Toxicidade versus ação terapeutica de arsénio no cancro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soares, Bruno Miguel Gonçalves
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/30590
Resumo: Tese de mestrado em Química, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017
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A toxicidade do ATO foi avaliada em células HeLa por ensaios de MTT, sozinho e em combinações com albumina de soro bovino (BSA), transferrina, ácido rosmarinico (ligando da BSA) e ferro (ligando da transferrina). A estequiometria de ligação proteina-ATO foi quantificada para a BSA e transferrina, na ausência e presença de ligandos conhecidos, usando um método colorimétrico para deterctar arsénio livre, e efetuou-se um estudo de alterações conformacionais das proteínas por métodos espectrométricos. Por fim, quantificou-se RA (ácido rosmarínico) em extratos de plantas aromáticas por HPLC-DAD para saber se a quantidade de RA presente na alimentação poderá ser diretamente aplicada nos efeitos observados in vitro. A toxicidade do ATO aumentou aproximadamente 10x na presença de BSA em concentração semelhante à da albumina no soro humano. No entanto, a presença de RA juntamente com BSA e ATO diminui a toxicidade do ATO aproximadamente 4x em relação a ATO sozinho e 40x em relação ao ATO com BSA. A presença de apo-transferrina (sem ferro) e a holo-transferrina (com ferro) em concentrações plasmáticas demonstraram uma diminuição do efeito tóxico do ATO. O estudo da estequiometria de ligação de BSA ao ATO mostrou que após incubação com os fitoquímicos RA e quercetina ocorreu um aumento de afinidade de ATO à BSA. A BSA incubada com ácido láurico demonstrou uma diminuição da afinidade para o ATO. A Apo- e holo-transferrina mostraram semelhantes afinidade para ATO. A ligação de ATO a qualquer uma das proteínas em estudo não causou alterações da estrutura secundária das proteínas observáveis por espectrometria de UV-visível, fluorimetria ou espectroscopia de FT-IR, apesar de algumas alterações serem observáveis pela ligação de outros ligandos como o RA. A quantidade de RA obtida após extração e digestão gastrointestinal de três plantas da família Lamiaceae, alecrim, tomilho e orégãos, indica que as quantidades de plantas utilizadas no quotidiano são bastante inferiores às necessárias para obter as condições dos ensaios de citotoxicidade com uma toma. No entanto, os resultados obtidos in vitro são bastante promissores pois tomas regulares às refeições podem manter as concentrações de fitoquímicos em circulação durante longos períodos de tempo. Em conclusão, o efeito tóxico do ATO é acentuado na presença de BSA na concentração existente no plasma de seres humanos. A presença de BSA-RA, na mesma concentração, indica um efeito destoxificante na presença de RA. Este efeito poderá também estar associado ao número de moléculas de ATO que se associam à proteína na presença de RA. Estas evidências indicam que o RA poderá ser um composto com potencial para ser usado na modulação do efeito tóxico do ATO.The main purpose of this work is to establish strategies to modulate arsenic trioxide (ATO) bioactivity based on its interaction with plasma proteins. This compound has a major impact in human health, being a public health concern as a groundwater and food contaminat, but is also used in therapy. Therefore it is necessary to know how ATO interacts with plasma proteins such as the effect of known phytochemicals in ATO toxicity. ATO toxicity was evaluated in HeLa cells by MTT assay, alone and in the presence of bovine serum albumin (BSA), transferrin, rosmarinic acid (BSA ligand) and iron (transferrin ligand). Binding stoichiometry of protein-ATO complexes was quantified for BSA and transferrin before and after incubation with known ligands through a colorimetric method to detect trivalent arsenic. Alterations in protein conformation were studied by spectrometric methods. Finally, rosmarinic acid (RA) was quantified in aromatic plant extracts by HPLC-DAD to know if the RA content in these plant material could be comparable to in vitro results. ATO toxicity increased 10x times after cell incubation with plasmatic concentration of BSA. However, the presence of RA in the same amount of proteins caused a decrease in toxicity of approximately 4x the effect of ATO alone and 40x of the BSA-ATO assay. Apo- (without iron) and holo-transferrin (with iron) in plasma concentrations showed a decreased toxic effect. The stoichiometry of BSA-ATO binding showed that after incubating with phytochemicals such as RA and quercetin the affinity to ATO increased. BSA incubated with lauric acid decreased its affinity to ATO. Apo- and holo-transferrin showed the same affinity to ATO. ATO binding to the proteins under study did not cause structure changes detectable by UV-visible, fluorimetry and FT-IR spectroscopy although some changes were observed after binding of RA. The amount of RA was quantified after extraction and gastrointestinal digestion of 3 Lamiaceae species such as rosemary, thyme and oregano. The results indicate that the amount of the plants used in gastronomy are inferior to the amount needed for the effect observed in vitro. However, the in vitro results are promising as regular uptake of phytochemicals could influence their plasma concentration. In conclusion, the toxic effect of ATO is increased by BSA at plasma concentration. The presence of RA complexed to BSA, in the same concentration, shows that RA could have a detoxifying effect. This effect could be related to the number of ATO molecules that associates with the proteins after RA binds to BSA. These evidences show that RA could be used in the modulation of ATO’s toxicity.Falé, Pedro Luís Vieira,1982-Repositório da Universidade de LisboaSoares, Bruno Miguel Gonçalves2020-10-20T00:30:14Z201720172017-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/30590TID:201868873porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:23:26Zoai:repositorio.ul.pt:10451/30590Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:46:15.152057Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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