Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/56864
Title in Portuguese: Avaliação do efeito anticonvulsivante neuroprotetor de N-metil-(2S,4R)-trans-4-hidroxi-L-prolina isolada de Sideroxylon obtusifolium (Humb. Ex Roem. & Schult.) T.D. Penn. : relação com o teor de L-prolina da molécula
Title: Evaluation of the anticonvulsive effect and neuroprotector of N-methil- (2S, 4R) -trans-4-hydroxy-L-proline isolated from Sideroxylon obtusifolium (Humb. Ex Roem. & Schult.) T.D. Penn. : relationship with the L-prolin content of the molecule
Author: Aquino, Pedro Everson Alexandre de
Advisor(s): Viana, Glauce Socorro de Barros
Keywords: Estresse Oxidativo
Sapotaceae
Pilocarpina
Neuroproteção
Issue Date: 22-Feb-2021
Citation: AQUINO, P. E. A. Avaliação do efeito anticonvulsivante neuroprotetor de N-metil-(2S,4R)-trans-4-hidroxi-L-prolina isolada de Sideroxylon obtusifolium (Humb. Ex Roem. & Schult.) T.D. Penn.: relação com o teor de L-prolina da molécula. 2021. 126 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.
Abstract in Portuguese: Epilepsia é uma doença neurológica crônica caracterizada por convulsões recorrentes, resultante de descargas neuronais excessivas. Considerando que os processos inflamatórios e o estresse oxidativo estão relacionados à sua patogênese, investigamos os possíveis efeitos-anticonvulsivantes de um derivado do aminoácido prolina oriundo de Sideroxylon obtusifolium, (também conhecido como quixaba, quixaba-preta, sapotiaba, espinheiro, coronilha) N-metil-(2S,4R)-trans-4-hidroxi-L-prolina, (NMP) no modelo de convulsões-induzidas por pilocarpina e pentilenotetrazol (PTZ), bem como no modelo de estado-epiléptico(status epilépticus ou SE) usando a pilocarpina via intracerebroventricular- (i.c.v), em camundongos. Em-paralelo foram feitos testes in vitro usando linhagem secundária de astrócitos e testes in silico de-modelagem molecular (utilizando softwares e modelos computacionais). Para isso, os camundongos foram distribuídos em grupos tratados via oral com NMP (50, 100 e 200 mg/kg) e seus controles (O grupo controle recebeu salina). Os parâmetros comportamentais foram: tempo de latência para a primeira convulsão e tempo de morte. Além disso, imediatamente após a morte, áreas cerebrais foram dissecadas para análises bioquímicas. No modelo de SE, os efeitos da NMP (100 e 200 mg/kg) foram avaliados em testes comportamentais pela caracterização da preservação da-função cognitiva (testes do labirinto em Y e do reconhecimento de objetos). A viabilidade das células do hipocampo foi determinada por coloração de Nissl. Marcadores-adicionais de dano celular foram estudados, como a proteína glial fibrilar ácida (GFAP); expressão da-molécula adaptadora de ligação de cálcio 1 (Iba-1) e caspase 3, usando, respectivamente-imunofluorescência e análises de western blot. Nossos resultados demonstram que a latência para a primeira-convulsão e latência à morte aumentou nos grupos pré-tratados com NMP, em comparação com os grupos controle. Além disso, as reduções nas concentrações de Dopamina e seu metabólito estriatal observadas no grupo pilocarpina foram parcialmente-revertidas nos grupos NMP. As concentrações de GABA diminuíram e as concentrações de glutamato aumentaram após o uso de pilocarpina, sendo estas alterações também revertidas pela NMP. Da mesma forma, a NMP reduziu significativamente o estresse oxidativo cerebral observado no grupo tratado com pilocarpina. Os aumentos nas expressões hipocampais para IL-6 e IFN-gama, observados após administração de pilocarpina, foram revertidos pelo NMP, bem como o aumento da expressão da GFAP. Já no modelo usando a pilocarpina via icv, a mesma induziu déficits cognitivos, dano celular, aumento da expressão de GFAP, Iba-1 eGAT1 no hipocampo. Essas alterações foram prevenidas pela NMP. Nos ensaios in vitro houve proteção da morte celular, menor dano mitocondrial e menor expressão de GFAP nas células tratadas com NMP. Também realizamos experimentos de acoplamento molecular revelando que a NMP se liga ao transportador 1 do ácido aminobutírico (GABA) (GAT1), e a expressão de GAT1 no hipocampo foi também caracterizada. Em conclusão, demonstramos os efeitos anticonvulsivantes e neuroprotetores significativos para NMP que provavelmente estão relacionados com o teor de L-prolina presente nesta fração metanólica (NMP), com as propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes deste componente bioativo e /ou a sua interação com GAT-1.
Abstract: Epilepsy is a chronic neurological disease characterized by recurrent seizures, resulting from excessive neuronal discharges. Considering that inflammatory processes and oxidative stress are related to their pathogenesis, we investigated the possible anticonvulsant effects of a derivative of the amino acid proline from Sideroxylon obtusifolium, (also known as quixaba, black quixaba, sapoteiaba, hawthorn, coronet) - (2S, 4R) -trans-4-hydroxy-L-proline, (NMP) in the seizure-induced model of pilocarpine and pentylenetetrazole (PTZ), as well as in the state-epileptic model (status epilepticus or SE) using the pilocarpine via intracerebroventricular- (icv), in mice. In-parallel tests were performed in vitro using secondary lineage of astrocytes and in silico molecular modeling tests (using software and computational models). For this, the mice were distributed into groups treated orally with NMP (50, 100, and 200 mg/kg) and their controls (The control group received saline). The behavioral parameters were: latency time for the first seizure and time of death. Also, immediately after death, brain areas were dissected for biochemical analysis. In the SE model, the effects of NMP (100 and 200 mg/kg) were evaluated in behavioral tests by characterizing the preservation of cognitive function (Y-labyrinth tests and object recognition). The viability of the hippocampus cells was determined by Nissl staining. Additional markers of cell damage have been studied, such as glial fibrillar acid protein (GFAP); expression of the calcium-binding adapter molecule 1 (Iba-1), and caspase 3, using, respectively, immunofluorescence and western blot analyzes. Our results demonstrate that latency to first seizure and latency to death increased in groups pre-treated with NMP, compared with control groups. Besides, the reductions in the concentrations of Dopamine and its striatal metabolite observed in the pilocarpine group were partially reversed in the NMP groups. GABA concentrations decreased and glutamate concentrations increased after using pilocarpine, and these changes are also reversed by NMP. Likewise, NMP significantly reduced brain oxidative stress seen in the pilocarpine-treated group. The increases in hippocampal expressions for IL-6 and IFN-gamma, observed after pilocarpine administration, were reversed by NMP, as well as the increase in GFAP expression. In the model using pilocarpine via icv, it induced cognitive deficits, cell damage, increased expression of GFAP, Iba-1 eGAT1 in the hippocampus. These changes were prevented by the NMP. In in vitro tests, there was protection from cell death, less mitochondrial damage, and less GFAP expression in cells treated with NMP. We also performed molecular coupling experiments revealing that NMP binds to transporter 1 of aminobutyric acid (GABA) (GAT1), and the expression of GAT1 in the hippocampus was also characterized. In conclusion, we demonstrate the significant anticonvulsant and neuroprotective effects for NMP that are probably related to the L-proline content present in this methanolic fraction (NMP), with the anti-inflammatory and antioxidant properties of this bioactive component and/or its interaction with GAT-1.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/56864
metadata.dc.type: Tese
Appears in Collections:PPGF - Teses defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2021_tese_peaaquino.pdf3,48 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.