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Type: Dissertação
Title: Estudo do efeito vascular de um novo complexo de rutênio em aorta de ratos
Title in English: Study of the vascular effect of a new ruthenium complex in the aorta of rat.
Authors: Silva, Francisca Amanda de Oliveira
Advisor: Jorge, Roberta Jeane Bezerra
Keywords in Brazilian Portuguese : Óxido Nítrico;Doenças Cardiovasculares;Canais de Potássio
Keywords in English : Nitric Oxide;Cardiovascular Diseases;Potassium Channels
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
Issue Date: 2023
Citation: SILVA, Francisca Amanda de Oliveira Silva. Estudo do efeito vascular de um novo complexo de rutênio em aorta de ratos. 2023. 74 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/ 76422. Acesso em: 07 mar. 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: As Doenças cardiovasculares (DCV) representam um significativo desafio na saúde pública, sendo a principal causa de morte no Brasil. Frequentemente o desenvolvimento destas doenças estão associadas a disfunções endoteliais causadas pela diminuição ou desequilíbrio na liberação de óxido nítrico (NO). Complexos de rutênio têm sido objeto de intensas investigações devido a sua capacidade de liberação de NO. Em vista disso, a busca por novos compostos que tenham a capacidade de agir modulando a resposta relaxante dos vasos sanguíneos é de extrema importância para a elaboração de estratégias terapêuticas que visem a prevenção e tratamento de fisiopatologias cardiovasculares. Diante disso, o trabalho objetivou estudar o efeito vascular do novo complexo de rutênio [Ru(bpy)2(Bzim)NO](PF6)3 (FOR0803), em uma metodologia ex vivo, e in sílico por meio de docagem molecular. O projeto foi aprovado pela CEUA/NPDM sob protocolo nº 30051221-0. Nos ensaios de reatividade vascular utilizou-se a metodologia ex vivo de banho de órgãos isolados, onde os segmentos de artéria aorta de ratos com endotélio íntegro ou desnudo foram pré-contraídas com Cloreto de potássio (KCl 60 mmol/L) (n=6) ou com fenilefrina (PHE, 1 µmol/L) (n=6) com posterior realização de uma curva concentração-efeito cumulativa com o FOR0803 (3,16-10 a 10-5 M). Para caracterizar o mecanismo de ação realizou-se uma préincubação com os inibidores ODQ, L-NAME, Wortmanina, Hidroxocobalamina e Lcisteína, para estudar a participação das vias do óxido nítrico (NO/GCs/GMPc) e com Tetraetilamônio, 4-aminopiridina, e Glibenclamida, para estudar as vias de canais de potássio. Na estatística descritiva as diferenças estatísticas entre dois grupos foram analisadas através do teste t de Student para amostras independentes, para a comparações de três ou mais grupos utilizou-se ANOVA, associado ao teste de comparações múltiplas de Dunnett ou Tukey, considerando estatisticamente significativos valores de p<0,05. Os dados foram analisados e os gráficos foram construídos utilizando o software estatístico GraphPad® Prism v 8.0. Para a análise in sílico realizou-se simulações de docagem molecular. Os resultados mostraram que o FOR0803 apresentou um efeito vasorrelaxante maior em anéis de aorta pré-contraídas com fenilefrina em comparação ao controle, no entanto em preparações pré-contraídas com cloreto de potássio o composto demonstrou uma redução nesse efeito. Ademais, os resultados apontaram que o efeito vasorrelaxante do FOR0803 foi independente de endotélio. Ao ser pré-incubado com os inibidores ODQ e Hidroxocobalamina o composto teve seu efeito vasorrelaxante abolido, demonstrando uma perda significativa na sua potência e eficácia, e quando pré-incubado com os demais inibidores L-NAME, Wortmanina, L-cisteína, TEA, 4-AP, e Glibenclamida apresentou uma perda significativa de potência. Esses achados indicam que o efeito vasorrelaxante principal ocorre via estimulação da enzima guanilato ciclase solúvel (GCs) e doação de NO, podendo também atuar de forma parcial por meio de vias subjacentes. A docagem molecular mostrou que a interação do FOR0803 com GCs apresentou dados de afinidade aceitáveis (abaixo de -6,0 kcal/mol) capazes de se ligar firmemente com as macromoléculas-alvo. Conclui-se que o FOR0803 é um possível doador de NO e ativador da via NO/GCs, e age de forma parcial em canais de K+.
Abstract: Cardiovascular diseases (CVD) represent a significant challenge in public health, being the main cause of death in Brazil. Often the development of these diseases is associated with endothelial dysfunction caused by a decrease or imbalance in the release of nitric oxide (NO). Ruthenium complexes have been the subject of intense investigations due to their ability to release NO. In view of this, the search for new compounds that have the ability to act by modulating the relaxing response of blood vessels is extremely important for the development of therapeutic strategies aimed at the prevention and treatment of cardiovascular pathophysiology. Therefore, the work aimed to study the vascular effect of the new ruthenium complex [Ru(bpy)2(Bzim)NO](PF6)3 (FOR0803), in an ex vivo methodology, and in silico through molecular docking. The project was approved by CEUA/NPDM under protocol nº 30051221-0. In vascular reactivity assays, the ex vivo isolated organ bath methodology was used, where the aorta artery segments of rats with intact or denuded endothelium were pre-contracted with potassium chloride (KCl 60 mmol/L) (n=6) or with phenylephrine (PHE, 1 µmol/L) (n=6) with subsequent performance of a cumulative concentration-effect curve with FOR0803 (3.16-10 to 10-5 M). To characterize the mechanism of action, a pre-incubation was carried out with the inhibitors ODQ, L-NAME, Wortmannin, Hydroxocobalamin and L-cysteine, to study the participation of the nitric oxide pathways (NO/GCs/cGMP) and with Tetraethylammonium, 4-aminopyridine, and Glibenclamide, to study the potassium channel pathways. In descriptive statistics, statistical differences between two groups were analyzed using Student's t test for independent samples, for comparisons of three or more groups, ANOVA was used, associated with Dunnett's or Tukey's multiple comparisons test, considering statistically significant values of p<0.05. Data were analyzed and graphs were constructed using the statistical software GraphPad® Prism v 8.0. For in silico analysis, molecular docking simulations were carried out. The results showed that FOR0803 had a greater vasorelaxant effect in aortic rings pre-contracted with phenylephrine compared to the control, however in preparations pre-contracted with potassium chloride the compound demonstrated a reduction in this effect. Furthermore, the results demonstrated that the vasorelaxant effect of FOR0803 was independent of endothelium. When pre-incubated with the inhibitors ODQ and Hydroxocobalamin, the compound had its vasorelaxant effect abolished, demonstrating a significant loss in its potency and effectiveness, and when pre-incubated with the other inhibitors L-NAME, Wortmannin, L-cysteine, TEA, 4-AP, and Glibenclamide showed a significant loss of potency. These findings indicate that the main vasorelaxant effect occurs via stimulation of the enzyme soluble guanylate cyclase (GCs) and NO donation, and may also act partially through underlying pathways. Molecular docking showed that the interaction of FOR0803 with GCs presented acceptable affinity data (below -6.0 kcal/mol) capable of firmly binding with the target macromolecules. It is concluded that FOR0803 is a possible NO donor and activator of the NO/GCs pathway, and acts partially on K+ channels.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76422
Author's ORCID: https://orcid.org/0009-0005-0478-9920
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/9392630968141586
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2703-4302
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/5616845340608352
Access Rights: Acesso Aberto
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