Doutorado em Biotecnologia
http://hdl.handle.net/123456789/261
Nesta Comunidade serão publicadas todas as Teses do Doutorado em Biotecnologia da RENORBIO.2024-02-20T13:27:21ZPOLISSACARÍDEO EXSUDADO DA STERCULIA STRIATA: propriedades e aplicação no delineamento de formulações farmacêuticas
http://hdl.handle.net/123456789/3143
POLISSACARÍDEO EXSUDADO DA STERCULIA STRIATA: propriedades e aplicação no delineamento de formulações farmacêuticas
FREITAS, Alessandra Ribeiro
Orientador: Prof. Dr. Edson Cavalcanti da Silva Filho
Examinador interno: Prof. Dr. Lívio César Cunha Nunes
Examinador externo: Prof. Dr. José Lamartine Soares Sobrinho - UFPE
Examinador interno: Prof. Dr. José Milton Elias de Matos
Examinadora interna: Profa. Dra. Marcília Pinheiro da Costa
2023-02-02T00:00:00ZMÉTODO DE REDES NEURAIS PARA CLASSIFICAR NÓDULOS MAMÁRIOS BASEADO NO PADRÃO BI-RADS® NAS CATEGORIAS 4 E 5
http://hdl.handle.net/123456789/3013
MÉTODO DE REDES NEURAIS PARA CLASSIFICAR NÓDULOS MAMÁRIOS BASEADO NO PADRÃO BI-RADS® NAS CATEGORIAS 4 E 5
NERY JÚNIOR, Elmo de Jesus
RESUMO: O câncer de mama é uma neoplasia que mais acomete as mulheres em todo mundo, isso ocorre tanto em países de primeiro mundo quanto em países em desenvolvimento. No Brasil, para o biênio 2020 a 2021, foram estimados 66.280 casos novos de câncer de mama e cerca de 15.000 mortes de mulheres pela doença, com um risco estimado de 43,64 casos novos para cada 100 mil mulheres. Entretanto há estratégia para se reduzir a mortalidade por câncer de mama. A mamografia é um exame radiológico que gera uma imagem em tons de coloração cinza da mama, que o especialista analisa e identifica de forma visual a localização da lesão, sendo este tipo de exame o padrão para detecção precoce deste tipo de neoplasia, o que facilita a identificação na sua fase inicial, em particular pela sistematização internacional para avaliação mamária conhecida por Breast Imaing Reporting and Data System (BI-RADS), que é de suma importância na abordagem terapêutica. Todavia, trata-se de um sistema de classificação de imagens de lesões mamográficas que apresenta um resultado de falso negativo em cerca de 15%, taxa que pode ser reduzida por sistemas computacionais utilizando as redes neurais. A presente pesquisa desenvolveu um método de redes neurais para classificar nódulos mamários no padrão BI-RADS nas categorias 4 e 5. Esta tese foi estruturada em dois capítulos: O capitulo I realizou uma busca de anterioridade dos registros de programa de computador que faz uso de redes neurais artificiais aplicadas ao diagnóstico de câncer de mama, por meio de uma prospecção tecnológica, a qual foi realizada em três bases de depósitos de patentes: European Patent Office (EPO), World Intellectual Property Organization (WIPO) e United States Patent and Trademark Office’s (USPTO). Utilizando as seguintes combinações de palavras-chave: software AND image processing, software AND breast câncer, software AND BI-RADS, software AND neural networks, software AND image processing AND breast cancer AND BI-RADS AND neural networks. As bases de depósitos de patentes que mais se destacaram foram WIPO e USPTO. Encontrou-se um total de 24 patentes, sendo 22 na WIPO e 2 na USPTO, relacionadas a imagens de câncer mamário e sistema BI-RADS. Ressalta-se que a busca feita na base de dados EPO não retornou registros relacionados ao tema pesquisado, demostrando a necessidade de desenvolvimento de software para o diagnóstico do câncer de mama. O capítulo II exibe as técnicas de redes neurais para desenvolver uma ferramenta computacional capaz de classificar lesões das categorias 4 e 5 do padrão BI-RADS. Os resultados adquiridos pelo software, observaram que o melhor classificador no que diz respeito à taxa de acerto acurácia, foi o Deep Learning, atingindo um percentual de 82,60%, o Support Vectors Machine - SVM teve um percentual de 73,97%. Isto demostra que as técnicas de redes neurais utilizadas no projeto do software mostram uma eficácia na tarefa de classificação das lesões.
ABSTRACT: Breast cancer is a neoplasm that most affects women around the world, it occurs both in first world countries and in developing countries. In Brazil, for the biennium 2020 to 2021, there were an estimated 66,280 new cases of breast cancer and about 15,000 deaths of women from the disease, with an estimated risk of 43.64 new cases for every 100,000 women. However, there is a strategy to reduce mortality from breast cancer. Mammography is a radiological exam that generates a grayscale image of the breast, which the specialist analyzes and visually identifies the location of the lesion. This type of exam is the standard for early detection of this type of neoplasm, which facilitates identification in its initial phase, in particular by the international systematization for breast evaluation known as the Breast Imaging Reporting and Data System (BI-RADS), which is of paramount importance in the therapeutic approach. However, it is a mammographic lesion image classification system that presents a false negative result in about 15%, a rate that can be reduced by computational systems using neural networks. The present research developed a method of neural networks to classify breast lumps in the BI-RADS standard in categories 4 and 5. This thesis was structured in two chapters: Chapter I carried out a search for prior records of a computer program that makes use of artificial neural networks applied to the diagnosis of breast cancer, through a technological prospection, which was carried out in three patent filing bases: European Patent Office (EPO), World Intellectual Property Organization (WIPO) and United States Patent and Trademark Office's (USPTO). Using the following keyword combinations: software AND image processing, software AND breast cancer, software AND BI-RADS, software AND neural networks, software AND image processing AND breast cancer AND BI-RADS AND neural networks. The most prominent patent filing bases were WIPO and USPTO. A total of 24 patents were found, 22 from WIPO and 2 from USPTO, related to breast cancer imaging and the BI-RADS system. It is noteworthy that a search made in the EPO database did not return records related to the researched topic, demonstrating the need to develop software for the diagnosis of breast cancer. Chapter II shows the neural network techniques to develop a computational tool capable of classifying injuries from categories 4 and 5 of the BI-RADS standard. The results acquired by the software, observed that the best classifier with regard to the accuracy rate was the Deep Learning, reaching a percentage of 82.60%, the Support Vectors Machine - SVM had a percentage of 73.97%. This demonstrates that the neural network techniques used in the software design show an effectiveness in the lesion classification task.
Orientador: Prof. Dr. Francisco das Chagas Alves Lima
Coorientador: Prof. Dr. Otilio Paulo da Silva Neto
Coorientador: Prof. Dr. Francisco Adelton Alves Ribeiro
Examinadora interna: Maria da Conceição Barros Oliveira
Examinador externo: Prof. Dr. Danylo Rafhael Costa Silva (UESPI)
Examinador externo: Carlos Giovanni Nunes Carvalho (UESPI)
2022-10-26T00:00:00ZEXPRESSÃO GÊNICA DO LIV-1 (SLC39A6), POLIMORFISMO 3129 G>A NO GENE IGF-1R E SUA INTERAÇÃO COM FATORES DIETÉTICOS E ANTROPOMÉTRICOS EM MULHERES COM CÂNCER DE MAMA
http://hdl.handle.net/123456789/2800
EXPRESSÃO GÊNICA DO LIV-1 (SLC39A6), POLIMORFISMO 3129 G>A NO GENE IGF-1R E SUA INTERAÇÃO COM FATORES DIETÉTICOS E ANTROPOMÉTRICOS EM MULHERES COM CÂNCER DE MAMA
RODRIGUES, Gilmara Pérez
RESUMO: Carcinomas são tumores malignos constituídos por células de crescimento desordenado e
capacidade invasiva que requerem elevadas concentrações intracelulares de zinco (Zn) para
manutenção do índice mitótico. O LIV-1 (Zip6) é uma das principais proteínas transportadoras
de influxo de Zn
2+
, com superexpressão associada à agressividade tumoral e invasão para
gânglios linfáticos na neoplasia mamária. O gene codificador do LIV-1 (SLC39A6) é induzido
por estrógenos, com mecanismos de ativação que incluem a fosforilação de proteínas quinases,
entre as quais o receptor do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1R).
Polimorfismos no gene IGF-1R estão associados à superexpressão do receptor, mas sua
influência no câncer de mama permanece controvertida. Este estudo objetivou avaliar a
expressão gênica do LIV-1 (SLC39A6), o polimorfismo 3129 G>A no gene IGF-1R e sua
interação com fatores dietéticos e antropométricos em mulheres com câncer de mama.
Realizou-se uma revisão sistemática sobre o potencial funcional de polimorfismos no gene IGF-1R na neoplasia mamária, selecionando-se estudos originais, sem limite de ano ou idioma de
publicação. Em adição, desenvolveu-se estudo caso-controle em 136 mulheres com (n = 66) e
sem câncer de mama (n = 70). Os dados referentes aos fatores de risco para neoplasia mamária,
estadiamentos anatômico e de prognóstico clínico foram obtidos, respectivamente, por
entrevista estruturada e consulta aos exames. Determinantes dietéticos e antropométricos foram
avaliados conforme parâmetros vigentes. A genotipagem do SNP rs2229765 e a expressão
gênica do LIV-1 foram determinadas por PCR em tempo real. Testes estatísticos específicos às
variáveis estudadas foram aplicados, considerando -se significativos valores de p < 0,05. A
revisão sistemática mostrou que polimorfismos no gene IGF-1R têm potencial funcional no
câncer de mama, associando-se ao risco e prognóstico clínico da doença. Referente às mulheres
avaliadas, verificou-se que o carcinoma ductal invasivo, luminal B, foi o principal tipo de tumor
encontrado, com estadiamento 0 a IIb da classificação TNM (tumor -linfonodo-metástase).
Mulheres com câncer de mama apresentaram maior ingestão dietética e adiposidade abdominal
em comparação àquelas sem a doença. A distribuição alélica do SNP rs2229765 não foi
associada com o câncer de mama e expressão gênica do LIV-1, independentemente do estado
menopausal. Porém, risco aumentado para o desenvolvimento da doença foi identificado em
mulheres com excesso de adiposidade abdominal e genótipo AA. Verificou-se maior
abundância do mRNA do LIV-1 em mulheres com câncer de mama, associada inversamente à
metástase de gânglios linfáticos. Além disso, encontrou-se associação positiva entre a expressão
gênica do LIV-1, adiposidade abdominal e idade ao diagnóstico da doença. Conclui-se que o
potencial funcional do SNP rs2229765 no câncer de mama pode se modificar na presença do
excesso de tecido adiposo abdominal. A expressão gênica do LIV-1 também pode ser
influenciada pela adiposidade abdominal, estando associada a tumores menos agressivos e de
melhor prognóstico clínico nas mulheres com câncer de mama.
ABSTRACT: Carcinomas are malignant tumors consisting of disordered growth and highly invasive cells that
require high intracellular zinc (Zn) concentrations to maintain the mitotic index. LIV -1 (Zip6)
is one of the major Zn
2+
influx carrier proteins, which the overexpression is associated with
tumor aggressiveness and invasion to lymph nodes in breast cancer. The LIV -1 coding gene
(SLC39A6) is estrogen-induced, with activation mechanisms include protein kinases
phosphorylation, and into those is the insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-1R).
Polymorphisms in the IGF-1R gene are associated with receptor overexpression, but its
influence on breast cancer remains controversial. The aim of this study is to evaluate the gene
expression of LIV-1 (SLC39A6), the 3129 G>A polymorphism in the IGF-1R gene and its
interaction with dietary and anthropometric factors in women with breast cancer. We performed
a systematic review on the functional potential of IGF-1R gene polymorphisms in breast cancer,
selecting original studies with no year or language limit of publication. In addition, a case-control study was developed in 136 women with (n = 66) and without breast cancer (n = 70).
Data regarding risk factors for breast cancer, anatomical staging and clinical prognosis were
obtained, respectively, by structured interview and examination consultation. Dietary and
anthropometric determinants were evaluated according to current parameters. The genotyping
of the rs2229765 SNP and LIV-1 gene expression were determined by real-time PCR. Statistica l
tests specific to the variables analyzed were applied, considering significant values of p < 0.05.
The systematic review showed that IGF-1R gene polymorphisms have functional potential in
breast cancer, with inconclusive results on their influence on different molecular types of the
disease and menopausal status. Referring to the women evaluated, it was shown that invasive
ductal carcinoma, luminal B, was the main type of tumor found, with stage 0 to IIb of the
classification TNM (tumor-node-metastasis). Women with breast cancer had higher dietary
intake and abdominal adiposity compared to those without the disease. Allelic distribution of
rs2229765 SNP was not associated with breast cancer and LIV-1 gene expression, regardless
of menopausal status. However, increased risk for disease development has been identified in
women with excess abdominal adiposity and AA genotype. More abundance of LIV-1 mRNA
was found in women with breast cancer, inversely associated with lymph node metastasis. In
addition, a positive association was found between LIV-1 gene expression, abdominal adiposity
and age at the diagnosis of the disease. In conclusion the functional potential of rs2229765 SNP
in breast cancer may change in the presence of excess abdominal adipose tissue. LIV-1 gene
expression may also be influenced by abdominal adiposity, being associated with less
aggressive tumors and better clinical prognosis in women with breast cancer.
Orientadora: Proa. Dra. Nadir do Nascimento Nogueira.
Examinador interno: Prof. Dr. João Marcelo de Castro e Sousa
Examinador interno: Prof. Dr. Emídio Marques de Matos Neto
Examinador interno: Profa. Dra. Maria do Socorro Pires e Cruz
Examinador externo: Profa. Dra. Carla Soraya Costa Maia (UECE)
2022-09-15T00:00:00ZMECANISMOS DA AÇÃO ANTINEOPLÁSICA E ANTINOCICEPTIVA DE UMA FRAÇÃO ACETATO DE ETILA OBTIDA DA PLANTA Casearia sylvetris EM MODELOS EXPERIMENTAIS DE TUMORES MURINOS E HUMANOS E DE DOR ONCOLÓGICA
http://hdl.handle.net/123456789/2735
MECANISMOS DA AÇÃO ANTINEOPLÁSICA E ANTINOCICEPTIVA DE UMA FRAÇÃO ACETATO DE ETILA OBTIDA DA PLANTA Casearia sylvetris EM MODELOS EXPERIMENTAIS DE TUMORES MURINOS E HUMANOS E DE DOR ONCOLÓGICA
SILVA, Jurandy do Nascimento
RESUMO: A espécie Casearia sylvestris Swartz (Salicaceae) é uma planta, bastante utilizada na América do Sul, com diversas atividades farmacológicas atribuídas principalmente a metabólitos da classe dos terpenos. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a ação antitumoral e antinociceptiva de uma fração acetato de etila rica em diterpenos clerodânicos (FC) e do composto Casearina X (Cas X) extraídos de C. sylvestris Sw.. Camundongos Swiss portadores do tumor S-180 foram tratados com FC e Cas X por 7 dias, via i.p. e oral por gavagem. Após o tratamento revelaram taxas de inibição tumoral significativa (p<0,05), seguidas de alterações histopatológicas como degeneração vacuolar no fígado e autólise em tecidos renais. Estudos ex vivo sugerem a necroptose como o principal modo pelo qual é desencadeada a morte celular. Análises antiproliferativas em linhagens tumorais humanas (HCT-116 e SF-295) foram realizadas em camundongos imunodeficiêntes (CB-17 SCID e BALB/c Nude). No ensaio com fibra oca (Hollow Fiber Assay) a FC reduziu a proliferação de células neoplásicas em todas as doses testadas por ambas a vias (2,5 e 5 mg/kg/dia i.p. e 25 e 50 mg/kg/dia v.o.). No ensaio em modelo xenográfico houve redução significativa dos tumores de HCT-116 em animiais tratados com FC via i.p e v.o., com ausência de alterações em órgãos e parâmetros hematológicos. Fotomicrografias de tuomores revelaram áreas necróticas e lesões morfológicas reversíveis no fígado e rins de animais tratados com FC. Ensaios de contorções abdominais induzidas por ácido acético e o teste de formalina foram utilizados para avaliar a ação antinociceptiva, já o teste com filamento de Von Frey foi utilizado para determinar a alodinia mecânica. No teste de contorções a FC apresentou efeito antinociceptivo significativo em camundongos sadios e acometidos pelo tumor S-180. Na fase neurogênica do teste de formalina a FC rediziu o tempo de lambedura de pata em todas as doses e vias testadas e na fase inflamatória apenas os animais tratados com doses de 25 e 50 mg/kg v.o. esse efeito foi observado de forma significativa. Na avaliação do envolvimento de vias especificas a ação antinociceptiva periférica da FC parece ter participação, dos sistemas opioidérgico e nitrérgico, já na fase inflamatória, sugerem a participação das duas vias anteriores acrescidas das vias GABAérgica e colinérgica. A FC também demonstrou inibição da alodinia mecânica em camundongos portadores do tumor S-180 em até 4 horas com ausência de alterações em parâmetros comportamentais e motores. Esses achados corroboram com o uso popular de C. sylvestris Sw. para fins terapêuticos como proposto pelo Sistema Único de Saúde (SUS), sugerindo o desenvolvimento de um fitomedicamento com ação anticâncer e analgésica, tendo como base moléculas de diterpenos do tipo clerodânicos.
ABSTRACT: The species Casearia sylvestris Swartz (Salicaceae) is a plant, widely used in South America, with diverse pharmacological activities attributed mainly to metabolites of the terpene class. This study aimed to evaluate the antitumor and antinociceptive action of a ethyl acetate fraction rich in clerodic diterpenes (FC) and Casearine X (Cas X) extracted from C. sylvestris Sw.. S-180 tumor bearing Swiss mice were treated with FC and Cas X for 7 days, i.p. and oral by gavage. After treatment they showed significant tumor inhibition rates (p<0.05), followed by histopathological changes such as vacuolar degeneration in the liver and autolysis in renal tissues. Ex vivo studies suggest necroptosis as the main mode by which cell death is triggered. Antiproliferative analyzes in human tumor lines (HCT-116 and SF-295) were performed in immunodeficient mice (CB-17 SCID and BALB/c Nude). In the Hollow Fiber Assay assay, FC reduced the proliferation of neoplastic cells at all doses tested by both pathways (2.5 and 5 mg/kg/day i.p. and 25 and 50 mg/kg/day o.v.). In the xenographic model, there was a significant reduction of HCT-116 tumors in animals treated with FC via i.p. and o.v., with no alterations in organs and haematological parameters. Photomicrographs of thyroids revealed necrotic areas and reversible morphological lesions in the liver and kidneys of FC treated animals. Abdominal writhing tests induced by acetic acid and the formalin test were used to evaluate antinociceptive action, whereas the Von Frey filament test was used to determine mechanical allodynia. In the contortion test the FC presented significant antinociceptive effect in healthy mice and affected by the S-180 tumor. In the neurogenic phase of the formalin test the FC reduced the paw licking time at all doses and routes tested and in the inflammatory phase only animals treated at doses of 25 and 50 mg/kg o.v. this effect was observed in a significant way. In the evaluation of the involvement of specific pathways the peripheral antinociceptive action of the FC seems to have participation, from the opioidergic and nitrergic systems, already in the inflammatory phase, suggest the participation of the two anterior pathways plus the GABAergic and cholinergic pathways. The FC also demonstrated inhibition of mechanical allodynia in S-180 tumor bearing mice within 4 hours without changes in behavioral and motor parameters. These findings corroborate the popular use of C. sylvestris Sw. For therapeutic purposes as proposed by the Unified Health System (SUS), suggesting the development of a phytomedication with anticancer and analgesic action, based on diterpene molecules of the clerodan type.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Michel Pinheiro Ferreira
Examinadora interna: Profa. Dra. Fernanda Regina de Castro Almeida
Examinadora interna: Profa. Dra. Márcia dos Santos Rizzo
Examinador interno: Prof. Dr. Luciano da Silva Lopes
Examinadora externa: Profa. Dra. Raquel Carvalho Montenegro (UFC)
2022-09-02T00:00:00Z