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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/53601| Type: | Tese |
| Title: | Estrutura e mecanismo molecular envolvido no efeito anti-inflamatório de uma fração polissacarídica sulfatada de Gracilaria birdiae |
| Title in English: | Structure and molecular mechanism underlying anti-inflammatory effect of sulfated polysaccharide fraction from Gracilaria birdiae |
| Authors: | Soares, Vitória Virgínia Magalhães |
| Advisor: | Benevides, Norma Maria Barros |
| Keywords: | Macroalga vermelha;Agarana sulfatada;Inflamação;Estresse oxidativo;Via fator nuclear κB |
| Issue Date: | 2020 |
| Citation: | SOARES, Vitória Virgínia Magalhães. Estrutura e mecanismo molecular envolvido no efeito anti-inflamatório de uma fração polissacarídica sulfatada de Gracilaria birdiae. 2020. 107 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | As algas marinhas são fontes de compostos bioativos e vêm despertando interesse devido às suas aplicações cosmecêuticas, nutracêuticas, biotecnológicas e farmacológicas. Dentre esses compostos, destacam-se os polissacarídeos sulfatados (PS), os quais possuem propriedades anticoagulante, antioxidante, antiviral, atuam na neuroproteção e como agentes anti-inflamatórios. O polissacarídeo sulfatado da alga marinha vermelha Gracilaria birdiae possui efeito anti-inflamatório. No entanto, seus mecanismos não foram elucidados claramente. Assim, os objetivos deste estudo foi caracterizar uma fração polissacarídica sulfatada de G. birdiae (FI-Gb) avaliando os mecanismos envolvidos no seu efeito anti-inflamatório. Inicialmente, os polissacarídeos sulfatados totais (PST) foram extraídos na presença da enzima proteolítica papaína, fracionados por cromatografia de troca iônica em coluna de DEAE-celulose e a fração obtida teve sua estrutura caracterizada por métodos espectroscópicos. Para a avaliação do efeito anti- inflamatório de FI-Gb e de seu mecanismo de ação, foram realizados ensaios de edema de pata induzidos por agentes inflamatórios. O estresse oxidativo foi avaliado pela determinação do conteúdo de nitrito/nitrato, níveis de peroxidação lipídica e produção de glutationa reduzida (GSH). Além disso, a interação de FI-Gb com E-selectina foi verificada por meio de docagem molecular. Os níveis de expressão de genes envolvidos no processo inflamatório (TNF-α, IL-1β, IL-6, COX-2, iNOS, HO-1, IL-10 e NF-κB) foram analisados por PCR em tempo real. Os resultados revelaram que FI-Gb é constituída principalmente por unidades repetitivas de β-D-galactopiranose-4-sulfato- (1→4)-3,6-anidro-α-L-galactopiranose, apresentando massa molar estimada em 189.5 kDa. O pré-tratamento com FI-Gb, na dose de 5 mg/Kg, inibiu o edema de pata induzido por carragenana, dextrana, histamina, serotonina, composto 48/80 e L-arginina, em 76,1%, 34%, 33,6%, 15%, 28% e 65,4%, respectivamente. Por outro lado, FI-Gb não foi eficaz na redução do edema induzido por bradicinina. A docagem molecular indicou que FI-Gb pode interagir com a E-selectina, reduzindo a migração leucocitária para o foco inflamatório. Em adição, as análises dos parâmetros bioquímicos revelaram que FI-Gb reduziu a produção de óxido nítrico e malondialdeído e aumentou os níveis de GSH. Por fim, FI-Gb diminuiu a expressão gênica de citocinas e mediadores pró-inflamatórios (TNF-α, IL-1β, IL-6, iNOS, COX-2 e NF-κB) e aumentou a expressão de genes anti- inflamatórios (IL-10 e HO-1), quando comparados com o grupo carragenana. Desta forma, FI-Gb possui efeito anti-inflamatório e pode atuar em múltiplos alvos nas vias da resposta inflamatória. |
| Abstract: | Seaweeds are sources of bioactive compounds and has attracted interest due to their cosmeceutical, nutraceutical, biotechnological and pharmacological applications. Among these compounds, we can emphasize the sulfated polysaccharides (SP), which have anticoagulant, antioxidant, antiviral properties, act on neuroprotection and as anti- inflammatory agents. The sulfated polysaccharides from alga Gracilaria birdiae has shown anti-inflammatory activity, but its mechanism has not been elucidated clearly. Thus, this study aims to characterize a sulfated polysaccharide fraction of G. birdiae (Gb- FI) and to evaluate the molecular mechanisms involved in its anti-inflammatory effect. Initially, the total sulfated polysaccharides (TSP) were extracted in the presence of the proteolytic enzyme papain, fractionated by ion exchange chromatography with DEAE- cellulose column and the fraction obtained was characterized by spectroscopic methods. To determine the anti-inflammatory effect of Gb-FI and its mechanism, were performed paw edema assays induced by various inflammatory agents. To evaluate the oxidative stress, biochemical dosages were performed, such as determination of nitrite/nitrate content, lipid peroxidation levels and reduced glutathione (GSH) production. Besides that, the interaction of Gb-FI with E-selectin was verified by molecular docking. The levels of genes expression involved in the inflammatory process (TNF-α, IL-1β, IL-6, COX-2, iNOS, HO-1, IL-10 and NF-κB) were analyzed by real time PCR. The results revealed that Gb-FI is formed mainly of repeating units β-D-galactopyranose-4-sulfate- (1→4)-3,6-anhydro-α-L-galactopyranose, with molar mass of 189.5 kDa. Pretreatment with Gb-FI, at the dose of 5 mg/Kg, inhibited the rat paw edema induced by carrageenan, dextran, histamine, serotonin, compound 48/80 and L-arginine, in 76.1%, 34%, 33.6%, 15%, 28% and 65.4%, respectively. Differently, FI-Gb was not effective in reducing bradykinin-induced edema. Molecular docking indicated that Gb-FI may interact with E- selectin, reducing the leukocyte recruitment to the inflammatory focus. In addition, biochemical parameters revealed that Gb-FI decreased the production of nitric oxide and malondialdehyde and increased the GSH levels. Finally, Gb-FI downregulated proinflammatory cytokines and mediators (TNF-α, IL-1β, IL-6, iNOS, COX-2 e NF-κB) and upregulated anti-inflammatory genes (IL-10 and HO-1), compared with carrageenan group. Thus, Gb-FI has anti-inflammatory effect and can act on multiple targets in the inflammatory response pathways. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/53601 |
| Appears in Collections: | DBBM - Teses defendidas na UFC |
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