Farmacogenômica e Doença Cardiovascular: Onde Estamos e Para Onde Vamos / Pharmacogenomics and Cardiovascular Disease: Where are We and Where do We go from Here?

Resumo A farmacogenômica (FGx) investiga a interação entre genes e medicamentos. Através da análise de regiões específicas do DNA, informações sobre o perfil de metabolização do paciente para um determinado fármaco podem ser descritas, assim como o perfil esperado de resposta ao tratamento. Objetivamente, esse tipo de teste pode ter impacto no tratamento de pacientes que não estão respondendo adequadamente a um determinado medicamento, seja pela ausência dos efeitos esperados ou em virtude do aparecimento de efeitos adversos. Neste cenário, o objetivo desta revisão é o de informar o cardiologista clínico sobre esta importante área do conhecimento e atualizá-lo sobre o tema, procurando preencher as lacunas no que diz respeito à relação custo-benefício da aplicação da FGx nas doenças cardiovasculares, além de fornecer informações para a implementação da terapia guiada pela FGx na prática clínica.

Screening of whole yeast free-cells and optimization of pH and temperature for fructooligosaccharides production / Seleção de células inteiras de levedura e otimização dos parâmetros pH e temperatura para a produção de fruto-oligossacarídeos

Fructooligosaccharides are catalyzed by ß­fructofuranosidase enzyme, produced by many microorganisms. However, in order to achieve a more profitable, low time -consuming process with lower cost, researchers have sought alternatives. This study aimed to select and identify yeasts able to produce fructooligosaccharides and evaluate the influence of pH and temperature on their synthesis. Yeast suspensions, solutions of 500 g L-1 sucrose and three values of pH (4.5, 5.5, and 6.5) and temperature (40, 50, and 60ºC) were tested. Yeast species were identified by molecular techniques. Among 141 yeast isolates from grapes, 65 were able to synthesize fructooligosaccharides. The maximum concentration of fructooligosaccharides was 4.8% (w v-1), and Saccharomyces cerevisiae 222 produced 1-kestose and nystose.

Fruto-oligossacarídeos são catalisados pelas enzimas ß­fructofuranosidase, produzida por muitos micro -organismos. No entanto, para obter processos mais rentáveis, de menor custo e tempo, pesquisadores têm procurado alternativas. Este trabalho tem objetivo de selecionar e identificar leveduras capazes de produzir fruto-oligossacarídeos e avaliar a influência do pH e da temperatura na sua síntese. Suspensões de leveduras, soluções de sacarose de 500 g L- 1 e três valores de pH (4,5, 5,5 e 6,5) e de temperaturas de (40, 50 e 60ºC) foram utilizados. As espécies de leveduras foram identificadas por técnicas moleculares. De 141 isolados de leveduras de uvas, 65 foram capazes de sintetizar fruto-oligossacarídeos. A concentração máxima de fruto-oligossacarídeos foi de 4,8% (p v-1), e a levedura Saccharomyces cerevisiae 222 produziu 1-cestose e nistose.

Microbial biotransformation of beclomethasone dipropionate by Aspergillus niger

In the present research, the steroidal anti-asthmatic drug beclomethasone dipropionate was subjected to microbial biotransformation by Aspergillus niger. Beclomethasone dipropionate was transformed into various metabolites first time from microbial transformation. New drug metabolites produced can act as new potential drug molecules and can replace the old drugs in terms of safety, efficacy, and least resistance. They were purified by preparative thin layer chromatography technique, and their structures were elucidated using modern spectroscopic techniques, such as 13C NMR, 1H NMR, HMQC, HMQC, COSY, and NOESY, and mass spectrometry, such as EI-MS. Four metabolites were purified: (i) beclomethasone 17-monopropionate, (ii) beclomethasone 21-monopropionate, (iii) beclomethasone, and (iv) 9beta,11beta-epoxy-17,21-dihydroxy-16beta-methylpregna-1,4-diene-3,20-dione 21-propionate.

Na pesquisa presente o fármaco esteróide antiasmático dipropionato de beclometasona foi submetido à biotransformação microbiana pelo Aspergillus niger. O dipropionato de beclometasona foi transformado, pela primeira vez, em metabólitos variados por biotransformação microbiana. Novos metabólitos do fármaco produzidos podem agir como novas moléculas potenciais e podem substituir os fármacos antigos em questão de segurança, eficácia e mínima resistência. Eles foram purificados por cromatografia em camada delgada preparativa e as suas estruturas foram elucidadas usando técnicas espectroscópicas modernas, como 13C NMR, 1H NMR; HMQC; HMQC; COSY, NOESY e espectrometria de massas, por exemplo, EI-MS. Purificaram-se quatro metabólitos, denominados (i) 17-monopropionato de beclometasona; (ii) 21-monopropionato de beclometasona: (iii) beclometasona e (iv) 21-propionato de 9beta,11beta-epoxi-17,21-diidroxi-16beta-metilpregna-1,4-dieno-3,20-diona.

Evaluation of oxidative stress parameters and metabolic activities of nurses working day and night shifts / Avaliação de parâmetros de estresse oxidativo e as atividades metabólicas das enfermeiras trabalhando em turnos diurnos e noturnos / Evaluación de parámetros de estrés oxidativo y actividades metabólicas de enfermeras trabajando en turnos diurnos y nocturnos

O objetivo deste estudo foi avaliar o estresse oxidativo e as atividades metabólicas das enfermeiras em turnos diurnos e noturnos. Enfermeiras da Unidade de Tratamento Intensivo (UTI) (n=70) e do serviço comum (SC) (n=70) participaram do estudo. Logo no início e ao final dos turnos, amostras de sangue foram obtidas para medir parâmetros de estresse oxidativo. Atividades metabólicas também foram analisadas com o uso da braçadeira SenseWear. Parâmetros de estresse oxidativo aumentaram no fim dos turnos de todas as enfermeiras SC e UTI quando comparados ao início dos turnos. Comparados às enfermeiras SC, os níveis de TAS, TOS e OSI das enfermeiras de UTI não eram significativamente diferentes no final dos turnos diurnos e noturnos. Além disso, as atividades metabólicas das enfermeiras de SC e UTI se revelaram como sendo similares. Assim, os parâmetros de estresse oxidativo e as atividades metabólicas das enfermeiras SC e UTI não eram diferentes, e todas as enfermeiras sofrem efeitos semelhantes dos turnos, tanto no dia quanto na noite.

The aim of this study was to evaluate the oxidative stress and metabolic activities of nurses working day and night shifts. Intensive care unit (ICU) (n=70) and ordinary service (OS) nurses (n=70) were enrolled in the study. Just before and the end of the shifts, blood samples were obtained to measure the participants' oxidative stress parameters. Metabolic activities were analyzed using the SenseWear Armband. Oxidative stress parameters were increased at the end of the shifts for all OS and ICU nurses compared to the beginning of the shifts. Compared to the OS nurses, the ICU nurses' TAS, TOS, and OSI levels were not significantly different at the end of the day and night shifts. The metabolic activities of the OS and ICU nurses were found to be similar. As a result, the OS and ICU nurses' oxidative stress parameters and metabolic activities were not different, and all of the nurses experienced similar effects from both the day and night shifts.

Se objetivó evaluar estrés oxidativo y actividades metabólicas de enfermeras en turnos diurnos y nocturnos. Participaron enfermeras de Unidad de Terapia Intensiva (UTI, n=70) y del servicio común (SC, n=70). Se obtuvieron muestras sanguíneas al inicio y al final de los turnos para medir parámetros de estrés oxidativo. Las actividades metabólicas también fueron analizadas utilizando brazaletes SenseWear. Los parámetros de estrés oxidativo aumentaron hacia el final de los turnos de todas las enfermeras SC y UTI, comparados con la medida de inicio. Los niveles de TAS, TOS y OSI no eran significativamente diferentes entre enfermeras SC y UTI al cierre de los turnos diurnos y nocturnos. Las actividades metabólicas de enfermeras SC y UTI se mostraron similares. Consecuentemente, los parámetros de estrés oxidativo y las actividades metabólicas de enfermeras SC y UTI no resultaron diferentes, y todas las enfermeras sufren efectos semejantes en sus turnos, tanto diurnos como nocturnos.

Twenty-six years of HIV science: an overview of anti-HIV drugs metabolism / Regulamento de medicamentos fitoterápicos no Brasil: avanços e perspectivas

From the identification of HIV as the agent causing AIDS, to the development of effective antiretroviral drugs, the scientific achievements in HIV research over the past twenty-six years have been formidable. Currently, there are twenty-five anti-HIV compounds which have been formally approved for clinical use in the treatment of AIDS. These compounds fall into six categories: nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NRTIs), nucleotide reverse transcriptase inhibitors (NtRTIs), non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs), protease inhibitors (PIs), cell entry inhibitors or fusion inhibitors (FIs), co-receptor inhibitors (CRIs), and integrase inhibitors (INIs). Metabolism by the host organism is one of the most important determinants of the pharmacokinetic profile of a drug. Formation of active or toxic metabolites will also have an impact on the pharmacological and toxicological outcomes. Therefore, it is widely recognized that metabolism studies of a new chemical entity need to be addressed early in the drug discovery process. This paper describes an overview of the metabolism of currently available anti-HIV drugs.

Da identificação do HIV como o agente causador da AIDS, ao desenvolvimento de fármacos antirretrovirais eficazes, os avanços científicos na pesquisa sobre o HIV nos últimos vinte e seis anos foram marcantes. Atualmente, existem vinte e cinco fármacos anti-HIV formalmente aprovados pelo FDA para utilização clínica no tratamento da AIDS. Estes compostos são divididos em seis classes: inibidores nucleosídeos de transcriptase reversa (INTR), inibidores nucleotídeos de transcriptase reversa (INtTR), inibidores não-nucleosídeos de transcriptase reversa (INNTR), inibidores de protease (IP), inibidores da entrada celular ou inibidores de fusão (IF), inibidores de co-receptores (ICR) e inibidores de integrase (INI). O metabolismo consiste em um dos maiores determinantes do perfil farmacocinético de um fármaco. A formação de metabólitos ativos ou tóxicos terá impacto nas respostas farmacológicas ou toxicológicas do fármaco. Portanto, é amplamente reconhecido que estudos do metabolismo de uma nova entidade química devem ser realizados durante as fases iniciais do processo de desenvolvimento de fármacos. Este artigo descreve uma abordagem do metabolismo dos fármacos anti-HIV atualmente disponíveis na terapêutica.

Biotransformation of sucrose into 5-hydroxy-2-hydroxymethyl-γ-pirone by Aspergillus flavus

The sucrose hydrolysis and the preference of consumption of glucose instead of fructose were investigated for the production of 5-hydroxy-2-hydroxymethyl-γ-pyrone (HHMP) in the presence of Aspergillus flavus IOC 3974 cultivated in liquid Czapeck medium. Standardized 0.5g of pellets were transferred as inoculum into twelve conical flasks of 250 ml containing 100 ml of medium with different sucrose concentration, which was kept at 120 rpm and 28"C for 16 days without pH adjustment. Aliquots of 500μl of the broth culture were withdrawn at 24 h intervals and analyzed. The major yield of HHMP was 26g l-1 in 120g l-1 of sucrose. At these conditions, A. flavus produced an invertase capable of hydrolyzing 65 percent of total sucrose concentration in 24h, and an isomerase capable of converting fructose into glucose. In this work, it focused the preference for glucose and, then, of fructose by A. flavus and the strategy used to produce HHMP.

Foram investigadas a hidrólise da sacarose e a preferência pela glicose frente à frutose no processo de produção do 5-hidroxi-2-hidroximetil-γ-pirona (HHMP) na presença de Aspergillus flavus IOC 3974 cultivado em meio líquido Czapeck. Quantidades de 0,5g de pelletes foram utilizadas como inóculo. Doze frascos cônicos de 250 ml contendo 100 ml de meio de culturacom diferentes concentrações de sacarose foram utilizados.Os microrganismos foram cultivados a 120 rpm e 28"C por 16 dias sem ajuste do pH. O maior rendimento do HHMP foi 26g l-1em 120g l-1de sacarose. Nestas condições, A. flavus, foi capaz de produzir uma invertase possibilitando a hidrólise de 65 por cento da concentração total de sacarose em 24 horas, conjuntamente com a produção de uma isomerase que foi capaz de converter a frutose em glicose. Este trabalho está focalizado preferencialmente no consumo da glicose frente à frutose por A. flavus e na estratégia de produção do HHMP.

Biotransformation of a cage-like diels-alder adduct and derivatives by Mucor ramosissimus samutsevitsch / Biotransformação de um aduto de diels-alder cage-like e derivados por Mucor ramosissimus samutsevitsch

The present study aimed to evaluate the ability for biotransformation of the Diels-Alder adduct tricyclo[6.2.1.0(2,7)]undeca-4,9-dien-3,6-dione (1) and two synthetic derivatives by the saprobe fungus Mucor ramosissimus Samutsevitsch. Products from oxidation, isomerization and, regioselective and enantioselective reduction were achieved.

Neste trabalho avaliou-se a capacidade de biotransformação do aduto de Diels-Alder triciclo[6.2.1.0(2-7)]undeca-4,9-dien-3,6-diona (1) e dois derivados sintéticos pelo fungo sapróbio Mucor ramosissimus Samutsevitsch. Produtos de oxidação, isomerização e redução regiosseletiva e enantiosseletiva foram obtidos.

Selection of filamentous fungi of the Beauveria genus able to metabolize quercetin like mammalian cells / Seleção de fungos filamentosos do gênero Beauveria capazes de metabolizar quercetina de forma semelhante aos mamíferos

Microbial biotransformations constitute an important alternative as models for drug metabolism study in mammalians and have been used for the industrial synthesis of chemicals with pharmaceutical purposes. Several microorganisms with unique biotransformation ability have been found by intensive screening and put in commercial applications. Ten isolates of Beauveria sp genus filamentous fungi, isolated from soil in the central Brazil, and Beauveria bassiana ATCC 7159 were evaluated for their capability of quercetin biotransformation. Biotransformation processes were carried out for 24 up to 96 hours and monitored by mass spectrometry analyses of the culture broth. All strains were able to metabolize quercetin, forming mammalian metabolites. The results were different from those presented by other microorganisms previously utilized, attrackting attention because of the great diversity of reactions. Methylated, sulphated, monoglucuronidated, and glucuronidated conjugated metabolites were simultaneously detected.

Biotransformações microbianas constituem uma alternativa importante como modelo para o estudo do metabolismo de medicamentos em mamíferos e são empregadas em processos sintéticos industriais com propósitos farmacêuticos. Diversos microrganismos com potencial para biotransformação têm sido encontrados através de screening intensivo e aplicados comercialmente. Dez cepas de fungos filamentosos do gênero Beauveria, isolados na região central do Brasil, e a cepa Beauveria bassiana ATCC 7159 foram avaliadas quanto à capacidade de biotransformação da quercetina. As reações de biotransformações foram realizadas por um período de 24 a 96 horas, e monitoradas através de espectrometria de massas do meio reacional. Todas as cepas foram capazes de metabolizar a quercetina, formando metabólitos encontrados nos mamíferos. Os resultados foram diferentes dos resultados apresentados por outros microrganismos utilizados anteriormente e chamam a atenção devido à diversidade das reações evidenciadas. Diferentes metabólitos conjugados foram detectados simultaneamente: metilados, sulfatados, monoglicuronados, e glicuronados.

Systemic and presystemic conversion of carbamazepine to carbamazepine-10, 11-epoxide during long term treatment / Conversão da carbamazepina para 10, 11-epóxido-carbamazepina no tratamento prolongado

INTRODUCTION: Carbamazepine (CBZ) undergoes biotransformation, being CYP3A4 the major cytocrome P450 (CYP) enzyme catalyzing the carbamazepine-10,11-epoxide (EPOX) formation, which is quantitatively the most important pathway in CBZ metabolism. There is evidence of dose-dependent elimination of this drug due to its autoinduction capacity. Moreover, published data showed an incomplete bioavailability of CBZ since its absorption increases when grapefruit juice was administered. Both CYP3A4 and MRP2 (located in the enterocyte) are autoinduced during long term use of CBZ. As the other enzymes involved in CBZ metabolism are negligible in the gut, presystemic biotransformation through CYP3A4 could be responsible for the bioavailability of the drug as well as EPOX formation. OBJECTIVE: The purpose of our study was to assess the importance of presystemic formation of EPOX during the autoinduction of CBZ versus the daily administered dose. PATIENTS AND METHODS: 40 adults (average age: 28 years) and 29 children (average age: 9 years) receiving CBZ as monotherapy were included in the study. CBZ and EPOX plasma concentrations were analyzed by a previous validated HPLC method. RESULTS AND CONCLUSION: The results obtained confirmed the metabolic induction after chronic administration and provided new elements to suggest a strong contribution of dose-dependent bioavailability in the non linear kinetics of CBZ.

Biotransformation of poly (epsilon-caprolactone) and poly (vinyl chloride) blend

Poly (caprolactone) is a famous biodegradable polymer and miscible with PVC, a commercial synthetic polymer, thermal susceptible and non-biodegradable. This blend is important concerning its mechanical properties and biodegradability. In this work, we testified the biomodification of blend films of PVC/PCL by UV-Vis. spectroscopy. The results show us that there is an interaction between the PVC/PCL film and the microrganisms.

Poli épsilon-caprolactona é um importante polímero biodegradável e miscível com o PVC, um polímero sintético industrial, termo susceptível e não biodegradável. A blenda PVC/PCL é importante em propriedades mecânicas e biodegradabilidade. Neste trabalho, há indicações que há interação dos microrganismos com a superfície polimérica e esta causa mudanças estruturais na blenda PVC/PCL.

Biotransformation of poly (epsilon-caprolactone) and poly (vinyl chloride) blend

Poly (caprolactone) is a famous biodegradable polymer and miscible with PVC, a commercial synthetic polymer, thermal susceptible and non-biodegradable. This blend is important concerning its mechanical properties and biodegradability. In this work, we testified the biomodification of blend films of PVC/PCL by UV-Vis. spectroscopy. The results show us that there is an interaction between the PVC/PCL film and the microrganisms.

Poli épsilon-caprolactona é um importante polímero biodegradável e miscível com o PVC, um polímero sintético industrial, termo susceptível e não biodegradável. A blenda PVC/PCL é importante em propriedades mecânicas e biodegradabilidade. Neste trabalho, há indicações que há interação dos microrganismos com a superfície polimérica e esta causa mudanças estruturais na blenda PVC/PCL.