Produção e aplicação de fruto-oligossacarídeos obtidos de Bacillus subtilis natto na proliferação celular e resposta inflamatória

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Magri, Agnes
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/15416
Resumo: Resumo: Fruto-oligossacarídeos (FOS) são oligômeros lineares de frutose com baixo grau de polimerização, formados por ligações do tipo ß (2?1) e sintetizados pela enzima levanasacarase O Bacillus subtilis natto é uma cepa com grande potencial produtor em meio rico em sacarose Os FOS possuem várias propriedades fisiológicas, destacando-se como imunomoduladores O presente trabalho teve por objetivo produzir, caracterizar e aplicar FOS de Bacillus subtilis natto quanto aos seus efeitos in vitro sobre a proliferação celular e resposta inflamatória em células humanas de carcinoma ovariano (OVCAR-3) e carcinoma hepatocelular (HepG2/C3A) A melhor produção de FOS foi de 173,6 g/L em biorreator de 4,5 L, com 4 g de sacarose, aeração de ,2 vvm e sem controle de pH Os FOS foram isolados e caracterizados por RMN, FT-IR e ESI-MS como oligômeros de grau de polimerização variando de 3 a 7, predominando a nistose A interação dos FOS com células OVCAR-3 foi testada nas concentrações de 5 a 1mg/mL e promoveu redução da viabilidade em 75 e 1 mgFOS/mL) e proliferação celular em 5-1 mgFOS/mL A avaliação da resposta inflamatória, utilizando o IC5 (21mg/mL), mostrou redução da proliferação e aumento da resposta proinflamatória pela indução da expressão dos transcritos IL-8 (46,7 vezes), TNF-a (12,4 vezes) e repressão de ER-ß (1,58 vezes) Pelo perfil metabólico diferencial, ocorreu aumento de creatina enquanto lactato, glicina e alanina diminuíram Esses dados estão associados à redução da proliferação Nas culturas de células HepG2/C3A os FOS não foram citotóxicos e não apresentaram alterações na proliferação celular Ocorreu indução da expressão dos transcritos IL-8 (5,9 e 11,2 vezes) e TNF- a (1,81 e 3,5 vezes) quando as células foram expostas a 5 e 25 mg/mL de FOS, respectivamente Pelo perfil metabólico diferencial, verificou-se redução de fosfocolina, acetato, lactato, alanina, succinato e creatina, enquanto a glicina aumentou Estes resultados demonstram queda da homeostase celular, levando a alterações do metabolismo energético destas células Os resultados apontam o FOS como potencial candidato para métodos terapêuticos, no entanto sua ação é dependente do tipo celular alvo
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Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em BiotecnologiaAbstract: Frutooligosaccharides (FOS) are linear fructose oligomers linked by ß (2?1) glycosidic bonds with a low degree of polymerization and synthesized by levansucrase Bacillus subtilis natto is a strain with high production potential in sucrose-rich medium FOS show many physiological effects such as immunomodulation The present work aimed to produce, characterize and apply FOS from Bacillus subtilis natto to demonstrate its effects in vitro on cell proliferation and inflammatory response in human ovarian carcinoma (OVCAR-3) and hepatocellular carcinoma (HepG2/C3A) cell lines The best production of FOS was 1736g/L using a 45L-bioreactor, with 4g of sucrose, aeration at 2 vvm and no pH control FOS were isolated and characterized by RMN, FT-IR, ESI-MS as oligomers with polymerization degrees from 3 to 7 with predomination of nystose The interaction between FOS and OVCAR-3 cells was tested under different concentrations of FOS ranging from 5 to 1mg/mL Reduction of cell viability and proliferation were observed at 75 and 1 mgFOS/mL and 5-1 mgFOS/mL, respectively The inflammatory response was evaluated using IC5 (21mg/mL) FOS treatment reduced cell proliferation and increased proinflammatory response by inducing the transcripts expression of IL-8 (467 fold change), TNF-a (124 fold change) and repression of ER-ß (158 fold change) The differential metabolic profile showed increased levels of creatine and decreased levels of lactate, glycine and alanine were associated with decreased cell proliferation In HepG2/C3A cell cultures, FOS were not shown to be cytotoxic and no changes in cell proliferation were detected Transcripts induction of IL-8 (59 and 112 fold change) and TNF-a (181 and 35 fold change) were observed when cells were treated with 5 and 25 mgFOS/mL, respectively The differential metabolic prolife showed reduction of phosphocoline, acetate, lactate, alanine, succinate and creatin, while glycine increased These results are associated with loss of cellular homeostasis leading to changes in the energy metabolism of these cells The results indicate that FOS as a potential therapeutic method and show their effects are cell line-dependentCelligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone [Orientador]Cazetta, Márcia LucianaTorres, Marta VivianaSartori, Daniele [Coorientadora]Magri, Agnes2024-05-01T14:48:41Z2024-05-01T14:48:41Z2015.0002.04.2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/15416porMestradoBiotecnologiaCentro de Ciências ExatasPrograma de Pós-Graduação em BiotecnologiaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:19:40Zoai:repositorio.uel.br:123456789/15416Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:19:40Repositório Institucional da UEL - 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