Caracterização de frações ricas em polissacarídeos sulfatados da alga marrom Dictyopteris delicatula e avaliação do seu potencial antiurolítico, a partir da determinação de suas atividades antioxidante e moduladora da cristalização de oxalato de cálcio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Batista, Lucas Alighieri Neves Costa
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30304
Resumo: Fucanas e fucoidans são polissacarídeos que contêm alfa-L-fucose sulfatada em sua constituição e são encontrados quase que exclusivamente em algas marrons, atribui-se a essas moléculas diversas atividades farmacológicas como: anticoagulante, antitrombótica, antiproliferativa, antinociceptiva osteogênica. A ampla presença de grupamentos sulfato, e as vezes carboxila, nas fucanas e fucoidans confere a essas moléculas uma elevada carga negativa, o que é uma característica comum nos inibidores da formação de cálculos renais de oxalato de cálcio (CaOx), por isso, considera-se que as fucanas e fucoidans têm elevado potencial como agentes antiurolíticos. Outro ponto positivo para as fucanas e fucoidans com relação sua atividade antiurolítica é as suas propriedades antioxidantes, pois como o estresse oxidativo participa do processo de formação de cálculos renais, a ação antioxidante é considerada como preventora da urolitíase. Contudo, poucas fucanas e fucoidans, menos de dez, foram avaliados nesse sentido. Tendo isso em mente, assim como, a questão da carga negativa e a atividade antioxidante como fatores chave para atividade antiurolítica, no presente estudo teve-se como objetivo avaliar o potencial antiurolítico de polissacarídeos extraídos da macroalga Dictyopteris delicatula, uma macroalga amplamente encontrada em todo o litoral nordeste do Brasil, por meio da análise da influência desses polissacarídeos na cristalização do CaOx in vitro e da capacidade deles em prevenir o estresse oxidativo em células proveniente do epitélio renal (MDCK). Polissacarídeos de D. delicatula foram extraídos por proteólise a quente e fracionados por meio de precipitação com volumes crescente de acetona em cinco diferentes frações: F0,5v, F0,7v, F1,0v, F1,5v e F2,0v. Análise da composição dessas frações mostrou que se tratavam de frações ricas em polissacarídeos sulfatados (FRPS) contendo fucose. Na presença das FRPS os cristais CaOx foram menores, mais numerosos e com carga superficial altamente negativa. Destacou-se a atividade modulatória da F0,5v (0,1 mg/mL), cuja presença na cristalização aumentou 1721 vezes o número de cristais formados; reduziu em mais de 90% o tamanho dos cristais; aumentou a carga negativa da superfície de -7 mV para -35 mV e impediu completamente a formação de cristais CaOx monoidratados. Muitos destes efeitos ainda foram visualizados quando F0,5v foi avaliada em concentrações menores (0,02 – 0,01 mg/mL). Quando avaliada em condições de cultivo celular, F0,5v (0,5 mg/mL) inibiu por completo o efeito do peróxido de hidrogênio em diminuir a viabilidade de células MDCK. Portanto, esta foi escolhida para ser melhor caracterizada. Assim, a F0,5v foi submetida a cromatografia de troca iônica e foram obtidas cinco subfrações: 0.2 M, 0.4 M, 0.5 M, 0.6 M e 1.0 M. A caracterização química da F0,5v e das suas subfrações revelaram que essas são constituídas principalmente por fucose, glucose, ácido urônico e sulfato. As atividades antioxidante e moduladora da cristalização de CaOx de nenhuma das subfrações foi superior às atividades da F0,5v, indicando que a F0,5v é mais potente quando não está fracionada. Em suma, F0,5v foi capaz de sequestrar 79% dos radicais hidroxila, 10% dos radicais superóxido, 22% do óxido nítrico e teve atividade antioxidante equivalente a 31 mg de ácido ascórbico. E com relação a modulação dos cristalização, na presença das subfrações foi observado redução no número e aumento no tamanho dos cristais CaOx, exceto quando utilizou-se 0.2 M e 0.6 M. Considerando a atividade antioxidante e modulatória da cristalização do CaOx promovida pela F0,5v, concluise que essa fração tem potencial em prevenir a formação de cálculos renais de CaOx mais promissor que as suas subfrações.
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A ampla presença de grupamentos sulfato, e as vezes carboxila, nas fucanas e fucoidans confere a essas moléculas uma elevada carga negativa, o que é uma característica comum nos inibidores da formação de cálculos renais de oxalato de cálcio (CaOx), por isso, considera-se que as fucanas e fucoidans têm elevado potencial como agentes antiurolíticos. Outro ponto positivo para as fucanas e fucoidans com relação sua atividade antiurolítica é as suas propriedades antioxidantes, pois como o estresse oxidativo participa do processo de formação de cálculos renais, a ação antioxidante é considerada como preventora da urolitíase. Contudo, poucas fucanas e fucoidans, menos de dez, foram avaliados nesse sentido. Tendo isso em mente, assim como, a questão da carga negativa e a atividade antioxidante como fatores chave para atividade antiurolítica, no presente estudo teve-se como objetivo avaliar o potencial antiurolítico de polissacarídeos extraídos da macroalga Dictyopteris delicatula, uma macroalga amplamente encontrada em todo o litoral nordeste do Brasil, por meio da análise da influência desses polissacarídeos na cristalização do CaOx in vitro e da capacidade deles em prevenir o estresse oxidativo em células proveniente do epitélio renal (MDCK). Polissacarídeos de D. delicatula foram extraídos por proteólise a quente e fracionados por meio de precipitação com volumes crescente de acetona em cinco diferentes frações: F0,5v, F0,7v, F1,0v, F1,5v e F2,0v. Análise da composição dessas frações mostrou que se tratavam de frações ricas em polissacarídeos sulfatados (FRPS) contendo fucose. 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A caracterização química da F0,5v e das suas subfrações revelaram que essas são constituídas principalmente por fucose, glucose, ácido urônico e sulfato. As atividades antioxidante e moduladora da cristalização de CaOx de nenhuma das subfrações foi superior às atividades da F0,5v, indicando que a F0,5v é mais potente quando não está fracionada. Em suma, F0,5v foi capaz de sequestrar 79% dos radicais hidroxila, 10% dos radicais superóxido, 22% do óxido nítrico e teve atividade antioxidante equivalente a 31 mg de ácido ascórbico. E com relação a modulação dos cristalização, na presença das subfrações foi observado redução no número e aumento no tamanho dos cristais CaOx, exceto quando utilizou-se 0.2 M e 0.6 M. Considerando a atividade antioxidante e modulatória da cristalização do CaOx promovida pela F0,5v, concluise que essa fração tem potencial em prevenir a formação de cálculos renais de CaOx mais promissor que as suas subfrações.Fucans and fucoidans are polysaccharides that contain sulfated L-fucose in their constitution and are found in brown algae, several pharmacological activities are attributed to these molecules such as: anticoagulant, antithrombotic, antiproliferative, anti-nociceptive, osteogenic and others. Wide presence of carboxyl and sulfate groups in fucans and fucoidans gives these molecules a high negative charge, which is a common characteristic of inhibitors of calcium oxalate (CaOx) kidney stones formation, so fucans and fucoidans are probably antiurolithic agents, which has already been demonstrated in some studies. Antiurolithic activity is also related to reduction of oxidative stress in renal tubules therefore fucans and fucoidans are also considered antiurolytic due to their antioxidant action. Considering the negative charge and antioxidant activity as a key factor for antiurolithic activity, the present study aims to evaluate the antiurolithic potential of polysaccharides extracted from the macroalgae Dictyopteris delicatula - a macroalgae widely found throughout the northeastern coast - through analysis of these polysaccharides effect in CaOx crystallization and their potential to prevent oxidative stress in MDCK cells. D. delicatula total polysaccharides were extracted by proteolysis and fractionated by precipitation with increasing volumes of acetone in five different fractions: F0.5v, F0.7v, F1.0v, F1.5v and F2.0v. Fractions compositions was determined by physical-chemical analysis, which proved they were sulfated polysaccharides rich fractions (SPRF). CaOx crystallization was induced in vitro by adding sodium oxalate to a solution of calcium chloride, which contained or not one of the FRPS solution. When formed in the presence of FRPS, CaOx crystals are smaller, more numerous and with a highly negative surface charge, with emphasis on the F0.5v modulatory activity, whose presence in crystallization increased 1721 times the number of crystals formed, reduced by more than 90 % crystals size, increased the negative charge on the surface from -7 mV to -35 mV and completely prevented the formation of monohydrated CaOx crystals, based on these results the F0.5v was chosen to be better evaluated. F0.5v was fractionated by ion exchange chromatography and five subfractions were obtained: 0.2 M, 0.4 M, 0.5 M, 0.6 M and 1.0 M. The chemical characterization of F0.5v and its subfractions revealed that F0.5v is consisting of alginate, heterofucans and laminarin. The antioxidant and CaOx crystallization modulating activities of none of the subfractions were superior to the activities of unfractionated F0.5v, indicating that F0.5v is more efficient when in the native form. Regarding the antioxidant activity, F0.5v was able to scavenge 79% of hydroxyl radicals, 10% of superoxide radicals, 22% of nitric oxide and have antioxidant capacity equivalent to 31 mg of ascorbic acid, in addition it has antioxidant activity ex vivo and increased up from 55% to 100% the viability of renal cells exposed to hydrogen peroxide, as for the modulation in crystallization, F0.5v, even in small concentrations like 0.01 mg / mL, promotes heterogeneous nucleation and the formation of small, dihydrated and unaggregable crystals. Considering the antioxidant and modulatory activity of CaOx crystallization of F0.5v we conclude this compound has the potential to prevent the formation of renal CaOx stones.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICAUFRNBrasilHeterofucanasAlgas marinhasUrolitíaseCálculos renais e ácido algínicoCaracterização de frações ricas em polissacarídeos sulfatados da alga marrom Dictyopteris delicatula e avaliação do seu potencial antiurolítico, a partir da determinação de suas atividades antioxidante e moduladora da cristalização de oxalato de cálcioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALCaracterizacaofracoesricas_Batista_2020.pdfapplication/pdf4444897https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30304/1/Caracterizacaofracoesricas_Batista_2020.pdffbfaf6b332786a21e675c36727659c96MD51TEXTCaracterizacaofracoesricas_Batista_2020.pdf.txtCaracterizacaofracoesricas_Batista_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain284843https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30304/2/Caracterizacaofracoesricas_Batista_2020.pdf.txt7f2edce65fca7bc0122c93ee5f1a4c82MD52THUMBNAILCaracterizacaofracoesricas_Batista_2020.pdf.jpgCaracterizacaofracoesricas_Batista_2020.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1273https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30304/3/Caracterizacaofracoesricas_Batista_2020.pdf.jpgb98c0210b92d763c7424f3bc04ce3041MD53123456789/303042020-10-11 04:39:25.046oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/30304Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-10-11T07:39:25Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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