Avaliação das propriedades antioxidantes dos ácidos fenólicos direcionados às mitocôndrias

• Autor(a) principal: Gonçalves, Beatriz da Silva
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/12254
• topic: Ácidos Fenólicos; Antioxidantes; Espécies Reativas de Oxigénio; Mitocôndrias; Stress Oxidativo; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Bioquímica

As mitocôndrias são um organelo celular cuja principal função passa pela produção de energia, mas também está envolvida no controlo de diversos processos fisiológicos, como na homeostase do cálcio citosólico e na produção de espécies reativas de oxigénio (EROs). A função mitocondrial e a regulação do equilíbrio redox são fundamentais no controlo celular e vias de sinalização de morte celular. A cadeia respiratória mitocondrial é a principal fonte de espécies reativas de oxigénio (EROs) na célula, tornando as mitocôndrias bastante vulneráveis ao stress oxidativo. Em certas doenças associadas com o stress oxidativo, as defesas endógenas do organismo não conseguem diminuir os níveis de EROs produzidas pelas células. A administração de antioxidantes exógenos pode ser benéfica nestes casos, e já foi sugerido que uma dieta rica em polifenóis se relaciona com a prevenção de certas condições como cancro, diabetes, doenças cardiovasculares e neurodegenerativas. Os ácidos fenólicos são uma subcategoria dos polifenóis, e são excelentes antioxidantes exógenos candidatos a serem usados com uma finalidade terapêutica, no entanto, o seu sucesso terapêutico é limitado ao nível da farmacocinética e é necessário modificar essas moléculas para que sejam entregues especificamente na mitocôndria. A estratégia mais eficaz até ao momento é a ligação covalente de um catião lipofílico (TPP+) à molécula bioativa. De entre os ácidos fenólicos, podemos destacar os ácidos hidroxibenzóicos, mais especificamente o ácido gálico, que serviu de base para o desenvolvimento dos antioxidantes direcionados à mitocôndria MitoBEN2 e MitoBEN4. Tendo como hipótese que o MitoBEN2 e o MitoBEN4 têm um potencial terapêutico para poderem ser utilizados em áreas como a cosmética e no tratamento de diversas patologias, o objetivo deste trabalho passou pela avaliação dos efeitos citotóxicos e efeitos protetores dos dois antioxidantes, no metabolismo e bioenergética celular e mitocondrial em diferentes modelos celulares. Os fibroblastos normais da derme humana (NHDF), as células humanas de hepatocarcinoma (HepG2) e as células humanas de neuroblastoma (SH-SY5Y) foram os modelos celulares utilizados para avaliar o perfil de toxicidade dos antioxidantes, assim como a sua eficácia protetora quando apresentados a diferentes indutores de stress oxidativo, nomeadamente menadiona, peróxido de hidrogénio e tert-butil hidroperóxido. A avaliação da toxicidade e da eficácia dos antioxidantes passou pela realização de ensaios de viabilidade celular, nomeadamente pela determinação da massa celular e atividade metabólica, avaliação dos níveis intracelulares de trifosfato de adenosina (ATP) e níveis celulares de glutationa reduzida (GSH) e glutationa oxidada (GSSG). Os resultados demonstraram que o MitoBEN2 apresentou baixa toxicidade e alta eficácia de proteção contra o stress oxidativo induzido, enquanto que o MitoBEN4 apresentou uma maior toxicidade na maioria dos ensaios realizados. O desenvolvimento do MitoBEN2 e MitoBEN4 pode ser assim promissor como terapia antioxidante direcionada às mitocôndrias. Durante o decorrer do estágio, também foram criados protocolos para a avaliação da respiração celular e função mitocondrial e para a avaliação dos níveis celulares de GSH, respetivamente com o ensaio MitoXpress Xtra e o ensaio monobromobimano (mBB). No ensaio MitoXpress Xtra foram usados os modelos celulares HepG2 e NHDF, e no ensaio mBB foram usados os modelos celulares HepG2, NHDF e SH-SY5Y, com diversas densidades celulares, de forma a otimizar os ensaios. Os dois ensaios mostraram ser promissores, no entanto, é necessário continuar a sua otimização, de forma a aumentar as densidades celulares utilizadas, obtendo assim resultados melhores e fidedignos para que possam ser utilizados diariamente no laboratório.