Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Biologia Molecular

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Abordagem em bioquímica quântica aplicados à modulação de SIRT6 e PIM1: desvendando novas estratégias terapêuticas com flavonoides
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-24) Matias, Érika Geicianny de Carvalho; Fulco, Umberto Laino; Oliveira, Jonas Ivan Nobre; https://orcid.org/0000-0003-1646-921X; http://lattes.cnpq.br/2461374517882321; https://orcid.org/0000-0002-4528-9878; http://lattes.cnpq.br/9579151361576173; http://lattes.cnpq.br/1220783177888532; Silva Júnior, Edilson Dantas da; Filho, Antonio de Macedo; Bezerra, Katyanna Sales; Ribeiro Júnior, Luiz Antonio
As doenças metabólicas e os cânceres afetam milhões de pessoas em todo o mundo caracterizando um problema de saúde e bem estar da sociedade. Nesse cenário surgem duas proteínas SIRT6 e PIM1, essas macromoléculas tem se destacado como potenciais alvos terapêuticos frente a essas patologias, uma vez que suas funções regulatórias estão diretamente associadas à prevenção dessas doenças. SIRT6 é uma deacilase dependente de NAD+ e sua ativação tem potencial contra doenças metabólicas e relacionadas ao envelhecimento, em contrapartida a sua inibição é considerada uma promessa na terapia contra o câncer. A investigação da modulação dessa proteína por moléculas específicas destaca-se como uma área promissora. PIM1 é um proto-oncogene superexpresso em diversos tipos de câncer humano e sua inibição é considerada um alvo promissor para a terapia do câncer. Aqui, exploramos a modulação de SIRT6 com os flavonoides quercetina (QUE) e seu derivado isoquercetina (ISO), além da galato catequina (GC) e da susbstância tricostanina-A (TSA); bem como da proteína PIM1 com os flavonoides quercetina (QUE), miricetina (MIC) e pentahidroxiflavona (PTH), proporcionando uma visão detalhada das interações moleculares que levam à ativação e/ou inibição dessas proteínas. Para isso empregamos métodos computacionais na perspectiva da Modelagem Molecular por meio da técnica do Fracionamento Molecular com Caps Conjugados (MFCC) e em conformidade com os parâmetros de cálculos da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Essas avaliações se deram em um raio de até 10,0 Å de distância dos moduladores. A análise energética do complexo SIRT6- moduladores demonstrou que as substâncias ativadoras (GC) e (TSA) foram mais expressivas em comparação com as moléculas inibidoras (QUE) e (ISO). Em contrapartida, para o complexo PIM1-inibidores o flavonoide que apresentou interação mais expressiva foi a (PTH) seguido da (QUE) e da (MIC). Nossos resultados fornecem evidências relevantes para o desenvolvimento racional de novos fármacos direcionados para SIRT6 e PIM1 com potencial para impactar a regulação dessas proteínas e abrir perspectivas na pesquisa de novas abordagens terapêuticas para doenças metabólicas e câncer.
Ação antioxidante e efeito neuroprotetor de polissacarídeos sulfatados
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-12-04) Lucena, Alessandra Marinho Miranda; Câmara, Rafael Barros Gomes da; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-2252-1221; http://lattes.cnpq.br/4651814546820796; https://orcid.org/0000-0001-5109-1991; http://lattes.cnpq.br/9200036511632745; https://orcid.org/0000-0002-1698-5428; http://lattes.cnpq.br/5486564758103808; Scortecci, Katia Castanho; Guzen, Fausto Pierdona; Santos, Pablo de Castro; Ferreira, Éder Galinari
As doenças neurodegenerativas são produtos de mecanismos biológicos multifatoriais, que envolvem causas exógenas e endógenas. Em decorrência do aumento da expectativa de vida e do crescimento previsto de condições demenciais, há uma crescente preocupação na busca de prevenção e tratamento mais efetivos para a neurodegeneração. O estresse oxidativo tem se mostrado um fator importante no desenvolvimento e na progressão dessas doenças, devido a características intrínsecas ao tecido nervoso, como a baixa capacidade de regeneração e a alta demanda energética. As algas marinhas são fontes de diversas moléculas bioativas, com destaque para os polissacarídeos sulfatados (PS). Esses compostos são importantes para a sobrevivência das algas e possuem atividades biológicas significativas, como a antioxidante e a anti-inflamatória. Tais propriedades podem ser úteis no tratamento de doenças neurodegenerativa. Os PS das algas têm se mostrado uma promissora alternativa para a neuroproteção. Foram identificadas 9 espécies de algas cujos PS apresentam ação antioxidante em diferentes condições. E foram obtidas 44 frações ricas em polissacarídeos sulfatados (FRP). Essas FRP passaram por avaliação de sua citotoxicidade, em células Neuro-2A, em diferentes concentrações (0,1; 0,25; 0,5 e 1 mg/mL). A partir de cada FRP foram selecionadas duas concentrações, sendo uma mais alta e outra mais baixa, que obtiveram valores de redução de MTT igual ou superior a 80 %, para análise de proteção contra o dano oxidativo induzido pelo peróxido de hidrogênio. Para selecionar as FRP que seriam avaliadas quanto aos possíveis mecanismos de proteção empregados, foram levados em consideração os resultados dos parâmetros de rendimento, de efeito citotóxico e do potencial neuroprotetor em cultivo celular, para a construção de um Score. Os possíveis mecanismos envolvidos, foram analisados através da determinação do potencial de sequestro de peróxido de hidrogênio; e do efeito sobre a expressão de genes da via antioxidante (Keap1, Nfr2, Sod1, Cat, Gpx, Hmox1, Gclc, Gclm) e das subunidades do fator de transcrição NFκβ (Nfkb1 e Rela). Além disso foi avaliada a capacidade de proteção antioxidante em modelo in vivo (Zebrafish). Das 44 FRP avaliadas, 42 não apresentaram efeito citotóxico contra células Neuro-2A, em pelo menos uma das concentrações avaliadas. Todas as algas avaliadas tiveram FRP que protegeram as células Neuro-2A de dano oxidativo induzido por peróxido de hidrogênio. Além disso, através do Score, foi possível observar que as algas marrons tiveram os melhores resultados. Com base nesses dados, foram selecionadas 4 FRP (DJ 1.2, SF 0.5, SS 1.3 e DM 1.0) para a avaliação dos possíveis mecanismos envolvidos. A partir da obtenção dos dados demonstram que os mecanismos utilizados por essas amostras vão desde atuação direta sobre as moléculas oxidantes até a modulação de mecanismos antioxidantes endógenos, promovendo aumento na expressão de genes relacionados a tradução de enzimas antioxidantes e redução na expressão de gene relacionado a uma resposta pró-inflamatória e pró-oxidante. Além disso, esses polissacarídeos se mostraram capazes de promover proteção contra o estresse oxidativo em modelo in vivo. Esses dados são importantes para o desenvolvimento das futuras avaliações dessas moléculas, tendo em vista que trouxeram conhecimento sobre seu potencial efeito neuroprotetor, seus possíveis mecanismos e sua atividade antioxidante em organismos mais complexos.
Ações antibacteriana, moduladora de antibióticos e antiproteásicas de frações proteicas da semente de catingueira (Poincianella pyramidalis Tul.)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-30) Cruz, Joelton Igor Oliveira da; Santos, Elizeu Antunes dos; https://orcid.org/0000-0003-4372-2161; http://lattes.cnpq.br/6762251930590306; https://orcid.org/0000-0001-5751-7682; http://lattes.cnpq.br/2448189217304566; Câmara, Rafael Barros Gomes da; Veras, Bruno Oliveira de; Oliveira, Maria Tatiana Alves; Santos, Paula Ivani Medeiros dos
A resistência bacteriana, bem como os distúrbios inflamatórios, são problemas de saúde pública expressivos que levam milhares de pessoas aos hospitais todos os anos, sendo muitas vezes necessários vários dias de internação para o tratamento, gerando custos excessivos e, por vezes, sem resolução do problema. Considerando a importância da descoberta de novas substâncias que mitiguem esses problemas, este trabalho teve como objetivo avaliar o extrato bruto e frações proteicas da semente de Poincianella pyramidalis (Tul.) quanto às atividades antibacteriana, moduladora de antibióticos, e inibitória de proteases. Os extratos proteicos foram obtidos com tampão Tris-HCL 0,05M, pH 7,5, e posterior fracionamento nas faixas de saturação: 0-30% (F1), 30-60% (F2) e 60-90% (F3) de sulfato de amônio. O perfil eletroforético revelou diversas bandas proteicas entre 12 e 225 KDa. A fração enriquecida em inibidor (FE) foi obtida utilizando apenas uma cromatografia de afinidade em Tripsina-Sepharose após a extração. O teste da atividade antimicrobiana foi realizado através do ensaio de microdiluição e a ação moduladora dos antibióticos ampicilina, norfloxacino e gentamicina, utilizando uma concentração subinibitória CIM/8. Embora as amostras não tenham apresentado ação antimicrobiana direta sobre as linhagens ATCC Escherichia coli, Staphylococcus aureus e S. aureus resistente a meticilina (MRSA), observou-se que, em uma concentração de 128 µg/mL, as amostras associadas aos diferentes antibióticos (aminoglicosídeo, β-lactâmico e fluoroquinolona) tiveram uma ação sinérgica contra as cepas multirresistentes de E. coli, S. aureus e Pseudomonas aeruginosa. Enquanto as demais amostras inibiram a ação das serinoproteases testadas em porcentagens acima de 80%, FE reduziu 50% das atividades das enzimas tripsina, elastase neutrofílica humana (ENH) e quimotripsina, nas concentrações de 0,017, 0,023 e 0,156 µg/µL, respectivamente, e sua atividade antitripsina foi mantida em altas temperaturas (80 ºC) e ampla faixa de pH (2 a 12). Não foi observada atividade hemolítica em concentrações até 10x maiores que a IC50, viabilizando assim, o seu uso em possíveis preparações farmacológicas. Desta forma, conseguimos separar de forma relativamente simples, produtos derivados das sementes de P. pyramidalis com atividades relevantes no contexto clínico, considerando o seu potencial de aplicação no combate a infecções causadas por bactérias resistentes, bem como nos distúrbios de proteases inflamatórias, e com redução dos custos do tratamento.
Análise comparativa dos efeitos da microgravidade, calor e hipóxia no padrão de expressão gênica das plantas: uma abordagem bioinformática
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-04-24) Lima, Rafaela Alves de; Scortecci, Katia Castanho; Medeiros, Nathalia Maíra Cabral de; https://orcid.org/0000-0002-4690-2785; http://lattes.cnpq.br/4808910380593455; http://lattes.cnpq.br/1473262804535396; Varani, Alessandro de Mello; Ferreira, Leonardo Capistrano
As plantas são submetidas diariamente a mudanças ambientais e devem responder da melhor maneira para tolerar essas modificações. Alterações de gravidade, hipóxia e calor são exemplos de mudanças ambientais que podem gerar o estresse do tipo abiótico, que tem como principais efeitos desencadear uma sinalização oxidativa. Visto que a microgravidade não é uma condição que naturalmente ocorre na Terra, são necessários alguns métodos de exposição que as coloquem em ambientes com gravidade tendendo a zero. O uso de estações espaciais internacionais e voos espaciais são formas de expor a planta a esse tipo de ambiente. Todavia, ainda não há consenso de todos os efeitos que a microgravidade pode desencadear. Assim, comparar estudos de microgravidade com outros fatores ambientais pode aprimorar a compreensão das respostas das plantas à microgravidade. Neste contexto, realizou-se a integração de dados transcriptômicos oriundos de estudos disponibilizados em plataformas de acesso aberto, os quais investigam os impactos do estresse de microgravidade, hipóxia e térmico em plantas. Visto que essas condições ambientais talvez compartilhem uma sinalização oxidativa. O objetivo dessa integração foi de enriquecer o entendimento das respostas vegetais à microgravidade, calor e hipóxia de forma comparada, bem como explorar os efeitos diferenciais e correlacionados da microgravidade em estação espacial internacional e voo espacial. Sendo assim, ferramentas de bioinformática foram empregadas para identificar genes centrais, ontologias e vias metabólicas significativamente ativadas. Para a integração de dados foi realizada uma seleção de acordo com alguns critérios de inclusão e exclusão. Por exemplo, os estudos deveriam conter as condições de experimento bem explicitadas e comparação de plantas com estresse e sem estresse sendo analisados. Por consequência foram selecionados 16 estudos de microgravidade, sendo 11 de estação espacial internacional e 6 de voo espacial, com 10 estudos de estresse térmico e 9 estudos de hipóxia. Esta integração revelou significativa regulação de genes relacionados à biossíntese de clorofila. Esses resultados sugerem que a fotooxidação pode ser um efeito importante nas condições de microgravidade, hipóxia e calor. Esse efeito parece ser independente do tipo de exposição a microgravidade. Foi observado também uma sobreposição na ativação de vias metabólicas antioxidantes: metabolismo de glutationa e biossíntese de fenilpropanoides, demonstrando que as plantas apresentam vias de homeostase redox utilizando diferentes estratégias. O metabolismo primário, especificamente por meio da produção de açúcares como amido e frutose, é significativamente afetado em condições de hipóxia, calor e microgravidade. Esses açúcares são essenciais para a produção de energia, metabolismo do carbono e sinalização da gravidade. Portanto, a sinalização oxidativa desencadeada pela microgravidade, calor e hipóxia afetou de forma significativa a transcrição de gene ligados a produção de clorofila e o metabolismo primário, contudo, este impacto pode ser mitigado por uma atividade antioxidante intensa. A comparação dessas respostas com as provocadas por outros estresses ambientais fornece perspectivas importantes sobre a capacidade adaptativa das plantas em ambientes com força gravitacional diferente. Tal entendimento é crucial para desenvolver estratégias que aumentem a resiliência de cultivos em contextos de agricultura terrestre e espacial.
Análise da toxicidade do biomaterial hidroxiapatita funcionalizada com o íon estrôncio (Sr-HA) em Zebrafish (Danio rerio)
(2023-10-27) Silva, Elisângela da Costa; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; https://orcid.org/0000-0003-2431-0479; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; Rachetti, Vanessa de Paula Soares; https://orcid.org/0000-0002-9551-8771; http://lattes.cnpq.br/1524215726056886; Grisólia, César Koppe; https://orcid.org/0000-0002-4456-1577; http://lattes.cnpq.br/6611558584487547
A hidroxiapatita (HA) é um componente inorgânico essencial encontrado no tecido ósseo humano, e sua compatibilidade com sistemas biológicos a torna amplamente aplicável em diversos campos biomédicos. A capacidade de incorporar íons diversos na estrutura da HA permite a modificação de suas propriedades, tornando-as mais semelhantes às do próprio tecido ósseo. Um desses íonsque pode ser incorporado é o estrôncio, conhecido por sua habilidade em estimular a atividade osteogênica. No entanto, osefeitosbiológicosdasnanopartículasdeHAfuncionalizadascom estrôncio (SrHA) ainda não são completamente compreendidos. Para abordar essa lacuna, foi realizado um estudo de embriotoxicidade utilizando zebrafish (Danio rerio), seguindo as diretrizes da OCDE 236. Os embriões de zebrafish foram expostos a microesferas contendo nanopartículas de nSrHA sintetizadas a temperaturas de 5 °C e 90 °C por 120 horas. Durante o teste, foi avaliado a taxa de mortalidade, os parâmetros de desenvolvimento e a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Em 168 horas pós fertilização (hpf), parâmetros comportamentais foram avaliados por meio de respostas motoras e comportamento do tipo ansioso para verificar se os biomateriais causaram efeitos neurotóxicos. Os resultadosrevelaram que a taxa de sobrevivência diminuiunogrupoSrHAsintetizadoa5°C,ehouveumaumentona produção de ERO nesse grupo. No entanto, nenhum dos biomateriais causou alterações morfológicas que sugerissem toxicidade durante o desenvolvimento larval. Além disso, os testes comportamentais não mostraram diferenças significativas em nenhum dos grupos experimentais, sugerindo que a exposição aos biomateriais testados não teve efeitos neurotóxicos. Essas descobertasforneceminformaçõesvaliosassobreasegurançados biomateriais nanoestruturados à base de HA e destacam sua promissora aplicabilidade no reparo do tecido ósseo. Com o crescenteusodosbiomateriaisàbasedehidroxiapatita,éessencial investigações sobre a segurança dessesmateriais
Análise do potencial inibitório do ácido clorogênico e do ácido rosmarínico frente aos efeitos da peçonha da serpente Bothrops Leucurus Wagler (1824)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-28) Silva, Diana Pontes da; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; http://lattes.cnpq.br/2929963416385218; https://orcid.org/0000-0001-5403-0609; http://lattes.cnpq.br/6485545795872191; Sousa Júnior, Francisco Canindé de; https://orcid.org/0000-0003-2042-4348; http://lattes.cnpq.br/3721560802857426; Luna, Karla Patrícia de Oliveira; Soares, Luiz Alberto Lira; Lima, Maira Conceição Jerônimo de Souza
Os acidentes ofídicos representam um sério problema de saúde pública em países tropicais. A serpente Bothrops leucurus é uma das principais responsáveis pelos acidentes ofídicos no Nordeste brasileiro, porém esta espécie não está incluída no pool utilizado na produção do soro antiofídico. Considerando as limitações do soro antiofídico, diversos estudos tem sido realizados a fim de desenvolver tratamentos complementares para o ofidismo e, neste contexto, as plantas constituem uma importante fonte de compostos bioativos. O ácido clorogênico e o ácido rosmarínico são moléculas derivadas do metabolismo secundário de plantas, com diversas atividades biológicas descritas e potencial antiofídico ainda pouco explorado. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar o potencial inibitório dos ácidos clorogênico e rosmarínico frente aos efeitos da peçonha de B. leucurus. Inicialmente, foi avaliada a capacidade de neutralização in vitro das atividades enzimáticas da peçonha. Em seguida, foram realizados testes in vivo para verificar a inibição dos ácidos frente às atividades hemorrágica, edematogênica, miotóxica e quantificação de marcadores inflamatórios, assim como a análise de marcadores bioquímicos, hemostáticos, hematológicos, e verificação do grau de peroxidação lipídica nos tecidos renal e hepático. Por último, a capacidade de interação in sílico dos inibidores com duas classes de toxinas foi avaliada. Os resultados demonstraram que os ácidos clorogênico e rosmarínico foram eficazes em inibir as atividades fosfolipásica (21% e 60%), proteolítica (39% e 60%), hialuronidásica (59% e 75%) e coagulante (p < 0,0001), respectivamente, bem como foram eficazes em prevenir a degradação do fibrinogênio. Nos ensaios in vivo, os inibidores atenuaram o edema (p < 0,01), reduzindo os níveis de mieloperoxidase (p < 0,001) e das interleucinas IL-6 (p < 0,0001) e IL-1β (p < 0,001). Os compostos também inibiram as ações hemorrágica (p < 0,0001) e miotóxica (p < 0,001 – ácido clorogénico, p < 0,0001 – ácido rosmarínico) da peçonha. Nos marcadores bioquímicos séricos, os inibidores atenuaram as alterações nos níveis de ureia (p < 0,01 – ácido clorogênico e p < 0,05 – ácido rosmarínico), creatinina (p < 0,0001), ácido úrico (p < 0,0001), alanina aminotransferase (p < 0,05), aspartato aminotransferase (p < 0,001- ácido clorogênico e p < 0,05 - ácido rosmarínico), amilase (p < 0,01), proteínas totais (p < 0,01), creatina quinase (p < 0,01) e lactato desidrogenase (p < 0,0001). Ainda, ambos os compostos diminuíram os níveis de peroxidação lipídica nos tecidos hepático (p < 0,001) e renal (p < 0,0001). Ao avaliar os parâmetros hemostáticos, apenas o ácido rosmarínico foi capaz de reduzir os efeitos sobre o fibrinogênio circulante (p < 0,0001) e contagem de plaquetas (p < 0,0001). Os estudos computacionais indicaram que estes inibidores tem capacidade de interagir com toxinas da classe das fosfolipases A2 e das metaloproteases. Tomados em conjunto, os resultados obtidos evidenciaram o potencial antiofídico dos ácidos clorogênico e rosmarínico, que apresentaram, em geral, maior eficiência de inibição do que o soro antiofídico. Assim, ambos os inibidores constituem candidatos promissores ao desenvolvimento de futuros adjuvantes a serem utilizados para complementar a soroterapia disponível atualmente.
Anticorpos anti-flaviviridae nas síndromes de Guillain-Barré e congênita associada à infecção pelo vírus Zika
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-10-09) Souza, Cássio Ricardo de Medeiros; Jerônimo, Selma Maria Bezerra; http://lattes.cnpq.br/7120263570947836; https://orcid.org/0000-0002-7783-9862; http://lattes.cnpq.br/1594370808039696; Costa, Eliardo Guimarães da; http://lattes.cnpq.br/3160805152538713; Egito, Eryvaldo Socrates Tabosa do; Carvalho, Lucas Pedreira de; Carvalho, Luiz Bezerra de
Entre 2015 e 2016, o Brasil experimentou a maior epidemia do vírus Zika (ZIKV) já registrada até então, que se tornou problema de saúde pública não só pelo grande número de casos, mas principalmente pelo surgimento de outros quadros clínicos de maior gravidade associados à infecção, como a Síndrome de Guillain-Barré (SGB) e a Síndrome Congênita do ZIKV (SCZ). A avaliação da eficácia do diagnóstico sorológico e do perfil de resposta de anticorpos são duas grandes problemáticas no contexto da infecção por ZIKV. O diagnóstico sorológico é realizado principalmente através da detecção de anticorpos anti-NS1, mas há evidências de reatividade cruzada com outros flavivírus, prejudicando o diagnóstico específico da infecção por ZIKV. É de grande importância também o estudo da resposta e cinética de anticorpos anti-ZIKV pós infecção, a fim de determinar a existência de resposta de longo prazo e sua capacidade protetora. Essa tese, portanto, se debruça sobre essas duas problemáticas. Inicialmente, avaliou-se a eficácia da sorologia baseada em NS1 para detecção de IgM, IgG total e IgG3 anti-ZIKV e anti-DENV, e sua aplicação no diagnóstico da infecção prévia por ZIKV em casos de SGB. Observou-se a presença de anticorpos anti-ZIKV e anti-DENV em pacientes que desenvolveram SGB, avaliados entre 2009 e 2018 residentes de área endêmica para DENV. A presença desses anticorpos em indivíduos que desenvolveram a síndrome anteriormente à introdução do ZIKV no território é um indicativo da ocorrência de reatividade cruzada entre anticorpos anti-flaviviridae. Os achados indicam que a sorologia para detecção de IgM e IgG total anti-NS1, apesar de apresentarem sensibilidade considerável, não possuem especificidade suficiente para possibilitar o diagnóstico diferencial da infecção por ZIKV. Por sua vez, a sorologia para detecção de IgG3 anti-NS1 possui melhor performance, tornando possível a identificação de casos de SGB associados à infecção por ZIKV. Em seguida, determinou-se a presença de anticorpos anti-NS1 e anti-E contra ZIKV e/ou DENV, bem como a presença de anticorpos neutralizantes anti-ZIKV, em mulheres que deram à luz crianças com SCZ avaliadas em dois períodos distintos, entre 8 e 24 meses pós-parto e entre 25 e 44 meses pós-parto, a fim de identificar se há resposta de anticorpos protetores de longo prazo. Os resultados indicam presença significativa de anticorpos anti-NS1 e anti-E, bem como de anticorpos neutralizantes anti-ZIKV, em mulheres avaliadas entre 8 e 24 meses pós-parto, interpretados aqui como sinal exposição prévia a ZIKV. No segundo grupo, não foi possível identificar presença significativa de anticorpos anti-NS1 e anti-E, sugerindo decaimento dessa resposta ao longo do tempo; entretanto, registrou-se presença significativa de anticorpos neutralizantes no soro dessas mulheres. A atividade neutralizante contra ZIKV está relacionada à presença de anticorpos antiZIKV no primeiro grupo e, no segundo, esse fenômeno se correlaciona com a presença de anticorpos anti-DENV, sugerindo possível proteção cruzada entre anticorpos anti-ZIKV e anti-DENV. Estudos mais aprofundados são necessários para uma melhor caracterização do papel de anticorpos IgG3 como marcadores específicos de infecção recente por ZIKV, bem como o papel de anticorpos anti-NS1 e anti-E de longa duração como indutores de atividade neutralizante anti-ZIKV, a fim de prover melhores estratégias para o diagnóstico sorológico específico da infecção e um melhor entendimento da cinética e papel protetor de anticorpos anti-ZIKV.
Aplicação do sequenciamento de leituras curtas no estudo da variabilidade genômica de organismos relevantes para a carcinicultura
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-01) Soares, Paulo Eduardo Toscano; Lanza, Daniel Carlos Ferreira; https://orcid.org/0000-0002-1341-4814; http://lattes.cnpq.br/6851351991421755; https://orcid.org/0000-0002-4159-8569; http://lattes.cnpq.br/1232677110942724; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; Sakamoto, Tetsu; Ortega, José Miguel; Farias, Sávio Torres de
Nas últimas duas décadas, o sequenciamento de leituras curtas se tornou uma ferramenta central nos estudos genômicos permitindo a rápida e precisa descoberta de sequências de DNA em alta quantidade. Isso viabilizou a aplicação do sequenciamento em atividades de interesse econômico como a carcinicultura permitindo, por exemplo, a identificação de patógenos e a genotipagem, tanto de centenas a milhares de camarões simultaneamente quanto a detecção de variantes genéticas desses patógenos. Esse sequenciamento pode também auxiliar na descoberta de marcadores genéticos, como os microsatélites e SNPs, que podem ser reunidos em um painel de genotipagem, tornando escalável e reduzindo o custo por amostra da sua aplicação. Especificamente na carcinicultura, esta tecnologia tem se mostrado extremamente valiosa, principalmente para o estudo do genoma de camarões. As análises dos genomas nuclear e mitocondrial fornecem informações cruciais sobre origem, adaptabilidade e outros aspectos evolutivos que são vitais para a otimização da criação de camarões. Devido à alta profundidade de cobertura dos desses sequenciamentos, é possível capturar a diversidade genética nas amostras, permitindo descobrir variações genéticas em populações mitocondriais (heteroplasmia) ocorrendo nos camarões e nos patógenos, como os vírus que os acometem. Surge assim, uma oportunidade única de se estudar os impactos dessa diversidade genética no uso de marcadores mitocondriais e na descoberta de variantes e quasispécies virais. Isso se traduz em práticas de manejo mais informadas, minimizando surtos e otimizando a saúde dos camarões. Já a implementação de painéis baseados em SNPs é um claro exemplo do impacto da genotipagem, demonstrando como a tecnologia pode ser usada para melhorar as práticas de seleção genética em carcinicultura. Neste trabalho, avaliou-se o impacto da diversidade genética mitocondrial, em um vírus que acomete a carcinicultura e no camarão por abordagens de bioinformática. Primeiro, foram avaliadas a ocorrência de heteroplasmia analisando-se dados do sequenciamento do músculo de um único camarão, detectando padrões de variabilidade e conservação nos mitogenomas desse indivíduo, além de comparar essa variabilidade interna com a observada entre outros mitogenomas e observar o impacto em marcadores na região de controle, muito utilizada em estudos populacionais. Segundo, avaliou-se a variabilidade genética do vírus da mionecrose infecciosa do camarão obtido em tanques em situação de surto viral, obtendo-se o genótipo da variante mais prevalente para análises filogenéticas, revelando sua possível origem e relação com demais linhagens existentes, e de variantes secundárias, avaliando a ocorrência de quasispécies virais. Por último, a partir de dados previamente existentes, foi desenvolvido um painel de 25 marcadores de SNPs (15 genômicos e 10 mitocondriais) objetivando a genotipagem a baixo custo do camarão Penaeus vannamei por amplificação por PCR multiplex seguido de análises de parentesco in silico. Atualmente este último projeto encontra-se em andamento e já teve os iniciadores avaliados, restando agora seguir com o sequenciamento e as análises de bioinformática. Em suma, este trabalho mostrou que o sequenciamento de leituras curtas é capaz de capturar a diversidade genética, trazendo novas percepções para a carcinicultura ao expor o impacto em marcadores, a variabilidade viral e, futuramente, o impacto dessa variabilidade em painéis de genotipagem.
Aplicação dos íntrons do grupo I do mitogenoma de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii para identificação de espécies e sua associação com susceptibilidade a antifúngicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-04-17) Gomes, Ronald Muryellison Oliveira da Silva; Theodoro, Raquel Cordeiro; https://orcid.org/0000-0001-5016-1046; http://lattes.cnpq.br/0977453259767928; http://lattes.cnpq.br/4820520662037366; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; https://orcid.org/0000-0003-2431-0479; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; Andrade, Vania Sousa; Teixeira, Marcus de Melo
Os complexos de espécies de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii são compostos por fungos patogênicos que matam mais de 112.000 pessoas anualmente em todo o mundo, sendo a meningoencefalite o principal sintoma da criptococose. Características como virulência e susceptibilidade a antifúngicos podem variar dentro de cada espécie segundo o genótipo fúngico: C. neoformans é dividido nos tipos moleculares VNI, VNII, VNIII e VNIV e C. gattii em VGI, VGII, VGIII e VGIV. Sendo assim, é necessário e urgente um diagnóstico diferencial com marcadores moleculares específicos. Os íntrons autocatalíticos do grupo I podem ser um alvo potencial para distinção entre os tipos moleculares dessas leveduras já que possuem polimorfismos quanto a sua presença e sequência de pares de bases. Além disso, como o auto-splicing destes elementos é vital para a célula fúngica, eles são considerados importantes alvos terapêuticos, uma vez que estão ausentes no genoma humano. Com base nisso, este estudo objetivou avaliar a presença de íntrons do grupo I nos genes mitocondriais cob e cox1 de isolados fúngicos do gênero Cryptococcus, buscar ORFs com genes de endonucleases nas sequências intrônicas, averiguar o potencial uso desses elementos genéticos como marcadores moleculares para diferenciação de genótipos e/ou espécies e analisar sua relação com a susceptibilidade a antifúngicos, além de estudar sua origem, distribuição e evolução através de análises filogenéticas. Os dados obtidos da amplificação de íntrons dos genes cob e cox1 mostraram que o complexo C. neoformans possui em média menos íntrons em seu mitogenoma e que há um grande polimorfismo de presença e de tamanho destes elementos entre e dentro dos genótipos, o que impossibilita o uso de um único marcador intrônico para diferenciar genótipo e/ou espécie nos complexos C. neoformans e C. gattii. Contudo, a diferenciação entre as espécies é possível com combinações de PCRs dos íntrons de mtLSU e cox1 para espécies de C. neoformans e dos íntrons de mtLSU e cob para C. gattii. Aproximadamente 80,5% dos íntrons sequenciados possuíam homing endonucleases e as análises filogenéticas mostraram que íntrons que ocupam o mesmo sítio de inserção formam clados monofiléticos e provavelmente possuem como ancestral comum um íntron que invadiu esse sítio antes da divergência entre as espécies. Houve apenas um caso de invasão heteróloga oriunda provavelmente de transferência horizontal entre um isolado do genótipo VGIV e outros fungos. Quanto aos ensaios de susceptibilidade aos antifúngicos, viu-se que os valores de concentração inibitória mínima do fluconazol, 5-flucitosina e pentamidina se mostraram estatisticamente associados aos complexos de espécies, tendo o C. gattii maiores MICs para o fluconazol e o C. neoformans maiores MICs para 5-flucitosina e pentamidina. A presença de íntrons se mostrou relacionada com a susceptibilidade à anfotericina-B, para a qual uma maior quantidade de íntrons esteve associada a menores valores de MIC e à 5-flucitosina e pentamidina, para as quais a influência da presença de íntrons variou entre os complexos: quanto à 5-flucitosina, a presença de íntrons se relacionou com menor susceptibilidade em C. neoformans e maior em C. gattii, e o cenário oposto foi visto para pentamidina, para a qual os íntrons estiveram associados à maior susceptibilidade em C. neoformans e menor em C. gattii.
Aspectos funcionais de peptídeos vegetais com efeito anti-inflamatório na obesidade e avaliação estrutural do inibidor de tripsina kunitz de sementes de tamarindo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-10-25) Medeiros, Amanda Fernandes de; Morais, Ana Heloneida de Araújo; Maciel, Bruna Leal Lima; 96256192320; http://lattes.cnpq.br/5790541670952158; http://lattes.cnpq.br/1233944493334651; http://lattes.cnpq.br/9221417221401426; Oliveira, Hermógenes David de; http://lattes.cnpq.br/4151792037839111; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; http://lattes.cnpq.br/2929963416385218; Machado, Richele Janaina Araújo; http://lattes.cnpq.br/1352905640097175; Lima, Severina Carla Vieira Cunha; http://lattes.cnpq.br/8818927353248941
A inflamação subclínica no sobrepeso e na obesidade altera diversas vias metabólicas, com reforço positivo para o acúmulo de mais tecido adiposo e alteração no metabolismo energético. Diversos estudos têm avaliado o efeito anti-inflamatório e imunomodulador de proteínas hidrolisadas e peptídeos vegetais, sendo necessário, contudo, explorar os mecanismos de ação desses efeitos. Dessa maneira, no primeiro capítulo desta tese, foi apresentada na revisão narrativa a compreensão dos mecanismos de ação de proteínas hidrolisadas e peptídeos vegetais sobre a inflamação acometida pelo excesso de tecido adiposo. Para isso, realizou-se uma busca nas bases de dados, selecionando estudos que envolviam vias e respostas metabólicas alvos de proteínas hidrolisadas ou peptídeos de origem vegetal. Viu-se que os mecanismos perpassam a inibição da via NF-B, redução do estresse oxidativo, estímulo à via da PI3K-AKT e de enzimas relacionadas com a detoxificação (superóxido dismutase e catalase), assim, culminando na redução de citocinas e adipocinas inflamatórias, bem como a polarização de macrófagos para o fenótipo M2. No segundo capítulo foram apresentados os estudos in vitro e de simulação computacional (in silico) com o inibidor de tripsina purificado de sementes de tamarindo (Tamarindus indica L.) (ITTp). Essa proteína tem sido estudada in vitro e em estudos préclínicos para o tratamento da obesidade, de suas complicações e de comorbidades associadas. O ITTp foi sequenciado de novo por MALDI-TOF/TOF, foi obtida a sua modelagem por homologia e avaliada a interação com a enzima tripsina (PDB ID 2PTN) por meio de simulação de dinâmica molecular (DM) em condições controladas de temperatura, pressão e presença de água. Foram identificados 75 resíduos de aminoácidos adicionais da sequência do ITTp. A modelagem por homologia foi realizada pelo CONCOORD e validada pelo MolProbity e as quatro melhores conformações da modelagem foram submetidas à DM. A conformação n° 287 do modelo nº 56 foi selecionada, considerando a análise RMSD e a energia de interação (-301,0128 kcal.mol1 ). Os resíduos Ile (54), Pro (57), Arg (59), Arg (63) e Glu (78) do ITTp apresentaram menor energia de interação e por isso maior interação com a enzima tripsina (PDB ID 2PTN). Dentre esses, os resíduos de Arg (59 e 63) estavam, principalmente, envolvidos em seu mecanismo de ligação de modo eletrostático. Esses resultados favorecem a continuidade de estudos com o ITTp para aplicações em estudos pré-clínicos e clínicos na área de saúde, visando contribuir no controle de graves problemas de saúde pública, como a obesidade. Por fim, considerando os potenciais alvos moleculares terapêuticos apontados nas vias metabólicas inflamatórias para peptídeos vegetais no tratamento da obesidade, revelados por meio da revisão narrativa, além do sequenciamento, modelagem e dinâmica molecular do ITTp com a tripsina, por meio dos estudos in silico, esta tese aprofunda os conhecimentos sobre o ITTp e gera suporte para estudos futuros.
Atividade in vitro e in vivo de peptídeos antimicrobianos análogos incorporados à nanopartículas de PLGA contra Staphylococcus aureus
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-07) Carmo, Bruno Amorim do; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; http://lattes.cnpq.br/2929963416385218; https://orcid.org/0000-0003-0417-8677; http://lattes.cnpq.br/5109295884451757; Silva, Marcelo de Sousa da; https://orcid.org/0000-0002-1000-0149; http://lattes.cnpq.br/1295430560645312; Silva Júnior, Arnóbio Antônio da; Carvalho, Eneas de; Castro, Mariana de Souza
O surgimento de microrganismos multirresistentes consiste em um grave problema de saúde pública mundial que limita as alternativas terapêuticas e revela a necessidade da busca urgente por novos agentes antimicrobianos. A peçonha do escorpião Tityus stigmurus é uma rica fonte de componentes biologicamente ativos, incluindo peptídeos antimicrobianos com elevado potencial terapêutico, como é o caso da Stigmurina. A estrutura da Stigmurina foi utilizada como protótipo para obtenção de moléculas mais potentes, sendo realizadas modificações na sua estrutura, gerando 31 análogos (patente BR102015029044-6). Neste estudo, foi caracterizado por ressonância magnética nuclear (RMN), investigada a estabilidade e avaliada a ação antibacteriana in vitro e in vivo de dois peptídeos análogos denominados de StigA25 e StigA31. Além da notável atividade antimicrobiana já descrita em estudo anterior, os peptídeos StigA25 e StigA31 apresentaram ação hemolítica dependente de concentração em relação ao peptídeo protótipo. A fim de reduzir a citotoxicidade, aumentar a estabilidade e potencializar a eficiência terapêutica desses peptídeos, foi investigado o efeito da associação desses componentes bioativos à nanopartículas de poli(ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA). StigA25 e StigA31 revelaram uma conformação predominante em α-hélice por RMN, com elevada estabilidade estrutural em diferentes condições de temperatura, pH e na presença de sais por dicroísmo circular. A associação destes peptídeos às nanopartículas de PLGA possibilitou um nanosistema estável com alto índice de incorporação dos peptídeos, atividade antimicrobiana equivalente aos dos peptídeos livres e relevante redução da toxicidade. A microscopia eletrônica de varredura e transmissão demonstrou que tanto os peptídeos livres quanto nanoparticulados atuam rompendo a membrana celular bacteriana. Tanto no modelo de sepse em camundongos, quanto em modelo de infecção por S. aureus em Galleria mellonella, os peptídeos livres e nanoparticulados foram eficazes em controlar o processo infeccioso. Portanto, este estudo revela o elevado potencial terapêutico do StigA25 e StigA31 associados a nanosistema de PLGA, indicando o uso deste nanocarreador como uma ferramenta promissora para a aplicação terapêutica destas moléculas no desenvolvimento de novos agentes anti-infecciosos.
Avaliação da atividade do alginato conjugado com ácido gálico como agente antioxidante e modulador da formação de cristais de oxalato de cálcio
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-16) Lisboa, Lucas dos Santos; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-2252-1221; http://lattes.cnpq.br/4651814546820796; http://lattes.cnpq.br/4996483838368546; Santos, Pablo de Castro; http://lattes.cnpq.br/6456286305129050; Pinto, Talita Katiane de Brito
O alginato ou ácido algínico é um polissacarídeo carboxilado que pode ser extraído de algas marinhas marrons (Phaeophyceae) ou bactérias. Este é polímero linear constituído por dois monossacarídeos: ácidos manurônicos e ácidos gulurônicos. O alginato já vem sendo bastante utilizado nas indústrias alimentícia, têxtil e farmacêutica. Porém, o alginato não apresenta uma característica desejada: atividade antioxidante proeminente. Outra molécula comercial interessante é o ácido gálico. Este é um composto fenólico com baixa toxicidade, de fácil obtenção, encontrado em várias fontes de alimentos e potente atividade antioxidante. Contudo, a atividade antioxidante do ácido gálico in vivo não é tão proeminente devido a sua baixa biodisponibilidade. O que impõe a ingestão de grande quantidade do mesmo para que esse possa atuar e, mesmo assim, devido a sua fácil degradação, o que dificulta sua ação, pode-se não ter o benefício esperado. Foi observado que este composto tem a capacidade de se conjugar a outras moléculas, o que é interessante, pois essa conjugação pode melhorar sua atividade/biodisponibilidade. A ideia do presente trabalho foi então conjugar o ácido gálico ao alginato, favorecendo assim uma melhor atividade antioxidante do alginato potencializando-o, e concomitantemente, melhorando a biodisponibilidade do ácido gálico. Para tal, foi realizado da conjugação do ácido gálico ao alginato por meio de uma modificação redox, gerando assim, um composto denominado de alg-GA. Sua caracterização foi feita por espectroscopia de infravermelho e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), sendo sua massa determinada ~33,28 KDa. Nos testes antioxidantes in vitro o alg-GA exibiu uma elevada atividade como quelante de ferro, bem como de cobre, e como sequestrador de peróxido de hidrogênio. Não se detectou citotoxicidade desses compostos (300 µM) contra células renais de macaco verde africano (Vero CCL-81). Quando estas células foram expostas a estresse oxidativo induzido por H2O2 (2 mM) observou-se que alg-GA (300 µM) protegeu as células (~70%) de danos celulares. Com relação a modulação da formação de cristais de oxalato de cálcio, verificou-se que o alginato, em baixas concentrações (100 e 300 µM) induz a maior formação de cristais COM (cristais de oxalato monohidratado) e em altas concentrações (600 µM) induz a formação de cristais COD. Já o alg-GA induziu apenas a formação de cristais COD independente das concentrações avaliadas (de 300 µM a 1,5 mM). Com relação ao tamanho dos cristais, observou-se uma diminuição proporcional do tamanho dos COD (cristais de oxalato dihidratado) com o aumento da concentração do alg-GA utilizado, o que não foi observado com o alg. Os dados obtidos indicaram que a conjugação do alginato com ácido gálico promoveu a síntese de um composto com maior atividade antioxidante que o alginato e que esse promove a formação de cristais COD, que estão relacionados com a não formação com cálculos renais. Em estudos futuros pretende-se avaliar a atividade do alg-GA in vivo para indicar o seu possível uso em diversas aplicabilidades.
Avaliação da resposta bioquímica e potencial biotecnológico Lemna aequinoctialis em ambiente de microgravidade simulada
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-21) Santos, John Weslley Lira; Scortecci, Katia Castanho; https://orcid.org/0000-0002-4690-2785; http://lattes.cnpq.br/4808910380593455; http://lattes.cnpq.br/2152398619525301; Theodoro, Raquel Cordeiro; Calsa Júnior, Tercilio
A compreensão dos efeitos da microgravidade em plantas é ainda limitada, com respostas observadas variando entre diferentes espécies vegetais e condições utilizadas. Este estudo investigou os efeitos da microgravidade simulada em Lemna aequinoctialis, uma planta da subfamília Lemnoideae, importante para biorremediação e alimentação de animais. Utilizando um clinostato 2D para simular a microgravidade, as plantas foram expostas a diferentes rotações (15, 30, 45 rpm) por 2 e 4 horas, além de um controle (0 rpm). O desenvolvimento das plantas foi monitorado em 0, 5 e 10 dias após o tratamento. Análises bioquímicas foram realizadas para medir a quantidade de proteínas, capacidade antioxidante total (CAT), poder redutor, compostos fenólicos e atividade da enzima catalase. Os resultados mostraram que a microgravidade simulada aumentou significativamente os marcadores antioxidantes e a quantidade de proteínas. A CAT e o poder redutor aumentaram até três vezes, especialmente após 4 horas de tratamento. A rotação de 45 rpm por 2 horas resultou em aumentos de compostos fenólicos nos dias 5 e 10, enquanto a rotação de 30 rpm por 4 horas destacou-se no dia 0. A atividade da catalase foi maior com 30 rpm em ambas as durações no dia 10. A quantidade proteica aumentou até sete vezes com 45 rpm por 2 horas. Esses achados sugerem que a microgravidade simulada pode melhorar o perfil nutricional de L. aequinoctialis, potencializando suas aplicações biotecnológicas em produção sustentável de alimentos e biorremediação. Este estudo avança na compreensão dos mecanismos de resposta de L. aequinoctialis à microgravidade.
Avaliação da teratogenicidade e toxicidade em peixe-zebra (danio- rerio) do extrato bruto rico em carotenoides de melão cantaloupe (cucumis melo l.) e nanonoencapsulado em gelatina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-14) Pais, Tatiana dos Santos; Morais, Ana Heloneida de Araújo; Passos, Thais Souza; https://orcid.org/0000-0003-2054-1544; http://lattes.cnpq.br/9685790797554876; https://orcid.org/0000-0002-6460-911X; http://lattes.cnpq.br/1233944493334651; http://lattes.cnpq.br/8562758282690525; Camillo, Christina da Silva; Silva, Kelly Alencar
O melão Cantaloupe apresenta uma polpa alaranjada rica em carotenoides, os quais podem promover diversos efeitos benéficos à saúde humana. Contudo, os carotenoides são extremamente instáveis a presença de oxigênio, luz, e ao calor, podendo ocasionar a redução das propriedades bioativas. Nesse contexto, a nanoencapsulação se apresenta como uma excelente estratégia para garantir a preservação e potencialização dos efeitos bioativos. Por outro lado, uma das grandes preocupações atuais está relacionada aos efeitos de toxicidade dessas nanopartículas. Com isso, o objetivo desse estudo foi avaliar a toxicidade e teratogenicidade do extrato bruto rico em carotenoides do melão Cantaloupe (EB) e das nanopartículas a base de gelatina suína contendo EB (EGS) em modelo animal de peixe-zebra (Danio rerio). O EB foi obtido a partir do melão Cantaloupe (Cucumis melo L.) em processos que envolveram secagem da polpa de melão (55 ̊C/24 h) para a obtenção de farinha, maceração em etanol (1:4 p/v), e partição em hexano (1:1 v/v). As nanopartículas foram obtidas por meio da técnica de emulsificação óleo em água (O/A). Para a caracterização das nanopartículas quanto a morfologia, interações químicas, tamanho de partículas e eficiência de encapsulamento, foram realizadas análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Difração a Laser e Eficiência de Incorporação (EI), respectivamente. Nos experimentos em modelo animal com peixezebra, para o teste de embriotoxicidade, os 308 embriões, distribuídos em 7 grupos foram expostos a concentrações de 12,5 mg/L e 50,0 mg/L de EB e EGS durante 96 horas pós fertilização (hpf) e com 7 dias pós fertilização (dpf) foi realizado o teste optomotor. Nos testes de toxicidade com peixe-zebra adultos, os 60 peixes foram distribuídos em seis grupos e expostos a concentrações de 12,5 mg/L e 50,0 mg/L de EB e EGS durante 96 horas, e então submetidos as análises de neurotoxicidade claro/escuro, tanque novo e social. Com base nos resultados de caracterização, EGS apresentou EI de 94% (4,04), superfície lisa, sem depressões, diâmetro de 88,7 nm (7,02) e índice de polidispersão de 0,41 (0,03). O FTIR evidenciou o surgimento de novas bandas vibracionais em EGS em comparação com EB, demonstrando novas interações químicas. Nos experimentos em modelo animal, após exposição por 96 hpf, não foram observadas anomalias nos grupos tratados com EB e EGS, e os batimentos cardíacos se mantiveram entre 132 e 138 rpm dentro do esperado para embriões, semelhante aos grupos controle negativo e DMSO. Os grupos que receberam EB e EGS não apresentaram alterações morfológicas significativas. O nível de mortalidade se apresentou abaixo de 20% revelando não haver um caráter embriotóxico e nem teratogênico para EB e EGS nas concentrações utilizadas. Houve uma melhora significativa (p = 0,01) na resposta visual motora das larvas exposta ao EB e EGS que pode ser atribuída ao poder antioxidante e precursor de vitamina A dos carotenoides. Não foram identificados efeitos adversos no comportamento dos adultos, todos foram similares ao comportamento do grupo controle, sem sinais de ansiedade, estresse, nem alterações no nado, velocidade, sociabilidade que indicassem qualquer tipo de toxicidade. Portanto, foi constatado que EB e EGS mantiveram características encontradas em estudos anteriores comprovando a reprodutibilidade do método, não houve sinais de teratogenicidade, cardiotoxicidade ou neurotoxicidade nas larvas e tanto EB quanto EGS melhoraram a função cognitiva e de resposta no modelo avaliado. Os peixes adultos não apresentaram sinais de ansiedade ou qualquer outro indício de toxicidade evidenciando que EB e EGS são potencialmente seguros.
Avaliação do perfil de metaloproteinases em amostras de tecidos de animais infectados experimentalmente com Trypanosoma cruzi
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-26) Silva, Dyonatan Fonseca; Silva, Marcelo de Sousa da; Moreno, Cláudia Jassica Gonçalves; https://orcid.org/0000-0002-1000-0149; http://lattes.cnpq.br/1295430560645312; http://lattes.cnpq.br/8302178148944713; Ribeiro, Aline Rimoldi; Moreno, Cláudia Jassica Gonçalves; Torres, Taffarel Melo
A doença de Chagas (DCh) tem como agente etiológico o parasito Trypanosoma cruzi (T. cruzi) e caracteriza-se possuir fase aguda e crônica. Durante a fase aguda, o parasito se aloja em tecidos para os quais possui tropismo e desregula citocinas e metaloproteinases de matriz (MMPs), sendo esses os principais fatores de risco para o desenvolvimento de cardiopatias, que são as complicações mais frequentes na fase aguda e crônica da doença. Métodos diagnósticos para predizer a possibilidade de danos aos órgãos do paciente pelo parasito são necessários, mas atualmente só se dispõe de exames de imagem para avaliação dos danos após o desenvolvimento da doença. Portanto, a busca de novos biomarcadores proteicos associados à DCh constitui uma das várias estratégias para melhores prognósticos. O presente estudo teve como objetivo a otimização de métodos baseados em gel, como SDS-PAGE e zimografia, para avaliar se a infecção por T. cruzi seria capaz de alterar o perfil de metaloproteinases de órgãos durante a fase aguda da DCh. Para isso, obteve-se o extrato proteico total das formas epimastigotas da cepa Y de T. cruzi provindas de cultivo axênico e realizou-se a infecção experimental com formas tripomastigotas sanguíneas em camundongos fêmeas que foram separados em três grupos. Coração, baço, fígado e sangue dos animais de todos os grupos foram coletados para a produção de extrato total e plasma sanguíneo. A otimização permitiu a determinação do perfil proteico de T. cruzi, o que revelou bandas com pesos moleculares aproximados de 95, 85, 63, 57, 48 a 52, 43 a 45, 40 a 41 e 29 kDa, que foram discutidas quanto a sua possível identificação e função na infecção. Os resultados também revelaram os perfis proteicos do tecido cardíaco, esplênico, hepático e do plasma nos três grupos analisados. O zimograma de T. cruzi revelou 3 bandas de atividade com pesos moleculares aproximados de 66 kDa, 55 kDa e 35 kDa. No grupo dos animais infectados, diversas metaloproteinases capazes de degradar gelatina foram observadas no zimograma dos tecidos e plasma, em especial no tecido esplênico. Observou-se ainda diferença significativa na atividade enzimática presente no tecido esplênico e cardíaco, sendo a alteração ocorrida no tecido cardíaco relacionada com o aumento na expressão da protease de 93 kDa, provável pró-MMP-9, e de 69 kDa, provável pró-MMP-2 e, no baço, de uma protease desconhecida de aproximadamente 146 kDa. Portanto, com a detecção da existência de alterações na atividade de metaloproteinases nos órgãos analisados durante a fase aguda da DCh, surgem novas questões a serem respondidas acerca do papel dessas MMPs na patogênese da doença, do impacto que inibidores sintéticos de MMPs específicas teriam no desenvolvimento das megalias e cardiopatias e se tais padrões se repetem na fase crônica da DCh, para que então seja possível pensar em tratamentos voltados na inibição de MMPs e na identificação de alterações proteicas características de danos cardíacos da DCh.
Avaliação dos efeitos bioquímicos e histopatológicos da suplementação de creatina: estudo pré-clínico com modelo de diabetes tipo I induzida por estreptozotocina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-10-25) Gonçalves, Meline Gomes; Lima, João Paulo Matos Santos; https://orcid.org/0000-0002-6113-8834; http://lattes.cnpq.br/3289758851760692; http://lattes.cnpq.br/6932874648532542; Abreu, Bento João da Graça Azevedo; https://orcid.org/0000-0001-8010-806X; http://lattes.cnpq.br/1725848357337658; Araújo, Diego Neves
Diabetes Mellitus (DM) é uma doença crônica metabólica de prevalência crescente em todo o mundo. Pesquisas são realizadas constantemente na tentativa de amenizar as complicações do DM e aumentar a qualidade de vida dos portadores. A creatina é um suplemento nutricional que vem sendo estudado para esse fim devido às suas capacidades antioxidantes e hipoglicemiantes. Entretanto, não há estudos que relatam o efeito da creatina tanto no metabolismo quanto nos tecidos que podem ser afetados na DM do tipo I (DMI). Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da suplementação de creatina sobre os sinais clínicos, os parâmetros bioquímicos e histopatológicos do pâncreas e rins em ratos com DM induzida por estreptozotocina (STZ). Foram utilizados 32 ratos Wistar, divididos em quatro grupos aleatoriamente, contendo oito animais cada (n=8): (C) animais normoglicêmicos sem suplementação de creatina, (CCr) animais normoglicêmicos com suplementação de creatina, (D) animais diabéticos induzidos com STZ sem suplementação de creatina e (DCr) animais diabéticos induzidos com STZ e suplementados com creatina. Os grupos D e DCr receberam dose única de STZ (40 mg/kg, via i.p.) para indução da diabetes. Os grupos CCr e DCr receberam a suplementação de creatina por meio da ração isocalórica em duas fases (saturação, cinco dias antes da indução do DMI, e manutenção durante os 35 dias de experimento, com 13% e 2% de creatina respectivamente). A fim de avaliar os sinais clínicos da doença foram mensurados o consumo de água e de ração diariamente bem como o peso corporal semanalmente. Após a anestesia e eutanásia dos animais, o sangue e os órgãos foram coletados e armazenados para a análise de parâmetros bioquímicos [glicemia de jejum, creatinina, ureia sérica, aspartato transaminase (AST) e aspartato aminotransferase (ALT)] e morfológicos dos tecidos pancreático e renal dos animais. Observou-se, além da hiperglicemia durante todo o experimento, polidipsia, polifagia e diminuição do peso corporal nos animais diabéticos induzidos por STZ. A suplementação de creatina foi capaz de reduzir nos animais com DMI a glicemia (p<0,05), as concentrações séricas de ureia e de ALT do grupo DCr quando comparado ao grupo D (p<0,01). Avaliou-se histomorfometricamente o tecido pancreático, onde foi observado que os animais do grupo DCr não apresentaram diferença estatística em relação aos animais do grupo C e CCr (p>0,05). Nesse mesmo grupo (DCr), os animais apresentaram aumento da área das ilhotas em relação ao grupo D (p<0,01). Para o tecido renal os animais do grupo DCr apresentaram redução significativa na contagem de glomérulos renais em comparação aos outros grupos experimentais (p<0,05). Quanto às áreas glomerulares, os animais do grupo DCr foram semelhantes aos grupos C e CCr, enquanto os animais do grupo D apresentaram menores áreas dos glomérulos renais (p<0,05). A suplementação de creatina em ratos diabéticos induzidos por STZ apesar de ter atenuado os parâmetros bioquímicos de glicemia, ureia e AST, como também apresentado uma manutenção e proteção da histomorfometria pancreática, não foi capaz de causar efeitos benéficos ao grupo DCr quanto às consequências teciduais da DM. Ao contrário, o CCr apresentou características histopatológicas referentes à danos teciduais tanto de pancreatite quanto de necrose tubular renal. Portanto, a suplementação de creatina pode ser prejudicial nesse inédito arquétipo experimental. Portanto, mais investigações são necessárias para somar evidências quanto aos seus efeitos morfológicos e metabólicos.
Avaliação dos efeitos da histamina na contração do ducto epididimário da cauda do epidídimo de rato
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-10-21) Trajano, Francisco Mateus Gonçalves; Silva Júnior, Edilson Dantas da; https://orcid.org/0000-0001-5505-8056; http://lattes.cnpq.br/5459705151588106; http://lattes.cnpq.br/1005011852692833; Oliveira, Jonas Ivan Nobre; Schiavon, Manuela dos Santos Carvalho
A atividade motora do ducto epididimário é um processo essencial para a fertilidade masculina, pois resulta no correto transporte, maturação, armazenamento e emissão dos espermatozoides. Este processo é regulado por mecanismos hormonais (testosterona, vasopressina, ocitocina), neuronais (inervação autonômica adrenérgica e colinérgica) e epiteliais (endotelina-1, NO, serotonina, prostaglandinas, angiotensina, etc.). No entanto, embora haja evidências da presença de histamina no epidídimo, ainda não se sabe sobre os seus efeitos modulatórios na atividade motora do ducto epididimário. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da histamina sobre as contrações do ducto epididimário da cauda do epidídimo de rato, identificando os receptores histaminérgicos e a participação de neurotransmissores autonômicos. Para alcançar estes objetivos, segmentos do ducto epididimário da cauda distal do epidídimo de ratos Wistar foram isolados e usados em experimentos funcionais em banho de órgão isolado para avaliação dos efeitos diretos da histamina no ducto epididimário ou nas contrações de induzidas por agonistas adrenérgicos. Estes experimentos foram realizados também na presença de antagonistas seletivos para os receptores histaminérgicos (H1, H2 e H3), adrenoceptores α1 e receptores muscarínicos. Verificamos que histamina produziu contrações de natureza fásica. A frequência e a amplitude das contrações fásicas induzidas pela histamina no ducto epididimário foram inibidas pela prometazina (antagonista dos receptores H1), ranitidina (antagonista dos receptores H2), atropina (antagonista dos receptores muscarínicos) ou prazosina (antagonista dos adrenoceptores α1). A histamina potencializou o efeito contrátil da noradrenalina e de reduzir o seu efeito máximo, sendo estes efeitos prevenidos pela ranitidina e prometazina, respectivamente. Concluímos que a histamina é capaz de promover contrações fásicas com a participação de receptores H2 e liberação de neurotransmissores autonômicos. Além disso, esta amina biogênica modificou as contrações do ducto epididimário induzidas pela noradrenalina, com a possível participação de receptores H1 e H2.
Avaliação dos efeitos da trazodona sobre parâmetros reprodutivos e contração do ducto epididimário de ratos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-30) Silva, Maria Santana da; Silva Júnior, Edilson Dantas da; https://orcid.org/0000-0001-5505-8056; http://lattes.cnpq.br/5459705151588106; https://orcid.org/0009-0007-2128-7433; http://lattes.cnpq.br/4258208584260510; Gavioli, Elaine Cristina; http://lattes.cnpq.br/1759328747578795; Fonseca, Miriam das Dores Mendes
A trazodona é um antidepressivo aprovado para o tratamento do transtorno depressivo maior com baixa capacidade de produzir disfunção sexual. No entanto, seus efeitos sobre a saúde reprodutiva masculina ainda não são totalmente compreendidos. Desta forma, este estudo avaliou os efeitos da trazodona sobre parâmetros reprodutivos e a contração do ducto epididimário da cauda distal do epidídimo de ratos. Ratos Wistar adultos foram tratados oralmente por 21 dias com salina (controle) ou trazodona nas doses de 10mg/kg e 20 mg/kg. Após o tratamento, os animais foram eutanasiados e o sangue coletado para determinação dos níveis de testosterona. Os órgãos reprodutivos foram isolados e pesados. Os testículos foram usados para a avaliação histomorfológica, mensuração dos níveis de MDA e GSH, e determinação de parâmetros como a produção diária de espermatozóides. Os epidídimos foram usados na determinação de parâmetros espermáticos como quantidade de espermatozoides na cabeça/corpo e cauda do epidídimo, tempo de trânsito dos espermatozóides nas diferentes partes do epidídimo, motilidade, vitalidade e morfologia dos espermatozoides. A contração do ducto epididimário isolado da região distal da cauda do epidídimo foi avaliada. Estudos in silico foram realizados para a predição de alvos moleculares relacionados aos efeitos da trazodona e do seu metabólito ativo sobre o trato reprodutor masculino. Os resultados indicaram que a trazodona induziu efeitos anti-reprodutivos em ratos, evidenciados por danos ao tecido testicular, presença de peroxidação lipídica intratesticular, redução na produção espermática, bem como na quantidade dos espermatozóides coletados das diferentes partes do epidídimo. Foi encontrado ainda que o tratamento com trazodona reduziu a motilidade progressiva dos espermatozóides, o número de espermatozóides vivos e o número de espermatozóides morfologicamente normais, indicando uma diminuição na qualidade destes gametas. A contração do ducto epididimário isolado da cauda distal do epidídimo de ratos foi também afetada pelo tratamento in vivo e in vitro com trazodona, indicando possíveis alterações durante a fase de emissão da ejaculação. Além disso, tanto a trazodona quanto o seu metabolito ativo apresentaram preditores in silico que sugerem interações inespecíficas com alvos farmacológicos, o que pode contribuir para um perfil reprodutivo toxicológico desfavorável. Em conclusão, a trazodona apresentou importantes efeitos anti-reprodutivos que podem prejudicar a fertilidade masculina.
Avaliação dos potenciais osteogênico e genotóxico de microesferas à base de hidroxiapatita nanoestrutura contendo zinco
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-02-14) Dantas, Marina Rocha do Nascimento; Moreira, Susana Margarida Gomes; https://orcid.org/0000-0002-8333-3016; http://lattes.cnpq.br/7741233949116498; http://lattes.cnpq.br/7872587364414493; Barboza, Carlos Augusto Galvão; Chaves Filho, Gildacio Pereira
Uma ampla gama de biomateriais está sendo estudada atualmente como novas alternativas no campo da regeneração óssea. Dentre eles, destaca-se a hidroxiapatita (HA), um componente mineral presente na fase inorgânica dos ossos. A HA, além de ser biocompatível, apresenta características físicoquímicas adequadas e permite substituições iônicas que podem melhorar seu desempenho para diferentes aplicações. Foram desenvolvidas microesferas de HA nanoestruturada (nHA) com diferentes composições, incluindo a incorporação de íons de zinco (Zn²⁺), que se destacam devido à sua capacidade de aumentar a viabilidade celular e promover a mineralização óssea. No entanto, qualquer alteração na HA resulta na produção de um novo biomaterial que, além da confirmação de suas capacidades osteogênicas, precisa ter sua biossegurança testada. Assim, neste estudo, avaliamos a capacidade das microesferas à base de nHA contendo Zn²⁺ em promover a diferenciação osteogênica, utilizando células-tronco estromais isoladas da geleia de Wharton de cordões umbilicais humanos (hWJ-MSCs). Os resultados de citotoxicidade, avaliados pelo ensaio de MTT (brometo de 3-(4,5- dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio), mostraram que as amostras não reduziram de forma significativa a capacidade das células hWJ-MSCs em metabolizar o MTT, indicando que as amostras não são citotóxicas nas condições testadas. Os resultados de mineralização óssea, atividade da fosfatase alcalina (ALP) e expressão gênica, quantificada por qRT-PCR, indicaram que as amostras, nas condições testadas, apresentaram atividade osteogênica, evidenciada pelo aumento da mineralização da matriz extracelular, da atividade de ALP e da expressão de genes relacionados à osteogênese nas células hWJ-MSCs. Considerando possíveis aplicações clínicas, também avaliamos o potencial genotóxico desses materiais. Os resultados de genotoxicidade, obtidos pelo ensaio Cometa e pelo ensaio CBMN (micronúcleo com bloqueio de citocinese), mostraram que as amostras não apresentam potencial genotóxico nas condições testadas. Dessa forma, espera-se que este biomaterial possa ter aplicações na regeneração óssea.
Bioprospecção de compostos do fungo Langermannia bicolor: potencial modulador de antibióticos, atividade antioxidante e avaliação de toxicidade
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-12-04) Moura, Geovanna Maria de Medeiros; Santos, Elizeu Antunes dos; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-4372-2161; http://lattes.cnpq.br/6762251930590306; https://orcid.org/0000-0002-3480-2218; http://lattes.cnpq.br/0915146393491834; Veras, Bruno Oliveira de; Oliveira, Maria Tatiana Alves; Santos, Paula Ivani Medeiros dos; Paiva, Weslley de Souza
A seleção e aumento da variedade de bactérias multirresistentes tem impulsionado a busca por novos agentes terapêuticos e adjuvantes. Neste estudo investigamos as propriedades de um extrato do cogumelo Langermannia bicolor como modulador de antibióticos (gentamicina, norfloxacina e ampicilina) contra linhagens multirresistentes de Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa, bem como a sua ação antioxidante e sua toxicidade in vitro e in vivo. O extrato bruto aquoso de L. bicolor foi fracionado com volumes crescentes de acetona, resultando em três frações (F0.5, F1 e F2), que apresentaram diferentes perfis bioquímicos. Testes com eritrócitos humanos revelaram que o extrato e as frações não possuem ação hemolítica, enquanto os ensaios de redução de MTT em células fibroblásticas (NHI/3T3), apenas o extrato bruto reduziu a viabilidade em 50%. Em diferentes estágios de desenvolvimento de zebrafish (Danio rerio), os ensaios in vivo confirmaram a ausência de toxicidade das frações, através de análises em briotóxicas, batimentos cárdiacos e testes comportamentais. Embora nenhuma fração tenha demonstrado atividade antibacteriana direta, todas exibiram efeitos moduladores significativos quando combinadas com antibióticos convencionais nas bactérias multirresistentes testadas. Notavelmente, a fração F2, rica em proteínas, com maiores atividades proteolíticas e hemaglutinante, reduziu a Concentração Inibitória Mínima (CIM) da gentamicina em todas as linhagens testadas. As frações também foram potentes antioxidantes in vitro e in vivo. A fraçãoF0.5, rica em compostos fenólicos e flavonoides, exibiu o espectro mais amplo de atividades antioxidantes, incluindo quelação de metais (Fe+2 e Cu+2), sequestro de radicais livres (OH• e O2-•) e proteção celular, concomitante e preventiva, contra estresse oxidativo induzido por peróxido de hidrogênio (H2O2) em células 3T3. Já a fração F1, com predominância decarboidratos, após o estresse de H2O2, foi capaz de corrigir o dano oxidativo. In vivo, todas as frações protegeram os embriões de zebrafish expostos a H2O2.Na quantificação das espécies reativas de oxigênio (EROs) pela sonda fluorescente (DCFH), as larvas de zebrafish tratadas com a F0.5 e, em seguida, com H2O2 reduziram significativamente a produção de EROs em suas células, com valores menores, até, do que os das larvas não expostas ao agente oxidante. De forma menos expressiva, F1 e F2 também protegeram as células do zebrafish, reduzindo a produção de EROs. Ao explorar de forma pioneira o potencial terapêutico de L. bicolor, nosso estudo pavimenta o caminho para investigações futuras, mais aprofundadas, sobre a composição de bioativos desse cogumelo e seus respectivos mecanismos moleculares, envolvidos nas propriedades encontradas: potencialização de antibióticos e proteção contra o estresse oxidativo.

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