PPBIOTEC - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
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Resultados da Pesquisa
Item Associação de métodos espectrofotométricos e eletroanalítico para avaliação do potencial antioxidante de isobenzofuran-1(3H)-onas sobre culturas primárias de neurônios hipocampais.(2020) Teixeira, Aniely dos Reis; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Oliveira, Laser Antônio Machado de; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Santos, Orlando David Henrique dos; Sartori, Sirlene Souza RodriguesO sistema nervoso central, principal sistema de regulação das atividades fisiológicas, pode ser fortemente acometido por processos patológicos gerados pelo desequilíbrio redox que culminam no desenvolvimento de doenças neurodegenerativas. Dentre essas, a mais prevalente, a doença de Alzheimer, acomete um grande número de pessoas impactando fortemente nos recursos públicos destinados à saúde. O desequilíbrio redox gera acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs), que interferem diretamente na viabilidade das células nervosas. Estudos do nosso grupo de pesquisa mostraram que uma classe de compostos conhecidos como isobenzofuran-1-(3H)-onas (F12) apresentam ação antioxidante capaz de reduzir os danos ocasionados pelo desequilíbrio redox induzido. Neste trabalho avaliamos o efeito antioxidante de isobenzofuran-1-(3H)-onas sintéticas estruturalmente semelhantes (F15 e F16) sobre culturas primárias de neurônios do hipocampo obtidos de embriões E17 de camundongos C57BL/6, assim como seus potenciais de oxidação através da voltametria cíclica (VC). Para isto as culturas foram pré-tratadas com diferentes concentrações de isobenzofuran-1-(3H)-onas e submetidas ao desequilíbrio redox utilizando o peróxido de hidrogênio. Após a indução foram realizados ensaios de viabilidade celular, mensuração de EROs e peroxidação lipídica das membranas para avaliar a ação dos compostos sobre a cultura primária de neurônios hipocampais. De forma a complementar e confirmar os ensaios espectrofotométricos foi realizada a VC, método eletroanalítico para determinação do potencial de oxidação (Eo) e consequentemente a capacidade antioxidante. O composto F15 foi capaz de reduzir as EROs e os danos causados aos lipídeos da membrana. Os resultados dos ensaios espectrofotométricos foram corroborados pela VC que permitiram caracterizar o composto F15 como potencial antioxidante. Assim, outros estudos devem ser realizados para melhor caracterizar a ação antioxidante desses compostos e torná-los possíveis candidatos a fármacos para uso na terapia de doenças neurodegenerativas.Item Estudo botânico, fitoquímico e avaliação in silico e in vitro de atividades biológicas de folhas de Humulus lupulus L. (Cannabaceae) cultivadas no Brasil.(2020) Silva, Regislainy Gomes da; Souza, Gustavo Henrique Bianco de; Sousa, Hildeberto Caldas de; Souza, Gustavo Henrique Bianco de; Costa, Fernando Batista da; Leite, João Paulo Viana; Martucci, Maria Elvira Poleti; Souza, Thiago Belarmino deA espécie Humulus lupulus L. (lúpulo) possui grande importância na indústria cervejeira, sendo suas flores femininas utilizadas para conferir o amargor e aroma característicos da bebida. Suas folhas são um subproduto agrícola, de potencial relevante. Devido à sua histórica utilização medicinal, é válido investigar outras possíveis aplicações biológicas. Nesse contexto, foram realizados estudos botânicos, fitoquímicos, predição de atividades biológicas e citotoxicidade de suas folhas. A coleta foi realizada em Baependi-MG e a exsicata depositada (OUPR 29768). Folhas adultas foram fixadas em FAA70 e armazenadas em etanol 70%, para os estudos botânicos. Outra parte do material foi seca, pulverizada e extraída em etanol, extrato etanólico bruto (EEB), que foi submetido a fracionamentos, obtendo-se frações hexânica (FH) e hidrometanólica (HM). A identificação das substâncias se deu por técnicas hifenadas. Foi realizada também a quantificação de fenólicos e flavonoides, bem como determinação da atividade sequestrante de radical DPPH. Os estudos in silico foram realizados através dos softwares Pass on line e Active-IT. Ao corte transversal, as folhas apresentaram mesofilo heterogêneo, com idioblastos cristalíferos contendo drusas; estômatos anomocíticos, somente na face abaxial, tricomas tectores em ambas as faces e glandulares apenas na face abaxial, sendo providos de cistólitos na epiderme adaxial. A quantificação de fenólicos e flavonoides no EEB foi 75,40 ± 8,04 mg EAG/g e 0,96 ± 0,12 mg ER/g, respectivamente; e na fração HM, os teores foram 89 ± 6,15 mg EAG/g e 7,13 ± 1,07 mg ER/g. Na avaliação do potencial antioxidante, obtevese CE50 de 105,60 µg/mL, 675,71 µg/mL e 126,72 µg/mL para o EEB, FH e HM. Através das análises por CLUE-DAD-EM/EM, foram identificados os flavonoides astragalina, nicotiflorina, caempferol-7-O-rutinosídeo, robinina, hiperina, rutina, quercetina-7-Orutinosídeo e mangaslina. EEB (800 µg/mL) e HM (1200 µg/mL) reduziram a viabilidade celular da linhagem T24 e estimularam o crescimento de MRC5 a 25 µg/mL, evidenciando a citotoxicidade seletiva. Após 24h de tratamento, não foi observada parada no ciclo celular em T24. A predição da atividade biológica dos flavonoides apresentou potenciais atividades antitumoral, citotóxica, entre outras. EEB reduziu a viabilidade das linhagens SK-mel-147 e HaCat (500 µg/mL), FH apresentou maior citotoxicidade em células tumorais, e, HM em células não tumorais.Item Avaliação in vitro da atividade protetora de Isobenzofuran-1 (3h)-onas sintéticas sobre cultura primária de neurônios hipocampais submetidos ao estresse oxidativo.(2018) Ribeiro, Iara Mariana Léllis; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Oliveira, Laser Antônio Machado de; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Menezes, Cristiane Alves da Silva; Costa, Daniela CaldeiraNo estado fisiológico do organismo, existe um equilíbrio entre a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO’s) e a sua neutralização pelos sistemas antioxidantes. Quando esse equilíbrio é perdido é gerada uma condição conhecida como estresse oxidativo. Essa condição está ligada à patogênese de várias doenças neurodegenerativas, tais como a doença de Alzheimer (DA), pois no quadro de estresse oxidativo, os neurônios são profundamente danificados pelos radicais livres através de um processo denominado peroxidação lipídica. Por isso, os organismos desenvolveram defesas contra as propriedades tóxicas do oxigênio. Uma primeira linha de defesa é proporcionada por um sistema de enzimas antioxidantes e substâncias antioxidantes não enzimáticas. Existem também os antioxidantes exógenos, que podem ser compostos naturais ou sintéticos. As isobenzofuran-1(3H)-onas fazem parte de uma classe de compostos químicos de natureza heterocíclica com atividade antioxidante. Com isso, esse trabalho teve o propósito de avaliar a atividade protetora de isobenzofuran-1(3H)-onas sintéticas em culturas primárias de neurônios hipocampais submetidos ao estresse oxidativo. Para o estabelecimento das culturas foram utilizados embriões de camundongos C57BL/6 com 17 dias de desenvolvimento (E17). Após estabelecimento das culturas, foi analisado a citotoxicidade e a viabilidade celular, a mensuração intracelular de ERO’s e a peroxidação lipídica das culturas tratadas e não tratadas com as isobenzofuran-1(3H)-onas (compostos F12 e F14). A cultura primária de neurônios hipocampais estabelecida apresentou quatro estágios principais de desenvolvimento da célula nervosa, principalmente no que se refere à morfologia. No teste com o MTT foi observado que, nas células tratadas, a citotoxicidade foi menor nas três concentrações analisadas, 50 μM, 100 μM e 150 μM, sendo essa citotoxicidade ainda menos na concentração de 100 μM. No ensaio de viabilidade celular, as culturas previamente tratadas tiveram amento no número de células vivas, sendo esse aumento mais evidente, na concentração de 100 μM, dos dois compostos. Na análise dos níveis intracelulares de ERO’s os resultados encontrados mostram que o pré-tratamento com os compostos foi capaz de diminuir os níveis de ERO’s. A intensidade da fluorescência verde do composto BODIPY581/591 C11 foi significativamente reduzida nas culturas previamente tratadas com os compostos F12 e F14 nas três concentrações. Sendo assim, esse estudo demonstrou um bom desempenho das isobenzofuran-1(3H)-onas como antioxidantes e sugere que os compostos F12 e F14 podem representar um componente adicional na terapêutica para o tratamento de distúrbios neurodegenerativos, que são impulsionados pelo aumento da produção de ERO´s. Entretanto, mais estudos são necessários para elucidar os mecanismos envolvidos na ação das isobenzofuran-1(3H)-onas.Item Desenvolvimento de nanoemulsão a partir do óleo essencial de folhas de Cymbopogon densiflorus (Steud.) Stapf. : avaliação da sazonalidade e atividades biológicas.(2015) Seibert, Janaína Brandão; Santos, Orlando David Henrique dos; Souza, Gustavo Henrique Bianco de; Conceição, Edemilson Cardoso da; Andrade, Milton Hércules Guerra deSubstâncias químicas presentes especificamente em plantas podem apresentar diferentes propriedades biológicas e serem utilizadas como princípios ativos no desenvolvimento de novos produtos. Cymbopogon densiflorus é utilizada popularmente no tratamento de várias enfermidades e estudos sobre o óleo essencial desta espécie revelaram os monoterpenos como sendo seus principais constituintes. Este trabalho teve o propósito de desenvolver nanoemulsões contendo o óleo essencial de folhas de C. densiflorus, seguido do estudo da sazonalidade e avaliação de atividades biológicas. O óleo essencial foi obtido pela hidrodestilação das partes aéreas desta espécie e a sazonalidade foi analisada a cada dois meses por CG/EM. Os maiores rendimentos do óleo foram obtidos entre o período de novembro a março, havendo manutenção de mais de 90% da sua composição para todo o período analisado. As nanoemulsões foram preparadas através do método de inversão de fases, apresentando um aspecto branco leitoso e homogêneo. Amostras da formulação foram avaliadas quanto ao tamanho médio das partículas, obtendo valores em torno de 76 nm e índice de polidispersão inferior a 0,1. O valor médio do pH foi de 3,277 e um perfil de condutividade elétrica característico da inversão de fases foi observado. O potencial zeta foi próximo de -9 mV e o comportamento reológico evidenciou-se do tipo newtoniano. Além disso, a nanoemulsão demonstrou ser estável após submissão ao estresse térmico e centrifugação. A avaliação qualitativa da atividade antimicrobiana foi realizada a partir do ensaio de difusão em disco, utilizando-se cepas das bactérias Escherichia coli ATCC25922, Staphylococcus aureus ATCC25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC27853, além da levedura Candida albicans ATCC14408. Todos os microrganismos foram sensíveis ao óleo essencial e, posteriormente, essa propriedade foi quantificada pela técnica da microdiluição seriada. A atividade antioxidante foi avaliada por meio do método de sequestro de radicais livres e os valores da CI50% da quantidade inicial de DPPH para o ácido gálico, óleo essencial e nanoemulsão foram equivalentes a 1,09x10-3; 14,689 e 73,840 mg/mL, respectivamente. E, por fim, o potencial alelopático foi determinado através de bioensaios de germinação sobre sementes de alface (Lactuca sativa), pepino (Cucumis sativus) e tomate (Lycopersicum esculentum). O óleo puro e sua forma nanoemulsionada apresentaram valores efetivos da CI50% da germinação e do crescimento da raiz para todas as sementes. Desta forma, foi possível demonstrar a viabilidade de preparar nanoemulsões contendo o óleo essencial de folhas de C. densiflorus e a capacidade destas em manter ou até mesmo aumentar o efetivo desempenho do óleo diante das propriedades antimicrobiana, antioxidante e alelopática.Item Avaliação do estresse oxidativo e defesas antioxidantes em células HepG2 infectadas pelo Caraparu vÍrus (Bunyaviridae).(2016) Almeida, Letícia Trindade; Magalhães, Cíntia Lopes de Brito; Costa, Daniela Caldeira; Sousa, Lirlândia Pires deO Caraparu virus (CARV) é um arbovírus, membro do grupo C, da família Bunyaviridae. Em países da América do Sul, o CARV é um importante agente causador de doença febril em humanos e tem causado surtos múltiplos e notáveis nas últimas décadas. Entretanto, pouco se sabe sobre a patogênese característica desse vírus. Uma vez que estudos prévios têm sugerido que o estresse oxidativo, como parte da resposta celular do hospedeiro, pode desempenhar um papel importante na patogênese da infecção por uma variedade de vírus, esse trabalho teve como objetivo investigar se esse evento pode estar relacionado também a infecção pelo CARV. Para tal, foram utilizadas células humanas hepáticas (HepG2), uma vez que, em modelo animal, o CARV já se mostrou capaz de multiplicar em células do fígado e causar hepatite. Como esperado, as células HepG2 foram susceptíveis e permissivas à infecção pelo CARV. Em seguida, em células controles e infectadas, em diferentes tempos, foram avaliados os seguintes parâmetros: produção de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs); níveis do biomarcador de estresse oxidativo Malondialdeído (MDA); atividade e expressão gênica das enzimas antioxidantes Superóxido Dismutase (SOD) e Catalase (CAT); níveis de Glutationa total (GSH) e expressão gênica da citocina IL-6. Houve um aumento na produção das EROs nas células infectadas 15, 24 e 48 horas pós-infecção (hpi). Apesar desse aumento na produção de EROs, não houve alteração nos níveis de MDA nas células infectadas, nos diferentes tempos analisados. Por outro lado, a infecção pelo CARV alterou o status antioxidante celular, de diferentes maneiras, nos diferentes tempos. A atividade da enzima SOD mostrou-se aumentada no tempo de 6 hpi, diminuída no tempo de 15 hpi e novamente aumentada 48 hpi. Já a expressão gênica de SOD-1 aumentou nas células infectadas 48 hpi. A atividade da enzima CAT mostrou-se aumentada 24 hpi e diminuída 48 hpi e os níveis de expressão do seu RNAm não alteraram nos diferentes grupos. Ainda, níveis de Glutationa aumentaram 15 hpi e diminuíram 24 e 48 hpi. Com relação ao perfil inflamatório, a infecção causou um aumento na expressão gênica de IL-6, nos tempos de 15, 24 e 48 hpi. Assim, esse trabalho sugere que, nesse modelo de infecção pelo CARV, ocorre a produção de EROs e alteração no status antioxidante celular, mas sem dano oxidativo evidente.Item Avaliação do estresse oxidativo e defesas antioxidantes em macrófagos murinos após infecção pelo Mayaro virus (Togaviridae).(2016) Caetano, Camila Carla da Silva; Magalhães, Cíntia Lopes de Brito; Bezerra, Frank Silva; Fonseca, Flávio Guimarães daO Mayaro virus (MAYV) é membro da família Togaviridae, gênero Alphavirus. Em humanos, o MAYV causa a Febre Mayaro, doença que apresenta sintomas parecidos com a dengue e outras arboviroses, com exceção das artralgias e artrites persistentes, que são sintomas característicos da infecção pelos Alphavirus. Embora a Febre Mayaro seja importante em termos de saúde pública, os mecanismos que contribuem para a sua patogênese ainda são pouco elucidados. Neste contexto, trabalhos da literatura têm demostrado que o estresse oxidativo pode contribuir para a patogênese de muitos vírus. O estresse oxidativo é um estado de desregulação da sinalização e do controle redox, onde ocorre um desequilíbrio entre a produção de "Espécies Reactivas de Oxigênio" (EROs) e ação do sistema de defesa antioxidante, levando a danos celulares. Os principais antioxidantes enzimáticos são a Superóxido Dismutase (SOD) e Catalase (CAT), e entre os não-enzimáticos, a Glutationa (GSH). Assim, uma vez que são poucos os trabalhos na literatura pautando a patogênese do MAYV e que o estresse oxidativo pode ser fator chave no estabelecimento/progressão de uma variedade de doenças virais, a proposta desse trabalho foi investigar o envolvimento do estresse oxidativo na infecção pelo MAYV, e se esse evento está relacionado à produção exacerbada de EROs e/ou a alteração nas defesas antioxidantes. Para tal, macrófagos foram utilizados desde que são importantes células envolvidas no estabelecimento da artrite induzida por alfavírus. Macrófagos murinos J774 foram infectados com uma multiplicidade de infecção (moi) de 5 e em diferentes horas pós infecção (hpi) foram avaliados parâmetros oxidantes e antioxidantes nas células. A infecção aumentou a produção de EROs, a atividade da SOD e expressão das enzimas SOD e CAT, mas reduziu o conteúdo de Glutationa total. Níveis aumentados de Malondialdeído (MDA), um biomarcador de peroxidação lipídica, foram encontrados em células infectadas com o MAYV. Ainda, em células infectadas, a expressão do RNAm da citocina Fator de Necrose Tumoral Alfa (TNF-α) aumentou nos tempos iniciais após a infecção. Seguida a maior indução de TNF-α, observamos também em células infectadas pelo MAYV um aumento na expressão gênica da Mataloproteinase de Matriz 3 (MMP-3), cujo papel no dano articular já foi observado na infecção por outros alfavírus. Juntos, nossos resultados sugerem que uma alteração no status redox após infecção pelo MAYV leva as células ao estresse oxidativo e seus efeitos deletérios para a células hospedeiras. Estes resultados apontam para novas abordagens na compreensão dos mecanismos envolvidos na patogênese da infecção pelo MAYV.Item Avaliação dos efeitos antioxidantes e pró-longevidade do extrato de açaí (Euterpe oleraceae Mart.) no organismo modelo Caenorhabditis elegans(Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Nunes, David Silva; Oliveira, Riva de PaulaO alto consumo de comidas e bebidas ricas em flavonóides tem sido associado com o menor risco de doenças degenerativas crônicas como aterosclerose e câncer devido tanto às suas atividades antioxidantes diretas de remoção de radicais livres, quanto à sua capacidade de atuar como antioxidante indireto ativando diferentes vias de sinalização contra o estresse oxidativo. O Euterpe oleracea Mart. ou açaizeiro é uma palmeira nativa das regiões amazônicas cuja fruta é rica em flavonóides, especialmente em antocianinas e proantocianidinas (cianidina-3-glicosídeo e cianidina-3-rutinosídeo). Recentemente, diversos estudos têm destacado as propriedades antioxidantes, pró-apoptóticas, antiproliferativas e pró-longevidade do açaí, tanto em ensaios in vitro quanto em modelos animais. Neste trabalho, o Caenorhabditis elegans foi utilizado como organismo modelo para testar as atividades antioxidantes in vivo de diferentes extratos de açaí que possam ser exploradas para aumentar as defesas inatas ao estresse oxidativo e a longevidade. Através do método do pH diferencial, foi verificado que a quantidade de antocianinas presentes nos dois extrato de açaí liofilizado (AL-1 e AL-2) apresentaram em torno de 19,2 a 34,7 mg de antocianinas monoméricas/100g de extrato. Para testar se o tratamento com os extratos de açaí liofilizado (AL-1 e AL-2) aumentam a resistência ao estresse oxidativo, animais tipo selvagem foram tratados por 48 horas do estágio larval L1 até L4 com 100 e 200 mg/ml de extrato de açaí e depois submetidos ao estresse provocado por hidroperóxido de terc-butila (t-BOOH). Animais tratados com 200 mg/ml não se desenvolvem e permanecem em L1. Já os animais selvagens tratados com 100 mg/ml de AL-1 e AL-2 foram mais resistentes ao estresse oxidativo provocado por 5 mM de t-BOOH do que os animais não tratados. Por outro lado, o tratamento dos animais tipo selvagem com 100 mg/ml de AL-1 por 168 horas não aumentou a resistência ao estresse térmico a 35oC. O tratamento contínuo com 100 mg/ml de AL-1 também não aumentou a longevidade dos animais tipo selvagem. Apesar de apresentarem uma maior resistência ao estresse, os animais tratados com 100mg/ml do extrato de açaí por 48 horas não apresentaram uma diferença significativa quanto aos marcadores bioquímicos (atividade da catalase) e indicadores de resistência (proteína carbonilada e sulfidrila totais) em relação aos animais do grupo controle. Para verificar se o aumento da resistência ao estresse oxidativo promovido pelo tratamento com extrato de açaí depende das vias de sinalização p38/SKN-1 e DAF-16, os ensaios de resistência ao estresse oxidativo foram repetidos usando mutantes de deleção sek-1(ku7), a p38 MAPKK, skn-1(RNAi) e daf-16(mgDf46). Aparentemente, o tratamento com 100 mg/ml AL-1 não aumentou a resistência ao estresse oxidativo dos mutantes sek-1 e daf-16, sugerindo que este aumento depende da ativação de SEK-1 e DAF-16. Por outro lado, não foi observada a indução da localização nuclear nos animais tratados contendo gene repórter DAF-16::GFP. Estes dados sugerem que o aumento da resistência ao estresse oxidativo induzido pelo tratamento com extrato de açaí possivelmente depende da p38 MAPK e DAF-16, porém sem ocorrer ativação da localização nuclear de DAF-16.