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Title in Portuguese: Estudo dos efeitos de um polissacarídeo sulfatado isolado da alga marinha Solieria filiformis sobre os modelos de nocicepção e inflamação
Title: Study of effects of a sulfated polysaccharide isolated from the red seaweed Solieria filiformis on models of nociception and inflammation
Author: Araújo, Ianna Wivianne Fernandes de
Advisor(s): Benevides, Norma Maria Barros
Keywords: Química de macromoleculares
Algas marinhas
Carragenanas
Mediadores inflamatórios
Artrite
Hipernocicepção
Seaweeds
Carrageenans
Inflammatory mediators
Arthritis
Hypernociception
Artrite
Mediadores da Inflamação
Alga marinha
Issue Date: 2012
Citation: ARAÚJO, Ianna Wivianne Fernandes de. Estudo dos efeitos de um polissacarídeo sulfatado isolado da alga marinha Solieria filiformis sobre os modelos de nocicepção e inflamação. 2012. 210 f. Tese (Doutorado Biotecnologia -Renorbio) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
Abstract in Portuguese: Os polissacarídeos sulfatados (PS) de algas marinhas são reconhecidos como moléculas biologicamente ativas. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de uma fração polissacarídica sulfatada da alga marinha vermelha Solieria filiformis em modelos clássicos de nocicepção e inflamação aguda e no modelo experimental de artrite induzida por zymosan na articulação temporomandibular de ratos. No fracionamento dos PS totais em coluna de DEAE-celulose foram obtidas duas frações de PS (F I-0,5M e F II-0,75M), das quais a fração F I mostrou o maior rendimento de PS. A análise por cromatografia de permeação em gel das frações (F I e F II) apresentou picos heterogêneos e de elevada massa molar (1,12 x 105 e 2,95 x 105 g/mol, respectivamente). As frações foram caracterizadas estruturalmente por espectroscopia na região do infravermelho e identificadas como kappa- e iota-carragenanas, respectivamente. Camundongos Swiss machos pré-tratados com F I (1; 3 ou 9 mg/kg; i.v.), 30 min antes de receberem a injeção de ácido acético (0,8%), formalina (1%) ou 30 min antes do estímulo térmico, apresentaram resposta antinociceptiva (p<0,05) nas contorções induzidas por ácido acético e na segunda fase do teste da formalina, mas não aumentou o tempo de reação no teste da placa quente, sugerindo que sua ação antinociceptiva ocorre através de um mecanismo periférico. F I (1; 3 ou 9 mg/kg; s.c.) não mostrou efeito anti-inflamatório significativo quando administrada, 1h antes dos agentes flogísticos carragenana (500 µg/pata; 100 µL) ou dextrana (400 µg/pata; 100 µL), em ratos Wistar machos. Além disso, a atividade da mieloperoxidase revelou uma acumulação de neutrófilos marcados na pata em resposta ao tratamento com F I (1; 3 ou 9 mg/kg; 100 µL/pata). Nos ensaios da artrite induzida por Zy, os animais receberam F I (1; 3 ou 9 mg/kg; s.c.) 1 hora antes da indução da artrite (2 mg Zy/articulação; 40 µL) na articulação temporomandibular (ATM) esquerda dos ratos. Como grupos controles, os animais receberam salina estéril (40 µL; i.art.) ou indometacina (5 mg/kg; s.c.). A hipernocicepção mecânica na ATM foi avaliada através do aparelho von Frey elétrico nos tempos basal e 4 horas após indução da artrite. Na 6a hora, os animais foram eutanasiados e suas ATM lavadas para coleta do lavado articular e realização da contagem total de células. Posteriormente, as ATM foram removidas para as análises histológicas e extração do RNAm de COX-2, TNF-α, IL-1β e HO-1. O pré-tratamento com F I (1, 3 ou 9 mg/kg; s.c.) promoveu a redução da hiperalgesia facial na ordem de 69; 66,6 e 78,08%, respectivamente, quando comparado ao grupo Zy. Entretanto, F I (1, 3 ou 9 mg/kg; s.c.) não reduziu a inflamação na ATM, potencializando a expressão relativa do RNAm de COX-2, TNF-α, IL-1β e HO-1. Finalmente, F I (9 mg/kg; i.p.) não apresentou sinais de toxicidade quando administrada em camundongos. Portanto, a F I da alga marinha S. filiformis, mostrou-se como uma importante ferramenta biotecnológica no desenvolvimento de novos agentes farmacológicos, sem efeitos adversos importantes nos modelos experimentais estudados.
Abstract: The sulfated polysaccharides (SP) of seaweed are recognized as biologically active molecules. This study aimed to evaluate the effects of a sulfated polysaccharide from red seaweed Solieria filiformis in classical models of nociception and acute inflammation in the experimental model of arthritis induced by zymosan in the temporomandibular joint of rats. In fractionation of the total SP by column of DEAE-cellulose were obtained two fractions of SP (F I-0.5 M and F II-0.75 M), in which the fraction F I presented the highest yield of SP. The analysis by gel permeation chromatography of the fractions (F I and F II) showed heterogeneous peaks with high molecular mass (1.12 x 105 and 2.95 x 105 g/mol, respectively). The fractions were structurally characterized by Fourier transformed infrared and identified as kappa - and iota- carrageenans, respectively. Male Swiss mice pretreated with F I (1; 3 or 9 mg/kg; i.v.) 30 min before receiving an injection of 0.8% acetic acid, 1% formalin or 30 min prior to a thermal stimulation showed antinociceptive response (p<0.05) in acetic acid-induced writhing and in the second phase of the formalin test, but did not increase the reaction time in the hot plate test, suggesting that antinociceptive effect occurs through a peripheral mechanism. F I (1; 3 or 9 mg/kg; sc) showed no significant anti-inflammatory effect when administered 1 hour before the flogistic agents carrageenan (500 µg/paw; 100 µL) or dextran (400 µg/paw; 100 µL) in male Wistar rats. In addition, the myeloperoxidase activity revealed a marked neutrophil accumulation in the paw in response to treatment with F I (1, 3 or 9 mg/kg, 100 µL/paw). In the assays of arthritis induced by Zy, the animals received F I (1; 3 or 9 mg/kg; s.c.) 1 hour before induction of arthritis (Zy 2 mg/joint; 40 uL) into the left temporomandibular joint (TMJ). As control groups, the animals received saline (40 µL; i.art.) or indomethacin (5 mg/kg; s.c.). Mechanical hypernociception in the TMJ was evaluated by von Frey electric apparatus in the basal time and 4 hours after induction of arthritis. At the 6th hour, the rats were euthanized and the TMJ cavity was washed to collect the synovial fluid and excised for histological analysis, and extraction of the mRNA from COX-2, TNF-α, IL-1β and HO-1. Pretreatment with F I (1, 3 or 9 mg/kg; s.c.) caused a reduction of facial hyperalgesia of 69, 66.6 and 78.08% respectively, compared to group Zy. However, F I (1; 3 or 9 mg/kg; s.c.) did not reduce the inflammation in the TMJ, increasing the relative expression of mRNA for COX-2, TNF-α, IL-1β and HO-1. Finally, F I (9 mg/kg; i.p.) did not show significant signs of toxicity when administrated in mice. Therefore, the F I of seaweed S. filiformis, showed to be an important biotechnological tool in the development of new pharmacological agents, without significant adverse effects in experimental models studied.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16953
metadata.dc.type: Tese
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