Brasil

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
Ciências e Biotecnologia (31003010079P0)
BIOPROSPECÇÃO MARINHA : PROPRIEDADES ANTITROMBÓTICA DA ALGA DICTYOTA MENSTRUALIS E ATIVIDADE FOSFOLIPÁSICA A2 NA ANÊMONA CONDYLACTIS GIGANTEA
LAURA DE ANDRADE MOURA
TESE
19/09/2014

Os organismos marinhos produzem uma grande diversidade de moléculas quimicamente complexas com funções ecológicas já definidas. Alguns destes produtos também apresentam importantes propriedades farmacológicas. Sendo assim, estudos de bioprospecção da rica biodiversidade marinha são uma fonte em potencial de novas moléculas bioativas que possam ser utilizadas com aplicações biotecnológicas e/ou no desenvolvimento de fármacos. Neste trabalho, foram realizados dois estudos distintos de bioprospecção: o primeiro, focado no desenvolvimento de moléculas que atuem sobre a hemostasia e possam servir como protótipos de fármacos para a terapia antitrombótica; e o segundo focado em pesquisa básica e caracterização bioquímico-farmacológica de venenos de animais marinhos. Os distúrbios cardiovasculares, como a trombose e o AVC, representam uma das principais causas de invalidez e morte no mundo. Estas doenças ocorrem devido a desordens no sistema fisiológico da hemostasia, no qual a agregação plaquetária e a coagulação estão envolvidas. Atualmente, a terapia antitrombótica apresenta eficácia insatisfatória e pode produzir efeitos colaterais significativos. Diante disto, há a necessidade de procurar por novas moléculas que possam ser utilizadas no tratamento destes distúrbios. Aqui, foram avaliados os efeitos de diterpenos isolados da alga marinha Dictyota menstrualis sobre a agregação plaquetária e a coagulação. Estes diterpenos inibiram a agregação plaquetária induzida por ADP, colágeno e trombina. Além disso, os diterpenos prolongaram o tempo de coagulação do plasma e do fibrinogênio e inibiram a atividade catalítica da trombina. Avaliações teóricas da estrutura destes diterpenos mostraram baixos riscos toxicológicos e Druglikeness/Drug-score similares aos de alguns fármacos, como a aspirina. As fosfolipases A2 são importantes enzimas envolvidas no processo inflamatório e na manutenção da fisiologia celular. As PLA2 hidrolisam fosfolipídios gerando lisofosfolipídios e ácidos graxos, que participam de diversos processos fisiológicos ou patológicos. As PLA2 também possuem importante papel na toxicidade de venenos de diferentes animais. Estas enzimas estão amplamente distribuídas em diversas fontes na natureza, desde mamíferos a serpentes e invertebrados marinhos. Aqui, uma fração enriquecida em atividade PLA2 foi purificada do extrato da anêmona-do-mar Condylactis gigantea, através de três passos cromatográficos (gel-filtração, troca-catiônica e fase reversa), em um sistema automatizado HPLC. Esta fração, designada de CgPLA2-II, foi analisada através de SDS-PAGE, apresentando um alto grau de pureza e homogeneidade, com massa molecular de 94 kDa e ponto isoelétrico de 4,7. A estrutura primária parcial foi obtida, mas não apresentou homologia com PLA2 de outras fontes. Esta fração apresentou maior atividade PLA2 sobre a fosfatidilcolina e o fosfatidilglicerol, o pH ótimo de sua atividade enzimática foi de 7,5 e sua atividade PLA2 foi Ca2+-dependente. Esta fração não foi capaz de induzir agregação plaquetária, mas, em baixas concentrações, inibiu em cerca de 40% a agregação plaquetária induzida pelo colágeno. Desta forma, a Bioprospecção Marinha, além de buscar aplicações biotecnológicas nos recursos dos oceanos, auxilia na caracterização bioquímica e farmacológica de toda sua biodiversidade.

Antitrombótico;Bioprospecção Marinha;Condylactis gigantea;Dictyota menstrualis;Diterpeno;Fosfolipase A2.
Marine organisms produce a wide variety of chemically complex molecules with ecological functions already defined. Some of these products also have important pharmacological properties. Thus, studies of bioprospecting of the rich marine biodiversity are a potential source of new bioactive molecules that can be used for biotechnological applications and/or in drug development. In this work, two separate bioprospecting studies were conducted: the first focused on developing molecules that act on hemostasis and can serve as a prototype drug for antithrombotic therapy; and the second focused on basic research and biochemical and pharmacological characterization of venoms of marine animals. Cardiovascular disorders, such as thrombosis and stroke, represent a major cause of disability and death worldwide. These diseases occur due to disorders in the physiological system of hemostasis, in which platelet aggregation and blood clotting are involved. Currently antithrombotic therapy has unsatisfactory performance and can produce significant side effects. Given this, there is the need to search for new molecules that can be used in the treatment of these disorders. Here, we evaluated the effects of diterpenes isolated from the seaweed Dictyota menstrualis on platelet aggregation and coagulation. These diterpenes inhibited platelet aggregation induced by ADP, collagen and thrombin. Furthermore, diterpenes prolonged the clotting time of plasma and fibrinogen and inhibited the catalytic activity of thrombin. The theoretical evaluations of these diterpenes structures showed low toxicological risks and Druglikeness/Drug-score similar to those of some commercial drugs, such as aspirin. Phospholipases A2 are important enzymes involved in the inflammatory process and in the maintenance of cell physiology. The PLA2 hydrolyze phospholipids generating lysophospholipids and fatty acids that participate in many physiological and pathological processes. The PLA2 also play an important role in the toxicity of various animal venoms. These enzymes are widely distributed in various sources in nature, from mammals to snakes and marine invertebrates. Here, a fraction enriched in PLA2 activity was purified from the extract of sea anemone Condylactis gigantea through three chromatographic steps (gel-filtration, cation-exchange and reverse phase) in an automated HPLC system. This fraction, designated CgPLA2-II, was analyzed by SDS-PAGE, showing a high degree of purity and homogeneity and a molecular mass of 94 kDa and isoelectric point of 4.7. The partial primary structure was obtained, but showed no homology with other sources of PLA2. This fraction showed higher PLA2 activity on phosphatidylcholine and phosphatidylglycerol, the optimum pH for its enzymatic activity was 7.5 and its PLA2 activity was Ca2+-dependent. This fraction was not capable of inducing platelet aggregation, but in low concentrations inhibited by about 40% platelet aggregation induced by collagen. Thus, the Marine Bioprospecting, besides seeking biotechnological applications in ocean resources, also assists in biochemical and pharmacological characterization of all its biodiversity.
Antithrombotic;Condylactis gigantea;Dictyota menstrualis;Diterpene;Marine Bioprospecting;Phospholipase A2.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

Contexto

CIÊNCIAS E BIOTECNOLOGIA - INTERAÇÕES MOLECULARES, CELULARES E SISTÊMICAS
A IDENTIFICAÇÃO DE PROTÓTIPOS BIOATIVOS E MOLÉCULAS DE IMPORTÂNCIA EM SISTEMAS BIOLÓGICOS E BIOTECNOLÓGICOS
BIOPROSPECÇÃO DE MOLÉCULAS COM PROPRIEDADES ANTIOFÍDICAS: POTENCIAL E PERSPECTIVAS

Banca Examinadora

ANDRE LOPES FULY
Sim
Nome Categoria
ELIZABETH GIESTAL DE ARAUJO Participante Externo
LUIZ ROBERTO LEAO FERREIRA Docente
THAISA FRANCIELLE SOUZA DOMINGOS Participante Externo
VIVIANE GUIMARAES GOMES Participante Externo
MAGUI APARECIDA VALLIM DA SILVA Participante Externo
VALERIA LANEUVILLE TEIXEIRA Docente

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