Compreensão da disfunção cardíaca por estresse oxidativo : metabolômica global de amostras in vitro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Amaral, Alan Gonçalves, 1996-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6284
Resumo: Orientadores: Ana Valeria Colnaghi Simionato, Aline Mara dos Santos
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Devido à falta de informações sobre as implicações da OS nas condições cardiovasculares, várias metodologias têm sido aplicadas para investigar as causas e consequências, além de encontrar novas formas de diagnóstico e tratamento. No presente estudo, a disfunção cardíaca foi avaliada através da análise de alterações celulares utilizando metabolômica global, após simulação de uma condição de estresse oxidativo usando peróxido de hidrogênio (H2O2) em miócitos H9c2. Otimizações da concentração de H2O2, exposição celular e tempos de recuperação celular foram realizadas através de ensaios de MTT (brometo de 3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difeniltetrazólio). Os metabólitos intracelulares foram analisados logo após o estresse oxidativo (grupo OS) e após 48 horas de recuperação celular (grupo de recuperação) por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a espectrometria de massas do tipo quadrupolo-tempo de voo (UHPLC-QTOF-MS) em modo de ionização por eletrospray (ESI) positiva e negativa. Para realizar a interpretação biológica dos resultados obtidos a partir das análises LC-MS, foi feita a anotação dos metabólitos. Foram encontrados 34 metabólitos para o grupo de OS vs. controle e 69 metabólitos do grupo de recuperação vs. controle. Já entre o grupo recuperação vs. OS, 23 metabólitos foram anotados. Foram encontradas alterações significativas em vias como "metabolismo da alanina, aspartato e glutamato", "glicólise anaeróbica" e "metabolismo de glutationa", a maioria com aumento do nível dos metabólitos. Nossos resultados indicaram que o método LC-MS é eficaz para estudar o metabolismo em cardiomiócitos e gerou excelentes valores de ajuste (R2Y>0,987) e previsibilidade (Q2>0,84). Com o final deste estudo, novas informações foram obtidas a respeito das mudanças que o coração pode sofrer quando passa pela condição de estresse oxidativo. Entre elas, podemos destacar danos no DNA e mudanças nas vias de defesa antioxidante, levando a um aumento exponencial na produção de espécies reativas de oxigênio e adaptações, por exemplo, na produção de energia nas células. Estes resultados podem ser usados para criar novas hipóteses sobre a relação entre estresse oxidativo e CVD, novos entendimentos sobre CVD, e, no futuro, podem corroborar com novos estudos para aplicações em áreas como a medicina regenerativaAbstract: Cardiovascular diseases (CVD) are non-communicable diseases known for their complex etiology and high mortality rate. Oxidative stress (OS), a condition in which the release of free radical exceeds endogenous antioxidant capacity, is pivotal in CVD, such as myocardial infarction, ischemia/reperfusion and heart failure. Due to the lack of information about the implications of OS on cardiovascular conditions, several methodologies have been applied to investigate the causes and consequences, and to find new ways of diagnosis and treatment as well. In the present study, cardiac dysfunction was evaluated by untargeted metabolomics, after simulation of an oxidative stress condition using hydrogen peroxide (H2O2) in H9c2 myocytes. Optimizations of H2O2 concentration, cell exposure and cell recovery times were performed by MTT assays. Intracellular metabolites were analyzed right after the oxidative stress (OS group) and after 48 hours of cell recovery (recovery group) by UHPLC-QTOF-MS in positive and negative ESI ionization mode. Biological interpretation of the results was performed by metabolite annotation. A total of 34 metabolites were found for the OS vs. control group and 69 metabolites from the recovery vs. control group. Between the recovery vs. OS group, 23 metabolites were annotated. Significant alterations were found in pathways such as ‘alanine, aspartate and glutamate metabolism’, ‘anaerobic glycolysis’ and ‘glutathione metabolism’, mostly with increased metabolites levels (upregulated). Our results indicated that the LC-MS method is effective for studying metabolism in cardiomyocytes and generated excellent fit (R2Y>0.987) and predictability (Q2>0.84) values. Therefore, new information regarding alterations heart can suffer when it undergoes oxidative stress were obtained, including DNA damage and changes in antioxidant defense pathways, leading to an exponential increase in the production of reactive oxygen species and adaptations in cells energy production. Such results may indicate new hypotheses about the relationship between oxidative stress and CVDs, new understandings about CVDs, and, in the future, may corroborate to new studies to be applied in regenerative medicineMestradoQuímica AnalíticaMestre em QuímicaCNPQ465699/2014-6FAPESP2014/50938-8CAPES88887.339085/2019-00[s.n.]Simionato, Ana Valéria Colnaghi, 1974-Santos, Aline Mara dos, 1982-Tavares, Marina Franco MaggiCanuto, Gisele André BaptistaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAmaral, Alan Gonçalves, 1996-20222022-08-17T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (120 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/6284AMARAL, Alan Gonçalves. Compreensão da disfunção cardíaca por estresse oxidativo: metabolômica global de amostras in vitro. 2022. 1 recurso online (120 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6284. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1254418Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-11-07T10:42:28Zoai::1254418Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-11-07T10:42:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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