Avaliação da atividade osteogênica e antidipogênica de polissacarídeos sulfatados de macroalgas marinhas verdes

dc.contributor.advisorMoreira, Susana Margarida Gomes
dc.contributor.authorChaves Filho, Gildacio Pereira
dc.contributor.referees1Fernandes, Maria Helena Raposo
dc.contributor.referees2Gama, Francisco Miguel Portela da
dc.contributor.referees3Morais, Ana Heloneida de Araújo
dc.contributor.referees3IDhttps://orcid.org/0000-0002-6460-911Xpt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1233944493334651pt_BR
dc.contributor.referees4Barboza, Carlos Augusto Galvão
dc.date.accessioned2022-04-25T20:32:46Z
dc.date.issued2022-01-19
dc.description.abstractThe sulfated polysaccharides (SP) of seaweeds are highly complex and heterogeneous macromolecules that have shown diverse activities, including in the modeling of osteogenic and adipogenic differentiation. Thereafter, these molecules have been studied in the scope of regenerative medicine for the development of alternative therapies to overcome diseases related to bone metabolism and obesity. Among the SP, those derived from green seaweeds are the least studied and, therefore, in this work, the osteogenic and antiadipogenic activity of SPcontaining samples from Caulerpa prolifera and Caulerpa sertularioides were investigated. As an essential part of biocompatibility evaluation of new molecules, the genotoxicity of samples with biological activity was also studied. Several reviews describe the multiple bioactivities of SP from seaweeds, however, regarding their osteogenic activity, there is no consensus on how to use them and their real effectiveness in this process. Therefore, in this study, a systematic review was carried out to answer the question “Do SP from seaweeds promote osteogeniesis?”. The results of this review show that SP from seaweeds effectively promote an increase in osteogenic markers (alkaline phosphatase and extracellular matrix mineralization), indicating that they can be considered for application in bone regeneration. The experimental results obtained with the treatment of human stromal stem cells with SP-containing samples of C. prolifera and C. sertularioides, at non-cytotoxic concentrations (<10 µg/mL), showed an increase in osteogenic markers. Under these conditions, no genotoxic effect was observed. It was also shown that one fraction containing PS isolated from C. prolifera inhibited adipogenic differentiation of 3T3L1 pre-adipocytes, at non-cytotoxic concentrations (<200 µg/mL), reducing the accumulation of total lipids and triglycerides in the C. elegans. Surprisingly, it was possible to refine the purification of C. sertularioides samples, using ion exchange chromatography, and one SP-rich subfraction, with greater antiadipogenic effect, was obtained. Thus, the antiadipogenic effect was achieved using a significantly lower sample concentration (50 µg/mL) than those reported in the literature. Together, the results highlight the potential of SP for application in the development of alternative therapies for problems related to bone regeneration and obesity.pt_BR
dc.description.embargo2025-03-15
dc.description.resumoOs polissacarídeos sulfatados (PS) de macroalgas marinhas são macromoléculas altamente complexas e heterogêneas que têm mostrado diversas atividades, incluindo na modelação da diferenciação osteogénica e adipogénica. Nesse sentido, estas moléculas têm sido estudadas no âmbito da medicina regenerativa para o desenvolvimento de terapias alternativas para contornar doenças relacionadas com o metabolismo ósseo e a obesidade. Dentre os PS dos diferentes tipos de algas marinhas, os derivados das algas verdes são os menos estudos e, por isso, neste trabalho foi avaliada a atividade osteogênica e antiadipogênica de amostras ricas em PS obtidos das algas verdes Caulerpa prolifera e Caulerpa sertularioides. Como parte imprescindível da avaliação da biocompatibilidade de novas moléculas, a genotoxicidade das amostras com atividade biológica também foi estudada. Várias revisões descrevem as múltiplas bioatividades dos PS das algas, no entanto, quanto à sua atividade osteogênica, não há consenso sobre como utilizálos e qual a sua real eficácia nesse processo. Portanto, neste estudo foi realizada uma revisão sistemática para responder à questão “Os PS derivados de algas marinhas promovem a diferenciação osteogênica?”. Os resultados desta revisão apontam que os PS de algas marinhas, efetivamente, promovem um aumento nos marcadores osteogênicos (fosfatase alcalina e mineralização da matriz extracelular), indicando que podem ser considerados para aplicação na regeneração óssea. Os resultados experimentais obtidos com o tratamento das células-tronco estromais humanas com os extratos ricos em PS de C. prolifera e C. sertularioides, em concentrações não citotóxicas (<10 µg/mL), mostraram o aumento dos marcadores osteogênicos, na ausência de efeito genotóxico. Também foi mostrado que uma fração contendo PS isolados de C. prolifera inibe a diferenciação adipogênica de pré-adipocitos 3T3L1, em concentrações não citotóxicas (<200 µg/mL), reduzindo o acúmulo de lipídios totais e triglicerídeos no modelo C. elegans. O refinamento das amostras ricas em PS de C. sertularioides, por cromatografia de troca iônica, resultou em uma subfração com maior efeito antiadipogênico, usando uma concentração significativamente menor (50 µg/mL) do que aquelas relatadas na literatura. Em conjunto, os resultados realçam o potencial dos PS para aplicação no desenvolvimento de terapias alternativas para a problemas relacionados com a regeneração óssea e a obesidade.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationCHAVES FILHO, Gildacio Pereira. Avaliação da atividade osteogênica e antidipogênica de polissacarídeos sulfatados de macroalgas marinhas verdes. 2022. 153f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47048
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIApt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.subjectRegeneração ósseapt_BR
dc.subjectObesidadept_BR
dc.subjectGenotoxicidadept_BR
dc.titleAvaliação da atividade osteogênica e antidipogênica de polissacarídeos sulfatados de macroalgas marinhas verdespt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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