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Orientador: Mary Luci de Souza Queiroz Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: O aumento das reações adversas causadas por conservantes somado a poucas substâncias disponíveis no mercado têm despertado o interesse das indústrias cosméticas no desenvolvimento de novos compostos com ação antimicrobiana. Moléculas derivadas de xilitol, Ésteres de Fosfato de Xilitol e Monoéster de C-8 Xilitol, já tiveram sua atividade contra microrganismos comprovada. Entretanto, além de eficazes, estes compostos devem ser seguros para uso em produtos. Neste trabalho, avaliou-se o perfil toxicológico destas moléculas visando sua aplicação cosmética. Inicialmente, foi realizada avaliação preditiva in silico dos derivados de xilitol para comparação da toxicidade a partir de substâncias conhecidas e utilizadas em produtos. Testes in vitro para avaliação de segurança também foram realizados. Citotoxicidade, fototoxicidade, mutagenicidade e irritação foram os parâmetros estudados para a saúde humana enquanto que se avaliou a biodegradabilidade imediata para saúde ambiental. Adicionalmente, ensaios clínicos de segurança foram realizados para confirmação da tolerância cutânea, da ausência de potencial de sensibilização e da aceitabilidade em condições de uso. Estudos clínicos complementares de eficácia foram feitos para verificar a aplicabilidade dos compostos em formulações cosméticas em relação à melhora de oleosidade, de hidratação, de caspa e ao efeito desodorante. Os resultados obtidos sugerem que as moléculas derivadas de xilitol possuem perfil toxicológico aceitável para formulações cosméticas. Na predição in silico, os compostos apresentaram resultados negativos para mutagenicidade, sensibilização e irritação, baixo potencial de permeação e resultados positivos para biodegradabilidade imediata. Nos estudos in vitro, nossos resultados demonstraram que as moléculas derivadas de xilitol não são fototóxicas ou mutagênicas e são prontamente biodegradáveis. Porém, apresentaram-se irritantes, provavelmente à atividade conservante por serem moléculas biologicamente ativas. Na avaliação clínica de segurança, os compostos derivados de xilitol demonstraram boa tolerância e aceitabilidade com a pele e não são alergênicos. Além disso, estas substâncias também parecem ter a capacidade de auxiliar nos atributos funcionais dos cosméticos. Formulações contendo Monoéster de C-8 Xilitol melhoram a barreira cutânea e mantêm quantidade de água na epiderme e formulações contendo Ésteres de Fosfato de Xilitol apresentaram atividade desodorante e melhoraram a oleosidade da pele. Estes resultados contribuem para o desenvolvimento de compostos conservantes seguros para utilização em produtos para o cuidado da pele Abstract: The increase of adverse effects caused by preservatives together with the lack of available options in the market have arisen cosmetic industries interest in the development of new compounds with antimicrobial action. The effectiveness against microorganisms of Xylitol-derived molecules, Phosphate Xylitol Esters and C-8 Xylitol Monoester, have already been proved. However, these compounds should be safe as well as effective. In this study, the toxicological profile of these molecules was assessed regarding their use in cosmetics. First, in silico analysis was performed in order to compare the toxicity prediction of the xylitol-derivatives chemical structures with known substances that are currently used in products. The safety was also tested in vitro. Cytotoxicity, phototoxicity, mutagenicity and irritation were the chosen parameters to evaluate the substances hazard for human health. Ready biodegradability was performed to assess the impact on the environment. Moreover, safety clinical trials were performed for the confirmation of skin tolerance, absence of sensitization potential and acceptability under conditions of use. Additional clinical studies for efficacy enabled the assessment of the application of the compounds in cosmetic formulations to improve oiliness, moisturization, dandruff condition and deodorant effect. Our results suggested that xylitol-derived molecules have an acceptable toxicological profile considering their use in cosmetics. Regarding the in silico prediction, the compounds presented negative results for mutagenicity, sensitization and irritantion, low permeation potention and positive results for ready biodegradability. In vitro studies results showed that xylitol-derived molecules were not phototoxic or mutagenic and were readily biodegradable. However, they were irritants, probably due to the preservative effect as they are biologically active molecules. In the clinical safety assessment, the compounds presented good skin tolerance and acceptability and they were not allergenic. In addition, these substances also seem to have the capacity of aiding in improving the cosmetic attributes of a formulation. Formulations containing C-8 Xylitol Monoester improved the skin barrier and mantained water amount in the epidermis while formulations containing Phosphate Xylitol Esters presented deodorant activity and improved skin oiliness. These results contribute for the development of safe preservatives for skin care products Doutorado Farmacologia Doutora em Farmacologia

Orientador: Maria Beatriz Puzzi Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Introdução: Nos últimos anos, tem-se observado o aumento no número de estudos relacionados ao processo de envelhecimento da pele, devido principalmente ao interesse da população em prevenir ou retardar o aparecimento dos sinais do tempo. O envelhecimento da pele é decorrente de um processo natural do corpo humano e sofre influência direta do background genético do indivíduo. Também pode sofrer com ação do ambiente externo, intensificando as dermatoses comuns do envelhecimento. Objetivo: Neste presente trabalho analisamos a expressão gênica de fibroblastos humanos originários de indivíduos jovens e idosos, mantidos em cultura celular de monocamada, a fim de se determinar um padrão gênico de envelhecimento da pele. Metodologias e métodos: Utilizando fibroblastos humanos primários, comparamos três modelos in vitro de envelhecimento, através da técnica de proliferação celular acelerada, radiação UVB e células provenientes de doadores idosos, com relação ao seu comportamento celular e gênico considerando 29 genes: CASP3, SIRT1, LMNA, COL1A1, COL1A2, COL3A1, COL4A1, COL7A1, MMP1, MMP2, MMP3, MMP7, MMP8, MMP9, MMP10, MMP12, MMP13, MMP14, TIMP1, TIMP2, TIMP3, TIMP4, IL1B, IL1A, IL6, IL8, IL10, TP53, PTGS2 relacionados ao processo de envelhecimento da pele. Resultados e discussão: Foi possível observar redução na velocidade de proliferação celular nos modelos de envelhecimento quando comparados ao controle jovem sem tratamento. Os resultados de expressão gênica foram analisados através da plataforma Ingenuity Pathway Analysis e 12 genes foram identificados como potenciais biomarcadores para o processo de envelhecimento da pele. Os genes COL1A1 e COL1A2, relacionados à síntese de colágeno tipo I, demonstraram inibição de expressão enquanto os genes MMP1 e MMP3, relacionados à degradação de matriz extracelular, apresentaram aumento, corroborando sua importância no processo de envelhecimento da pele. Os genes responsáveis pela síntese de citocinas pró- inflamatórias IL6, IL1A, IL1B e PTGS2 apresentaram inibição da expressão ao mesmo tempo em que o IL10, gene que codifica uma citocina anti-inflamatória, apresentou aumento, sugerindo que estas citocinas atuam no dano e recuperação da pele envelhecida. Além disso, os genes CXCL8, TP53 e LMNA também foram positivamente modulados, sugerindo possuir papel importante no processo de envelhecimento celular. Conclusão: Os modelos in vitro de envelhecimento de pele, quando analisados isoladamente, não apresentaram marcadores gênicos exclusivos porém, quando analisados conjuntamente, foi possível identificar 12 genes como biomarcadores comuns entre os modelos de envelhecimento, sendo eles COL1A1, COL1A2, CXCL8, IL6, IL10, IL1A, IL1B, LMNA, MMP1, MMP3, PTGS2, TP53. Deste modo, podemos concluir que é possível definir um padrão gênico de envelhecimento da pele em modelos de cultura celular in vitro, nas condições testadas Abstract: Introduction: In recent years, it has been observed an increase in the number of works related to skin aging, due mainly to the interest of the population on prevent or delay the signs of elderly on skin. Skin aging is the result of a natural process of human body and it is influenced by genetic background. It also can be influenced by external environment, intensifying regular dermatoses of elderly. Objective: In this present work, we analyzed the gene expression of human fibroblasts from young and elderly donors, maintained in monolayer cell culture, in order to determine genetic pattern of skin aging. Materials and Methodology: Using human primary fibroblasts, we compared three in vitro skin aging models - cell proliferation technique, UVB radiation and cells from elderly donors - regarding cellular and genetic behavior, using 29 genes: CASP3, SIRT1, LMNA, COL1A1, COL1A2, COL3A1, COL4A1, COL7A1, MMP1, MMP2, MMP3, MMP7, MMP8, MMP9, MMP10, MMP12, MMP13, MMP14, TIMP1, TIMP2, TIMP3, TIMP4, IL1B, IL1A, IL6, IL8, IL10, TP53, PTGS2 related to skin aging process. Results and discussion: It was possible to observe a decrease of cellular proliferation rate on aging models when compared with young cell control, without treatment. The results of gene expression were analyzed through Ingenuity Pathway Analysis platform and 12 genes were identified as common biomarkers of skin aging. The genes COL1A1 and COL1A2, related to collagen type 1 synthesis, demonstrated inhibition of expression while MMP1 and MMP3, related to extracellular matrix degradation, demonstrated increase, corroborating their importance in the skin aging. The genes responsible for pro inflammatory cytokines synthesis IL6, IL1A, IL1B and PTGS2 showed inhibition of expression at the same time that IL10 gene, which encode an anti-inflammatory cytokine, demonstrated increase suggesting that these cytokines can act on damage and recovery of aged skin. Furthermore, the genes CXCL8, TP53 and LMNA were also positively modulated, suggesting an important role on skin aging process. Conclusion: In vitro skin aging models, when individually analyzed, did not identify unique biomarkers however, when analyzed together, it was possible to identify 12 genes as common biomarkers for skin aging, COL1A1, COL1A2, CXCL8, IL6, IL10, IL1A, IL1B, LMNA, MMP1, MMP3, PTGS2, TP53. Thus, we can conclude that is possible to determine a genetic pattern of skin aging in cell culture in vitro models, regarding established conditions Doutorado Clínica Médica Doutora em Ciências

Orientador: Rodney Alexandre Ferreira Rodrigues Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: O Brasil é um país com grande variedade de espécies vegetais, o que permite a promoção de novos medicamentos à base de plantas medicinais (fito medicamentos), as quais podem conter múltiplas substâncias de interesse terapêutico. Dentre estas substâncias existem os óleos essenciais: compostos voláteis e de ampla aplicação farmacêutica, alimentícia e cosmética, porém que apresentam instabilidade. No meio farmacêutico, entretanto, existem estratégias para contornar estes fatores como a viabilização destes óleos em micropartículas ou em granulados. Para a produção de micropartículas pode-se utilizar a técnica de spray-drying, a qual atomiza e seca uma emulsão a temperaturas entre 110 e 300ºC, e para a granulação, o processo de adição de um agente aglutinante para gerar uma aglomeração dos componentes da formulação, seguido de secagem, propicia partículas com funcionalidade de proteção. Neste trabalho dois excipientes muito comuns na indústria farmacêutica (Lactose e Celulose microcristalina) foram utilizados para a produção de partículas contendo o óleo essencial de duas espécies brasileiras, a Erva-baleeira (Cordia verbenacea sinonímia Varronia verbenacea) e a Macela (Achyrocline satureioides) ¿ ambas com atividade anti-inflamatória e antimicrobiana. O objetivo deste trabalho foi produzir micropartículas e grânulos que auxiliassem na estabilidade de tais óleos, avaliando assim o óleo interno retido, a consistência dos grânulos produzidos, a umidade relativa e liberação in vitro destas formulações, assim como a análise dos principais compostos químicos por cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de Massas no decorrer de sua estocagem por 30 e 60 dias. Os granulados apresentaram retenção de 45% dos óleos empregados e maior liberação in vitro quando comparados às micropartículas, que retiveram 12%, porém as micropartículas demonstraram um perfil de liberação mais constante e umidade relativa menor (3% quando comparado a dos grânulos, que foi de 4 a 20%), tornando-as mais adequadas para sua veiculação em cápsulas duras. Ao final do teste, devido à baixa recuperação do óleo essencial, concluiu-se que, ainda que tenha existido uma retenção parcial dos óleos, ambas as partículas necessitam de otimização para que possam ser empregadas para manutenção da estabilidade dos óleos essenciais com o tempo Abstract: Brazil possess a large amount of plant species, of which can hold on a great variety of therapeutic compounds, including essential oils. These substances are volatile complexes with wide application in pharmaceutical, food and cosmetics industry, but present instability problems. However, there are some strategies on the pharmaceutical mean such as the granulation and the microparticulation that can be useful in the protection of these compounds. Spray-drying is a well-known technique that dries an atomized emulsion with temperatures ranging from 110-300 ° C generating microparticles or microspheres. Granulation can be considered an easy and low-cost technique, which consist of additioning an agglutinating agent to a powder mixture, followed by its drying, resulting in granules that provide protection. In this work two common pharmaceutical excipients will be tested (Lactose and Microcrystalline cellulose) in order to create particles containing essential oils from two Brazilian plants: Erva-baleeira (Cordia verbenacea synonymic Varronia verbenacea) and Macela (Achyrocline satureioides) ¿ both presenting antimicrobial and anti-inflammatory effects. The objective was to produce microparticles and granules that enhanced essential oil¿s stability by evaluating formulation¿s retention rate, granules integrity, relative humidity, in vitro release profile and chromatographic analysis during its storage for 30 and 60 days. The granules presented a higher retention rate (45%) and a higher amount of released oil when compared to the microparticles, which retained 12% of essential oil, however the microparticles showed a constant release of the oils and lower humidity values (3% compared to the granules, which varied from 4 to 20%), allowing its use on hard gelatine capsules. At the end of the test due to low essential oil concentrations it was concluded that, although the retention of oils was visible, both particles need optimization to enhance essential oil¿s stability Mestrado Clínica Médica Mestre em Ciências CAPES 3370/2017