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Title in Portuguese: Caracterização estrutural e propriedades antitumorais dos polissacarídeos extraídos da alga marinha vermelha Gracilaria caudata J Agardh.
Title: Structural characterization and antitumor properties of the polysaccharides extracted from the red seaweed Gracilaria caudata J Agardh.
Author: Barros, Francisco Clark Nogueira
Advisor(s): Freitas, Ana Lúcia Ponte
Keywords: Bioquímica
Alga marinha
Polissacarídeos
Sarcoma 180
Issue Date: 2011
Citation: BARROS, F. C. N. Caracterização estrutural e propriedades antitumorais dos polissacarídeos extraídos da alga marinha vermelha Gracilaria caudata J Agardh. 2011. 138 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
Abstract in Portuguese: As algas marinhas são consideradas uma rica fonte de moléculas bioativas. Neste trabalho a alga marinha vermelha Gracilaria caudata foi submetida a extração aquosa a quente de seus polissacarídeos e apresentou rendimento de 32,8%. Os polissacarídeos extraídos de G. caudata (PGC) apresentaram 1% de átomos de enxofre e um grau de sulfatação de 0,13. A massa molar de PGC foi determinada por cromatografia de permeação em gel e mostrou ser da ordem de 2,5 x 105 g.mol-1. A análise química feita por Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear de PGC revelou que esse composto pertence é uma galactana tipo ágar, constituído basicamente por resíduos alternantes de β-D-galactose e 3,6 α-L-anidrogalactose com grupamentos hidroxila substituídos por ésteres de sulfato, metil e piruvato. As propriedades antitumorais de PGC foram investigadas in vitro e in vivo. A citotoxicidade de PGC foi avaliada in vitro pelo ensaio do metil tiazolil tetrazolium (MTT). Esse ensaio demonstrou que PGC apresentou valores de CI50 (concentração inibitória média) maiores que 25 μg.mL-1 para todas as células testadas, sendo considerado não tóxico. A atividade antitumoral in vivo de PGC contra células de Sarcoma 180 transplantadas em camundongos foi avaliada e demonstrou efeito anticâncer em ambas as vias de administração intraperitoneal e oral. PGC reduziu significativamente o crescimento do tumor em 47,59 e 53,53% nas doses de 25 e 50 mg.kg-1 quando administrado intraperitonealmente. A administração oral de 50 e 100 mg.kg-1 de PGC causou taxas de inibição de 37,27 e 35,98%, respectivamente. O polissacarídeo extraído de G. caudata (25 mg.kg-1) potencializou o efeito antitumoral apresentado pelo 5-FU (10 mg.kg-1) de 37,22 para 70,74% quando administrados conjuntamente. As análises histopatológicas do fígado e rim mostraram que esses órgãos foram moderadamente afetados pelo tratamento com PGC. Contudo, nenhuma alteração significativa nos parâmetros marcadores de toxicidade renal (uréia) ou hepática (AST e ALT) foi observada. Os resultados obtidos após tratamento por via ip. demonstraram que PGC aumentou o peso relativo do baço, induziu hiperplasia de folículos linfoides, aumentou a percentagem de neutrófilos e reverteu a leucopenia ocasionada por 5-FU, sugerindo que a atividade antitumoral pode estar relacionada às suas propriedades imunomodulatórias.
Abstract: Seaweeds are considered an important source of bioactive molecules. In this work the red marine alga Gracilaria caudata was submitted to aqueous extraction of their polysaccharides and presented a recovery of 32.8%. The extracted polysaccharides of G. caudata (PGC) had 1% of sulfur atoms and a degree of sulfation of 0.13. The molar mass of PGC was determined by gel permeation chromatography and the molar mass detected was 2.5 x 105 g.mol-1. Chemical analysis made by spectroscopic methods such as Infrared and Nuclear Magnetic Resonance of PGC demonstrated to belong to the agar type galactan family, mainly constituted by alternating residues of β-D-galactose and 3,6-α-L-anhydrogalactose with the hydroxyl groups substituted by ester sulfate, methyl groups and pyruvic acid acetal. Seaweed polysaccharides have recently been shown to act as antitumor agents. The antitumor properties of the polysaccharides extracted from G. caudata (PGC) were investigated in vitro and in vivo. The cytotoxicity of PGC was evaluated in vitro by the methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay. This assay demonstrated that PGC had IC50 values greater than 25 μg.mL-1 for all tested cells, being considered non-toxic. The in vivo antitumor activity of PGC against Sarcoma 180 cells transplanted in mice was evaluated and showed anticancer effect in both oral and intraperitoneal routes of administration. PGC significantly reduced tumor growth in 47.59 and 53.53% at the doses of 25 and 50 mg.kg-1 when administered intraperitoneally. The oral administration of 50 and 100 mg.kg-1 of PGC caused inhibition rates of 37.27 and 35.98%, respectively. Interestingly, PGC (25 mg.kg-1) enhanced the antitumor effect presented by 5-fluorouracil (10 mg.kg-1) from 37.22 to 70.74%. The histopathological analysis of liver and kidney showed that both organs were moderately affected by PGC treatment. Though, no significant changes in renal (urea) or liver (enzymatic activity of Alanine and Aspartate aminotransferase) parameters were observed. Results demonstrated that PGC administered by intraperitoneal route increased the relative spleen weight, induced a hyperplasia of lymphoid folicules, enhanced the neutrophil percentage and reverted the leucopeny induced by 5-FU, suggesting that the observed antitumor activity could be related to its immunomodulatory properties.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10609
metadata.dc.type: Dissertação
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