Peptídeos e proteínas anti-inflamatórios e funcionalidade da barreira intestinal. I: efeito do inibidor de tripsina isolado de tamarindo na permeabilidade intestinal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Mayara Santa Rosa
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49942
Resumo: A barreira intestinal saudável protege o indivíduo contra a translocação de antígenos, garantindo um ambiente inflamatório controlado. Os dois primeiros capítulos desta tese referem-se a uma revisão sistemática (RS), que objetivou entender os mecanismos de ação de moléculas anti-inflamatórias que reduzem TNF-α e seus efeitos sobre a barreira intestinal em modelos murinos. O protocolo do primeiro capítulo foi registrado no PROSPERO e norteou a elaboração da RS, apresentada no segundo capítulo. Os artigos foram selecionados conforme a estratégia PICO (População, Intervenções, Controle e Resultados), nas bases de dados PubMed, Scopus, Web of Science, EMBASE e ScienceDirect. Foram incluídos 25 artigos e a avaliação do risco de viés foi realizada utilizando a ferramenta do SYRCLE. Os resultados mostram que as moléculas anti-inflamatórias que agiram reduzindo TNF-α atuaram, principalmente, nas vias de sinalização do TNF-TNFR1/TNFR2 e do complexo TLR4/MD2, e consequentemente na via do NF-κB, melhorando os sinais das doenças inflamatórias estudadas, além dos aspectos macroscópicos, histológicos e de permeabilidade intestinal. No terceiro capítulo, é apresentada a proposição e validação metodológica de um modelo de indução de inflamação com TNF-α (50 ng/mL/48h, do lado basolateral) em co-cultura de células intestinais Caco-2:HT29-MTX diferenciadas, com análises de integridade e funcionalidade. No quarto capítulo, o inibidor de tripsina isolado de sementes de tamarindo (ITT) foi avaliado in vitro em relação à sua interação com lipopolissacarídeo (LPS) bacteriano e sua ação contra elastase de neutrófilo humano (ENH). Além disso, foram avaliados os efeitos do ITT sobre a integridade e funcionalidade da barreira intestinal em cultura de células e em modelo experimental de obesidade, incluindo parâmetros hematológicos, bioquímicos e inflamatórios. O estudo em células foi feito no modelo de inflamação validado no terceiro capítulo e avaliou a viabilidade celular e a produção de espécies reativas de oxigênio mediante contato das monocamadas com o ITT. Além disso, foram avaliadas a resistência elétrica transepitelial e a permeabilidade em monocamadas após indução de inflamação e tratamento com ITT (1,0 mg/mL, após ou durante o estímulo inflamatório). Para o estudo em animais, ratos Wistar com obesidade foram divididos em três grupos: grupo sem tratamento (n=5), grupo tratado com dieta nutricionalmente adequada (n=5) e grupo tratado com ITT (25 mg/kg/dia, n=5) durante dez dias. O ITT não interagiu com LPS, mas apresentou inibição contra ENH (93%). O estudo em células mostrou que o ITT não alterou a viabilidade celular e não apresentou propriedades pró ou antioxidantes, assim como não preveniu o dano nem recuperou a integridade das monocamadas. No experimento in vivo, os ratos tratados com ITT apresentaram concentrações significativamente menores de citocinas inflamatórias no plasma e de outros parâmetros relacionados à obesidade, como contagem total de leucócitos, glicemia de jejum e LDL-c, comparados aos animais tratados com a dieta nutricionalmente adequada. Apresentaram também melhores resultados histopatológicos e histomorfométricos no intestino delgado, apesar de não ter havido diferenças significativas entre os grupos em relação à maioria dos parâmetros semiquantitativos, permeabilidade intestinal e concentração de citocinas inflamatórias no intestino. Assim, conclui-se que o ITT, nas concentrações testadas, foi seguro para as culturas celulares e reduziu a inflamação sistêmica em ratos Wistar, o que possivelmente refletiu na melhora da morfologia do epitélio intestinal nos animais tratados. Diante dos resultados, conclui-se que a ação do ITT sobre o epitélio intestinal está, provavelmente, relacionada à atividade inibitória contra ENH.
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Tese (Doutorado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49942A barreira intestinal saudável protege o indivíduo contra a translocação de antígenos, garantindo um ambiente inflamatório controlado. Os dois primeiros capítulos desta tese referem-se a uma revisão sistemática (RS), que objetivou entender os mecanismos de ação de moléculas anti-inflamatórias que reduzem TNF-α e seus efeitos sobre a barreira intestinal em modelos murinos. O protocolo do primeiro capítulo foi registrado no PROSPERO e norteou a elaboração da RS, apresentada no segundo capítulo. Os artigos foram selecionados conforme a estratégia PICO (População, Intervenções, Controle e Resultados), nas bases de dados PubMed, Scopus, Web of Science, EMBASE e ScienceDirect. Foram incluídos 25 artigos e a avaliação do risco de viés foi realizada utilizando a ferramenta do SYRCLE. Os resultados mostram que as moléculas anti-inflamatórias que agiram reduzindo TNF-α atuaram, principalmente, nas vias de sinalização do TNF-TNFR1/TNFR2 e do complexo TLR4/MD2, e consequentemente na via do NF-κB, melhorando os sinais das doenças inflamatórias estudadas, além dos aspectos macroscópicos, histológicos e de permeabilidade intestinal. No terceiro capítulo, é apresentada a proposição e validação metodológica de um modelo de indução de inflamação com TNF-α (50 ng/mL/48h, do lado basolateral) em co-cultura de células intestinais Caco-2:HT29-MTX diferenciadas, com análises de integridade e funcionalidade. No quarto capítulo, o inibidor de tripsina isolado de sementes de tamarindo (ITT) foi avaliado in vitro em relação à sua interação com lipopolissacarídeo (LPS) bacteriano e sua ação contra elastase de neutrófilo humano (ENH). Além disso, foram avaliados os efeitos do ITT sobre a integridade e funcionalidade da barreira intestinal em cultura de células e em modelo experimental de obesidade, incluindo parâmetros hematológicos, bioquímicos e inflamatórios. O estudo em células foi feito no modelo de inflamação validado no terceiro capítulo e avaliou a viabilidade celular e a produção de espécies reativas de oxigênio mediante contato das monocamadas com o ITT. Além disso, foram avaliadas a resistência elétrica transepitelial e a permeabilidade em monocamadas após indução de inflamação e tratamento com ITT (1,0 mg/mL, após ou durante o estímulo inflamatório). Para o estudo em animais, ratos Wistar com obesidade foram divididos em três grupos: grupo sem tratamento (n=5), grupo tratado com dieta nutricionalmente adequada (n=5) e grupo tratado com ITT (25 mg/kg/dia, n=5) durante dez dias. O ITT não interagiu com LPS, mas apresentou inibição contra ENH (93%). O estudo em células mostrou que o ITT não alterou a viabilidade celular e não apresentou propriedades pró ou antioxidantes, assim como não preveniu o dano nem recuperou a integridade das monocamadas. No experimento in vivo, os ratos tratados com ITT apresentaram concentrações significativamente menores de citocinas inflamatórias no plasma e de outros parâmetros relacionados à obesidade, como contagem total de leucócitos, glicemia de jejum e LDL-c, comparados aos animais tratados com a dieta nutricionalmente adequada. Apresentaram também melhores resultados histopatológicos e histomorfométricos no intestino delgado, apesar de não ter havido diferenças significativas entre os grupos em relação à maioria dos parâmetros semiquantitativos, permeabilidade intestinal e concentração de citocinas inflamatórias no intestino. Assim, conclui-se que o ITT, nas concentrações testadas, foi seguro para as culturas celulares e reduziu a inflamação sistêmica em ratos Wistar, o que possivelmente refletiu na melhora da morfologia do epitélio intestinal nos animais tratados. Diante dos resultados, conclui-se que a ação do ITT sobre o epitélio intestinal está, provavelmente, relacionada à atividade inibitória contra ENH.A healthy intestinal barrier protects the individual against antigen translocation, ensuring a controlled inflammatory environment. The first two chapters of this thesis refer to a systematic review (SR), which aimed to understand the mechanisms of action of antiinflammatory molecules that reduce TNF-α and their effects on the intestinal barrier in animal models. The protocol of the first chapter was registered in PROSPERO and guided the elaboration of the SR, presented in the second chapter. The articles were selected according to the PICO strategy (Population, Intervention, Comparison/Control and Outcomes), from PubMed, Scopus, Web of Science, EMBASE and ScienceDirect databases. Twenty-five articles were included and the risk of bias assessment was performed using the SYRCLE tool. The results show that the anti-inflammatory molecules that acted by reducing TNF-α acted mainly on the TNF-TNFR1/TNFR2 and TLR4/MD2 complex signaling pathways, and consequently on the NF-κB pathway, improving the signs of inflammatory diseases and the macroscopic, histological and intestinal permeability aspects. In the third chapter, the proposal and methodological validation of an inflammation model with TNF-α (50 ng/mL/48h, on the basolateral side) in co-culture of Caco-2:HT29-MTX intestinal cells is presented. In the fourth chapter, the trypsin inhibitor isolated from tamarind seeds (TTI) was evaluated in vitro regarding its interaction with bacterial lipopolysaccharide (LPS) and its action against human neutrophil elastase (HNE). In addition, the effects on the integrity and functionality of the intestinal barrier in cell culture and in an experimental obesity model were evaluated, including hematological, biochemical and inflammatory parameters. The study in cells was carried out in the inflammation model validated in the third chapter and evaluated cell viability and the production of reactive oxygen species by contacting the monolayers with the TTI. In addition, transepithelial electrical resistance and permeability in monolayers were evaluated after induction of inflammation and treatment with ITT (1.0 mg/mL, after or during the inflammatory stimulus). For the animal study, obese Wistar rats (n=15) were divided into three groups: no treatment group (n=5), group treated with a nutritionally adequate diet (n=5) and group treated with TTI (25 mg/ kg/day, n=5) for ten days. TTI did not interact with LPS, but showed inhibition against HNE (93%). In the cell study, TTI did not alter cell viability and did not present pro- or antioxidant properties, as well as it did not prevent damage or restore the monolayers integrity. In the in vivo experiment, TTI-treated rats had significantly lower plasma concentrations of inflammatory cytokines, and of other obesity-related parameters, such as total leukocyte count, fasting blood glucose, and LDL-c, compared to animals treated with a nutritionally adequate diet. They also showed better histopathological and histomorphometric results in the small intestine, although there were no significant differences between the groups regarding most semiquantitative parameters, intestinal permeability and concentration of inflammatory cytokines in the intestine. Thus, it is concluded that TTI, at the concentrations tested, was safe for cell cultures and reduced systemic inflammation in Wistar rats, which possibly reflected in the improvement of the morphology of the intestinal epithelium in the treated animals. In view of the results, it is concluded that the action of the TTI on the intestinal epithelium is probably related to inhibitory activity against HNE.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 BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULARUFRNBrasilCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASAminoácidos, peptídeos e proteínasElastase de neutrófilosFator de necrose tumoral alfaMucosa intestinalRevisão sistemáticaPeptídeos e proteínas anti-inflamatórios e funcionalidade da barreira intestinal. I: efeito do inibidor de tripsina isolado de tamarindo na permeabilidade intestinalinfo: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:UFRNORIGINALPeptideosproteinasantiinflamatorios_Lima_2022.pdfapplication/pdf4164025https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/49942/1/Peptideosproteinasantiinflamatorios_Lima_2022.pdf4f53685896097c046ad3ee2b3490e22cMD51123456789/499422022-11-30 16:36:06.771oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/49942Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-11-30T19:36:06Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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