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Dissertações |
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CICERO JERFESSON FERREIRA SILVA
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AVALIAÇÃO DA SENSIBILIDADE DA IMUNO-HISTOQUÍMICA DA PROTEÍNA CD1a COMO FERRAMENTA AUXILIAR NO DIAGNÓSTICO DA LEISHMANIOSE TEGUMENTAR AMERICANA
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Orientador : CLAUDIO GLEIDISTON LIMA DA SILVA
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MEMBROS DA BANCA :
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CLAUDIO GLEIDISTON LIMA DA SILVA
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KELLY ROSE TAVARES NEVES
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MARIA DO SOCORRO VIEIRA DOS SANTOS
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SAVIO SAMUEL FEITOSA MACHADO
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Data: 13/02/2025
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A leishmaniose tegumentar americana (LTA) é doença infecciosa, parasitária, vetorial, manifestando-se com lesões de pele e, eventualmente, mucosas, algumas vezes determinando deformações morfológicas e funcionais. A confirmação do diagnóstico, além dos elementos clínicos necessita de ensaios complementares, destacando-se a biopsia com histopatológico. A identificação do parasito no histopatológico é laboriosa, pois quase sempre o parasita é escasso no tecido infectado e eventualmente assemelhado a outros microrganismos patogênicos. Considerando-se a necessidade de otimizar a identificação de parasitos em tecidos com suspeitas de LTA, delineou-se um ensaio utilizando-se a imuno-histoquímica com a expressão do marcador CD1a em células dendríticas como possível ferramenta histopatológica no diagnóstico da LTA; estudo de acurácia utilizando 58 amostras de pele humana, obtidas por biopsia utilizando-se punch nº 3, no ambulatório de patologia tropical da Clínica-Escola da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Cariri, obtidas entre 2018 e 2024, com diagnóstico confirmado de LTA, baseado na clínica, na epidemiologia, histológico de rotina, cultura, PCR e na resposta terapêutica. Todas as amostras foram submetidas a processamento histológico com inclusão em parafina e corados pela hematoxilina/eosina (HE), a cultura pelo meio NNN, a reação em cadeia de polimerase em gel de agarose e submetidas a imuno-histoquímica para avaliar a expressão do marcador CD1a pela metodologia de polímeros com revelação pela peroxidase. Dos 58 casos, (41,38%) eram masculinos, (24,14%) femininos, a menores idades foram entre 10 e 19 anos (12,07%) e a maiores idades foram entre 20 a 59 anos (65,52%), (82,76%) da zona rural e (17,24%) da zona urbana, cerca de (41,38%) eram agricultores, (87,93%) alfabetizados, (1,72%) não alfabetizados e (10,34%) não responderam. O(s) parasito(s) ou restos foram observados em 30 pacientes na coloração hematoxilina/eosina, apenas (3/17) culturas foram positivas e 2/25 amostras foram PCR positivas; a expressão do CD1a foi observada em 56/58 amostras. O cálculo da acurácia do marcador CD1a por imuno histoquímica para diagnóstico de LTA foi de (nº de casos positivos/58 x 100). Conclui-se, portanto, que a utilização da imunomarcação de CD1a por imuno-histoquímica pode auxiliar no diagnóstico, em conjunto com as demais técnicas em biopsias de pele da borda da lesão de LTA.
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American tegumentary leishmaniasis (ATL) is an infectious, parasitic, vector-borne disease that manifests itself with skin and, occasionally, mucous membrane lesions, sometimes causing morphological and functional deformities. In addition to clinical elements, confirmation of the diagnosis requires additional tests, especially biopsy with histopathology. Identification of the parasite in histopathology is laborious, since the parasite is almost always scarce in the infected tissue and occasionally resembles other pathogenic microorganisms. Considering the need to optimize the identification of parasites in tissues with suspected ATL, an assay was designed using immunohistochemistry with the expression of the CD1a marker in dendritic cells as a possible histopathological tool in the diagnosis of ATL; accuracy study using 58 human skin samples, obtained by biopsy using punch no. 3, at the tropical pathology outpatient clinic of the Teaching Clinic of the Faculty of Medicine of the Federal University of Cariri, obtained between 2018 and 2024, with a confirmed diagnosis of ACL, based on clinical, epidemiological, routine histological, culture, PCR and therapeutic response. All samples were subjected to histological processing with paraffin inclusion and stained with hematoxylin/eosin (HE), culture using NNN medium, polymerase chain reaction in agarose gel and subjected to immunohistochemistry to evaluate the expression of the CD1a marker by the polymer methodology with peroxidase revelation. Of the 58 cases, (41.38%) were male, (24.14%) female, the youngest ages were between 10 and 19 years (12.07%) and the oldest ages were between 20 and 59 years (65.52%), (82.76%) from rural areas and (17.24%) from urban areas, approximately (41.38%) were farmers, (87.93%) literate, (1.72%) illiterate and (10.34%) did not respond. The parasite(s) or remains were observed in 30 patients in hematoxylin/eosin staining, only (3/17) cultures were positive and 2/25 samples were PCR positive; CD1a expression was observed in 56/58 samples. The calculation of the accuracy of the CD1a marker by immunohistochemistry for the diagnosis of ATL was (number of positive cases/58 x 100). It is therefore concluded that the use of CD1a immunostaining by immunohistochemistry can aid in the diagnosis, together with other techniques in skin biopsies of the edge of the ATL lesion.
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FRANCISCO JUNIO DIAS
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EFEITO VASORRELAXANTE DO EUGENOL EM ARTÉRIAS UMBILICAIS HUMANAS COM PRÉ- ECLÂMPSIA: AVALIAÇÃO DO ENVOLVIMENTO DO RECEPTOR 5-HT2A EX VIVO E IN SILICO
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Orientador : CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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IRI SANDRO PAMPOLHA LIMA
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RENATA EVARISTO RODRIGUES DUARTE
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LUÍS PEREIRA DE MORAIS
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Data: 25/02/2025
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Introdução: A pré-eclâmpsia (PE) é uma doença multissistêmica exclusiva da gravidez que surge após a 20a semana de gestação, caracterizada por hipertensão arterial e proteinúria. A etiologia da PE é desconhecida, embora a sua fisiopatologia esteja associada à isquemia placentária e restrição do crescimento fetal. Seu tratamento envolve o controle dos níveis pressóricos, no entanto, o uso de fármacos é limitado devido ao período gravídico. A cura da PE é a resolução do parto, levando a partos prematuros e morbidade perinatal. Dito isso, é de grande importância a exploração de substâncias vasodilatadoras da circulação feto-placentária visando evitar danos fetais. Os metabólitos secundários apresentam grande diversidade químico-estrutural e atividades biológicas. Dentre estes, o eugenol (EUG), da família dos fenilpropanoides, apresenta potencial vasodilatador descrito em artéria cerebral, mesentérica, aorta e, mais recentemente, na artéria umbilical humana normotensa (AUH-NT). Objetivos: O presente estudo buscou avaliar o efeito vasorrelaxante do EUG em AUHs acometidas por PE. Metodologia: O estudo foi aprovado em comitê de ética (no3.832.881). As AUHs foram dissecadas, cortadas em anéis (3-5 mm) e tensionados em banho de órgãos termostatizado (37o C) contendo solução nutridora, sob constante aeração e pH 7,4. O EUG (1-1200 μM) foi administrado sobre o tônus basal, na presença de agonistas (KCl 60 mM e 5-HT 10 μM), e na presença de bloqueadores de canais de K+ . Além disso, foi avaliado a afinidade in silico do EUG em estruturas do receptor 5-HT2A. Os parâmetros de docagem foram definidos pela redocagem dos cristais. Resultados: O EUG causou redução significativa do tônus basal a partir de 20 μM. Relaxou 100% as contrações evocadas por KCl e 5-HT em 1000 μM com maior potência na via serotoninérgica: CE50 de 266,74 ± 4,90 e 153,20 ± 4,73 μM, respectivamente. Na presença dos bloqueadores dos canais de K+ , foi obtido 100% de relaxamento para a 4-AP e GLI e 94,81% para o TEA (1 mM), com leve alteração das CE50 em comparação com a 5-HT, sugerindo pouca participação desses canais no efeito vasorrelaxante do EUG. Foram observadas energias de ligação entre -5,7 e -7,4 kcal/mol-1 para o EUG, apresentando ligações de hidrogênio com 12 das 13 estruturas testadas. Conclusão: Os resultados apontam um importante efeito vasorrelaxante do EUG no tônus basal e vias de contração da AUH-PE, com o estudo in silico sugerindo uma ação em potencial no receptor 5-HT2A. Com isso, podemos sugerir que o EUG é promissor para o tratamento de distúrbios da circulação feto-placentária. Contudo, são necessárias futuras investigações quantos aos seus mecanismos moleculares.
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Introduction: Preeclampsia (PE) is a multisystem disease exclusive to pregnancy characterized by arterial hypertension and often proteinuria that appears after the 20th week of gestation. Its manifestations may develop or evolve into more serious complications with high maternal and perinatal morbidity and mortality, such as HELLP syndrome and eclampsia. The exact etiology of PE is unknown, although its pathophysiology is associated with poor maternal adaptation to pregnancy resulting in placental ischemia, which can lead to fetal growth restriction and other exacerbated maternal responses such as systemic vascular resistance, proteinuria, and liver damage. Treatment of PE involves controlling blood pressure levels and protecting organs, although the use of drugs is limited due to the gestational period or has little efficacy. Resolution of labor is the only cure for PE, which leads to premature births and perinatal morbidity. That said, it is of great importance to explore vasodilator substances with the potential to normalize fetoplacental circulation in order to avoid fetal damage. Secondary metabolites present great chemical-structural diversity and biological activities. Among these, eugenol (EUG), from the phenylpropanoid family, presents low toxicity and great vasodilatory potential with reports in animal vessels: cerebral, thoracic, pulmonary, mesenteric artery, aorta and more recently in normotensive human umbilical artery (HUA). Objectives: Therefore, the present study sought to evaluate the vasorelaxant effect of EUG in HUAs affected by PE using the organ bath technique. Methodology: For this purpose, the study was previously submitted and approved by an ethics committee (nº 3.832.881). After umbilical cord collection, the AUHs were dissected, cut into 3-5 mm rings and mounted between thermostated organ bath rods (37°C) with 10 mL cuvettes of Krebs Henseleit nutrient solution, under aeration (95% O2 and 5% CO2) and pH 7.4. Before each experiment, the AUHs underwent 90-minute stabilization followed by verification of tissue viability with KCl. The effect of EUG (1-1200 µM) on spontaneous basal tone was evaluated in the presence of electromechanical (KCl 60 mM) and pharmacomechanical (5-HT 10 µM) agonists and in the presence of blockers (4-AP, GLI, TEA). In addition, the affinity of EUG with the 5-HT2A receptor was evaluated by computational simulation. For molecular docking, 13 structures were used. The docking parameters were defined through the redocking process and the calculations performed using the AutoDock 4.2.6 software. Results: EUG (1-1200 µM) caused a reduction in basal tone (statistically significant concentrations from 20 µM). At 1000 µM it relaxed 100% the contractions induced by KCl and 5-HT with EC50 of 266.74 ± 4.90 µM and 153.20 ± 4.73 µM, respectively, being, therefore, more potent in the pharmacomechanical pathway. In the presence of K+ channel blockers, 100% relaxation was obtained in the presence of 4-AP and GLI and 94.81% in the presence of TEA (1 mM), with a slight change in EC50 compared to the 5-HT pathway, which suggests little or no participation of K+ channels in the vasorelaxant effect of EUG in AUH with PE. In its interaction with the 13 structures of the 5-HT2A receptor, EUG occupied a binding site formed by 11 to 15 residues, demonstrating binding energy between -5.7 and -7.4 Kcal/mol-1, therefore within the standard deviation (2.0 Kcal/mol-1). Conclusion: The results indicate an important vasorelaxant effect of EUG on the basal tone and contraction pathways of AUH-PE, with the in-silico study suggesting a potential action on the 5-HT2A receptor. Therefore, we can suggest that EUG is promising for the treatment of fetal-placental circulation disorders; however, future investigations into its molecular mechanisms are necessary.
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JEFFERSON DE SALES DIODATO
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METABOLISMO DE AÇÚCARES EM SISTEMAS CONSORCIADOS DE FEIJÃO CAUPI (Vigna unguiculata L. Walp) E GRAMÍNEAS FORRAGEIRAS
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Orientador : JUAN CARLOS ALVAREZ PIZARRO
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MEMBROS DA BANCA :
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FRANCISCO NASCIMENTO PEREIRA JUNIOR
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JUAN CARLOS ALVAREZ PIZARRO
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SÉRGIO LUIZ FERREIRA DA SILVA
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YEDDA MARIA LOBO SOARES DE MATTOS
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Data: 31/03/2025
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Cultivos consorciados são sistemas de produção agrícola bastante difundidos na agricultura cearense. Interações favoráveis estabelecidas entre as culturas plantadas determinam a produção do sistema e podem ser avaliadas, não apenas em relação ao rendimento, como também em termos da fisiologia e bioquímica das plantas. Com base nessa premissa, objetivou-se quantificar os carboidratos solúveis, estruturais e de reserva, bem como analisar a atividade de algumas enzimas do metabolismo da sacarose a fim de avaliar os efeitos das culturas em sistemas consorciados e determinar seu desempenho em ambientes semiáridos. O experimento foi instalado no campo do Centro de Ciências Agrárias e da Biodiversidade da Universidade Federal do Cariri. A área foi dividida em parcelas para o cultivo solteiro e em consórcio de feijão caupi e gramíneas forrageiras. As gramíneas forrageiras usadas foram o capim tanzânia (Megathyrsus maximus (Jacq.) B.K.Simon & S.W.L.Jacobs cv. Tanzânia), o capim brizantha (Urochloa brizantha (Hochst. ex A. Rich. cv piatã) R.D.Webster cv. Piatã), o sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench cv. CSF20) e o milho para grão e forragem (Zea mays L. cv. BRS 2022). A coleta de folhas maduras foi realizada aos 30, 60 e 90 dias após a instalação do experimento. Foram analisados os teores de glicose, frutose, açúcares redutores, sacarose, amido e celulose; e determinadas as atividades enzimáticas das invertases ácidas e invertases neutras. Em relação aos monossacarídeos e açúcares redutores, não houve mudanças significativas em nenhum dos sistemas. No entanto, os teores de sacarose aumentaram no capim brizantha e no milho em consórcios com feijão caupi. Os valores de amido foram mais elevados nos consórcios de feijão/brizantha e feijão/sorgo. Os teores de celulose foram maiores no feijão caupi consorciado com milho e sorgo após 60 dias. A atividade da invertase neutra foi mais intensa no consórcio feijão/tanzânia, com picos aos 30 e 60 dias para o feijão e aos 60 e 90 dias para o capim tanzânia. O consórcio entre feijão/brizantha e feijão/tanzânia demonstrou a melhor atividade da invertase ácida, com destaque para o aumento observado no consórcio de feijão aos 60 e 90 dias e em seguida, a gramínea apresentou elevação na atividade enzimática no consórcio aos 90 dias, evidenciando mais uma vez o impacto positivo do consórcio na atividade dessa enzima. A análise conjunta (PCA) dos dados demonstrou que o acúmulo de glicose foi o componente principal (37,3%), seguido da atividade da invertase ácida (26,1%), da celulose (13,8%) e do amido (8,98%). As variáveis acúmulo de glicose e amido estiveram associadas, indicando uma interação favorável sobre a fotossíntese, principalmente no consórcio feijão/brizantha. Por outro lado, uma associação da entre a atividade da invertase ácida e o conteúdo de celulose pode ser entendido para o fortalecimento da parede celular como observado principalmente no consórcio feijão/tanzânia. Conclui-se que o consórcio feijão/brizantha pode ser visto como um sistema promissor e alternativos ao consórcio feijão/milho para ser praticado no semiárido cearense. Porém, são necessários novos estudos a fim de complementar os dados para o desenvolvimento de novas aplicações para o campo.
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Intercropping systems are widely used in agricultural production in the state of Ceará. Favorable interactions between the planted crops determine the system’s output and can be evaluated not only in terms of yield but also in relation to the plants' physiology and biochemistry. Based on this premise, the objective was to quantify soluble, structural, and reserve carbohydrates, as well as analyze the activity of certain enzymes involved in sucrose metabolism, to assess the effects of crops in intercropping systems and determine their performance in semi-arid environments. The experiment was conducted at the field of the Center for Agricultural Sciences and Biodiversity at the Federal University of Cariri. The area was divided into plots for monoculture and intercropping of cowpea and forage grasses. The forage grasses used were tanzânia grass (Megathyrsus maximus (Jacq.) B. K. Simon & S. W. L. Jacobs cv. Tanzânia), brizantha grass (Urochloa brizantha (Hochst. ex A. Rich. cv Piatã) R. D. Webster cv. Piatã), forage sorghum (Sorghum bicolor L. Moench cv. CSF20), and maize for grain and forage (Zea mays L. cv. BRS 2022). Mature leaf samples were collected at 30, 60, and 90 days after the experiment installation. The levels of glucose, fructose, reducing sugars, sucrose, starch, and cellulose were analyzed, and the enzymatic activities of acid and neutral invertases were determined. Regarding monosaccharides and reducing sugars, no significant changes were observed in any of the systems. However, sucrose levels increased in Brizantha grass and maize in intercropping with cowpea. Starch values were higher in the cowpea/Brizantha and cowpea/sorghum intercropping systems. Cellulose levels were higher in cowpea intercropped with maize and sorghum after 60 days. The neutral invertase activity was more intense in the cowpea/tanzânia consortium, with peaks at 30 and 60 days for cowpea and at 60 and 90 days for tanzânia grass. The consortium between cowpea/Brizantha and cowpea/Tanzânia demonstrated the best acid invertase activity, with a marked increase observed in the cowpea consortium at 60 and 90 days, followed by an elevation in enzyme activity in the grass at 90 days, further highlighting the positive impact of the consortium on the enzyme's activity. The joint analysis (PCA) of the data showed that glucose accumulation was the main component (37.3%), followed by acid invertase activity (26.1%), cellulose (13.8%), and starch (8.98%). The glucose and starch accumulation variables were associated, indicating a favorable interaction on photosynthesis, especially in the cowpea/Brizantha consortium. On the other hand, an association between acid invertase activity and cellulose content could be understood as strengthening the cell wall, as observed mainly in the cowpea/tanzânia consortium. It is concluded that the cowpea/Brizantha consortium can be seen as a promising alternative system to the cowpea/maize consortium for semi-arid regions of Ceará. However, further studies are needed to complement the data and develop new applications for field practices.
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ADRIELLE RODRIGUES COSTA
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ATIVIDADE DA LECTINA DE Vatairea macrocarpa: AVALIAÇÃO ANTITUMORAL, EFEITO ANTIANGIOGÊNICO E TOXICIDADE IN VIVO COM Drosophila melanogaster
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Orientador : CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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CLÉVER GOMES CARDOSO
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ANTONIA ELIENE DUARTE
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CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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IRI SANDRO PAMPOLHA LIMA
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JOSÉ WEVERTON ALMEIDA BEZERRA
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Data: 04/04/2025
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O câncer é uma doença multifatorial caracterizada pelo crescimento celular descontrolado e alta taxa de mortalidade, tornando-se um dos principais desafios à saúde global. As terapias convencionais, como a quimioterapia, enfrentam limitações significativas. Nesse contexto, as lectinas tem demonstrado atividades biológicas promissora através da intreração seletiva com Carboidratos Associados a Tumores (TACs), presentes na superfície de células cancerígenas, inibindo processos como proliferação celular, angiogênese e metástase. O presente estudo investiga a lectina de Vatairea macrocarpa (VML), analisando sua citotoxicidade em linhagens tumorais humanas, seu potencial antiangiogênico e sua toxicidade em Drosophila melanogaster. Após a purificação da lectina, foram conduzidos ensaios in vitro e in vivo para avaliar as propriedades biológicas e o potencial terapêutico da lectina isolada. Os resultados demonstraram que a VML apresentou citotoxicidade seletiva significativa em células tumorais. Demonstrou efeito inibitório sobre linhagens leucêmicas, com valores de IC50 variando entre 3,5 µg/mL para HL-60 (leucemia promielocítica aguda) e 102,0 µg/mL para KG1 (leucemia mieloide aguda). Além disso, inibiu o crescimento das células A549 (câncer de pulmão) com um IC50 de 97,21 µg/mL. No entanto, não apresentou efeito sobre outras linhagens tumorais nem toxicidade para células não tumorais, como HaCat e VERO. No modelo CAM, a VML exibiu forte efeito antiangiogênico, reduzindo em 70,38% a vascularização induzida por A549 de maneira dependente da concentração, além de inibir os fatores angiogênicos VEGF (71,07%) e TGF-β (65,97%). A imunohistoquímica confirmou a redução de neovascularização e alterações estruturais na membrana corioalantóica, como diminuição de fibroblastos e células inflamatórias. No modelo com D. melanogaster não demonstrou toxicidade, sugerindo que a VML é uma molécula promissora para estudos in vivo. Diante da habilidade de interagir com carboidratos específicos na superfície celular, a VML pode contribuir para efeitos antitumorais seletivos, oferecendo uma potencial alternativa ou complemento às terapias existentes contra o câncer.
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Mostrar Abstract
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Cancer is a multifactorial disease characterized by uncontrolled cell growth and a high mortality rate, making it one of the major global health challenges. Conventional therapies, such as chemotherapy, face significant limitations. In this context, lectins have demonstrated promising biological activities through their selective interaction with Tumor-Associated Carbohydrates (TACs) present on the surface of cancer cells, inhibiting processes such as cell proliferation, angiogenesis, and metastasis. This study investigates the lectin from Vatairea macrocarpa (VML), analyzing its cytotoxicity in human tumor cell lines, its antiangiogenic potential, and its toxicity in Drosophila melanogaster. After purification of the lectin, in vitro and in vivo assays were conducted to evaluate its biological properties and therapeutic potential. The results demonstrated that VML exhibited significant selective cytotoxicity in tumor cells. It inhibited leukemia cell lines, with IC50 values ranging from 3.5 µg/mL for HL-60 (acute promyelocytic leukemia) to 102.0 µg/mL for KG1 (acute myeloid leukemia). Additionally, it inhibited the growth of A549 lung cancer cells, with an IC50 of 97.21 µg/mL. However, it had no effect on other tumor cell lines and was not toxic to non-tumor cells such as HaCat and VERO. In the CAM model, VML exhibited a strong antiangiogenic effect, reducing A549-induced vascularization by 70.38% in a concentration-dependent manner, as well as inhibiting the angiogenic factors VEGF (71.07%) and TGF-β (65.97%). Immunohistochemistry confirmed the reduction in neovascularization and structural alterations in the chorioallantoic membrane, such as decreased fibroblasts and inflammatory cells. In the D. melanogaster model, VML showed no toxicity, suggesting that it is a promising molecule for in vivo studies. Given its ability to interact with specific carbohydrates on the cell surface, VML may contribute to selective antitumor effects, offering a potential alternative or complement to existing cancer therapies.
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ANA LÚCIA ESTEVAM DOS SANTOS
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AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE LEISHMANICIDA DA LECTINA OBTIDA DAS SEMENTES DE Canavalia ensiformis (L.) DC (ConA) SOB CEPAS DE Leishmania infantum
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Orientador : CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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CLAUDIO GLEIDISTON LIMA DA SILVA
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FRANCISCO NASCIMENTO PEREIRA JUNIOR
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JACQUELINE COSMO ANDRADE PINHEIRO
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MARIA FLAVIANA BEZERRA MORAIS BRAGA
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Data: 04/04/2025
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As leishmanioses englobam um conjunto de doenças causadas por protozoários do gênero Leishmania. Elas se manifestam em três principais formas clínicas: leishmaniose visceral (LV), leishmaniose cutânea (LC) e leishmaniose mucocutânea (LMC). Os medicamentos de primeira escolha para o tratamento das leishmanioses são os antimoniais pentavalentes, os quais apresentam efeitos adversos e elevada toxicidade. Nesse sentido, novas alternativas terapêuticas têm sido estudadas, e dentro desse cenário estão as lectinas. As lectinas são proteínas que possuem a capacidade de se ligar especificamente e reversivelmente a carboidratos livres ou a glicoproteínas e glicolipídios. A lectina extraída das sementes de Canavalia ensiformis, chamada de Concanavalina A (ConA), se liga de forma especifica a manose/glicose e estudos vêm mostrando que a ConA pode modular respostas imunes que protegem células contra infecções microbianas. Sendo assim, este estudo tem como objetivo avaliar o efeito leishmanicida e analisar os possíveis mecanismos de ação da lectina de Canavalia ensiformis (ConA) sob cepa de Leishmania infantum. ConA (12 -0.37 μM) foi incubada à cultura de formas promastigotas (24, 48 e 72h) de L. infantum (C8) e a viabilidade celular determinada por contagem em câmara de Neubauer. Posteriormente, foi avaliado a participação do domínio de reconhecimento a carboidratos (CRD), associando a ConA (5 μM) com 0.1 M de α-metil-manosídeo. Ensaios de fluorescência com o diacetato de 2’,7’-diclorodihidrofluoresceína (DCFH2-DA) e Iodeto de Propídio (IP) foram realizados para a avaliação do mecanismo de morte celular. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi utilizada para avaliar as possíveis alterações ultraestruturais induzidas pela ConA. Análises de sinergismo e modulação entre a ConA e anfotericina B (AmB) foram realizados. A citotoxicidade sobre macrófagos RAW 264.7 foi avaliada por meio do teste do brometo de 3-(4,5- Dimetiltiazol-2-il) -2,5 difeniltetrazólio (MTT). ConA apresentou atividade leishmanicida na maioria das concentrações testadas. O ensaio com α-metil-manosídeo mostrou que a inibição do crescimento das promastigotas causado pela ConA foi revertido, mostrando que a atividade da lectina está associada a capacidade do DRC interagir com carboidratos presentes na membrana das leishmanias. ConA é capaz de
induzir a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e causar danos a integridade da membrana celular, causando alterações morfológicas na membrana dos parasitos. A combinação da ConA com a anfotericina B mostrou um efeito sinérgico (0.57 μM AmB mais 34.5 μM ConA induziu 95 % da inibição do crescimento). Quando testada sob uma concentração subinibitória, ConA conseguiu modular a atividade da anfotericina B em todas as concentrações testadas. ConA administrada sozinha e associada com a anfotericina B não demonstraram toxicidade em células Raw 264.7 provocando aumento na proliferação destas células. Os resultados mostraram que a ConA possui um potencial antipromastigota e interação sinérgica com anfotericina B sob cepas de L. infantum,
sugerindo que esta lectina pode ser uma alternativa promissora na melhoria do tratamento das leishmanioses.
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Mostrar Abstract
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Leishmaniasis encompasses a group of diseases caused by protozoa of the genus Leishmania. It manifests in three main clinical forms: visceral leishmaniasis (VL), cutaneous leishmaniasis (CL), and mucocutaneous leishmaniasis (MCL). The first-line drugs for leishmaniasis treatment are pentavalent antimonials, which have adverse effects and high toxicity. In this context, new therapies have been explored, including plant lectins. Lectins are proteins found in all organisms that can specifically and reversibly bind to free carbohydrates or glycoproteins and glycolipids. The lectin extracted from Canavalia ensiformis seeds, called concanavalin A (ConA), specifically binds to mannose/glucose, and studies have shown that ConA can modulate immune responses, protecting cells against microbial infections. Therefore, this study aims to evaluate the leishmanicidal effect and analyze the possible mechanisms of action of ConA against Leishmania infantum strains. ConA (12–0.37 µM) was incubated with L. infantum (C8) promastigote cultures for 24, 48, and 72 hours, and cell viability was assessed by counting in a Neubauer chamber. The role of the carbohydrate recognition domain (CRD) was subsequently evaluated by associating ConA (5 μM) with 0.1 M α-methyl-mannoside. Fluorescence assays using 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH2-DA) and propidium iodide (PI) were conducted to investigate the mechanisms of cell death. Scanning electron microscopy (SEM) was used to examine ultrastructural changes induced by ConA. Additionally, synergism and modulation analyses between ConA and amphotericin B (AmB) were performed. Cytotoxicity on RAW 264.7 macrophages was evaluated using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. ConA exhibited leishmanicidal activity at most tested concentrations in a concentration- and time-dependent manner. The inhibitory concentrations required to eliminate 50% of L. infantum strains were: IC50/24h = 5 μM; IC50/48h = 4 μM; IC50/72h = 3 μM. The α-methyl-mannoside assay demonstrated that the inhibition of promastigote growth caused by ConA was partially reversed, indicating that the lectin's activity is associated with CRD-mediated carbohydrate interactions on the Leishmania membrane. The results showed that ConA can induce the production of reactive oxygen species (ROS) and cause damage to cell membrane integrity, in addition to promoting morphological alterations in parasite membranes. The combination of ConA with AmB was more effective than either compound alone; the association exhibited a synergistic to additive effect (0.57 μM AmB plus 34.5 μM ConA induced 95% growth inhibition), leading to an almost twofold reduction in the required dose of amphotericin B when used alone. Furthermore, at subinhibitory concentrations, ConA was able to modulate AmB activity at all tested concentrations. Cytotoxicity analyses revealed that neither ConA alone nor in combination with AmB exhibited toxicity in RAW 264.7 cells. Instead, an increase in cell proliferation was observed. These findings suggest that ConA has antipromastigote potential and a possible synergistic interaction with amphotericin B against L. infantum strains, highlighting its potential as a promising candidate for improving leishmaniasis treatment.
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DÁRCIO LUIZ DE SOUSA JÚNIOR
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ATIVIDADES ANTIMICROBIANA E POTENCIALIZADORA DE ANTIBIÓTICOS DA LECTINA DE Canavalia gladiata (LCG)
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Orientador : FRANCISCO NASCIMENTO PEREIRA JUNIOR
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MEMBROS DA BANCA :
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CRISTINA RODRIGUES DOS SANTOS BARBOSA
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FRANCISCO NASCIMENTO PEREIRA JUNIOR
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JACQUELINE COSMO ANDRADE PINHEIRO
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JANAÍNA ESMERALDO ROCHA
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MARIA KAROLLYNA DO NASCIMENTO SILVA LEANDRO
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Data: 07/04/2025
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As infecções fúngicas e bacterianas ganham destaque devido ao nível, cada vez mais alto, de resistência aos antibióticos, que esses microrganismos apresentam. Diante disso que a busca por novos alvos farmacológicos e substâncias antimicrobianas é uma necessidade. Entre essas substâncias referidas, a espécie Canavalia gladiata é uma leguminosa que, além de produzir metabólitos secundários, também sintetiza uma grande quantidade de lectinas, proteínas de ligação à carboidratos que possuem, dentre muitas funções, a de proteção antimicrobiana na planta. Desse modo, o objetivo desta tese foi avaliar o potencial antifúngico e antibacteriano de uma lectina de C. gladiata (LCG). A farinha fina das sementes de C. gladiata foi extraída em NaCl 0,15 M sob agitação constante por 4 horas. Após a centrifugação (4.000/4 °C/10 min), o sobrenadante foi submetido à cromatografia de afinidade (Sephadex G-50). O material foi dialisado e liofilizado. As cepas fúngicas utilizadas foram Candida albicans (CA INCQS 40006), Candida tropicalis (CT URM 4262) e Pichia kudriavzevii (PK INCQS 40095), já as cepas bacterianas foram Escherichia coli ATCC 10536 e Staphylococcus aureus ATCC 25923 padrões e S. aureus 10 e E. coli 06 multirresistentes, além de cepas de S. aureus portadoras de bombas de efluxo NorA (S. aureus 1199B) e MepA (S. aureus K2068). A concentração inibitória média (IC50), concentração fungicida mínima (FCM), concentração inibitória mínima (CIM) e a atividade combinada com os fluconazol (FCZ) foram determinadas usando o método de microdiluição em caldo, e a análise das transições morfológicas dos fungos foi realizada por subcultura em placas de Petri e câmaras úmidas. Os ensaios antibacterianos consistiram em determinar a concentração inibitória mínima e testar o efeito direto e combinado com antibióticos norfloxacino, ciprofloxacino, gentamicina e ampicilina, também pelo método de microdiluição. O FCZ reduziu o crescimento das leveduras nas três cepas testadas, com IC50 variando de 9,77 a 279,7 µg/mL. A LCG não apresentou atividade direta contra nenhuma das cepas fúngicas, no entanto, quando combinado com o fluconazol, mostrou inibição do crescimento nas concentrações de 1, 16 e 128 µg/mL para C. tropicalis, P. kudriavzevii e C. albicans, respectivamente. Entre as combinações de LCG+FCZ, a inibição mais significativa foi contra a cepa PK INCQS 40095, que apresentou uma inibição de 82,7%. O fluconazol inibiu completamente a transição morfológica em CT URM 4262. A LCG também teve um efeito contra essa cepa, embora tenha sido menos significativo, afetando parcialmente a morfologia (levedura/hifa). A LCG não apresentou efeito direto contra as bactérias analisadas, apresentando uma CIM ≥ 1024 µg/mL, entretanto reduziu a CIM dos antibióticos norfloxacino e ciprofloxacino frente a S. aureus 10 e S. aureus K2068 respectivamente, demonstrando um efeito combinado e potencializador dessas quinolonas. Os resultados da ampicilina+sulbactam nas cepas bacterianas multirresistentes sugerem a inibição da enzima β-lactamase, no entanto a LCG não apresentou resultados significativos. Nas duas cepas portadoras de bomba de efluxo houve redução da CIM por parte dos inibidores padrão, mas a combinação com a LCG não determinou a inibição das proteínas de efluxo. Portanto a LCG apresenta uma potencial atividade antimicrobiana nas cepas de fungos e bactérias analisadas, mas de forma indireta, ou seja, através da modificação da ação de antibióticos, potencializando o efeito antes não efetivo.
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Fungal and bacterial infections are gaining prominence due to the increasingly high level of antibiotic resistance that these microorganisms display. The search for new pharmacological targets and antimicrobial substances is therefore a necessity. Among these substances, the species Canavalia gladiata is a legume that, in addition to producing secondary metabolites, also synthesizes a large amount of lectins, carbohydrate-binding proteins that have, among many functions, antimicrobial protection in the plant. The aim of this thesis was to evaluate the antifungal and antibacterial potential of a lectin from C. gladiata (CGL). The fine flour of C. gladiata seeds was extracted in 0.15 M NaCl under constant stirring for 4 hours. After centrifugation (4,000/4 °C/10 min), the supernatant was subjected to affinity chromatography (Sephadex G-50). The material was dialyzed and lyophilized. The fungal strains used were Candida albicans (CA INCQS 40006), Candida tropicalis (CT URM 4262) and Pichia kudriavzevii (PK INCQS 40095), while the bacterial strains were Escherichia coli ATCC 10536 and Staphylococcus aureus ATCC 25923 standards and S. aureus 10 and multidrug-resistant E. coli 06, as well as strains of S. aureus carrying NorA (S. aureus 1199B) and MepA (S. aureus K2068) efflux pumps. The mean inhibitory concentration (IC50), minimum fungicidal concentration (FCM), minimum inhibitory concentration (MIC) and combined activity with fluconazole (FCZ) were determined using the broth microdilution method, and analysis of the morphological transitions of the fungi was carried out by subculturing in Petri dishes and moist chambers. The antibacterial tests consisted of determining the minimum inhibitory concentration and testing the direct and combined effect with the antibiotics norfloxacin, ciprofloxacin, gentamicin and ampicillin, also using the microdilution method. FCZ reduced yeast growth in the three strains tested, with IC50 ranging from 9.77 to 279.7 µg/mL. CGL did not show direct activity against any of the fungal strains, however, when combined with fluconazole, it showed growth inhibition at concentrations of 1, 16 and 128 µg/mL for C. tropicalis, P. kudriavzevii and C. albicans, respectively. Among the CGL+FCZ combinations, the most significant inhibition was against the PK INCQS 40095 strain, which showed an inhibition of 82.7%. Fluconazole completely inhibited the morphological transition in CT URM 4262. CGL also had an effect against this strain, although it was less significant, partially affecting morphology (yeast/hyphae). CGL had no direct effect against the bacteria analyzed, with a MIC ≥ 1024 µg/mL, however it reduced the MIC of the antibiotics norfloxacin and ciprofloxacin against S. aureus 10 and S. aureus K2068 respectively, demonstrating a combined and potentiating effect of these quinolones. The results of ampicillin+sulbactam in multidrug-resistant bacterial strains suggest inhibition of the β-lactamase enzyme, but CGL did not show significant results. In the two strains carrying the efflux pump, the MIC was reduced by the standard inhibitors, but the combination with CGL did not determine the inhibition of the efflux proteins. CGL therefore has potential antimicrobial activity on the fungal and bacterial strains analyzed, but in an indirect way, i.e. by modifying the action of antibiotics, potentiating the previously ineffective effect.
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RAFAEL BARBOSA DE MOURA
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AVALIAÇÃO DO DOCKING MOLECULAR E DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA MODULATÓRIA DAS LECTINAS DE Canavalia ensiformis (ConA) E Canavalia brasiliensis (ConBr) CONTRA CEPAS BACTERIANAS COM BOMBAS NORA E MEPA
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Orientador : FRANCISCO NASCIMENTO PEREIRA JUNIOR
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MEMBROS DA BANCA :
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CRISTINA RODRIGUES DOS SANTOS BARBOSA
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FRANCISCO NASCIMENTO PEREIRA JUNIOR
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JANAÍNA ESMERALDO ROCHA
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JORGE ANDRE MATIAS MARTINS
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MARIA KAROLLYNA DO NASCIMENTO SILVA LEANDRO
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Data: 24/04/2025
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Lectinas são proteínas capazes de se ligar reversível e especificamente a carboidratos, apresentam a capacidade de aglutinar eritrócitos e são encontradas em diversos organismos, como vegetais, e procariontes. As lectinas vegetais constituem um grupo de proteínas de grande potencial biológico e representam a classe de lectinas as quais apresentam maior apresentação na literatura. A pesquisa apresentada nesta tese aborda a avaliação do docking molecular e da atividade antibacteriana modulatória das lectinas de Canavalia ensiformis (ConA) e Canavalia brasiliensis (ConBr) contra cepas bacterianas portadoras de bombas de efluxo NorA. Lectinas são proteínas que se ligam especificamente a carboidratos e possuem a capacidade de aglutinar células, sendo encontradas em diversos organismos. As lectinas vegetais, em particular, têm mostrado grande potencial biológico e são amplamente estudadas na literatura. O estudo se justifica pela crescente necessidade de novas moléculas que possam combater a resistência bacteriana, um problema crítico na atualidade devido ao aumento dos mecanismos de resistência a antibióticos. As bombas de efluxo, como NorA em Staphylococcus aureus, são mecanismos que as bactérias utilizam para expelir antimicrobianos, reduzindo a eficácia dos tratamentos convencionais. No trabalho, as sementes de C. ensiformis e C. brasiliensis foram trituradas e extraídas utilizando NaCl 0.15M. As proteínas foram posteriormente purificadas por cromatografia em gel de Sephadex-G50, eluídas com glicina 0.1M pH 2.6 e lidas em espectrofotômetro a 280 nm. Após a diálise e liofilização, as lectinas foram submetidas a testes microbiológicos. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) foi determinada para cepas de S. aureus e Escherichia coli. A avaliação da atividade modulatória foi realizada utilizando os antibióticos gentamicina, ciprofloxacino e ampicilina. Também foram realizados testes para verificar a atividade das lectinas contra cepas de S. aureus portadoras de bombas de efluxo NorA. Os resultados mostraram que as lectinas ConA e ConBr possuem CIM superior a 1024 µg/mL para todas as bactérias testadas, não apresentando atividade antimicrobiana significativa. No entanto, na presença de gentamicina, a ConA modulou a atividade deste antibiótico em cepas de S. aureus selvagens (1199), enquanto a ConBr mostrou atividade modulatória significativa para a gentamicina e ciprofloxacino em S. aureus (1199). A ConA também demonstrou atividade significativa contra bactérias com bomba de efluxo NorA na presença de norfloxacino. No estudo de docking molecular, as estruturas cristalográficas das proteínas ConA (PDB: 3enr) e ConBr (PDB: 1azd) foram utilizadas como modelos. Os ligantes foram preparados e submetidos ao programa DockThor para a realização dos experimentos de docking. O DockThor, desenvolvido pelo Grupo de Modelagem Molecular em Sistemas Biológicos no LNCC, utiliza um algoritmo genético de múltiplas soluções e a função de pontuação MMFF94S para previsão de poses e afinidades de ligação. Os resultados do docking revelaram que os ligantes moduladores exibiram conformações de ligação estáveis e energias de interação favoráveis com a bomba de efluxo NorA, corroborando os dados experimentais de atividade modulatória. Conclui-se que, apesar de não apresentarem atividade antimicrobiana direta relevante, as lectinas ConA e ConBr podem modular a eficácia de antibióticos em cepas bacterianas multirresistentes, especialmente aquelas com bombas de efluxo, oferecendo um potencial caminho para combater a resistência antimicrobiana.
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Lectins are proteins capable of binding reversibly and specifically to carbohydrates. They have the ability to agglutinate erythrocytes and are found in various organisms, such as plants and prokaryotes. Plant lectins are a group of proteins with great biological potential and represent the class of lectins most widely presented in the literature. The research presented in this thesis deals with the evaluation of molecular docking and modulatory antibacterial activity of lectins from Canavalia ensiformis (ConA) and Canavalia brasiliensis (ConBr) against bacterial strains carrying NorA efflux pumps. Lectins are proteins that bind specifically to carbohydrates and have the ability to agglutinate cells, and are found in various organisms. Plant lectins, in particular, have shown great biological potential and are widely studied in the literature. The study is justified by the growing need for new molecules that can combat bacterial resistance, a critical problem today due to the increase in antibiotic resistance mechanisms. Efflux pumps, such as NorA in Staphylococcus aureus, are mechanisms that bacteria use to expel antimicrobials, reducing the effectiveness of conventional treatments. In this study, the seeds of C. ensiformis and C. brasiliensis were crushed and extracted using 0.15M NaCl. The proteins were then purified using Sephadex-G50 gel chromatography, eluted with 0.1M glycine pH 2.6 and read in a spectrophotometer at 280 nm. After dialysis and freeze-drying, the lectins were subjected to microbiological tests. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) was determined for strains of S. aureus and Escherichia coli. Modulatory activity was assessed using the antibiotics gentamicin, ciprofloxacin and ampicillin. Tests were also carried out to verify the activity of the lectins against S. aureus strains carrying NorA efflux pumps. The results showed that the ConA and ConBr lectins had MICs of more than 1024 µg/mL for all the bacteria tested, and did not show significant antimicrobial activity. However, in the presence of gentamicin, ConA modulated the activity of this antibiotic in wild S. aureus strains (1199), while ConBr showed significant modulatory activity towards gentamicin and ciprofloxacin in S. aureus (1199). ConA also showed significant activity against bacteria with the NorA efflux pump in the presence of norfloxacin. In the molecular docking study, the crystallographic structures of the proteins ConA (PDB: 3enr) and ConBr (PDB: 1azd) were used as models. The ligands were prepared and submitted to the DockThor program for the docking experiments. DockThor, developed by the Molecular Modeling in Biological Systems Group at LNCC, uses a multiple solution genetic algorithm and the MMFF94S scoring function to predict poses and binding affinities. The docking results revealed that the modulating ligands exhibited stable binding conformations and favorable interaction energies with the NorA efflux pump, corroborating the experimental data on modulatory activity. It is concluded that, despite not showing relevant direct antimicrobial activity, the lectins ConA and ConBr can modulate the efficacy of antibiotics in multidrug-resistant bacterial strains, especially those with efflux pumps, offering a potential way to combat antimicrobial resistance.
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PLÍNIO BEZERRA PALÁCIO
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REGULAÇÃO DO CANAL MITOCONDRIAL DE POTÁSSIO SENSÍVEL A ATP CARDÍACO: MECANISMOS FARMACOLÓGICOS E MODULAÇÃO POR NUCLEOTÍDEOS (ATP/GTP) EM CONDIÇÕES DE ISQUEMIA/REPERFUSÃO
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Orientador : HEBERTY DI TARSO FERNANDES FACUNDO
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MEMBROS DA BANCA :
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HEBERTY DI TARSO FERNANDES FACUNDO
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KAMILA CAMARA CORREIA
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CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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ELOISA APARECIDA VILAS BÔAS
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LUCIANE CARLA ALBERICI
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Data: 09/05/2025
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A isquemia miocárdica e subsequente reperfusão desencadeiam uma cascata de eventos deletérios, incluindo disfunção mitocondrial, produção excessiva de espécies reativas de oxigênio (EROs), sobrecarga de cálcio e ativação do poro de transição de permeabilidade mitocondrial (mPTP). Neste cenário, o canal mitocondrial sensível ao ATP (mitoKATP) emerge como um regulador central da homeostase celular, sendo modulado tanto por vias endógenas (pré-condicionamento isquêmico) quanto por intervenções farmacológicas. Esta tese investigou minuciosamente os mecanismos moleculares do mitoKATP, com ênfase em: (i) sua regulação alostérica por nucleotídeos (ATP/GTP); (ii) a farmacologia de ligantes específicos (diazóxido e glibenclamida); e (iii) suas implicações funcionais na proteção contra lesão por isquemia/reperfusão (I/R). Através de uma abordagem multimetodológica que combinou técnicas fisiológicas, bioquímicas e computacionais, obtivemos os seguintes achados principais: A glibenclamida inibiu o mitoKATP com IC50 de 42 ± 3 nM, atuando como antagonista competitivo do diazóxido (Ki = 28 nM), conforme demonstrado em ensaios de inchaço mitocondrial e perfusão cardíaca isolada. O análogo IMP-A (desprovido da porção ciclohexilureia) mostrou perda completa de atividade inibitória (IC50 > 500 μM), confirmando a essencialidade deste domínio para ligação ao sítio de sulfonilureia da ABCB8. O ATP inibiu a atividade do canal com EC50 de 180 ± 15 μM, enquanto o GTP reverteu este efeito com EC50 de 85 ± 7 μM, indicando modulação bifásica. Simulações de docking molecular (ΔG = -8.2 kcal/mol para ATP vs -9.5 kcal/mol para GTP) revelaram sítios de ligação distintos no domínio NBD da ABCB8, explicando a competição observada experimentalmente. A ativação do mitoKATP por diazóxido (100 μM) reduziu a área de infarto em 58 ± 6% (p < 0.01 vs controle I/R), efeito completamente abolido pela glibenclamida (10 μM). Corações tratados com diazóxido apresentaram menor liberação de LDH (124 ± 18 U/L vs 287 ± 24 U/L no grupo I/R) e melhor recuperação da pressão ventricular desenvolvida (72 ± 5% vs 41 ± 4% do basal). A abertura do canal diminuiu a produção de EROs em 40 ± 5%, medida por sonda DCFH-DA em mitocôndrias isoladas. Estes resultados não apenas elucidam os determinantes moleculares da regulação do mitoKATP, mas também validam sua relevância como alvo terapêutico. A caracterização precisa dos sítios de ligação para nucleotídeos e fármacos abre perspectivas para o desenvolvimento de moduladores mais seletivos, com potencial aplicação em síndromes isquêmicas agudas e proteção de órgãos para transplante.
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Myocardial ischemia and subsequent reperfusion trigger a deleterious cascade involving mitochondrial dysfunction, excessive reactive oxygen species (ROS) production, calcium overload, and mitochondrial permeability transition pore (mPTP) activation. In this context, the mitochondrial ATP-sensitive potassium channel (mitoKATP) emerges as a central regulator of cellular homeostasis, modulated by both endogenous pathways (ischemic preconditioning) and pharmacological interventions. This thesis meticulously investigated the molecular mechanisms of mitoKATP, focusing on: (i) its allosteric regulation by nucleotides (ATP/GTP); (ii) the pharmacology of specific ligands (diazoxide and glibenclamide); and (iii) its functional implications in protection against ischemia/reperfusion (I/R) injury. Through a multimethodological approach combining physiological, biochemical, and computational techniques, we obtained the following key findings: Glibenclamide inhibited mitoKATP with an IC50 of 42 ± 3 nM, acting as a competitive antagonist of diazoxide (Ki = 28 nM), as demonstrated in mitochondrial swelling assays and isolated heart perfusion. The IMP-A analog (lacking the cyclohexylurea moiety) showed complete loss of inhibitory activity (IC50 > 500 μM), confirming the essentiality of this domain for binding to the ABCB8 sulfonylurea site. ATP inhibited channel activity with an EC50 of 180 ± 15 μM, while GTP reversed this effect with an EC50 of 85 ± 7 μM, indicating biphasic modulation. Molecular docking simulations (ΔG = -8.2 kcal/mol for ATP vs -9.5 kcal/mol for GTP) revealed distinct binding sites on the ABCB8 NBD domain, explaining the observed competition. MitoKATP activation by diazoxide (100 μM) reduced infarct size by 58 ± 6% (p < 0.01 vs I/R control), an effect completely abolished by glibenclamide (10 μM). Diazoxide-treated hearts showed lower LDH release (124 ± 18 U/L vs 287 ± 24 U/L in I/R group) and better recovery of developed ventricular pressure (72 ± 5% vs 41 ± 4% of baseline). Channel opening decreased ROS production by 40 ± 5%, as measured by DCFH-DA probe in isolated mitochondria. These results not only elucidate the molecular determinants of mitoKATP regulation but also validate its relevance as a therapeutic target. The precise characterization of nucleotide and drug binding sites opens new perspectives for developing more selective modulators, with potential applications in acute ischemic syndromes and organ transplant protection.
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LUIZ NELDECILIO ALVES VITOR
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AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTI-PROMASTIGOTA DA LECTINA EXTRAÍDA DAS SEMENTES DE Dioclea bicolor Benth. EM CEPAS DE Leishmania infantum
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Orientador : CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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MEMBROS DA BANCA :
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MAYRON ALVES VASCONCELOS
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Antônio Marcos de Oliveira dos Santos
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CLAUDENER SOUZA TEIXEIRA
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CLAUDIO GLEIDISTON LIMA DA SILVA
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IRI SANDRO PAMPOLHA LIMA
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Data: 28/08/2025
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As leishmanioses constituem um grupo de doenças causadas por protozoários intracelulares do gênero leishmania que assume duas formas evolutivas: amastigota e promastigota. As drogas para o tratamento dos pacientes ainda são bem restritas, limitando-se aos antimoniais pentavalentes (glucantime) e a anfotericina B e a Miltefosina. Apesar da eficácia potencial, esses medicamentos apresentam efeitos colaterais e toxicidade, o que motiva a busca por novas alternativas. Dentre as
possibilidades mais promissoras dos últimos anos estão as lectinas, proteínas capazes de reconhecer e ligar-se a carboidratos conjugados ou livres presentes em superfícies celulares. O objetivo deste estudo foi analisar o efeito antipromastigota da lectina das sementes de Dioclea bicolor Benth. (DBL) na cultura de cepas de Leishmania infantum (C8) in vitro. Esses protozoários foram cultivados em concentrações variadas de DBL de 0,3 a 10 μM e a viabilidade celular foi medida por meio de contagem em câmara de Neubauer. A influência do domínio de reconhecimento a carboidratos (DRC) na atividade da lectina foi avaliada por meio de teste de reversão a carboidrato e leishmanias submetidas a CI50/24h - 94 μg/mL (3,6 μM), da DBL. Testes de fluorescência utilizando 2',7'- diacetato de clorodihidrofluoresceína (DCFH2-DA) e iodeto de propídio (IP) foram conduzidos para verificar a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e a integridade da membrana celular parasitária, respectivamente. Observações utilizando microscopia eletrônica de varredura foram empregadas para examinar possíveis mudanças morfológicas na membrana plasmática induzidas pela DBL. Além disso, o efeito da combinação da DBL com Anfotericina B e glucantime nas formas promastigotas também foi avaliado. A DBL inibiu o crescimento das promastigotas com valores de CI50/24h. (94μg/ml – 3,6 μM), CI50/48h (100.3 μg/ml – 3,9 μM) e CI50/72h (78.81 μg/ml - 3 μM). Resultados dos ensaios revelaram que a atividade da lectina está associada à sua habilidade de reconhecer e se unir aos glicanos presentes em L. infantum . O tratamento com DBL foi capaz de estimular a produção de EROs, causar danos à integridade da membrana celular e provocar alterações morfológicas nos parasitos. Posteriormente, verificou-se que a DBL demonstrou a capacidade de modular a ação da anfotericina B e do glucantime, potencializando o efeito desses medicamentos. Os resultados obtidos representam os primeiros passos concretos no sentido de posicionar a DBL como uma alternativa promissora e viável para o combate à leishmaniose.
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Leishmaniases comprise a group of diseases caused by intracellular protozoa of the genus Leishmania, which exhibit two evolutionary forms: amastigote and promastigote. The drugs currently available for patient treatment remain quite limited, mainly consisting of pentavalent antimonials (Glucantime), amphotericin B, and miltefosine. Despite their potential efficacy, these medications are associated with side effects and toxicity, which has driven the search for new alternatives. Among the most promising possibilities in recent years are lectins—proteins capable of recognizing and binding to free or conjugated carbohydrates present on cell surfaces. The aim of this study was to analyze the antipromastigote effect of the lectin from Dioclea bicolor Benth. seeds (DBL) on cultures of Leishmania infantum (C8) strains in vitro. These protozoa were cultured in varying concentrations of DBL, ranging from 0.15 to 10 μM, and cell viability was assessed through counting in a Neubauer chamber. The influence of the carbohydrate recognition domain (CRD) on lectin activity was evaluated using a carbohydrate reversal assay, with promastigotes exposed to the 24-hour IC₅₀ (94 μg/mL – 3.6 μM) of DBL. Fluorescence assays using 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH₂-DA) and propidium iodide (PI) were conducted to assess the production of reactive oxygen species (ROS) and the integrity of the parasite cell membrane, respectively. Scanning electron microscopy observations were performed to examine potential morphological changes in the plasma membrane induced by DBL. Additionally, the effect of combining DBL with amphotericin B and Glucantime on promastigote forms was evaluated. DBL inhibited promastigote growth with IC₅₀ values of 94 μg/mL (3.6 μM) at 24 h, 100.3 μg/mL (3.9 μM) at 48 h, and 78.81 μg/mL (3 μM) at 72 h. The assay results revealed that the lectin’s activity is associated with its ability to recognize and bind to glycans present on L. infantum . Treatment with DBL was able to stimulate ROS production, compromise cell membrane integrity, and induce morphological alterations in the parasites. Furthermore, DBL demonstrated the ability to modulate the action of amphotericin B and Glucantime, enhancing the efficacy of these drugs. Therefore, the results establish the first steps for DBL to be considered a future alternative and a potential option for combating leishmaniasis.
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GILMARA MATIAS DE SOUSA
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Relações iônicas e respostas oxidativas decorrentes da salinidade em duas gramíneas forrageiras: Urochloa brizantha cv. piatã e Megathyrsus maximus cv. tanzânia
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Orientador : JUAN CARLOS ALVAREZ PIZARRO
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MEMBROS DA BANCA :
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HUMBERTO HENRIQUE DE CARVALHO
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AIALA VIEIRA AMORIM.
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ANTONIA ALMEIDA DA SILVA
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JACQUELINE COSMO ANDRADE PINHEIRO
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JUAN CARLOS ALVAREZ PIZARRO
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Data: 29/08/2025
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Os solos afetados pela salinidade, natural e antrópicos, geram um impacto negativo nos ecossistemas que abrigam a biodiversidade e interferem na fertilidade do solo, na degradação pela perda de nutrientes, na diminuição da produtividade agrícola e promove o acúmulo de íons tóxicos pelas culturas vegetais. Os íons de sódio (Na+) e cloreto (Cl-) competem com sítios de absorção de macronutrientes importantes devido aos raios iônicos e cargas similares, concentrando-se em excesso nos tecidos da planta e induzindo danos oxidativos. Entretanto, as melhores capacidades de regulação da entrada desses íons e a proteção antioxidativa podem ser associadas com a tolerância à salinidade. Objetivou-se comparar tais mecanismos de tolerância ao estresse salino em duas gramíneas forrageiras Urochloa brizantha cv. piatã (Hochst. ex A.Rich.) e Megathyrsus maximus cv. tanzânia (Jacq.) B.K.Simon e S.W.L.Jacobs. Os experimentos foram organizados da seguinte maneira: O experimento I objetivou analisar a emergência, o crescimento inicial e o equilíbrio iônico das gramíneas forrageiras submetidas a cinco níveis de NaCl a 0; 0,6; 1,2; 1,8 e 2,4 g/kg de areia de textura média. Foram analisados os teores dos íons de Na+ e K+ nos tecidos vegetais por fotômetro de chama, e o teor de Clpor titulometria com nitrato de prata. O estresse salino reduziu o crescimento de ambas as cultivares; contudo a sobrevivência da cultivar Piatã foi afetada severamente nos níveis mais altos de salinidade. Além disso, Piatã acumulou mais Na+ e Clnos seus tecidos do que Tanzânia. Com a finalidade de observar se essas respostas são exibidas em outras fases de desenvolvimento das plantas e entender o papel do sistema radicular na exclusão dos íons tóxicos e outros mecanismos de adaptação, um segundo experimento foi planejado para aplicação do estresse em solução nutritiva. Os capins foram submetidos ao estresse salino com 120 mM de NaCl a partir do vigésimo dia após semeadura, sendo as plantas coletadas aos 10 e 20 dias após exposição ao estresse. Em cada tempo de coletas foram analisados: os comprimentos e massas frescas da folha, colmo e raízes; os teores dos íons Na+, K+, Cl- e N total, os teores de prolina, açúcares solúveis, amido e proteínas solúveis; danos oxidativos e a atividade e isoformas de enzimas antioxidantes, catalase, peroxidase de guaiacol e a dismutase de superóxido. Os resultados indicam que o capim Tanzânia desempenhou mecanismos mais eficientes para o controle do acúmulo de íons Na+ e Clnos tecidos aéreos, sendo mais evidente aos dez dias de exposição ao estresse. Os teores de K+ mostraram reduções nos tecidos aéreos de Piatã aos 10 dias de exposição ao estresse; enquanto as reduções nos tecidos aéreos em Tanzânia se observaram primeiro nos colmos a partir de vigésimo dia de exposição à salinidade. Os teores de N total reduziram significativamente nas duas cultivares, sendo maior a redução em Piatã aos 10 primeiros dias de exposição ao estresse. Os teores dos pigmentos fotossintéticos foram severamente afetados e de forma similar em ambas as espécies. A prolina teve maior acúmulo nos tecidos de Piatã em ambos os tempos de exposição ao estresse salino. De modo geral, açúcares solúveis acumularam-se em folhas de ambas as espécies; destacando-se os incrementos de frutose e sacarose em folhas de Piatã aos 10 dias de exposição à salinidade. A salinidade induziu maior acúmulo de malondialdeído nas folhas de Piatã. A atividade da dismutase de superóxido e da peroxidase aumentou em folhas e raízes de ambas as espécies; enquanto a atividade da catalase aumentou em todos os tecidos de Piatã e apenas nas raízes de Tanzânia. A análise da atividade em gel de eletroforese (zimogramas) corroboraram o comportamento das enzimas, e revelaram a indução de isoformas específicas sob condições de estresse. A PCA revelou que mecanismos de tolerância associados às raízes (os teores de sódio (NaR), a atividade da peroxidase de guaiacol (PodR) e da superóxido dismutase (SodR)), e folhas (comprimento (CF), o teor glicose (GliF)) são determinantes da tolerância do capim Tanzânia a condições de estresse salino. Por outro lado, as variáveis em folhas do capim Piatã (cloreto (Cl-F), prolina (ProlF), malondialdeído (MDAF) se relacionam com a sensibilidade ao estresse salino. Os resultados demonstram uma tolerância contrastante em ambas as espécies ao estresse salino. A maior tolerância à salinidade de capim Tanzânia deve-se a ativação de mecanismos de exclusão de sódio, envolvendo um fortalecimento dos sistemas radiculares e uma osmorregulação mediada por glicose.
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Soils affected by natural and anthropogenic salinity exert a negative impact on ecosystems that shelter biodiversity, affecting soil fertility and leading to degradation through nutrient loss, a reduction in agricultural productivity, and the accumulation of toxic ions in plant crops. Sodium (Na+) and chloride (Cl-) ions compete for important macronutrient absorption sites due to their ionic radii and similar charges, resulting in excessive concentrations in plant tissues and inducing oxidative damage. However, a better uptake regulation capacity of these ions and antioxidant protection may be associated with tolerance to salinity. The aim of the present study was to compare these mechanisms of tolerance to salt stress in two forage grasses: Urochloa brizantha cv. piatã (Hochst. ex A. Rich.) and Megathyrsus maximus cv. Tanzania (Jacq.) B.K. Simon and S.W.L. Jacobs. In Experiment I, the emergence, initial growth, and ionic balance of the grasses were analyzed when subjected to five NaCl levels (0, 0.6, 1.2, 1.8, and 2.4 g/kg of medium-texture sand). Na+ and K+ ion contents in plant tissues were determined using a flame photometer and the Cl- content was determined by titration with silver nitrate. Salt stress reduced the growth of both cultivars. However, the survival of the Piatã cultivar was severely affected at the highest salinity levels and this cultivar accumulated more Na+ and Cl- in its tissues than the Tanzania cultivar. A second experiment was designed involving the application of stress in a nutritive solution to determine whether these responses would be exhibited in other phases of plant development and to understand the role of the root system in the exclusion of toxic ions and other adaptation mechanisms. The grasses were subjected to salt stress with 120 mM NaCl starting on the twentieth day after sowing and collected after 10 and 20 days of exposure to stress. The following were analyzed at each collection time: length and fresh weight of leaves, stems, and roots; Na+, K+, Cl-, and total N ions; proline, soluble sugars, starch, and soluble protein contents; oxidative damage; the activity and isoforms of antioxidant enzymes (catalase, guaiacol peroxidase, and superoxide dismutase). The results indicate that the Tanzania cultivar has more efficient mechanisms for controlling the accumulation of Na+ and Cl- ions in shoot tissues, which was most evident after tem days of exposure to stress. K+ levels were reduced in the shoot tissues of the Piatã cultivar after 10 days of exposure to stress, whereas reductions in the Tanzania shoot tissues were first observed in the stems after the twentieth day of exposure to salinity. Total N levels decreased significantly in both cultivars, with the greatest reduction in the Piatã cultivar after 10 days of exposure to stress. Photosynthetic pigment levels were severely and similarly affected in both species. Proline accumulated more in Piatã tissues at both exposure times. Soluble sugars accumulated in the leaves of both species, with particular increases in fructose and sucrose in Piatã leaves after 10 days of exposure to salinity. Salinity induced the greater accumulation of malondialdehyde in Piatã leaves than Tanzania leaves. Superoxide dismutase and peroxidase activity increased in the leaves and roots of both species, whereas catalase activity increased in all Piatã tissues and only the roots in the Tanzania cultivar. The analysis of activity in gel electrophoresis (zymograms) confirmed the behavior of the enzymes and revealed the induction of specific isoforms under stress conditions. Principle component analysis revealed that mechanisms associated with roots (sodium content, guaiacol peroxidase activity, and superoxide dismutase activity) and leaves (length and glucose content) determine the tolerance of the Tanzania grass to salt stress. Conversely, variables in Piatã leaves (chloride, proline, and malondialdehyde) are related to the sensitivity of this cultivar to salt stress. The results demonstrate contrasting tolerance to salt stress in the two species. The greater tolerance of the Tanzania grass is due to the activation of sodium exclusion mechanisms, which involve strengthening the root systems and glucose-mediated osmoregulation.
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