Ação antioxidante e efeito neuroprotetor de polissacarídeos sulfatados
dc.contributor.advisor | Câmara, Rafael Barros Gomes da | |
dc.contributor.advisor-co1 | Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira | |
dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0003-2252-1221 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4651814546820796 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-5109-1991 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/9200036511632745 | pt_BR |
dc.contributor.author | Lucena, Alessandra Marinho Miranda | |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0002-1698-5428 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/5486564758103808 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Scortecci, Katia Castanho | |
dc.contributor.referees2 | Guzen, Fausto Pierdona | |
dc.contributor.referees3 | Santos, Pablo de Castro | |
dc.contributor.referees4 | Ferreira, Éder Galinari | |
dc.date.accessioned | 2025-02-18T16:46:19Z | |
dc.date.issued | 2024-12-04 | |
dc.description.abstract | Neurodegenerative diseases are the result of multifactorial biological mechanisms, involving both exogenous and endogenous causes. Due to the increase in life expectancy and the predicted growth of dementia conditions, there is a growing concern in seeking more effective prevention and treatment for neurodegeneration. Oxidative stress has been shown to be an important factor in the development and progression of these diseases, due to intrinsic characteristics of nervous tissue, such as low regenerative capacity and high energy demand. Marine algae are sources of various bioactive molecules, especially sulfated polysaccharides (SP). These compounds are important for the survival of algae and have significant biological activities, such as antioxidant and anti-inflammatory properties. These properties can be useful in the treatment of neurodegenerative diseases. The SP from algae have shown promise as an alternative for neuroprotection. Nine species of algae were identified whose SPs exhibit antioxidant action under different conditions. Forty-four fractions rich in sulfated polysaccharides (FRP) were obtained. These FRP were evaluated for their cytotoxicity in Neuro-2A cells at different concentrations (0.1, 0.25, 0.5, and 1 mg/mL). From each FRP, two concentrations were selected, one higher and one lower, which showed MTT reduction values equal to or greater than 80%, for analysis of protection against oxidative damage induced by hydrogen peroxide. To select the FRP that would be evaluated for possible protective mechanisms employed, the results of yield parameters, cytotoxic effect, and neuroprotective potential in cell culture were considered to construct a Score. The possible mechanisms involved were analyzed through the determination of hydrogen peroxide scavenging potential and the effect on the expression of genes in the antioxidant pathway (Keap1, Nfr2, Sod1, Cat, Gpx, Hmox1, Gclc, Gclm) and the subunits of the transcription factor NFκB (Nfkb1 and Rela). Additionally, the antioxidant protection capacity was evaluated in an in vivo model (zebrafish). Of the 44 FRP evaluated, 42 did not show cytotoxic effects against Neuro-2A cells at at least one of the evaluated concentrations. All evaluated algae had FRP that protected Neuro-2A cells from oxidative damage induced by hydrogen peroxide. Furthermore, through the Score, it was possible to observe that brown algae had the best results. Based on these data, four FRP (DJ 1.2, SF 0.5, SS 1.3, and DM 1.0) were selected for the evaluation of the possible mechanisms involved. The data obtained demonstrate that the mechanisms used by these samples range from direct action on oxidant molecules to the modulation of endogenous antioxidant mechanisms, promoting an increase in the expression of genes related to the translation of antioxidant enzymes and a reduction in the expression of genes related to a pro-inflammatory and pro-oxidant response. Additionally, these polysaccharides were able to promote protection against oxidative stress in an in vivo model. These data are important for the development of future evaluations of these molecules, as they provide knowledge about their potential neuroprotective effect, possible mechanisms, and antioxidant activity in more complex organisms. | pt_BR |
dc.description.embargo | 2026-12-19 | |
dc.description.resumo | 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. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | pt_BR |
dc.identifier.citation | LUCENA, Alessandra Marinho Miranda. Ação antioxidante e efeito neuroprotetor de polissacarídeos sulfatados. Orientador: Dr. Rafael Barros Gomes da Câmara. 2024. 124f. Tese (Doutorado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/62755 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR | pt_BR |
dc.rights | Acesso Embargado | pt_BR |
dc.subject | Algas marinhas | pt_BR |
dc.subject | Polissacarídeos | pt_BR |
dc.subject | Estresse oxidativo | pt_BR |
dc.subject | Neurodegeneração | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS | pt_BR |
dc.title | Ação antioxidante e efeito neuroprotetor de polissacarídeos sulfatados | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |