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Título: Mecanismos envolvidos no efeito anti-inflamatório de uma fração polissacarídica da alga marinha vermelha Gracilaria cornea (J. Agardh)
Título em inglês: Mechanisms involved in the anti-inflammatory zction of a polysulfated fraction from Gracilaria cornea
Autor(es): Coura, Chistiane Oliveira
Orientador(es): Benevides, Norma Maria Barros
Palavras-chave: Bioquimica
Gracilaria
Polissacarídeos sulfatados
Mecanismo anti-inflamatório
Gracilaria
Sulfated polysaccharides
Anti-inflammatory mechanisms
Anti-Inflamatórios - uso terapêutico
Data do documento: 2014
Citação: COURA, C. O. (2014)
Resumo: As algas marinhas são fontes naturais de polissacarídeos sulfatados (PSs) detentores de diversas atividades biológicas, incluindo anticoagulante, antitrombótica, antinociceptiva e anti-inflamatória. O efeito anti-inflamatório dos polissacarídeos sulfatados totais (PSTs) da alga marinha vermelha Gracilaria cornea foram relatados anteriormente. Entretanto, seus mecanismos de ação ainda não são conhecidos. O presente trabalho teve como finalidade esclarecer o mecanismo de ação envolvido no efeito anti-inflamatório de G. Cornea. Inicialmente, os PSTs foram extraídos por digestão enzimática e em seguida, fracionados por cromatografia de troca iônica em coluna de DEAE-celulose, originando duas frações (FI e FII). Foram utilizados ratos Wistar machos (180-250g) para os modelos experimentais in vivo da inflamação. O efeito anti-inflamatório da fração FI, nas doses 3, 9 e 27 mg kg-1, foi avaliado utilizando o modelo de edema de pata induzido (s.c.) por dextrana, carragenana, histamina, serotonina, composto 48/80, bradicinina ou L-arginina e mensurado por plestismometria. Além disso, foram feitos os ensaios da atividade da mieloperoxidase (MPO), análise da permeabilidade vascular e análise histopatológica dos tecidos subplantares. Em adição, foram realizadas análises dos níveis da expressão gênica e proteica dos mediadores inflamatórios TNF-α, IL-1β e COX-2 por PCR em tempo real e imunohistoquímica, respectivamente. Além disso, investigamos o envolvimento da via heme-oxigenase 1 (HO-1) no efeito anti-inflamatório da FI. Por fim, FI foi testada localmente quanto à atividade pró-inflamatória, nas doses 3, 9 ou 27 mg kg-1; s.c. intraplantar. Os resultados mostraram que FI (3, 9 ou 27 mg kg-1, s.c.) inibiu o edema de pata induzido pela carragenana (Cg) e dextrana, como confirmados pela redução da atividade da MPO e da permeabilidade vascular no tecido da pata, respectivamente. Na análise histopatológica do tecido subplantar, FI (3, 9 ou 27 mg kg-1, s.c) reduziu a migração celular e o edema. Em adição, FI (9 mg kg-1) inibiu em 62,8% e 64%, respectivamente, os edemas de pata induzidos por histamina e composto 48/80, mas não inibiu os edemas induzidos por serotonina e bradicinina, sugerindo a participação da histamina neste efeito. FI (9 mg kg-1) também inibiu o edema induzido por Cg em animais com mastócitos não degranulados, mas não inibiu o edema no grupo de animais com mastócitos degranulados pelo composto 48/80, sugerindo que a mesma estabilize membrana de mastócitos. Além disso, FI (9 mg kg-1) inibiu em 76,2% o edema induzido por L-arginina e também diminuiu a expressão gênica e proteica dos mediadores IL-1β, TNF-α e COX-2 em relação ao grupo Cg. Na presença de Zinco Protoporfirina IX (3 mg kg-1; s.c.), FI-Gc (9 mg kg-1) perdeu sua capacidade em inibir o edema induzido por Cg, exercendo assim seu mecanismo de ação anti-inflamatório através do envolvimento da via da HO-1. Com relação ao efeito pró-inflamatório, FI-Gc (3, 9 ou 27 mg kg-1, s.c.) foi capaz de induzir intenso edema com infiltrado de neutrófilos, que foi confirmada pelo aumento da atividade da MPO. No entanto, o edema induzido com a dose de 27 mg kg-1 da FI foi inibido por indometacina, dexametasona, pentoxifilina e meclizina, sugerindo assim o envolvimento de prostaglandinas, histamina e citocinas primárias no efeito pró-inflamatório da FI-Gc. Logo, conclui-se que apesar da FI de G. cornea apresentar efeito pró-inflamatório local, possui efeito anti-inflamatório sistemicamente com mecanismo de ação relacionado com inibição da histamina, estabilização de membrana de mastócitos, modulação gênica e proteica dos mediadores IL-1β, TNF-α e COX-2, além da ativação da via da HO-1.
Abstract: Marine algae are natural sources of sulfated polysaccharides possessing several biological activities, including anticoagulant, antithrombotic, antinociceptivo and anti-inflammatory. Anti-inflammatory effects of total sulfated polysaccharides (PSTs) from the red seaweed Gracilaria cornea have been recently reported. However, their mechanisms of action are not clarified. Therefore, this study aimed to clarify some action mechanism involved in anti-inflammatory effect of G. Cornea. Initially, the PSTs were extracted by enzimatic digestion and following fractioned on DEAE-cellulose column, obtaining two fractions (FI - 0.5 M and FII - 0.75 M). Male Wistar rats (150-250g) were used in the in vivo models of inflammation. The anti-inflammatory activity was evaluated using the model of paw edema (s.c.) induced by dextran (500 μg/paw), carrageenan (700 μg/paw), histamine (100 μg/paw), serotonine (20 μg/paw), compound 48/80 (10 μg/paw), bradykinin (30 μg/paw) or L-arginina (15 μg/paw) and measured by plethysmometry. Moreover, the activity of myeloperoxidase (MPO), analysis of the vascular permeability and histological examination of the subplantar tissue were performed. In addition, was performed analysis of expression levels of genic and protein of inflammatory mediators TNF-α, IL-1β e COX-2 by qRT-PCR and immunohistochemistry, respectively. The involvement of heme-oxygenase-1 (HO-1) pathway in anti-inflammatory effect of FI was also investigated. Lastly, FI was locally injected to evaluate its pro-inflammatory activity, at doses of 3, 9 or 27 mg kg-1 per intraplantar subcutaneous (s.c.) route (i.pl.). The results showed that FI (3, 9 or 27 mg kg-1, sc) inhibited the paw edema induced by carrageenan (Cg) and dextran, as confirmed by reduced MPO activity and of the raise of vascular permeability in the paw tissue, respectively. In addition, histological examination of the subplantar tissue, FI (3, 9 or 27 mg kg-1, sc) was able to reduce cell migration and edema. In addition, FI inhibited in 62,8 and 64%, respectively, the paw edema induced by histamine and compound 48/80, but did not inhibit paw edema induced by serotonin and bradykinin, suggesting the participation of histamine in this effect. FI (9 mg kg-1) also inhibited in 76,2% the pawedema induced by L-arginine, a substrate to nitric oxide formation. Additionally, FI (9 mg kg-1, sc) inhibited the Cg-induced edema in animals with intact mast cells, but did not inhibit of those with degranulated mast cells by compound 48/80, revealing a protective role on mast cell membranes. FI down-regulated the IL-1β, TNF-α and COX-2 mRNA and protein levels, compared with Cg group. After inhibition with ZnPP IX, a specific of HO-1 inhibitor, the anti-inflammatory effect of Gc-FI was not observed in Cg-induced paw edema, suggesting thus that the anti-inflammatory effect of Gc-FI is in part dependent on the integrity of the HO-1 pathway. In relation the effect pro-inflammatory, FI (3, 9 ou 27 mg kg-1, sc) was able to induce intense inflammatory process with neutrophil accumulation, as confirmed by increase MPO activity. However, the induced edema at a dose of 27 mg kg-1 of FI was inhibited by indomethacin, dexamethasone, pentoxifylline and meclizine, suggesting the involvement of prostaglandins, histamine and primary cytokines in pro-inflammatory effect of FI. Thus, it is concluded that FI from G. cornea presents pro- and anti-inflammatory activities depending on the administration route, considered a therapeutic agent potential for future studies in inflammatory processes.
Descrição: COURA, Chistiane Oliveira. Mecanismos envolvidos no efeito anti-inflamatório de uma fração polissacarídica da alga marinha vermelha Gracilaria cornea (J. Agardh). 2014. 140 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/18876
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