação aguda da diabete. RELATO DO CASO: Paciente do sexo feminino, 67 anos, hipertensa, procurou o Pronto Socorro com queixas de polidipsia, poliúria, turvação visual, náuseas e vômitos, dificuldade para deambular, havia aproximadamente 10 dias. Ao exame físico foi observado desidratação, palidez cutânea, cianose periférica, hipotermia, taquicardia, hipotensão, dor abdominal leve e difusa. Exames laboratoriais mostraram: leucócitos: 16800, creatinina (Cr): 3,7, uréia (Ur): 167, Na: 133, K: 6.9, glicose: 561; gasometria arterial (cateter de oxigênio: 2 L/min): pH: 6.93, pCO2: 12.1, pO2: 107, BE: -28,8, HCO3: 2,4, Sat 91,3%, lact: 79; urina I: pH: 6,0; leucócitos: 13; densidade: 1015; eritrócitos: 19; proteína: ++; glicose: +++; bilirrubina: negativa; corpos cetônicos: + denotando cetonemia. Eletrocardiograma com onda T apiculada, bloqueio de ramo direito. A paciente foi tratada com insulina, hidratação, bicarbonato de sódio e introduzido antibioticoterapia. Após o tratamento inicial, os exames laboratoriais mostraram: Cr: 2,2, Ur: 122, Na: 162, K: 4,3, Ca: 6,4, glicose: 504, pH: 7,01, HCO3: 7.1, BE: - 22. Um dia após, a paciente apresentou importante dor abdominal acompanhada de irritação peritoneal, além de sonolência e dificuldade para falar; exames laboratoriais mostraram: pH: 7,4, pCO2 : 31, pO2: 68, BE: -4,4, HCO3: 19, Sat.O2: 93,5%; Ur: 95; Cr: 1,4, albumina: 2,4, Ca: 0,95, Na: 166, K:4, bilirrubina: 0,5, bilirrubina D/I: 0,2/0,3, amilase: 1157, Gama-GT: 56, AST 7.210, ALT: 2.470, VHS: 15, lipase: 84. Ultrasonografia abdominal não apresentou alterações significativas. Evoluiu com importante piora clínica, parada cardiorrespiratória e óbito. A necrópsia evidenciou múltiplas áreas de infarto hepático, trombose vascular, infarto esplênico, congestão visceral e aterosclerose de aorta e seus ramos e pâncreas normal. CONCLUSÕES: Os mecanismos de infarto hepático e esplênico neste caso não foram bem elucidados. Alguns fatores devem ter contribuído, tais como: desidratação e hipotensão devido a episódios de vômitos e febre que contribuem para diminuição do fluxo sanguíneo da veia porta e artéria hepática; o nível elevado de catecolaminas que ocorre em estado de hiperglicemia e cetoacidose metabólica pode induzir à vasoconstrição; aterosclerose difusa que é comumente vista em pacientes diabéticos e hipertensos. Este caso enfatiza a necessidade de investigar infarto hepático em pacientes diabéticos com cetonemia e com aumento de enzimas hepáticas. Anticoagulantes devem ser prontamente instituídos se houver trombose vascular.UNIFESP-EPMInstituto Dante Pazzanese de Cardiologia Divisão de PesquisaAMIB AMBUNIFESP, EPMSciEL

Rationale, study design, and analysis plan of the Alveolar Recruitment for ARDS Trial (ART): Study protocol for a randomized controlled trial

Background: Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is associated with high in-hospital mortality. Alveolar recruitment followed by ventilation at optimal titrated PEEP may reduce ventilator-induced lung injury and improve oxygenation in patients with ARDS, but the effects on mortality and other clinical outcomes remain unknown. This article reports the rationale, study design, and analysis plan of the Alveolar Recruitment for ARDS Trial (ART). Methods/Design: ART is a pragmatic, multicenter, randomized (concealed), controlled trial, which aims to determine if maximum stepwise alveolar recruitment associated with PEEP titration is able to increase 28-day survival in patients with ARDS compared to conventional treatment (ARDSNet strategy). We will enroll adult patients with ARDS of less than 72 h duration. The intervention group will receive an alveolar recruitment maneuver, with stepwise increases of PEEP achieving 45 cmH(2)O and peak pressure of 60 cmH2O, followed by ventilation with optimal PEEP titrated according to the static compliance of the respiratory system. In the control group, mechanical ventilation will follow a conventional protocol (ARDSNet). In both groups, we will use controlled volume mode with low tidal volumes (4 to 6 mL/kg of predicted body weight) and targeting plateau pressure <= 30 cmH2O. The primary outcome is 28-day survival, and the secondary outcomes are: length of ICU stay; length of hospital stay; pneumothorax requiring chest tube during first 7 days; barotrauma during first 7 days; mechanical ventilation-free days from days 1 to 28; ICU, in-hospital, and 6-month survival. ART is an event-guided trial planned to last until 520 events (deaths within 28 days) are observed. These events allow detection of a hazard ratio of 0.75, with 90% power and two-tailed type I error of 5%. All analysis will follow the intention-to-treat principle. Discussion: If the ART strategy with maximum recruitment and PEEP titration improves 28-day survival, this will represent a notable advance to the care of ARDS patients. Conversely, if the ART strategy is similar or inferior to the current evidence-based strategy (ARDSNet), this should also change current practice as many institutions routinely employ recruitment maneuvers and set PEEP levels according to some titration method.Hospital do Coracao (HCor) as part of the Program 'Hospitais de Excelencia a Servico do SUS (PROADI-SUS)'Brazilian Ministry of Healt

CICLODEXTRINAS COMO CARREADORES DE FÁRMACOS PARA SISTEMA NERVOSO CENTRAL VIA MODELAGEM MOLECULAR

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI ([email protected]) on 2019-10-17T19:01:50Z No. of bitstreams: 2 Tese_LauraFernandaOsmariVendrame.pdf: 4346466 bytes, checksum: 99dc4fc65cfba0aff13fc650fb9673de (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2019-10-17T19:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_LauraFernandaOsmariVendrame.pdf: 4346466 bytes, checksum: 99dc4fc65cfba0aff13fc650fb9673de (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-03-29CAPESIn this thesis, the study of cyclodextrin (CDs), as a carrier for the Central Nervous System (CNS) is studied through quantum initiation calculations, molecular docking and molecular dynamics. The chemotherapeutic methotrexate is also studied, with its CD complex being evaluated, as well as receptor-ligand studies with the P-glycoprotein due to its ability to expel drugs from the CNS. Methotrexate is hydrophilic and anticancer, widely used in CNS neoplasms. However, its low permeability in the blood / brain barrier and high toxicity make further studies for the use of this drug important. The association of this chemotherapeutic with nanostructures such as cyclodextrins (CDs) and the P-glycoprotein is an important study that aims to contribute to studies to increase its delivery in the CNS and decrease its toxic effects. At first, it's presented in this work the results in DFT which are promissing in regards of MTX-CD delivery to the NCS, since we want the drug to be in the cyclodextrin cavity due to its hydrophobic interior and hydrophilic exterior without occurring covalent bonds that change the drug's active principle making it difficult to release at the target site. Second, the study of molecular docking in the present work on CDs with P-glycoprotein may open the way for the use of CDs in studies for the CNS to make regulatory decisions on drug delivery, allowing the prediction of potential impacts on treatments for the CNS. Finally, the work done with the GROMACS program constitutes a benchmark for future studies based on the GROMOS force field, suggesting its potential for MTX and condensed-phase β-CD studies. It also opens the perspective of the use of new techniques of molecular and metadynamic dynamics, with these parameters, in the study of the conformational profile, dynamics and flexibility of drugs in solution.Nesta tese o estudo de ciclodextrinas (CDs) como um carreador para o Sistema Nervoso Central (SNC) é realizado por meio de cálculos quânticos, docking molecular e dinâmica molecular clássica. O quimioterápico Metotrexato (MTX) é estudado, sendo avaliado seu complexo com CDs e estudos receptor-ligante com a glicoproteína P (Gp-P). Metotrexato é um anticancerígeno, amplamente utilizado nas neoplasias do SNC e apresenta um caráter hidrofílico, o que dificulta sua capacidade de solubilização. Sua baixa permeabilidade na barreira sangue/cérebro e alta toxicidade fazem com que novos estudos para a utilização deste fármaco sejam importantes. A associação deste quimioterápico com nanoestruturas como ciclodextrinas (CDs) e com a P-gp é um estudo importante que visa contribuir em estudos para aumentar sua entrega no SNC e diminuir seus efeitos tóxicos. Em um primeiro momento nesta tese está sendo apresentado um estudo pela Teoria do Funcional da Densidade (DFT) dos complexos MTX com CDs. Os resultados deste trabalho demonstraram que as configurações mais estáveis são aquelas onde o fármaco esteve o mais interno possível na cavidade da ciclodextrina. As interações ocorrem em um processo de adsorção física sem a presença de ligações covalentes que possam mudar o princípio ativo do fármaco e dificultar a liberação no local alvo. Em um segundo momento, foi realizado um estudo de docking molecular de CDs com a Gp-P. Os resultados deste trabalho demonstram que todas a CDs estudadas (α, β e γ-CD) são potenciais ligantes para a Gp-P, podendo abrir caminho para o uso de CDs em estudos para o SNC para tomar decisões regulatórias na entrega de fármacos, permitindo a previsão de potenciais impactos em tratamentos para o SNC. Por último, os trabalhos realizados em dinâmica molecular com o programa GROMACS demonstraram que as conformações mais estaveis em solução são aquelas onde o MTX esteve o mais interno possível da cavidade da CD nos estudos com docking molecular. Além disso, estes resultados constituem-se em um benchmark para futuros estudos baseados no campo de força GROMOS, sugerindo seu potencial para estudos do MTX e β-CD. Abre-se, ainda, a perspectiva de emprego de novas técnicas de dinâmica molecular e metadinâmica com estes parâmetros, no estudo do perfil conformacional, dinâmica e flexibilidade de fármacos em solução

ESTUDO TEÓRICO DE FULERENOS FUNCIONALIZADOS INTERAGINDO COM TEMOZOLAMIDA

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI ([email protected]) on 2018-08-16T20:05:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_LauraFernandaOsmariVendrame.pdf: 3061643 bytes, checksum: d06cb3bc35f9d2bedf0c39b9c8e35276 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2018-08-16T20:05:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_LauraFernandaOsmariVendrame.pdf: 3061643 bytes, checksum: d06cb3bc35f9d2bedf0c39b9c8e35276 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-03-31The use of C60 fullerenes, functionalized or in pristine form, as chemical and biological sensors has become a large field of study and application High stability and low chemical reactivity of these nanostructures provide some difficulties in studying the chemical and physical properties. These difficulties can be overcome through the functionalization process. The purpose of this work is to evaluate through abs initio calculations the structural and electronic properties of the temozolamide molecule interacting with functionalized fullerenes. This drug is very important for the treatment of brain tumors. This study is based on the density functional theory, using the SIESTA computational code. First of all, it was evaluated the isolated functionalized fullerenes behavior, as well as the temozolamide molecule. Subsequently, it was studied the interaction of functionalized fullerenes with temozolamide in order to understand the energetic and structural properties of these structures to support the use of these nanomaterials in future biomedical applications. From the results it is possible to observe the depending on the studied configuration, the binding energy values are not the same. It was found a weak interaction for all functionalized C60 interacting with temozolamide through physical adsorption, with values between 0.43 eV and 1.02 eV for all stable configurations. An interaction through physical adsorption was also observed for themozolamide with pristine fullerenes, with energy value of 0.23 eV. Despite some high energy values, the distance in the interaction between the nearest atoms of the nanostructure and temozolomide does not represent chemical bonds. The interaction of the temozolamide drug with fullerenes is important for the future development of central nervous system nanodrugs improving the performance and slowing the elimination of the drug by the body.O uso de fulerenos C60, funcionalizados ou na forma pura, como carreadores de fármacos tem se tornado um grande campo de estudo e aplicação. A alta estabilidade e baixa reatividade química destas nanoestruturas trazem algumas dificuldades de manipulação no estudo de suas propriedades químicas e físicas. Estas dificuldades podem ser superadas através do processo de funcionalização. O objetivo deste trabalho é avaliar, por meio de cálculos ab initio as propriedades estruturais e eletrônicas da molécula de temozolamida interagindo com fulerenos puros e funcionalizados. A temozolamida é um medicamento muito importante no tratamento de tumores cerebrais. Este estudo é baseado na teoria do funcional da densidade, utilizando o código computacional SIESTA. Primeiramente, estudamos os fulerenos funcionalizados isolados, bem como a molécula de temozolamida. Posteriormente, estudamos a interação do fulereno puro e funcionalizado, com a temozolamida a fim de compreender suas propriedades energéticas e estruturais. A partir dos resultados é possível observar que, dependendo da configuração estudada, os valores de energia de ligação não são os mesmos. Obtivemos uma interação fraca para todos os C60 funcionalizados interagindo com a temozolamida via adsorção física, com valores entre 0,43 eV e 1,02 eV para as configurações mais estáveis. Uma interação via adsorção física tambem foi observada para a interação da temozolamida com fulerenos puros, com energia de 0,23 eV Apesar de alguns valores altos de energia, a distância na interação entre os átomos mais próximos entre a nanoestrutura e a temozolamida e a baixa transferência de carga, não representam características de ligações covalentes. A interação da temozolamida com fulerenos, através da funcionalização, neste estudo, é importante para contribuir com o futuro desenvolvimento de nanomedicamentos do sistema nervoso central melhorando o desempenho e reatardando a eliminação do medicamento pelo organismo

CICLODEXTRINAS COMO CARREADORES DE FÁRMACOS PARA SISTEMA NERVOSO CENTRAL VIA MODELAGEM MOLECULAR

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI ([email protected]) on 2019-12-06T14:16:30Z No. of bitstreams: 2 Tese_LauraFernandaOsmariVendrame.pdf: 4346466 bytes, checksum: 99dc4fc65cfba0aff13fc650fb9673de (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2019-12-06T14:16:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_LauraFernandaOsmariVendrame.pdf: 4346466 bytes, checksum: 99dc4fc65cfba0aff13fc650fb9673de (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-03-29CAPESIn this thesis, the study of cyclodextrin (CDs), as a carrier for the Central Nervous System (CNS) is studied through quantum initiation calculations, molecular docking and molecular dynamics. The chemotherapeutic methotrexate is also studied, with its CD complex being evaluated, as well as receptor-ligand studies with the P-glycoprotein due to its ability to expel drugs from the CNS. Methotrexate is hydrophilic and anticancer, widely used in CNS neoplasms. However, its low permeability in the blood / brain barrier and high toxicity make further studies for the use of this drug important. The association of this chemotherapeutic with nanostructures such as cyclodextrins (CDs) and the P-glycoprotein is an important study that aims to contribute to studies to increase its delivery in the CNS and decrease its toxic effects. At first, it's presented in this work the results in DFT which are promissing in regards of MTX-CD delivery to the NCS, since we want the drug to be in the cyclodextrin cavity due to its hydrophobic interior and hydrophilic exterior without occurring covalent bonds that change the drug's active principle making it difficult to release at the target site. Second, the study of molecular docking in the present work on CDs with P-glycoprotein may open the way for the use of CDs in studies for the CNS to make regulatory decisions on drug delivery, allowing the prediction of potential impacts on treatments for the CNS. Finally, the work done with the GROMACS program constitutes a benchmark for future studies based on the GROMOS force field, suggesting its potential for MTX and condensed-phase β-CD studies. It also opens the perspective of the use of new techniques of molecular and metadynamic dynamics, with these parameters, in the study of the conformational profile, dynamics and flexibility of drugs in solution.Nesta tese o estudo de ciclodextrinas (CDs) como um carreador para o Sistema Nervoso Central (SNC) é realizado por meio de cálculos quânticos, docking molecular e dinâmica molecular clássica. O quimioterápico Metotrexato (MTX) é estudado, sendo avaliado seu complexo com CDs e estudos receptor-ligante com a glicoproteína P (Gp-P). Metotrexato é um anticancerígeno, amplamente utilizado nas neoplasias do SNC e apresenta um caráter hidrofílico, o que dificulta sua capacidade de solubilização. Sua baixa permeabilidade na barreira sangue/cérebro e alta toxicidade fazem com que novos estudos para a utilização deste fármaco sejam importantes. A associação deste quimioterápico com nanoestruturas como ciclodextrinas (CDs) e com a P-gp é um estudo importante que visa contribuir em estudos para aumentar sua entrega no SNC e diminuir seus efeitos tóxicos. Em um primeiro momento nesta tese está sendo apresentado um estudo pela Teoria do Funcional da Densidade (DFT) dos complexos MTX com CDs. Os resultados deste trabalho demonstraram que as configurações mais estáveis são aquelas onde o fármaco esteve o mais interno possível na cavidade da ciclodextrina. As interações ocorrem em um processo de adsorção física sem a presença de ligações covalentes que possam mudar o princípio ativo do fármaco e dificultar a liberação no local alvo. Em um segundo momento, foi realizado um estudo de docking molecular de CDs com a Gp-P. Os resultados deste trabalho demonstram que todas a CDs estudadas (α, β e γ-CD) são potenciais ligantes para a Gp-P, podendo abrir caminho para o uso de CDs em estudos para o SNC para tomar decisões regulatórias na entrega de fármacos, permitindo a previsão de potenciais impactos em tratamentos para o SNC. Por último, os trabalhos realizados em dinâmica molecular com o programa GROMACS demonstraram que as conformações mais estaveis em solução são aquelas onde o MTX esteve o mais interno possível da cavidade da CD nos estudos com docking molecular. Além disso, estes resultados constituem-se em um benchmark para futuros estudos baseados no campo de força GROMOS, sugerindo seu potencial para estudos do MTX e β-CD. Abre-se, ainda, a perspectiva de emprego de novas técnicas de dinâmica molecular e metadinâmica com estes parâmetros, no estudo do perfil conformacional, dinâmica e flexibilidade de fármacos em solução

Reduced Model for Fast Simulation of a Lithium-Ion Battery Pack Taking Into Account Current and State of Charge Dispersion

International audienceModeling the electrical behavior of a battery is essential for obtaining information that cannot be directly measured, such as the state of charge (SOC), or that needs a complex instrumentation, such as the individual cell current. Each cell in a battery pack behaves dierently, creating dispersion of current, SOC, voltage and temperature. In this paper, we propose a method to estimate the current and the SOC of each cell in the pack, taking into account dierences in temperature and connection resistances from one cell to another. To reduce computation time, what makes the algorithm more suitable for real-time applications, we simulate only a few cells in detail. For all the other cells, we use a simplied calculation of their resistances based on their temperatures to estimate current and SOC dispersions. Our method reduces the computation time by 60%, while preserving the accuracy of the model