Publication
Neuroprotective activity of sulfated polysaccharides isolated from macroalgae in an in vitro model of ParkinsonĀ“s disease
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Pedrosa, Rui Filipe Pinto | |
| dc.contributor.advisor | Gaspar, Helena | |
| dc.contributor.advisor | Martins, Alice Isabel Mendes | |
| dc.contributor.author | Morais, Fernando Jorge Teodoro Duarte Garcia | |
| dc.date.accessioned | 2020-09-23T15:14:52Z | |
| dc.date.available | 2022-07-29T00:30:18Z | |
| dc.date.issued | 2020-07-29 | |
| dc.description.abstract | O aumento da esperanƧa mĆ©dia de vida tem levado a um crescimento da populaĆ§Ć£o idosa, originando uma prevalĆŖncia de doenƧas neurodegenerativas, como a doenƧa de Parkinson (DP). Por outro lado, nos Ćŗltimos anos, o ambiente marinho tem-se destacado como uma relevante fonte de novos compostos com diversas atividades biolĆ³gicas, e com potencial aplicaĆ§Ć£o no desenvolvimento de novos agentes terapĆŖuticos para o tratamento das doenƧas neurodegenerativas. Deste modo, o objetivo desta dissertaĆ§Ć£o de mestrado centrou-se na extraĆ§Ć£o, caraterizaĆ§Ć£o e avaliaĆ§Ć£o do potencial antioxidante e neuroprotetor de polissacarĆdeos sulfatados (PSs) isolados a partir de macroalgas vermelhas (Asparagopsis armata, Plocamium cartilagineum e Sphaerococcus coronopifolius), castanhas (Sargassum muticum, Bifurcaria bifurcata e Fucus spiralis) e verdes (Codium tomentosum) recolhidas na costa portuguesa. Os PSs foram obtidos atravĆ©s de uma extraĆ§Ć£o quĆmica e enzimĆ”tica. Seguiu-se a respetiva caraterizaĆ§Ć£o quĆmica preliminar atravĆ©s da quantificaĆ§Ć£o do conteĆŗdo de aƧĆŗcares totais (mĆ©todo colorimĆ©trico Fenol-H2SO4), de grupos sulfato (mĆ©todo turbidimĆ©trico BaCl2-Gelatina) e de proteĆna total (mĆ©todo de Bradford). A presenƧa de grupos funcionais caraterĆsticos dos PSs foi detetada por espetroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier (FTIR). A capacidade antioxidante foi avaliada com recurso aos ensaios de reduĆ§Ć£o do radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), capacidade de reduĆ§Ć£o do iĆ£o ferro3+ (FRAP), e capacidade de absorĆ§Ć£o dos radicais de oxigĆ©nio (ORAC). Determinou-se tambĆ©m o conteĆŗdo em polifenĆ³is totais (TPC) pelo mĆ©todo de Folin-Ciocalteu de modo a estabelecer uma relaĆ§Ć£o entre este parĆ¢metro e a atividade antioxidante. O potencial neuroprotetor foi estudado num modelo celular in vitro da doenƧa de Parkinson induzido pela neurotoxina 6-hidroxidopamina (6-OHDA) nas cĆ©lulas de neuroblastoma humano (SH-5Y5Y). Adicionalmente, foram estudados os mecanismos celulares associados ao desenvolvimento da DP, tais como: quantificaĆ§Ć£o de espĆ©cies reativas de oxigĆ©nio, alteraƧƵes do potencial de membrana mitocondrial, atividade da caspase-3 e fragmentaĆ§Ć£o de DNA. No processo de extraĆ§Ć£o dos SPs observaram-se rendimentos semelhantes para as algas vermelhas e castanhas, tendo o rendimento variado entre 12,39% e 18,23%, enquanto que para a alga verde C. tomentosum se obteve um rendimento de 1,17%. Relativamente Ć caraterizaĆ§Ć£o quĆmica preliminar, os PSs de C. tomentosum apresentaram a maior quantidade de aƧĆŗcares totais (494,89 Ā± 34,09 Ī¼g eq. D-glucose.mg-1 de PSs), os PSs provenientes de A. armata apresentaram a maior quantidade de sulfatos (480,90 Ā± 5,98 Ī¼g eq. Na2SO4.mg-1 de PSs) e os PSs de S. muticum apresentaram o maior conteĆŗdo proteico (43,66 Ā± 2,47 Ī¼g eq. BSA.mg-1). Inversamente, os PSs de F. spiralis apresentaram a menor quantidade de aƧĆŗcares totais (57,15 Ā± 10,41 Ī¼g eq. D-glucose.mg-1 de PSs), os PSs provenientes de B. bifurcata apresentaram o menor conteĆŗdo em sulfato (148,30 Ā± 6,89 Ī¼g eq. Na2SO4.mg-1 de PSs) e os PSs isolados de S. coronopifolius apresentaram o menor teor proteico (1,48 Ā± 0,51 Ī¼g eq. BSA.mg-1). No que diz respeito Ć anĆ”lise quĆmica por espetroscopia de IV, os PSs apresentaram bandas caracterĆsticas dos principais grupos funcionais (O-H, C-H, C-O-S) presentes em polissacarĆdeos sulfatados. Quanto Ć s atividades biolĆ³gicas, os PSs obtidos a partir das algas castanhas exibiram o maior potencial antioxidante, especialmente evidenciado pelo ensaio de DPPH, tendo-se obtido valores de EC50 (Ī¼g.mL-1) de 162,00 (F. spiralis), 310,00 (S. muticum), 338,50 (B. bifurcata) e 220,03 (padrĆ£o BHT) Ī¼g.mL-1. No ensaio de ORAC, os PSs de S. muticum exibiram o valor mais elevado de ORAC (464,8 Ī¼mol eq. Trolox.g-1 de PSs) seguido pelos PSs de F. spiralis (298,1 Ī¼mol eq. Trolox.g-1 de PSs) e pelo padrĆ£o BHT (142,3 Ī¼mol eq. Trolox.g-1). De forma semelhante, os PSs isolados a partir de algas castanhas mostraram possuir o maior conteĆŗdo em compostos fenĆ³licos, tendo os PSs de F. spiralis (51,17 mg eq. Ć”cido gĆ”lico. g-1 de PSs) apresentado o valor mais alto. Antes de se avaliar o potencial neuroprotetor dos PSs, realizou-se um ensaio de citotoxicidade utilizando o mĆ©todo do MTT (brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il) -2,5-difenil tetrazĆ³lio). Nenhum dos PSs exibiu citotoxicidade abaixo dos 60 Ī¼g.mL-1. Relativamente ao ensaio de neuroprotecĆ§Ć£o utilizando o modelo de neurotoxicidade induzida pela 6-OHDA, quando administrados juntamente com a 6-OHDA, os PSs de F. spiralis apresentaram a melhor atividade (67,67% de viabilidade celular) ao passo que, quando as cĆ©lulas foram sujeitas a uma prĆ©-incubaĆ§Ć£o de 1 h, os PSs de S. muticum foram os que revelaram um melhor potencial (73.49% de viabilidade celular). Ambos os PSs demonstraram a capacidade de diminuir a quantidade de espĆ©cies reativas de oxigĆ©nio formadas nas cĆ©lulas, juntamente com uma atenuaĆ§Ć£o da induĆ§Ć£o da atividade da caspase-3, quando na presenƧa da 6-OHDA. Os dados obtidos sugerem que o efeito neuroprotetor dos PSs isolados a partir da alga F. spiralis e S. muticum poderĆ” estar relacionado com a sua atividade antioxidante uma vez que estes reduziram a quantidade de espĆ©cies reativas de oxigĆ©nio produzidas em consequĆŖncia da exposiĆ§Ć£o das cĆ©lulas Ć neurotoxina 6-OHDA. Em suma, este trabalho demonstrou que os PSs provenientes de algas marinhas, em especial os que apresentam um alto potencial antioxidante, podem ser uma fonte promissora de novos fĆ”rmacos neuroprotetores com aplicaĆ§Ć£o terapĆŖutica para doenƧas neurodegenerativas como a doenƧa de Parkinson. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202519570 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.8/5144 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | DoenƧa de Parkinson | pt_PT |
| dc.subject | PolissacarĆdeos sulfatados | pt_PT |
| dc.subject | Antioxidantes | pt_PT |
| dc.subject | 6-Hydroxidopamina | pt_PT |
| dc.subject | SH-SY5Y | pt_PT |
| dc.title | Neuroprotective activity of sulfated polysaccharides isolated from macroalgae in an in vitro model of ParkinsonĀ“s disease | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | restrictedAccess | |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Biotecnologia dos Recursos Marinhos | pt_PT |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
- Name:
- Thesis_Fernando_Morais_revised.pdf
- Size:
- 1.55 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description: