Exploring the in vivo wound healing effects of a recombinant hemolin from the caterpillar Lonomia obliqua

Background Hemolin proteins are cell adhesion molecules from lepidopterans involved in a wide range of cell interactions concerning their adhesion properties. However, hemolin's roles in cell proliferation and wound healing are not fully elucidated. It has been recently reported that rLosac, a recombinant hemolin from the caterpillar Lonomia obliqua, presents antiapoptotic activity and is capable of improving in vitro wound healing. Therefore, this study aimed to explore rLosac's in vivo effects using a skin wound healing model in rats. Methods Circular full-thickness wounds in the rat dorsum skin were treated either with rLosac, or with saline (control), allowing healing by keeping the wounds occluded and moist. During the wound healing, the following tissue regeneration parameters were evaluated: wound closure and collagen content. Furthermore, tissue sections were subjected to histological and immunohistochemical analyses. Results The rLosac treatment has demonstrated its capacity to improve wound healing, as reflected in findings of a larger number of activated fibroblasts, proliferation of epithelial cells, increase of collagen type 1, and decrease of inflammatory infiltrate. Conclusion The findings have indicated the rLosac protein as a very promising molecule for the development of new wound-healing formulations.(AU)

Exploring the in vivo wound healing effects of a recombinant hemolin from the caterpillar Lonomia obliqua

Hemolin proteins are cell adhesion molecules from lepidopterans involved in a wide range of cell interactions concerning their adhesion properties. However, hemolins roles in cell proliferation and wound healing are not fully elucidated. It has been recently reported that rLosac, a recombinant hemolin from the caterpillar Lonomia obliqua, presents antiapoptotic activity and is capable of improving in vitro wound healing. Therefore, this study aimed to explore rLosacs in vivo effects using a skin wound healing model in rats. Methods Circular full-thickness wounds in the rat dorsum skin were treated either with rLosac, or with saline (control), allowing healing by keeping the wounds occluded and moist. During the wound healing, the following tissue regeneration parameters were evaluated: wound closure and collagen content. Furthermore, tissue sections were subjected to histological and immunohistochemical analyses. Results The rLosac treatment has demonstrated its capacity to improve wound healing, as reflected in findings of a larger number of activated fibroblasts, proliferation of epithelial cells, increase of collagen type 1, and decrease of inflammatory infiltrate. Conclusion The findings have indicated the rLosac protein as a very promising molecule for the development of new wound-healing formulations.

Polymeric micelles and molecular modeling applied to the development of radiopharmaceuticals

Micelles composed of amphiphilic copolymers linked to a radioactive element are used in nuclear medicine predominantly as a diagnostic application. A relevant advantage of polymeric micelles in aqueous solution is their resulting particle size, which can vary from 10 to 100 nm in diameter. In this review, polymeric micelles labeled with radioisotopes including technetium (99mTc) and indium (111In), and their clinical applications for several diagnostic techniques, such as single photon emission computed tomography (SPECT), gamma-scintigraphy, and nuclear magnetic resonance (NMR), were discussed. Also, micelle use primarily for the diagnosis of lymphatic ducts and sentinel lymph nodes received special attention. Notably, the employment of these diagnostic techniques can be considered a significant tool for functionally exploring body systems as well as investigating molecular pathways involved in the disease process. The use of molecular modeling methodologies and computer-aided drug design strategies can also yield valuable information for the rational design and development of novel radiopharmaceuticals.

Micelas poliméricas compostas de copolímeros ligadas a um elemento radioativo são utilizadas em Medicina Nuclear com aplicação predominantemente diagnóstica. A vantagem relevante da utilização de micelas poliméricas em solução aquosa é o tamanho de suas partículas, as quais podem variar de 10 a 100 nm de diâmetro. Neste trabalho de revisão são apresentadas micelas poliméricas marcadas com radioisotopos, como tecnécio-99m (99mTc) e índio-111 (111In), assim como suas aplicações clínicas em técnicas de diagnóstico como Tomografia por emissão de Fóton Único (Single photon Emission Computed Tomography - SPECT), cintilografia, e Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Neste contexto, sua aplicação em diagnóstico de sistema linfático e linfonodo sentinela recebe atenção especial. O emprego de técnicas de diagnóstico pode ser considerado uma ferramenta importante para a exploração de sistemas no organismo humano assim como para a investigação de caminhos moleculares envolvidos nos processos de diversas doenças. O uso de metodologias de modelagem molecular e estratégias de desenvolvimento de fármacos assistidas computacionalmente também pode fornecer informações valiosas para o planejamento e o desenvolvimento racional de novos radiofármacos.

A 2D-QSPR approach to predict blood-brain barrier penetration of drugs acting on the central nervous system

Drugs acting on the central nervous system (CNS) have to cross the blood-brain barrier (BBB) in order to perform their pharmacological actions. Passive BBB diffusion can be partially expressed by the blood/brain partition coefficient (logBB). As the experimental evaluation of logBB is time and cost consuming, theoretical methods such as quantitative structure-property relationships (QSPR) can be useful to predict logBB values. In this study, a 2D-QSPR approach was applied to a set of 28 drugs acting on the CNS, using the logBB property as biological data. The best QSPR model [n = 21, r = 0.94 (r² = 0.88), s = 0.28, and Q² = 0.82] presented three molecular descriptors: calculated n-octanol/water partition coefficient (ClogP), polar surface area (PSA), and polarizability (α). Six out of the seven compounds from the test set were well predicted, which corresponds to good external predictability (85.7%). These findings can be helpful to guide future approaches regarding those molecular descriptors which must be considered for estimating the logBB property, and also for predicting the BBB crossing ability for molecules structurally related to the investigated set.

Fármacos que atuam no sistema nervoso central (SNC) devem atravessar a barreira hematoencefálica (BHE) para exercerem suas ações farmacológicas. A difusão passiva através da BHE pode ser parcialmente expressa pelo coeficiente de partição entre os compartimentos encefálico e sanguíneo (logBB, brain/blood partition coefficient). Considerando-se que a avaliação experimental de logBB é dispendiosa e demorada, métodos teóricos como estudos das relações entre estrutura química e propriedade (QSPR, Quantitative Structure-Property Relationships) podem ser utilizados na previsão dos valores de logBB. Neste estudo, uma abordagem de QSPR-2D foi aplicada a um conjunto de 28 moléculas com ação central, usando logBB como propriedade biológica. O melhor modelo de QSPR [n = 21, r = 0,94 (r² = 0,88), s = 0,28 e Q² = 0,82] apresentou três descritores moleculares: o coeficiente calculado de partição n-octanol/água (ClogP), área de superfície polar (PSA) e polarizabilidade (α). Seis dos sete compostos do conjunto de avaliação foram bem previstos pelo modelo, o que corresponde a um bom poder de previsão externa (85,7%). Os resultados obtidos podem auxiliar de forma relevante em estudos futuros, orientando quais descritores moleculares devem ser considerados para estimar logBB e prever a passagem através da BHE de moléculas estruturalmente relacionadas às do conjunto investigado.

Chalcones and N-acylhydrazones: direct analogues?: exploratory data analysis applied to potential novel antileishmanial agents

Leishmaniasis is an important health and social problem for which there is limited effective therapy. Chalcones and N-acylhydrazones have been studied as promising antileishmanial agents in enzymatic inhibition and in vitro assays. Since these chemical classes of compounds also resemble each other structurally, it would be useful to investigate whether they share direct analogy. Exploratory data analysis was applied to a library of chalcones and nitrated N-acylhydrazones assayed against Leishmania donovani to investigate their similarity. Under the conditions applied in the present study, the two classes did not present functional or structural analogy.

As leishmanioses são importantes problemas sociais e de saúde pública para os quais a terapia farmacológica atual é, ainda, limitada. Chalconas e N-acilidrazonas têm sido estudadas como promissores agentes leishmanicidas tanto em ensaios in vitro quanto em ensaios de inibição de cisteíno-proteases importantes para o parasito. Uma vez que estas classes de compostos apresentam similaridade bidimensional, seria interessante estudar se estes compostos guardariam relação de analogia direta entre si. Análise exploratória de dados foi aplicada, então, à biblioteca de chalconas e N-acilidrazonas nitradas ensaiadas contra Leishmania donovani para investigar suas relações de similaridade. Os resultados mostraram que, ao menos sob as condições consideradas neste estudo, as duas classes de compostos não apresentam analogia estrutural e funcional simultaneamente, embora elas apresentem alguma similaridade estrutural.

Molecular physicochemical parameters predicting antioxidant activity of Brazilian natural products / Parâmetros físico-químicos na predição da atividade antioxidante de produtos naturais brasileiros

Reactive oxygen species (ROS) are capable of oxidizing cellular proteins, nucleic acids and lipids, contributing to cellular aging, mutagenesis, carcinogenesis, coronary heart and neurodegenerative diseases. Free radicals-scavenging by phenolic compounds occurs by the transfer of one electron followed by the H-abstraction. In order to evaluate the antioxidant activity of a series of seventeen phenolic compounds extracted from Brazilian flora (Chimarrhis turbinata and Arrabidea samydoides), some physicochemical parameters (heat formation of the neutral, radical, and cationic compounds; orbitals' energies; ClogP; ΔH OX; and ΔHf) were calculated. Considering the results from the calculated descriptors, the molecules 10a-f can be classified as having a higher antioxidant activity.

Espécies reativas de oxigênio (ROS) são capazes de oxidar proteínas celulares, ácidos nucléicos e lipídios; contribuindo para os processos de envelhecimento celular, mutações genéticas, doenças coronarianas, neoplásicas, degenerativas, dentre outras. Compostos fenólicos neutralizam a reatividade radicalar através da transferência de um elétron da sua estrutura molecular, seguida da abstração de um próton. Este trabalho avaliou a atividade antioxidante de dezessete compostos fenólicos, extraídos de duas plantas da flora nacional (Chimarrhis turbinata e Arrabidea samydoides). Através da modelagem molecular foram obtidos diversos parâmetros, como energias orbitalares, calor de formação das espécies neutras, radicalares e catiônicas, ΔH OX, ΔHf e ClogP; que permitem predizer a atividade e indicar maior poder antioxidante nas moléculas 10 (a a f) para avaliação experimental.

Abordagem racional no planejamento de novos tuberculostáticos: inibidores da InhA, enoil-ACP redutase do M. tuberculosis: [revisão] / Rational approach in the new antituberculosis agent design: inhibitors of InhA, the enoyl-ACP reductase from Mycobacterium tuberculosis: [review]

Associada à disseminação da infecção causada pelo HIV, a tuberculose (TB) é considerada, atualmente, problema mundial de saúde pública devido às proporções que vem assumindo. A resistência micobacteriana aos fármacos utilizados na terapêutica é a principal causa da reincidência da TB. Diante deste quadro alarmante, o desenvolvimento de novos e seletivos fármacos anti-TB se faz urgente e necessário. A biossíntese de ácidos graxos é um processo bioquímico realizado por procariotos e eucariotos, o qual fornece precursores essenciais à montagem de componentes celulares importantes, tais como fosfolipídeos, lipoproteínas, lipopolissacarídeos, ácidos micólicos e envelope celular. As diferenças bioquímicas e funcionais entre o mecanismo biossintético de ácidos graxos em bactérias e mamíferos tornam-no alvo relevante ao planejamento de novos antibacterianos, mais seletivos e menos tóxicos. As enoil-ACP redutases são enzimas cruciais à etapa de alongamento de ácidos graxos, considerados produtos intermediários na biossíntese de ácidos micólicos - os principais componentes da parede celular micobacteriana. Portanto, tais enzimas são tidas como alvos moleculares no planejamento racional de novos tuberculostáticos. Avanços recentes no processo de descoberta de novos agentes anti-TB, particularmente os inibidores da enoil-ACP redutase, serão discutidos nesta revisão.

In conjunction with the spread of HIV infection, tuberculosis (TB) has been among the worldwide health threats. Mycobacteria resistance to the drugs currently used in the therapeutics is the main cause of TB resurgence. In view of this severe situation, the new and selective anti-TB design is of utmost importance. Fatty acid biosynthesis is a prokariontes and eucariontes biochemical process that supplies essential precursors for the assembly of important cellular components, such as phospholipids, lipoproteins, lipopolysaccharides, mycolic acids and cellular envelope. However, the biochemical and functional differences between the bacterial and mammals' fatty acid synthetic pathway have endowed the mycobacterial enzymes with distinct properties. These provide valuable opportunities for structure- or catalytic mechanism-based design of selective inhibitors as novel anti-TB drugs with improved properties. The enoyl-reductases are essential enzymes in the fatty acids elongation pathway towards the mycolic acids, the main mycobacteria cell wall constituents, biosynthesis and so they are potential targets to the rational new antimycobacteria drug design. This paper highlights recent approaches regarding the design of new anti-TB agents, particularly, the enoyl-ACP reductase inhibitors.

Planejamento racional de tuberculostáticos com base na estrutura dos ácidos micólicos da parede celular do Mycobacterium tuberculosis / Rational design of tuberculostatic based on the structure of mycolic acids of the cell wall of Mycobacterium tuberculosis

Os ácidos micólicos, principais componentes da parede celular do M. tuberculosis, são alvos específicos para o planejamento de novos agentes potenciais contra a tuberculose (TB) e o estudo de seu processo biossintético é de importância fundamental no desenvolvimento de inibidores mais seletivos. À vista de tal fato, desenvolveu-se estudo utilizando técnicas de modelagem molecular (CADD) com o objetivo de contribuir para o planejamento racional de protótipos de atividade tuberculostática potencial, com base em análogos estruturais da isoniazida (INH), cujo mecanismo de ação está ligado à inibição da síntese de ácidos micólicos...