Avaliação da atividade quelante, antioxidante, anticoagulante, imunomoduladora e cicatrizante do peptídeo aniônico (TanP) da peçonha do escorpião Tityus stigmurus
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Data de Publicação: | 2021 |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37033 |
Resumo: | Peptídeos aniônicos, ou ácidos, de escorpiões correspondem a classe de peptídeos sem ligações dissulfeto, ricos em resíduos de ácido aspártico e/ou glutâmico em sua sequência primária. TanP é um peptídeo aniônico, linear, com 50 resíduos de aminoácidos e carga líquida -20, identificado na peçonha do escorpião Tityus stigmurus através de uma análise transcriptômica e com posterior confirmação por espectrometria de massas. Um estudo anterior indicou que TanP possui potencial quelante para o íon Cu2+, além de potencial imunomodulador. A aplicação terapêutica de moléculas quelantes está relacionada a casos de intoxicações agudas ou crônicas por metais, doenças neurodegenerativas, doenças hematológicas, cicatrização de feridas cutâneas, doenças cardiovasculares e câncer. Neste estudo foi realizada a avaliação da atividade quelante de TanP com relação a novos metais de importância biológica (Fe2+, Ca2+, Zn2+), através da espectroscopia UV-visível, métodos computacionais e espectroscopia de fluorescência, bem como ampliado a investigação do potencial biológico do peptídeo, como molécula antioxidante, hemostática, imunomoduladora e cicatrizante de feridas, através de ensaios in vitro. TanP (25 µM) foi capaz de formar complexos estáveis com Fe2+ numa proporção de 1:5 (TanP:Fe2+). As geometrias obtidas para os complexos Zn2+ e Fe2+ apresentaram formas tetraédricas e octaédricas, respectivamente. Resultados teóricos sugerem que TanP pode funcionar como um sensor para identificar e quantificar íons Fe2+ . A intensidade de fluorescência de TanP (1,12 µM) diminuiu significativamente após adição de Fe2+, obtendo-se que a maior relação 1:7,4 (TanP:Fe2+) levou à menor intensidade de fluorescência. TanP apresentou o máximo de 3% de atividade hemolítica quando avaliado na maior concentração (50 µM). TanP exibiu capacidade de sequestro dos radicais DPPH acima de 70% em todas as concentrações testadas (1 a 25 μM), 89,7% de atividade quelante de ferro em 25 μM e 96% de atividade de sequestro do radical hidroxila em 73,6 μM. TanP apresentou também atividade anticoagulante significativa nas concentrações de 12,5 µM e 25 µM para os ensaios de tempo de protrombina (TP) e tempo de tromboplastina parcial ativado (TTPa). Nenhum efeito fibrinogenolítico foi observado. TanP (12,5 e 25 µM) induziu liberação de TNF-α por macrófagos murinos, na ausência de lipopolissacarídeo (LPS), sendo esse aumento dose-dependente. A migração de células 3T3 foi estimulada por TanP (2 µM, 12,5 µM e 50 µM) em ensaio de cicatrização in vitro. Dessa forma, sugere-se que a avaliação do potencial quelante associado a ação antioxidante, anticoagulante, imunomodulador e cicatrizante de TanP poderá fornecer subsídios para maiores estudos que viabilizem o desenvolvimento de uma molécula protótipo para aplicação terapêutica e biotecnológica. |
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Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37033Peptídeos aniônicos, ou ácidos, de escorpiões correspondem a classe de peptídeos sem ligações dissulfeto, ricos em resíduos de ácido aspártico e/ou glutâmico em sua sequência primária. TanP é um peptídeo aniônico, linear, com 50 resíduos de aminoácidos e carga líquida -20, identificado na peçonha do escorpião Tityus stigmurus através de uma análise transcriptômica e com posterior confirmação por espectrometria de massas. Um estudo anterior indicou que TanP possui potencial quelante para o íon Cu2+, além de potencial imunomodulador. A aplicação terapêutica de moléculas quelantes está relacionada a casos de intoxicações agudas ou crônicas por metais, doenças neurodegenerativas, doenças hematológicas, cicatrização de feridas cutâneas, doenças cardiovasculares e câncer. Neste estudo foi realizada a avaliação da atividade quelante de TanP com relação a novos metais de importância biológica (Fe2+, Ca2+, Zn2+), através da espectroscopia UV-visível, métodos computacionais e espectroscopia de fluorescência, bem como ampliado a investigação do potencial biológico do peptídeo, como molécula antioxidante, hemostática, imunomoduladora e cicatrizante de feridas, através de ensaios in vitro. TanP (25 µM) foi capaz de formar complexos estáveis com Fe2+ numa proporção de 1:5 (TanP:Fe2+). As geometrias obtidas para os complexos Zn2+ e Fe2+ apresentaram formas tetraédricas e octaédricas, respectivamente. Resultados teóricos sugerem que TanP pode funcionar como um sensor para identificar e quantificar íons Fe2+ . A intensidade de fluorescência de TanP (1,12 µM) diminuiu significativamente após adição de Fe2+, obtendo-se que a maior relação 1:7,4 (TanP:Fe2+) levou à menor intensidade de fluorescência. TanP apresentou o máximo de 3% de atividade hemolítica quando avaliado na maior concentração (50 µM). TanP exibiu capacidade de sequestro dos radicais DPPH acima de 70% em todas as concentrações testadas (1 a 25 μM), 89,7% de atividade quelante de ferro em 25 μM e 96% de atividade de sequestro do radical hidroxila em 73,6 μM. TanP apresentou também atividade anticoagulante significativa nas concentrações de 12,5 µM e 25 µM para os ensaios de tempo de protrombina (TP) e tempo de tromboplastina parcial ativado (TTPa). Nenhum efeito fibrinogenolítico foi observado. TanP (12,5 e 25 µM) induziu liberação de TNF-α por macrófagos murinos, na ausência de lipopolissacarídeo (LPS), sendo esse aumento dose-dependente. A migração de células 3T3 foi estimulada por TanP (2 µM, 12,5 µM e 50 µM) em ensaio de cicatrização in vitro. Dessa forma, sugere-se que a avaliação do potencial quelante associado a ação antioxidante, anticoagulante, imunomodulador e cicatrizante de TanP poderá fornecer subsídios para maiores estudos que viabilizem o desenvolvimento de uma molécula protótipo para aplicação terapêutica e biotecnológica.Anionic peptides, or acids, of scorpions correspond to the class of peptides without disulfide bonds, rich in aspartic and / or glutamic acid residues in their primary sequence. TanP is a linear anionic peptide, with 50 amino acid residues and net charge -20, which is present in the venom gland of the scorpion Tityus stigmurus, identified by a transcriptomic approach and after confirmed by mass spectroscopy. A previous study indicated that TanP has a chelating potential for Cu2+ ion, in addition to an immunomodular potential. The therapeutic application of chelating molecules is related to cases of acute or chronic intoxication by metals, neurodegenerative diseases, hematological diseases, healing of skin wounds, cardiovascular diseases and cancer. This work evaluated TanP chelating activity in relation to new metals of biological importance (Fe2+, Ca2+ and Zn2+), by UV-visible spectroscopy, computational methods, and fluorescence, as well as expanding the investigation of the biological potential of the peptide, as an antioxidant, hemostatic, immunomodulatory and wound healing molecule, by in vitro assay. TanP (25 µM) was able to form stable complexes with Fe2+ in a ratio of 1: 5 (TanP: Fe2+). The obtained geometries for Zn2+ and Fe2+ complexes present tetrahedral and octahedral shapes, respectively. Theoretical results suggest that TanP can work as a sensor to identify and quantify Fe2+ ions. The fluorescence intensity of TanP (1.12 µM) decreased significantly after the addition of Fe2+, obtaining that the highest ratio 1: 7.4 (TanP: Fe2+) led to the lowest fluorescence intensity. TanP showed a maximum of 3% of hemolytic activity when evaluated at the highest concentration (50 µM). TanP exhibited DPPH radical scavenging above 70% at all concentrations tested (1 to 25 μM), 89.7% iron chelating activity at 25 μM, 96% hydroxyl radical scavenging activity at 73.6 μM. TanP showed significant anticoagulant activity at concentrations of 12.5 µM and 25 µM for the TP and TTPa assays. No fibrinogenolytic effect was observed. TanP (12.5 and 25 µM) induced release of TNF-α by murine macrophages, in the absence of LPS, this increase being dosedependent. The migration of 3T3 cells was stimulated by TanP (2 µM, 12.5 µM and 50 µM) in an in vitro healing assay. Thus, it is suggesting that the assessment of the chelating potential associated with the antioxidant, anticoagulant, immunomodulatory and healing effects of TanP supports further studies that enable the development of a prototype molecule for therapeutic and biotechnological applications.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICASUFRNBrasilPeptídeo aniônioEscorpião (Tityus stigmurus)QuelanteAntioxidanteImunomoduladorAvaliação da atividade quelante, antioxidante, anticoagulante, imunomoduladora e cicatrizante do peptídeo aniônico (TanP) da peçonha do escorpião Tityus stigmurusinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliacaoatividadequelante_Melo_2021.pdfapplication/pdf2761379https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/37033/1/Avaliacaoatividadequelante_Melo_2021.pdf77b1a3c16c17858278424c5d09338dcaMD51123456789/370332022-05-02 12:15:16.288oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/37033Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-05-02T15:15:16Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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