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Title: Efeitos do licopeno in vitro e in vivo sobre o desequilíbrio redox e a inflamação pulmonar induzida pela exposição à fumaça de cigarro.
Authors: Rodrigues, Keila Karine Duarte Campos
metadata.dc.contributor.advisor: Bezerra, Frank Silva
Keywords: Licopeno
Cigarros
Pulmões
Camundongo
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Bezerra, Frank Silva
Magalhães, Cíntia Lopes de Brito
Souza, Gustavo Henrique Bianco de
Porto, Luís Cristovão de Moraes Sobrino
Pedrosa, Maria Lúcia
Citation: RODRIGUES, Keila Karine D Campos. Efeitos do licopeno in vitro e in vivo sobre o desequilíbrio redox e a inflamação pulmonar induzida pela exposição à fumaça de cigarro. 2018. 149 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: O licopeno é um carotenóide com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias. Neste estudo, objetivou-se avaliar os efeitos in vitro e in vivo do licopeno na redução do desequilíbrio redox e na inflamação induzida pela exposição à fumaça do cigarro (FC). Para o estudo in vitro, as células J774A.1 (macrófagos) foram incubadas durante 3, 6 e 24 hs na presença de 0,5, 1,0 ou 2,0 μM de licopeno juntamente com um extrato de FC a 0,5% (EFC) e a geração de ERO intracelular foi mensurado. Para o estudo in vivo, 40 animais foram divididos em cinco grupos: um grupo de controle, exposto ao ar ambiente (GC), um grupo veículo que recebeu 200 μL de óleo de girassol por gavagem orogástrica (GO), um grupo exposto a FC, e dois grupos administrados com licopeno (diluído em óleo de girassol) nas doses de 25 ou 50 mg / kg / dia antes da exposição a FC (Li25 + FC e Li50 + FC). O tempo total dos experimentos foram de 5 e 60 dias. As concentrações de licopeno e o extrato da fumaça de cigarro (EFC) foram avaliados quanto á citotoxicidade, sendo que as concentrações de 8, 10 e 25 μM de licopeno nos tempos de 3, 6 e 24 horas apresentaram citotoxicidade, e as concentrações do EFC a partir de 0,63% até 10% também foram consideradas citotóxicas nos 3 tempos avaliados. Foi observado que as células tratadas com licopeno (1 μM ou 2 μM) e estimuladas com o EFC (0,5%) apresentaram uma diminuição da produção de ERO. No tempo de 3 horas o licopeno mimetizou o efeito do calfostin e DPI reduzindo a produção de ERO, desta forma sugere-se que o licopeno possa ter inibido uma ou ambas as vias relacionadas à produção de ERO, ou seja, PKC e/ou NADPH oxidase, respectivamente. Já em 24 horas, o licopeno não apresentou efeito modulatório sobre estas vias, uma vez que a produção de ERO foi igual as dos controles. O ensaios in vivo foram divididos em experimento a curto prazo (5 dias) e a longo prazo (60 dias), onde os camundongos foram administrados com licopeno e expostos à FC. No experimento a curto prazo, observamos um aumento no número de leucócitos totais, bem como da peroxidação lipídica, do dano ao DNA, do Vva, da translocação do Nrf2, da atividade de CAT, da razão GSH / GSSG e dos níveis de TNF-α, IFN-γ e IL-10 e a administração com licopeno foi capaz de suprimir este aumento. Em relação a Vvsa, o licopeno foi capaz de melhorar esse parâmetro, elevando a Vvsa. Em contraste, a atividade de SOD diminuiu no GFC em comparação com CG e administração com licopeno não alterou esse parâmetro. Já no experimento a longo prazo, o licopeno promoveu uma redução do número de leucócitos totais e dos parâmetros hematológicos, melhorou o quadro de enfisema pulmonar bem como o padrão histológico do parênquima pulmonar. O licopeno foi capaz de melhorar o desequilíbrio redox, diminuindo a peroxidação lipídica, o dano ao DNA e aumentou as atividades da SOD, CAT e o conteúdo de GSH, mas não apresentou diferença significativa em relação ao fator de transcrição Nrf2. Também foi observado uma diminuição dos níveis de TNF-α, IFN-γ e IL-10, bem como a atividade de MPO e o conteúdo de nitrito. Tomados em conjunto, nossos dados elucidam o papel do licopeno como um agente antioxidante e anti-inflamatório nos nossos modelos experimentais de exposição à FC.
metadata.dc.description.abstracten: Lycopene is a carotenoid with known antioxidant and anti-inflammatory properties. In this study, we aimed to evaluate the in vitro and in vivo effects of lycopene on reducing the redox imbalance and inflammation induced by cigarette smoke (CS). For the in vitro study, J774A.1 (macrophages) cells were incubated for either 3, 6 and 24 hours in the presence of 0.5, 1.0 or 2.0 μM lycopene along with a 0.5% CS extract (CSE) and the generation of intracellular ROS was measured. For the in vivo study, 40 mice were divided into five groups: a control group exposed to ambient air (CG), a vehicle-control group that received 200 μL of sunflower oil by orogastric gavage (OG), a group exposed to CS, and two groups administered lycopene (diluted in sunflower oil) at doses of either 25 or 50 mg/kg/day prior to exposure to CS (LY25+CS and LY50+CS). The total treatment time lasted 5 and 60 days. The concentrations of lycopene and cigarette smoke extract (CSE) were evaluated for cytotoxicity with concentrations of 8, 10 and 25 μM lycopene at 3, 6 and 24 hours time cytotoxicity, and concentrations of CSE from 0.63% to 10% were also considered cytotoxic in the three times evaluated. It was observed that cells treated with lycopene (1 μM or 2 μM) and stimulated with CSE (0.5%) showed a decrease in ROS production. At the time 3 hours lycopene mimicked the effect of calfostin and DPI reducing the production of ROS, thus it is suggested that lycopene may have inhibited one or both routes related to the production of ROS, PKC and/or NADPH Oxidase, respectively. At 24 hours, lycopene had no modulatory effect on these pathways, since the ROS production was the same as the controls. The in vivo assays were divided into short and long-term (5 days and 60 days) experiments, where the mice were given lycopene and exposed to CS. In the short-term experiment, we observed an increase in the number of total leukocytes, as well as lipid peroxidation, DNA damage, VVA, Nrf2 translocation, CAT activity, GSH / GSSG ratio, TNF- Α, IFN-γ, IL-10 and administration with lycopene was able to suppress this increase. In relation to Vvsa, lycopene was able to improve this parameter, raising the Vvsa. In contrast, SOD activity decreased in CSG compared to CG and administration with lycopene did not change this parameter. In the long-term experiment, lycopene promoted a reduction in the number of total leukocytes and haematological parameters improved pulmonary emphysema as well as the histological pattern of the pulmonary parenchyma. Lycopene was able to improve redox imbalance by decreasing lipid peroxidation, DNA damage and increase in the activities of SOD, CAT and GSH content, but did not present a significant difference in relation to the transcription factor Nrf2. Furthermore, it decreased levels of TNF-α, IFN-γ and IL-10. In addition, it was able to decrease MPO activity and nitrite content. In conclusion, our data elucidated the role of lycopene as an antioxidant and anti- inflammatory agent in mice exposed to CS.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/9680
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 07/03/2017, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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