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Título: Caracterização estrutural e atividade anti-inflamatória em modelo de aterosclerose em camundongos de uma galactana sulfatada da alga vermelha Acanthophora muscoides
Título em inglês: Structural characterization and anti-inflammatory activity in asterosclerose model in mice of a sulfada galactan red algae Acanthophora muscoide
Autor(es): Quinderé, Ana Luiza Gomes
Orientador(es): Benevides, Norma Maria Barros
Palavras-chave: Agente antitrombótico
Alga vermelha
Aterosclerose
Inflamação
Antithrombotic drug
Atherosclerosis
Inflammation
Red alga
Data do documento: 2015
Citação: QUINDERE, A. L. G. (2015)
Resumo: As galactanas sulfatadas obtidas de algas marinhas vermelhas são polissacarídeos de estruturas heterogêneas que têm apresentado uma variedade de efeitos biológicos, potencialmente terapêuticos, incluindo anticoagulante, antitrombótico e anti-inflamatório. No entanto, a sua atividade potencial como agente anti-inflamatório para o tratamento de aterosclerose, uma doença inflamatória crônica que culmina com distúrbios tromboembólicos, não foi previamente estudada. Além disso, dados experimentais de modelos animais e estudos clínicos suportam conexões entre a hemostasia e inflamação na aterogênese. Estas interfaces entre inflamação e trombogênese têm sido sugeridas como alvos para intervenção farmacológica visando reduzir a progressão da doença. No presente trabalho, determinou-se a estrutura química de uma nova galactana sulfatada obtida da alga marinha Acanthophora muscoides (fração AmII) e analisou-se seu efeito sobre um modelo de aterosclerose em camundongos deficientes em apolipoproteína E (ApoE−/−) de 10 semanas submetidos a dieta de alto teor de colesterol durante mais 4 ou 11 semanas. A fração AmII (10 mg/kg) ou veículo (salina) foram injetados por via subcutânea durante a segunda até a quarta semana de dieta ou a partir da sexta até a décima primeira semana de dieta. Ensaios in vitro de quimiotaxia de macrófagos também foram realizados. A estrutura da galactana sulfatada complexa foi caracterizada por ressonância magnética nuclear em solução e a sua massa molecular foi determinada por cromatografia de permeação em gel e eletroforese em gel de poliacrilamida. A fração AmII apresentou uma massa molecular de ~ 20 kDa e uma alternância de α-galactose 4 ligada e β-galactose 3-ligada, substituído com ésteres de sulfato e éteres de metil, juntamente com a ocorrência de unidades de 3,6-anidro-α-galactoses. No modelo de dieta de 4 semanas, o tratamento com a fração AmII não alteraou o tamanho da placa aterosclerótica e demais características de vulnerabilidade intraplaca, tais como lípido, neutrófilos, macrófagos, metaloprotease de matriz (MMP)-9 e conteúdo de colágeno. No modelo de dieta de 11 semanas, o tratamento com a fração AmII reduziu os conteúdos de macrófago intraplaca e de fator tecidual (FT), em comparação com animais tratados com veículo. O FT intraplaca co-localizou e positivamente correlacionou com áreas ricos em macrófagos. Não foram observadas alterações no tamanho da placa aterosclerótica e nas outras características de vulnerabilidade intraplaca, tais como conteúdos de lipídios, neutrófilos, MMP-9 e do colágeno. Além disso, a expressão de mRNA de MMPs, quimiocinas e marcadores genéticos de polarização de linfócitos Th1/2/reg/17 nos arcos aórticos e nos baços dos camundongos não foi alterada pelo tratamento AmII. In vitro, o tratamento com AmII reduziu de forma dose-dependente a quimiotaxia de macrófagos sem afetar a produção de FT. No geral, o tratamento crônico com AmII foi bem tolerado. Em conclusão, nossos resultados indicam que o tratamento com AmII em camundongos ateroscleróticos reduziu o conteúdo de macrófagos intraplaca, agindo sobre o recrutamento celular, e, concomitantemente, o conteúdo de FT intraplaca de originado potencialmente de macrófagos.
Abstract: Sulfated galactans from red marine algae are polysaccharides with heterogeneous structures that have presented a variety of potentially therapeutic biological effects including anticoagulant, anti-thrombotic and anti-inflammatory, however, their potential activity as anti-inflammatory agent in the treatment of atherosclerosis, a chronic inflammatory disease that culminates with thromboembolic disorders, has not been previously studied. Furthermore, experimental data from animal models and clinical studies support connections between the hemostasis and inflammation in atherogenesis. These interfaces among inflammation and thrombogenesis have been suggested as targets for pharmacological intervention to reduce disease progression. Herein, we determined the chemical structure of a novel sulfated galactan obtained from the marine alga Acanthophora muscoides (fraction AmII) and analysed its effect on a mice model of atherosclerosis in 10-week aged apolipoprotein E deficient (ApoE−/−) mice under high-cholesterol diet for additional 4 or 11 weeks. Fraction AmII (10 mg/kg) or Vehicle were subcutaneously injected from week 2 until 4 of the diet or from week 6 until week 11 of the diet. In vitro assays of macrophage chemotaxis were also performed. The structure of the complex sulfated galactan was characterized by solution nuclear magnetic resonance and its molecular mass was determined by gel permeation chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis. The sulfated galactan from A. muscoides presents a molecular mass of ~ 20kDa and an alternating 4-linked α-galactose and 3-linked β-galactose, substituted with sulfate esters and methyl ethers along with the occurrence of 3,6-anhydro-α-galactoses. In the 4 weeks diet model, treatment with fraction AmII did not alter the atherosclerotic plaque size, and other intraplaque features of vulnerability (such as lipid, neutrophil, macrophage, MMP-9 and collagen contents). In the 11 weeks diet model, treatment with fraction AmII reduced intraplaque macrophage and tissue factor (TF) content as compared to Vehicle-treated animals. Intraplaque TF co-localized and positively correlated with macrophage rich-areas. No changes on atherosclerotic plaque size, and other intraplaque features of vulnerability, such as lipid, neutrophil, MMP-9 and collagen contents, were observed. Moreover, mRNA expression of MMPs, chemokines and genetic markers of Th1/2/reg/17 lymphocyte polarization within mouse aortic arches and spleens was not affected by AmII treatment. In vitro, treatment with AmII dose-dependently reduced macrophage chemotaxis without affecting TF production. Overall, the chronic AmII treatment was well tolerated. In conclusion, our results indicate that AmII treatment reduced intraplaque macrophage content, by impacting on cell recruitment, and, concomitantly, intraplaque TF content of potential macrophage origin in atherosclerotic mice.
Descrição: QUINDERE, Ana Luiza Gomes. Caracterização estrutural e atividade anti-inflamatória em modelo de aterosclerose em camundongos de uma galactana sulfatada da alga vermelha Acanthophora muscoides. 2015. 152 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/19404
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