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Title: Extrato de urucum e β-caroteno alteram a sinalização redox em neutrófilos de ratas diabéticas através da regulação da expressão gênica da NADPH oxidase, superóxido dismutase e catalase.
Authors: Rossoni Júnior, Joamyr Victor
metadata.dc.contributor.advisor: Silva, Marcelo Eustáquio
Costa, Daniela Caldeira
Keywords: Diabetes
Carotenóides
Estresse oxidativo
Neutrófilos
Rato como animal de laboratório
Issue Date: 2011
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: ROSSONI JÚNIOR, J. V. Extrato de urucum e β-caroteno alteram a sinalização redox em neutrófilos de ratas diabéticas através da regulação da expressão gênica da NADPH oxidase, superóxido dismutase e catalase. 2011. 100 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2011.
Abstract: Urucum (Bixa orellana L.) contém uma mistura de pigmentos amarelo-avermelhado devido à presença de vários carotenóides que possuem efeito antioxidante. É bem estabelecido que um dos elementos chave no desenvolvimento das complicações do diabetes é o estresse oxidativo. O sistema imunológico é vulnerável a danos oxidativos, porque algumas células desse sistema, tais como neutrófilos, produzem espécies reativas de oxigênio (EROs) e espécies reativas de nitrogênio (ERNs) como parte dos mecanismos de defesa do organismo para destruir os patógenos invasores. EROs/ERNs são produzidos excessivamente por neutrófilos podendo danificar componentes celulares essenciais e dessa forma causar as complicações vasculares no diabetes. Esse estudo avaliou os possíveis efeitos protetores do extrato de urucum sobre as EROs, óxido nítrico (NO) e sobre os mecanismos regulatórios envolvidos neste processo em neutrófilos de ratas diabéticas induzidas por aloxano. Foram feitos dois experimentos, com duração de 30 ou 7 dias, e em cada foram utilizados 48 ratas que foram divididas em seis grupos, a saber: controle (C), controle + extrato de urucum (CUr), controle + β-caroteno (Cβcar), diabético (D), diabético + extrato de urucum (DUr) e diabético + β-caroteno (Dβcar). O diabetes foi induzido com uma injeção intraperitoneal única de aloxano (150 mg/Kg). Os animais dos grupos C e D receberam dieta padrão (AIN-93M) e os grupos CUr, Cβcar, DUr e Dβcar receberam dieta padrão suplementada com 0,1% de extrato de urucum ou β-caroteno. Todos os animais foram sacrificados 30 ou 7 dias depois do início do tratamento e os neutrófilos foram isolados usando dois gradientes de densidade diferentes. As EROs e NO foram quantificados por ensaios de quimioluminescência ou espectrofotometria, respectivamente. No experimento de 30 dias, nossos resultados mostraram que os neutrófilos de animais diabéticos produziram significativamente mais EROs e NO do que seus respectivos controle e a suplementação com extrato de urucum ou β-caroteno foi capaz de modular a produção dessas espécies reativas. No experimento de 7 dias, os resultados mostraram que o tratamento com extrato de urucum ou β-caroteno foi capaz de diminuir a produção de EROs, os níveis de mRNA de p22phox e p47phox e aumentar a expressão do mRNA e a atividade de SOD e catalase em neutrófilos de ratas diabéticas. Esses resultados sugerem que o extrato de urucum e o β-caroteno possuem efeito antioxidante via inibição das subunidades da NADPH oxidase e aumento da atividade e expressão das enzimas antioxidantes. O extrato de urucum pode ter um potencial terapêutico na modulação do balanço EROs/NO induzidos pelo diabetes.
metadata.dc.description.abstracten: Annatto (Bixa orellana L.) contain a mixture of orange-yellowish pigments due to the presence of various carotenoids that have antioxidant effect. It is well known that one of the key elements in the development of diabetic complications is oxidative stress. The immune system is especially vulnerable to oxidative damage because many immune cells, such as neutrophils, produce reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) as part of the body's defense mechanisms to destroy invading pathogens. ROS/RNS are excessively produced by active peripheral neutrophils, and may damage essential cellular components, which in turn can cause vascular complications in diabetes. The present study was undertaken to evaluate the possible protective effects of annatto on the ROS, nitric oxide (NO) and the regulatory mechanisms involved in this process in neutrophils from alloxan-induced diabetic rats. Two experiments were made, lasting 30 and 7 days each, andwere used for each of 48 rats divided into six groups, control (C), control + annatto extract (CAn), control + β-carotene (Cβcar), diabetic (D), diabetic + annatto extract (DAn) and diabetic + β-carotene (Dβcar). Diabetes was induced by a single intraperitoneal injection of alloxan (150 mg / kg). Animals in groups C and D received a standard diet (AIN-93M) those in groups CAn, DAn, Cβcar, Dβcar received a standard diet plus 0.1% of annatto extract or β-carotene. All animals were sacrificed 30 or 7 days after treatment and the neutrophils were isolated using two gradients of different densities. The ROS and NO were quantified by a chemiluminescence and spectrophotometric assays, respectively. In the experiment of 30 days, our results show that neutrophils from diabetic animals produce significantly more ROS and NO than their respective controls and that supplementation with annatto extract and beta carotene was able to modulate the production of these species. In the experiment of 7 days, the results show that treatment with annatto extract and β-carotene was able to decrease ROS production and the mRNA levels of p22 phox and p47 phox and increase the mRNA levels of SOD and catalase in neutrophils from diabetic rats. These data suggest that annatto extract and β-carotene exerts antioxidant effect via inhibition of expression of the NADPH oxidase subunits and increase expression/activity of antioxidant enzymes. Annatto extract may have therapeutic potential for modulation of the balance ROS/NO induced by diabetes.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3168
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