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Tipo documento: Dissertação
Título: Efeitos redox ativos do carvacrol em modelos experimentais in vitro
Autor(es): Chenet, Aline Lukasievicz
Orientador(a): Oliveira, Marcos Roberto de
Membro da Banca: Oliveira, Marcos Roberto de
Membro da Banca: Silva, Carla Grazieli Azevedo da
Membro da Banca: Soares, Vitor
Resumo : As mitocôndrias são organelas que apresentam dupla membrana e são os principais locais para produção de adenosina trifosfato (ATP). A cadeia transportadora de elétrons gera um gradiente eletroquímico no espaço intermembranas, que é utilizado pelo complexo V (ATP sintase/ATPase) para produzir ATP a partir de adenosina difosfato e fosfato inorgânico. A disfunção mitocondrial desempenha um papel central na disfunção redox e na inflamação. Distúrbios na atividade da cadeia respiratória levam a um aumento das taxas de espécies reativas de oxigênio, consequentemente aumentando os níveis de marcadores do estresse oxidativo. Além disso, existem evidências que a mitocôndria produz espécies reativas de nitrogênio durante as fases aguda e crônica do estresse. Realmente, as mitocôndrias são os maiores locais de produção de espécies reativas em células humanas. A utilização de moléculas sintéticas ou naturais para prevenir ou para tratar a disfunção mitocondrial tem sido visto como uma estratégia farmacológica interessante no caso de doenças neurodegenerativas. As altas taxas de perda neuronal levam ao comprometimento cognitivo e diminuem a qualidade de vida dos pacientes que sofrem dessas doenças. Neste contexto, o carvacol demostrou induzir efeitos antioxidantes e antiinflamatórios em diversos modelos experimentais. No entanto, não foi previamente demostrado se e como carvacrol promoveria proteção mitocondrial em células humanas. Por esse motivo, nós investigamos aqui se um pré-tratamento (por 4 h) com carvacrol a 10 - 1000 µM seria capaz de prevenir a disfunção mitocondrial nas células de neuroblastoma humano SH-SY5Y num modelo experimental de dano redox induzido por peróxido de hidrogênio. Descobrimos que o pré-tratamento com carvacrol a 100 µM diminui os níveis de marcadores de estresse oxidativo em membranas de mitocôndrias obtidas das células tratadas com peróxido de hidrogênio. O carvacrol também foi eficiente na redução do impacto do peróxido de hidrogênio na disfunção mitocondrial, uma vez que este composto natural previne a diminuição na atividade dos complexos I e V, assim como das enzimas aconitase, α-cetoglutarato desidrogenase e succinato desidrogenase. O carvacrol também atenuou a produção mitocondrial de ânion radical superóxido e a produção total de óxido nítrico neste trabalho. Ademais, carvacrol preveniu o estado pró-inflamatório induzido por peróxido de hidrogênio pela redução dos X níveis de citocinas interleucina-1β e fator de necrose tumoral-α. O carvacrol inibiu o fator nuclear-κB, que é o principal regulador da resposta imune em células humanas. Os efeitos acima mencionados induzidos pelo carvacrol foram suprimidos pela inibição da enzima citoprotetora heme-oxigenase-1. Portanto, sugerimos que a heme-oxigenase-1 esteja envolvida na modulação da proteção mitocondrial induzida pelo carvacrol vista nesse modelo experimental.
Resumo em lingua estrangeira: The mitochondria are organelles presenting double-membrane and are the main sites of adenosine triphosphate (ATP) production. The electron transfer chain generates an electrochemical gradient in the intermembrane space, which is utilized by the complex V (ATP syntase/ATPase) to produce ATP from adenosine diphosphate and inorganic phosphate. Mitochondrial dysfunction plays a central role in redox impairment and inflammation. Disruption in the respiratory chain activity leads to increased rates of reactive oxygen species consequently enhancing the levels of markers of oxidative stress. Moreover, there are evidences that mitochondria produce reactive nitrogen species during both acute and chronic phases of stress. Indeed, the mitochondria are the major site of production of reactive species in human cells. The utilization of natural or synthetic molecules to prevent or to treat mitochondrial dysfunction has been viewed as an interesting pharmacological strategy in the case of neurodegenerative diseases. The high rates of neuronal loss lead to cognitive impairment and decrease the life quality of the patients suffering from those diseases. In this context, carvacrol has been demonstrated to induce antioxidant and anti-inflammatory effects in several experimental models. However, it was not previously demonstrated whether and how carvacrol would promote mitochondrial protection in human cells. Therefore, we investigated here whether a pretreatment (for 4 h) with carvacrol at 10 - 1000 µM would be able to prevent mitochondrial dysfunction in the human neuroblastoma cells SH-SY5Y in an experimental model of redox impairment induced by hydrogen peroxide. We found that the pretreatment with carvacrol at 100 µM decreased the levels of redox stress markers in the membranes of mitochondria obtained from the hydrogen peroxide-treated cells. The carvacrol was also efficient in reducing the impact of hydrogen peroxide in the mitochondrial function, since this natural compound prevented the decrease in the activity of the complexes I and V, as well as of the enzymes aconitase, -ketoglutarate dehydrogenase, and succinate dehydrogenase. Carvacrol also attenuated the mitochondrial production of the radical anion superoxide and the total production of nitric oxide in this work. Carvacrol also prevented the pro-inflammatory state induced by hydrogen peroxide by reducing the levels of the cytokines interleukin1 and tumor necrosis factor-. The carvacrol inhibited the nuclear factor-B, which XII is the master regulator of the immune response in human cells. The abovementioned effects elicited by carvacrol were suppressed by the inhibition of the cytoprotective enzyme heme oxygenase-1. Therefore, we suggest that heme oxygenase-1 is involved in the modulation of the carvacrol-induced mitochondrial protection seen in this experimental model.
Palavra-chave: Carvacrol
Mitocôndria
Antioxidante
Anti-inflamatório
Heme oxigenase-1
Palavra-chave em lingua estrangeira: Carvacrol
Mitochondria
Antioxidante
Anti-inflammatory
Hemeoxygenase-1
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Referência: CHENET, Aline Lukasievicz. Efeitos redox ativos do carvacrol em modelos experimentais in vitro. 2018. 70 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Cuiabá, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/2401
Data defesa documento: 7-Dez-2018
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - ICET - PPGQ - Dissertações de mestrado

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