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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/59110
Type: | Dissertação |
Title: | Efeito protetor do óleo essencial de Cymbopogon citratus na injúria de células renais induzidas por isquemia e reperfusão: estudo in vitro e in silico |
Title in English: | Protective effect of Cymbopogon citratus essential oil on ischemia-reperfusion-induced kidney cell injury: in vitro and in silico study |
Authors: | Sousa, Duaran Lopes |
Advisor: | Martins, Alice Maria Costa |
Co-advisor: | Sampaio, Tiago Lima |
Keywords: | Lesão Renal Aguda;Monoterpenos;Proteína Nrf2;Proteínas c-Raf |
Issue Date: | 28-May-2021 |
Citation: | SOUSA, D. L. Efeito protetor do óleo essencial de Cymbopogon citratus na injúria de células renais induzidas por isquemia e reperfusão: estudo in vitro e in silico. 2021. 93 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | A injúria renal por isquemia e reperfusão (I/R) é uma das principais causas de lesão renal aguda (LRA) com progressão relacionada ao dano oxidativo, inflamação e morte celular, principalmente de células tubulares. Diferentes vias de sinalização estão envolvidas nesse processo, como as vias de transcrição Ras/Raf1/ERK e Nrf2-Keap1. Neste sentido, diversas estratégias antioxidantes têm sido estudadas para prevenir ou minimizar os danos ocasionados pela I/R. O óleo essencial de Cymbopogon citratus possui como componente majoritário o citral, formado por isômeros geométricos: trans-geranial e cis-neral que são descritos por apresentar atividade anti-inflamatória, antioxidante e potencial de modular as vias de transcrição citadas. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito citoprotetor do óleo essencial de Cymbopogon citratus sobre células tubulares proximais da linhagem LCC-MK2 em um modelo de I/R in vitro, além de investigar in silico a interação dos isômeros do citral, componentes majoritários do óleo, nas vias de sinalização celular. As células foram expostas a um meio privado de glicose, piruvato e soro bovino fetal e submetidas a 24 horas de hipóxia, utilizando uma câmara de anaerobiose. Em seguida, foi feita a reoxigenação e suplementação do meio de cultura, seguida pelo tratamento com o óleo essencial por mais 24 horas. A viabilidade celular foi avaliada pelo ensaio de redução do 3-(4,5-Dimetiltiazol-2-il)-2,5-Difeniltetrazólio (MTT). Para avaliação de mecanismo de morte celular, produção de ERO intracelular e mudança do potencial transmembrânico mitocondrial foram utilizadas técnicas de citometria de fluxo. Um marcador de lesão renal de células tubulares proximais, a molécula de injúria renal-1 (KIM-1), foi determinado a partir do sobrenadante celular. Alterações ultraestruturais foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise dos modelos in silico dos isômeros do citral foram feitas por docking molecular e ferramentas de predição farmacocinética e toxicológica. Os resultados mostraram um efeito citoprotetor do óleo essencial de Cymbopogon citratus pelo aumento da viabilidade celular, redução de ERO intracelulares e reestabelecimento do potencial transmembrânico mitocondrial após isquemia e reoxigenação. O tratamento na concentração de 125 μg/mL diminuiu a liberação de KIM-1 e atenuou o dano ultraestrutural causado pela I/R. Os isômeros do citral apresentam maior afinidade à proteína Raf1 que à Keap1, com maior número de ligações hidrofóbicas e energia livre de ligação. Os estudos farmacocinéticos não revelaram diferenças entre os isômeros. |
Abstract: | Renal injury due to ischemia and reperfusion (I / R) is one of the main causes of acute kidney injury (AKI) with progression related to oxidative damage, inflammation and cell death, mainly of tubular cells. Different signaling pathways are involved in this process, such as the Ras / Raf1 / ERK and Nrf2-Keap1 transcription pathways. Several antioxidant strategies have been studied in order to prevent or minimize the damage caused by I / R. The essential oil of Cymbopogon citratus has citral as its major component, formed by geometric isomers: trans-geranial and cis-neral. These are described as having anti-inflammatory, antioxidant and potential to modulate the aforementioned transcription pathways. The objective of this study was to evaluate the cytoprotective effect of Cymbopogon citratus essential oil on proximal tubular cells of the LCC-MK2 lineage in an in vitro I / R model, in addition to investigating the interaction of citral isomers, major components of oil, in cell signaling pathways. The cells were exposed to a medium deprived of glucose, pyruvate and fetal bovine serum and subjected to 24 hours of hypoxia, using an anaerobic chamber. Then, reoxygenation and supplementation of the culture medium was performed, followed by treatment with essential oil for another 24 hours. Cell viability was assessed by the 3- (4,5-Dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium (MTT) reduction assay. Flow cytometry techniques were used to evaluate the mechanism of cell death, intracellular ROS production and change in mitochondrial transmembrane potential. A marker of renal damage to proximal tubular cells, the renal injury-1 molecule (KIM-1), was determined from the cell supernatant. Ultrastructural changes were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The analysis of the silica models of the citral isomers were performed by molecular docking and pharmacokinetic prediction tools. The results showed a cytoprotective effect of Cymbopogon citratus essential oil by increasing cell viability, reducing intracellular ROS and restoring mitochondrial transmembrane potential after ischemia and reoxygenation. The treatment at a concentration of 125 μg/ml decreased the release of KIM-1 and attenuated the ultrastructural damage caused by I / R. Citral isomers have a greater affinity for the Raf1 protein than for Keap1, with a greater number of hydrophobic bonds and free binding energy. Pharmacokinetic studies did not reveal differences between isomers. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59110 |
Appears in Collections: | PPGF - Dissertações defendidas na UFC |
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