Efeito protetor da fração de baixa massa molecular do veneno da serpente B. jararaca contra o estresse oxidativo em células neuronais do tipo PC12

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Halyne Queiroz Pantaleão
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124819
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto da Silva
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spelling Efeito protetor da fração de baixa massa molecular do veneno da serpente B. jararaca contra o estresse oxidativo em células neuronais do tipo PC12BOTHROPS JARARACAPEPTÍDEO POTENCIADOR DE BRADICININANEUROPROTEÇÃOCÉLULAS PC12ESTRESSE OXIDATIVOMETABOLISMO DA L-ARGININABRADYKININ POTENTIATING PEPTIDESNEUROPROTECTIONPC12 CELLSOXIDATIVE STRESSL-ARGININE METABOLISMPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOCIÊNCIA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Carlos Alberto da SilvaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, Santo André, 2023.A fração peptídica de baixo peso molecular (FBM) do veneno da serpenteBothropsjararaca foi descrita na literatura por propiciar a sobrevivência das célulasdohipocampo em cultura contra a apoptose induzida por H2O2, mas nãoemcélulasneuronais da linhagem SH-SY5Y. No presente estudo, outro tipo celular foi adotadopara analisar a atividade neuroprotetora da FBM frente aos danoscelularesocasionados pela condição de estresse celular induzido por H2O2 emummodelodopaminérgico - células neuronais da linhagem PC12 que expressamascatecolaminas, dopamina e norepinefrina. Células foram pré-tratadas por 4hcomFBM (25 a 0,04 µg.mL -1 ) a 37°C, seguido da adição de H2O2 (0,5 mM) por 20heosefeitos neuroprotetores analisados por integridade celular, metabolismo mitocondrial;produção de espécies reativas de oxigênio (EROs); síntese de óxido nítrico(NO)-dosagem indireto por nitritos; e, dosagem de ureia como marcador indiretodaatividade arginase. O envolvimento do metabolismo da L-arginina no mecanismodeneuroproteção foi verificado utilizando-se inibidores específicos da oxidonítricosintetase (NOS) e argininosucinato sintetase (AsS) – L-NameeMDLA,respectivamente. A FBM a 0,78 µg.mL -1 aumentou a integridade celular (113,6±6,3%) e metabolismo (96,3 ± 10,3%) contra a neurotoxicidade induzidapor H2O2(75,6 ± 5,8 %; 66,5 ± 3,3%, respectivamente), reduzindo significativamenteaprodução de EROs. Contudo, na presença de MDLA, a FBMnãodemostrouatividade neuroprotetora e nem reduziu EROs o que pode sugerir queaatividadeneuroprotetora da FBM é dependente da disponibilidade de L-arginina. Ainda, aFBMrestaurou os níveis de nitritos em relação ao estresse oxidativo. Curiosamente, oL-Name inibiu o efeito neuroprotetor da FBM em PC12, indicando que a produçãodeNO pode também estar envolvida no mecanismo neuroprotetor da FBM. Verificou-seainda que a ureia produzida pelas células PC12 foi excretada paraomeioextracelular e que a FBM aumentou os níveis de ureia em relação ao grupoexpostoao H2O2, sugerindo que os níveis de ornitina também aumentaram. No geral, esteéo primeiro estudo a mostrar que o mecanismo neuroprotetor da FBMfrenteaosefeitos neurotóxicos ocasionados pelo estresse oxidativo emcélulas neuronaisdotipo PC12, possivelmente pode ser explicado pelo aumento na biodisponibilidadedaL-arginina, causada pelo aumento da atividade AsS, e a geraçãodeseusmetabólitos com propriedade neuroprotetora. Sabe-se que a ornitina podeformar 11putrescina que serve como precursor imediato para a síntese das outrasduaspoliaminas, espermidina e espermina. Isso poderia ser umindicativodequeasíntese de poliaminas pode ser um mecanismo pelo qual a FBMdesempenhaasuaatividade neuroprotetor.The low molecular mass (LMN) of the Bothrops jararaca snake venomhasbeencharacterized in the literature as enhancing the survival of hippocampuscellsinculture against H2O2-induced apoptosis, reducing oxidative stress, andrelatedmarkers. However, this effect was not observed in the SH-SY5Ycell line, whichexpresses dopamine and is routinely utilized in neurodegenerative investigations.Another cell type was used in this work to investigate neuroprotectiveactivityinadopaminergic model caused by H2O2 by examining cellular integrityandmitochondrial metabolism. The role of L-arginine metabolismin the neuroprotectionmechanism was verified using specific inhibitors of nitric oxide synthase(NOS) andargininosuccinate synthetase (AsS) – L-Name and MDLA, respectively–intheanalysis of ROS production; NO synthesis; and urea dosage as an indirect markerofarginase activity. Cells were pretreated at 37°C for 4 h with LMN (25 to 0.04µg.mL-1),and then followed by the addition of H2O2 (0.5 mM) for 20 h. LMNat 0.78µg.mL-1increased cell integrity (113.6 ± 6.3%) and metabolism (96.3 ± 10.3%) against H2O2-induced neurotoxicity (75.6 ± 5, 8 %; 66.5 ± 3.3%, respectively), significantlyreducingthe ROS production. However, in the presence of MDLA, LMNdidnot showneuroprotective activity nor reduced ROS, which may suggest that theneuroprotective activity of LMN is dependent on the availability of L-arginine.Furthermore, LMN restored NO2 levels in relation to oxidative stress. Interestingly, L-Name inhibited the neuroprotective effect of LMN on PC12, indicatingthat NOgeneration may be involved with the neuroprotective mechanismof LMN. It wasalsofound that the urea produced by PC12 cells was excreted into the extracellularmedium and that LMN increased urea levels in relation to the group exposedtoH2O2,suggesting that ornithine levels also increased. Overall, this is the first studytoshowthat the neuroprotective mechanism of LMN against the neurotoxic effects causedbyoxidative stress in PC12-type neuronal cells can possibly be explainedbytheincrease in L-arginine bioavailability, caused by increased AsS activity, andthegeneration of its metabolites. Ornithine may be converted into putrescine, whichactsas an immediate precursor for the production of the other two polyamines,spermidine and spermine. This could be an indication that polyamine synthesismaybe a mechanism by which LMN performs its neuroprotective activity.Silva, Carlos Alberto daBeraldo Neto, EmidioSilva, Fernanda Dias daSantos, Halyne Queiroz Pantaleão2023info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf83 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124819http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124819&midiaext=81011Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124819porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-09-06T10:03:21Zoai:BDTD:124819Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-09-06T10:03:21Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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