Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28631 |
Resumo: | Os Glicosaminoglicanos são polissacarídeos sulfatados capazes de interagir com uma vasta gama de moléculas bioativas, as quais atuam em importantes processos fisiológicos e patológicos, incluindo o desenvolvimento tumoral. Dentre estas moléculas, a trombina, principal protease da coagulação é capaz de ativar inúmeras repostas celulares através da ativação do receptor ativador de protease 1 (PAR-1), que favorecem o desenvolvimento do câncer, como agregação plaquetária, proliferação, migração, expressão de oncogenes e metástase, além de atuar diretamente sobre a angiogênese, um dos eventos primordiais na biologia tumoral. Assim, uma vez que a trombina favorece de forma intrínseca a progressão tumoral através de PAR-1, biomoléculas capazes de inibir essa protease se tornam modelos interessantes na pesquisa do câncer. O presente trabalho descreve as características estruturais e o potencial antitumoral in vitro e in vivo de um condroitim sulfato isolado do cefalotórax do camarão Litopenaeus vannamei (sCS), o qual apresenta atividade anti-IIa. O composto foi obtido após proteólise, tratamento com acetona e purificação por cromatografias de troca-iônica e gel filtração. O sCS apresentou uma massa molecular média de 12 kDa e as análises por degradação enzimática e RMN revelaram que o composto apresenta resíduos únicos de GlcA 3-O-sulfato, além de GalNAc 4-O-sulfato, GalNAc 6-O-sulfato, e resíduos de GalNAc 4,6-di-O-sulfato. Semelhantemente à heparina, o sCS foi capaz de inibir atividades importantes para a progressão tumoral. Foi demonstrado que o sCS reduz 66% da migração de células de melanoma murino (B16F10) no ensaio da fenda e 70% através do transwell. Embora tenha sido incapaz de inibir a proliferação dessas células durante um período de 24h ou induzir aterações sobre o ciclo celular e apoptose, a molécula em estudo apresentou um importante efeito antiproliferativo em longo prazo, reduzindo cerca de 75% da clonogenicidade das células tumorais na concentração de 100 µg/mL (p<0,001), bem como a proliferação celular independente de ancoragem, um importante indicativo da malignidade do tumor. Esses resultados podem ser corroborados pela diminuição da expressão gênica in vitro mediada por esses GAGs de genes envolvidos no desenvolvimento do melanoma, como Cx-43, MAPK, RhoA, PAFR, NFKB1 e VEGFA. O composto do camarão inibiu ainda in vitro, moléculas cruciais para a agressividade do tumor como a melanina e o TNF-α em 52% e 75%, respectivamente. Esses resultados podem explicar a significativa redução do crescimento tumoral do melanoma (89% de redução) e a diminuição dos níveis plasmáticos de IL-1β, TNF-α e VEGF (32%, 65% e 88% de inibição, respectivamente) em camundongos tratados com 300 µg/Kg/dia de sCS. Adicionalmente, o sCS e heparina reduziram in vivo, os níveis de mRNA de todos os genes avaliados, inclusive PAR-1, bem como a marcação de imunohistoquímica para PAR-1 e VEGF em amostras de tumor e pulmão. Os dados aqui exibidos apontam o sCS como um modelo biotecnológico de potencial para o desenvolvimento de novas moléculas capazes de atuar na terapia oncológica à nível molecular. |
id |
UFRN_d18339fef68fd9b7d5dca0b10a016fb5 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28631 |
network_acronym_str |
UFRN |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFRN |
repository_id_str |
|
spelling |
Palhares, Lais Cristina Gusmão FerreiraBrito, Adriana da SilvaScortecci, Katia CastanhoJeronimo, Selma Maria BezerraNader, Helena BoncianiTersariol, Ivarne Luís dos SantosChavante, Suely Ferreira2020-03-20T23:29:35Z2020-03-20T23:29:35Z2019-12-12PALHARES, Lais Cristina Gusmão Ferreira. Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino. 2019. 169f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28631Os Glicosaminoglicanos são polissacarídeos sulfatados capazes de interagir com uma vasta gama de moléculas bioativas, as quais atuam em importantes processos fisiológicos e patológicos, incluindo o desenvolvimento tumoral. Dentre estas moléculas, a trombina, principal protease da coagulação é capaz de ativar inúmeras repostas celulares através da ativação do receptor ativador de protease 1 (PAR-1), que favorecem o desenvolvimento do câncer, como agregação plaquetária, proliferação, migração, expressão de oncogenes e metástase, além de atuar diretamente sobre a angiogênese, um dos eventos primordiais na biologia tumoral. Assim, uma vez que a trombina favorece de forma intrínseca a progressão tumoral através de PAR-1, biomoléculas capazes de inibir essa protease se tornam modelos interessantes na pesquisa do câncer. O presente trabalho descreve as características estruturais e o potencial antitumoral in vitro e in vivo de um condroitim sulfato isolado do cefalotórax do camarão Litopenaeus vannamei (sCS), o qual apresenta atividade anti-IIa. O composto foi obtido após proteólise, tratamento com acetona e purificação por cromatografias de troca-iônica e gel filtração. O sCS apresentou uma massa molecular média de 12 kDa e as análises por degradação enzimática e RMN revelaram que o composto apresenta resíduos únicos de GlcA 3-O-sulfato, além de GalNAc 4-O-sulfato, GalNAc 6-O-sulfato, e resíduos de GalNAc 4,6-di-O-sulfato. Semelhantemente à heparina, o sCS foi capaz de inibir atividades importantes para a progressão tumoral. Foi demonstrado que o sCS reduz 66% da migração de células de melanoma murino (B16F10) no ensaio da fenda e 70% através do transwell. Embora tenha sido incapaz de inibir a proliferação dessas células durante um período de 24h ou induzir aterações sobre o ciclo celular e apoptose, a molécula em estudo apresentou um importante efeito antiproliferativo em longo prazo, reduzindo cerca de 75% da clonogenicidade das células tumorais na concentração de 100 µg/mL (p<0,001), bem como a proliferação celular independente de ancoragem, um importante indicativo da malignidade do tumor. Esses resultados podem ser corroborados pela diminuição da expressão gênica in vitro mediada por esses GAGs de genes envolvidos no desenvolvimento do melanoma, como Cx-43, MAPK, RhoA, PAFR, NFKB1 e VEGFA. O composto do camarão inibiu ainda in vitro, moléculas cruciais para a agressividade do tumor como a melanina e o TNF-α em 52% e 75%, respectivamente. Esses resultados podem explicar a significativa redução do crescimento tumoral do melanoma (89% de redução) e a diminuição dos níveis plasmáticos de IL-1β, TNF-α e VEGF (32%, 65% e 88% de inibição, respectivamente) em camundongos tratados com 300 µg/Kg/dia de sCS. Adicionalmente, o sCS e heparina reduziram in vivo, os níveis de mRNA de todos os genes avaliados, inclusive PAR-1, bem como a marcação de imunohistoquímica para PAR-1 e VEGF em amostras de tumor e pulmão. Os dados aqui exibidos apontam o sCS como um modelo biotecnológico de potencial para o desenvolvimento de novas moléculas capazes de atuar na terapia oncológica à nível molecular.Glycosaminoglycans are sulfated polysaccharides capable of interacting with a wide range of bioactive molecules, which act in important physiological and pathological processes, including tumor development. Among these molecules, thrombin, the main coagulation protease, is capable of activating countless cellular responses through activation of the protease activating receptor 1 (PAR-1) that favour the cancer development, such as platelet aggregation, proliferation, migration, oncogene expression and metastasis, as well as acting directly on angiogenesis, one of the primordial events in tumour biology. Thus, since thrombin intrinsically enables tumour progression through PAR-1, biomolecules capable of inhibiting this protease become interesting models in cancer research. The present work describes the structural characteristics and in vitro and in vivo antitumour potentials of a chondroitin sulfate isolated from the Litopenaeus vannamei shrimp cephalothorax (sCS). The compound was obtained after proteolysis, acetone treatment and purification by ion-exchange chromatography and desalted using gel filtration. sCS presented a 12KDa average molecular mass and analysis by enzymatic degradation and NMR revealed that the compound shows the unique GlcA 3-O-sulfate residue, as well as GalNAc 4-O-sulfate, GalNAc 6-O-sulfate and GalNAc 4,6-di-O-sulfate residues. Similar to heparin, sCS was able to inhibit important activities for tumour progression. sCS reduced 66% of murine melanoma (B16F10) cell migration in the wound healing assay and 70% when analyzed by the transwell assay. Although the shrimp compound was unable to inhibit cell proliferation or to induce apoptosis and/or cell death after 24h incubation, it showed an important long-term antiproliferative effect, reducing the tumour cell clonogenicity by 75% at 100 µg/mL concentration (p <0.001), as well as inhibiting the anchorage-independent cell proliferation, an important indicator of tumour malignancy. These results may be inferred by the inhibitory effect presented by these GAGs on the in vitro gene expression of genes related to melanoma development, such as Cx-43, MAPK, RhoA, PAFR, NFKB1 and VEGFA gene. sCS compound also inhibited, in vitro, crucial molecules for tumour aggressiveness such as melanin and TNF-α by 52% and 75%, respectively. These results may explain the significant reduction in melanoma tumour growth (89% reduction) and the decrease of IL-1β, TNF-α and VEGF plasma levels (32%, 65% and 88% inhibition, respectively) in mice treated with 300 µg/kg/day of sCS. Additionally, sCS and heparin reduced in vivo mRNA levels of all evaluated genes, including PAR-1, as well as the immunohistochemical labelling for PAR-1 and VEGF in tumour and lung samples. The data shown here point to sCS as a potential biotechnological model for the development of new molecules which may be used in cancer therapy at the molecular level.CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICAGlicosaminoglicanoCâncerTrombinaCaracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murinoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALCaracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdfapplication/pdf5163091https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28631/1/Caracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf5e0ec36384b596cd81d2e30bb7c7c27bMD51TEXTCaracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf.txtCaracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain305000https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28631/2/Caracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf.txt20459189b85e081dab54768870bbfd14MD52THUMBNAILCaracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf.jpgCaracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1289https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28631/3/Caracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf.jpga350a04228b18cdece051bbdeb8ee41aMD53123456789/286312020-03-22 04:46:23.751oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28631Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-03-22T07:46:23Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino |
title |
Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino |
spellingShingle |
Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino Palhares, Lais Cristina Gusmão Ferreira CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA Glicosaminoglicano Câncer Trombina |
title_short |
Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino |
title_full |
Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino |
title_fullStr |
Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino |
title_full_unstemmed |
Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino |
title_sort |
Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino |
author |
Palhares, Lais Cristina Gusmão Ferreira |
author_facet |
Palhares, Lais Cristina Gusmão Ferreira |
author_role |
author |
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.advisor-co1ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv |
Scortecci, Katia Castanho |
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv |
Jeronimo, Selma Maria Bezerra |
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees3.none.fl_str_mv |
Nader, Helena Bonciani |
dc.contributor.referees3ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.referees4.none.fl_str_mv |
Tersariol, Ivarne Luís dos Santos |
dc.contributor.referees4ID.pt_BR.fl_str_mv |
|
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Palhares, Lais Cristina Gusmão Ferreira |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Brito, Adriana da Silva |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Chavante, Suely Ferreira |
contributor_str_mv |
Brito, Adriana da Silva Chavante, Suely Ferreira |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA |
topic |
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA Glicosaminoglicano Câncer Trombina |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Glicosaminoglicano Câncer Trombina |
description |
Os Glicosaminoglicanos são polissacarídeos sulfatados capazes de interagir com uma vasta gama de moléculas bioativas, as quais atuam em importantes processos fisiológicos e patológicos, incluindo o desenvolvimento tumoral. Dentre estas moléculas, a trombina, principal protease da coagulação é capaz de ativar inúmeras repostas celulares através da ativação do receptor ativador de protease 1 (PAR-1), que favorecem o desenvolvimento do câncer, como agregação plaquetária, proliferação, migração, expressão de oncogenes e metástase, além de atuar diretamente sobre a angiogênese, um dos eventos primordiais na biologia tumoral. Assim, uma vez que a trombina favorece de forma intrínseca a progressão tumoral através de PAR-1, biomoléculas capazes de inibir essa protease se tornam modelos interessantes na pesquisa do câncer. O presente trabalho descreve as características estruturais e o potencial antitumoral in vitro e in vivo de um condroitim sulfato isolado do cefalotórax do camarão Litopenaeus vannamei (sCS), o qual apresenta atividade anti-IIa. O composto foi obtido após proteólise, tratamento com acetona e purificação por cromatografias de troca-iônica e gel filtração. O sCS apresentou uma massa molecular média de 12 kDa e as análises por degradação enzimática e RMN revelaram que o composto apresenta resíduos únicos de GlcA 3-O-sulfato, além de GalNAc 4-O-sulfato, GalNAc 6-O-sulfato, e resíduos de GalNAc 4,6-di-O-sulfato. Semelhantemente à heparina, o sCS foi capaz de inibir atividades importantes para a progressão tumoral. Foi demonstrado que o sCS reduz 66% da migração de células de melanoma murino (B16F10) no ensaio da fenda e 70% através do transwell. Embora tenha sido incapaz de inibir a proliferação dessas células durante um período de 24h ou induzir aterações sobre o ciclo celular e apoptose, a molécula em estudo apresentou um importante efeito antiproliferativo em longo prazo, reduzindo cerca de 75% da clonogenicidade das células tumorais na concentração de 100 µg/mL (p<0,001), bem como a proliferação celular independente de ancoragem, um importante indicativo da malignidade do tumor. Esses resultados podem ser corroborados pela diminuição da expressão gênica in vitro mediada por esses GAGs de genes envolvidos no desenvolvimento do melanoma, como Cx-43, MAPK, RhoA, PAFR, NFKB1 e VEGFA. O composto do camarão inibiu ainda in vitro, moléculas cruciais para a agressividade do tumor como a melanina e o TNF-α em 52% e 75%, respectivamente. Esses resultados podem explicar a significativa redução do crescimento tumoral do melanoma (89% de redução) e a diminuição dos níveis plasmáticos de IL-1β, TNF-α e VEGF (32%, 65% e 88% de inibição, respectivamente) em camundongos tratados com 300 µg/Kg/dia de sCS. Adicionalmente, o sCS e heparina reduziram in vivo, os níveis de mRNA de todos os genes avaliados, inclusive PAR-1, bem como a marcação de imunohistoquímica para PAR-1 e VEGF em amostras de tumor e pulmão. Os dados aqui exibidos apontam o sCS como um modelo biotecnológico de potencial para o desenvolvimento de novas moléculas capazes de atuar na terapia oncológica à nível molecular. |
publishDate |
2019 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2019-12-12 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2020-03-20T23:29:35Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2020-03-20T23:29:35Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
PALHARES, Lais Cristina Gusmão Ferreira. Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino. 2019. 169f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28631 |
identifier_str_mv |
PALHARES, Lais Cristina Gusmão Ferreira. Caracterização estrutural de um condroitim sulfato isolado do camarão Litopenaeus vannamei: atividade antitumoral em modelo de melanoma murino. 2019. 169f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. |
url |
https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28631 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFRN |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRN instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
instacron_str |
UFRN |
institution |
UFRN |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFRN |
collection |
Repositório Institucional da UFRN |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28631/1/Caracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28631/2/Caracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf.txt https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28631/3/Caracterizacaoestruturalcondroitim_Palhares_2019.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
5e0ec36384b596cd81d2e30bb7c7c27b 20459189b85e081dab54768870bbfd14 a350a04228b18cdece051bbdeb8ee41a |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802117575460519936 |