Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Biologia Molecular

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Desenvolvimento de Nested-PCR para identificação do grupo Apicomplexa e de espécies de Plasmodium spp. que causam infecção humana
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-08-09) Souza, Maria Fernanda Bezerra de; Lanza, Daniel Carlos Ferreira; http://lattes.cnpq.br/6851351991421755; http://lattes.cnpq.br/2541212177120399; Guedes, Paulo Marcos da Matta; Moreira, Patrícia de Abreu; http://lattes.cnpq.br/3453951631458342
As doenças causadas por protozoários do grupo Apicomplexa tem alta prevalência no Brasil e, muitas vezes, a identificação desses organismos não é simples, o que dificulta o diagnóstico. Dentro do grupo Apicomplexa, temos o gênero Plasmodium, que compreende o grupo de causadores da malária, uma das doenças parasitárias que causa o maior número de óbitos mundialmente. Atualmente, sete espécies do gênero Plasmodium são observadas infectando seres humanos: Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale, Plasmodium knowlesi, Plasmodium cynomolgi e Plasmodium simium. A identificação desses protozoários ainda é um desafio, sobretudo quando se pretende identificar no nível de espécie. Nesse contexto, por meio do presente trabalho, foram desenvolvidos dois novos sistemas: (1) uma nested-PCR para identificação de Apicomplexa com base no marcador 18S rDNA, e (2) uma nested-PCR para identificação das principais espécies de Plasmodium que ocorrem no Brasil. O sistema para identificação de Apicomplexa foi validado primeiramente in silico e foram identificadas regiões no gene para 18S rDNA que permitiram discriminar os principais elementos desse grupo. Para validação in vitro foram utilizadas amostras contendo DNA humano, de P. falciparum e Toxoplasma gondii. O sistema desenvolvido foi comparado aos sistemas de marcadores utilizados internacionalmente como referência. Os iniciadores usados na PCR para detecção dos Apicomplexa não amplificaram o DNA humano, o que permitiu maior sensibilidade e especificidade quando comparados aos iniciadores referência. Uma vez finalizado o desenvolvimento do sistema para identificação do grupo Apicomplexa, iniciou-se o desenvolvimento de um sistema que permitisse a discriminação dentro do gênero Plasmodium. Para isso, em uma abordagem inicial in silico, foram selecionados marcadores que pudessem discriminar as diferentes espécies de Plasmodium que causam malária humana, por meio dos bancos de dados GenBank e plasmoDB, e os dados foram processados em programas para o alinhamento e comparação entre as sequências como o MAFFT e o Geneious. O gene escolhido como marcador molecular para o Plasmodium foi o Merozoite Surface Protein 1 (MSP1). O conjunto dos iniciadores para identificação de Plasmodium foi construído de forma a produzir amplicons de tamanhos diferentes para cada uma das seis espécies, possibilitando a identificação das seis espécies de Plasmodium (P. vivax, P. falciparum, P. malariae, P. ovale, P. knowlesi e P. cynomolgi) sem a necessidade de sequenciamento. A nested-PCR para identificação do P. vivax e P. falciparum foi validada in vitro por meio dos testes de limite de detecção, gradiente da temperatura de anelamento e teste de especificidade. Os iniciadores específicos para P. vivax e P. falciparum foram validados por meio da verificação da amplificação, a partir de amostras de cultura de células infectadas e de pacientes. As nested-PCR foram eficientes para discriminação entre P. vivax e P. falciparum, e considera-se que elas poderão ser ferramentas úteis para o diagnóstico da malária no Brasil. Dessa forma, sugere-se a aplicação conjunta do sistema para o alvo 18S rDNA, que poderá ser usado como uma triagem inicial visando a detecção dos parasitos do grupo Apicomplexa, seguida da utilização do alvo MSP1 para determinação da espécie de Plasmodium.
Caracterização química e efeito preventivo do extrato hidroetanólico liofilizado do cladódio de Cereus jamacaru P.DC. (Mandacaru) em modelo experimental de doença inflamatória intestinal
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-28) Melo, Nadja Maria da Costa; Guerra, Gerlane Coelho Bernardo; Araújo, Daline Fernandes de Souza; 04748892463; http://lattes.cnpq.br/4876007142880494; http://lattes.cnpq.br/5677318431530876; http://lattes.cnpq.br/0184785975512819; Morais, Ana Heloneida de Araújo; http://lattes.cnpq.br/1233944493334651; Damasceno, Renan Oliveira Silva; http://lattes.cnpq.br/7699067518129569
As doenças inflamatórias intestinais (DII) são patologias crônicas inflamatórias associadas a alterações genéticas e fatores ambientais. Os medicamentos disponíveis para o tratamento, podem provocar efeitos adversos, mostrando a necessidade de busca por novas estratégias terapêuticas. Destacam-se os alimentos ricos em compostos bioativos, com atividade anti-inflamatória como Cereus jamacaru P. DC. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o perfil físico-químico, fitoquímico e efeito anti-inflamatório do Extrato Hidroetanólico Liofilizado do cladódio de Cereus jamacaru P.DC. (mandacaru) em modelo experimental de doença inflamatória intestinal aguda induzido por DNBS. Os cladódios do mandacaru foram coletados na cidade Jucurutu/RN, retirados os espinhos, cortados, secos e triturados, passando pormacerações com etanol e água, obtendo o Extrato Hidroetanólico Liofilizado de Cereus jamacaru (EHCJ). A fitoquímica do EHCJ foi realizada por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas para avaliar a presença de compostos fenólicos. No estudo da atividade anti-inflamatória intestinal foram utilizados Rattus norvegicus (Wistar) (n = 8/grupo), peso 230 ± 20 g distribuídos aleatoriamente, nos grupos: controle normal, DNBS, sulfassalazina 250 mg/Kg e EHCJ (50, 100 e 200 mg/Kg/dia). Foram avaliados o Índice de atividade da doença (IAD), sinais preliminares de toxicidade aguda, macroscópicos, microscópicos, compostos voláteis e os ácidos graxos presentes no material fecal. Ademais, marcadores inflamatórios como dosagem da mieloperoxidase (MPO), a expressão do gene da proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK), da proteína metaloproteínase 9 (MMP-9) e do gene e da proteína do fator kappa B (NF-κB p65); dosagens de citocinas (TNF-α, IL-10 e IL-1β); avaliação do estresse oxidativo pela dosagem do malondialdeido (MDA) e glutationa reduzida (GSH); integridade da barreira intestinal por meio da expressão do gene ocludina (OCL), expressão das proteínas mucina 2 (MUC-2) e zôna de oclusão (ZO-1) todos em tecido colônico. Na fitoquímica foram identificados os compostos derivados do ácido benzoico, sacarídeo, Kampferol-3- O-dirhamnosil-hexosideo, Isorhamnetina-3-O-dirhamnosilglicosídeo, Kaempferol-3-O- rutinosídeo, Isorhamnetina-3-O-rutinosídeo e o Ácido oxodi- hidroxi-octadecenóico. Por meio da GC-MS dos materiais fecais identificou-se dezoito compostos, sendo eles ácidos graxos, hidrocarbonetos, esteróis e fenol. No modelo de colite, o EHCJ em todas as doses testadas foi capaz de provocar quimioprevenção observada por meio do IAD (p <0,05). Ainda, protegeu contra os danos colônicos induzidos pelo DNBS com menor escore do dano macroscópico (p<0,05). O EHCJ promoveu menor atividade da MPO (p<0,05), menor atividade do MDA (p<0,01) e maiores níveis de GSH (p<0,05) para todas as doses testadas. O EHCJ ainda provocou menores níveis teciduais das citocinas TNF-α (p<0,0001) e IL- 1β (p<0,05) e maiores de IL-10 na dose de 200 mg/Kg (p<0,01). O efeito preventivo também foi demonstrado pela maior expressão do gene OCL e menor expressão dos marcadores das vias MAPK (p<0,01) e NF-κB p65 (p<0,0001) no cólon. As análises histopatológicas mostraram que o EHCJ apresentou menor densidade do infiltrado (p<0,001) e a imuno-histoquímica exibiu maior imunorreatividade para MUC-2 (p<0,01) e ZO-1 (p<0,05) e menor para as proteínas NF-κB p65 (p<0,05) e MMP-9 (p<0,05). Dessa forma, os resultados pré-clínicos indicam que o EHCJ é benéfico na quimioprevenção da colite, podendo, no futuro se tornar uma alternativa no tratamento da DII humana.
Avaliação dos efeitos bioquímicos e histopatológicos da suplementação de creatina: estudo pré-clínico com modelo de diabetes tipo I induzida por estreptozotocina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-10-25) Gonçalves, Meline Gomes; Lima, João Paulo Matos Santos; https://orcid.org/0000-0002-6113-8834; http://lattes.cnpq.br/3289758851760692; http://lattes.cnpq.br/6932874648532542; Abreu, Bento João da Graça Azevedo; https://orcid.org/0000-0001-8010-806X; http://lattes.cnpq.br/1725848357337658; Araújo, Diego Neves
Diabetes Mellitus (DM) é uma doença crônica metabólica de prevalência crescente em todo o mundo. Pesquisas são realizadas constantemente na tentativa de amenizar as complicações do DM e aumentar a qualidade de vida dos portadores. A creatina é um suplemento nutricional que vem sendo estudado para esse fim devido às suas capacidades antioxidantes e hipoglicemiantes. Entretanto, não há estudos que relatam o efeito da creatina tanto no metabolismo quanto nos tecidos que podem ser afetados na DM do tipo I (DMI). Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da suplementação de creatina sobre os sinais clínicos, os parâmetros bioquímicos e histopatológicos do pâncreas e rins em ratos com DM induzida por estreptozotocina (STZ). Foram utilizados 32 ratos Wistar, divididos em quatro grupos aleatoriamente, contendo oito animais cada (n=8): (C) animais normoglicêmicos sem suplementação de creatina, (CCr) animais normoglicêmicos com suplementação de creatina, (D) animais diabéticos induzidos com STZ sem suplementação de creatina e (DCr) animais diabéticos induzidos com STZ e suplementados com creatina. Os grupos D e DCr receberam dose única de STZ (40 mg/kg, via i.p.) para indução da diabetes. Os grupos CCr e DCr receberam a suplementação de creatina por meio da ração isocalórica em duas fases (saturação, cinco dias antes da indução do DMI, e manutenção durante os 35 dias de experimento, com 13% e 2% de creatina respectivamente). A fim de avaliar os sinais clínicos da doença foram mensurados o consumo de água e de ração diariamente bem como o peso corporal semanalmente. Após a anestesia e eutanásia dos animais, o sangue e os órgãos foram coletados e armazenados para a análise de parâmetros bioquímicos [glicemia de jejum, creatinina, ureia sérica, aspartato transaminase (AST) e aspartato aminotransferase (ALT)] e morfológicos dos tecidos pancreático e renal dos animais. Observou-se, além da hiperglicemia durante todo o experimento, polidipsia, polifagia e diminuição do peso corporal nos animais diabéticos induzidos por STZ. A suplementação de creatina foi capaz de reduzir nos animais com DMI a glicemia (p<0,05), as concentrações séricas de ureia e de ALT do grupo DCr quando comparado ao grupo D (p<0,01). Avaliou-se histomorfometricamente o tecido pancreático, onde foi observado que os animais do grupo DCr não apresentaram diferença estatística em relação aos animais do grupo C e CCr (p>0,05). Nesse mesmo grupo (DCr), os animais apresentaram aumento da área das ilhotas em relação ao grupo D (p<0,01). Para o tecido renal os animais do grupo DCr apresentaram redução significativa na contagem de glomérulos renais em comparação aos outros grupos experimentais (p<0,05). Quanto às áreas glomerulares, os animais do grupo DCr foram semelhantes aos grupos C e CCr, enquanto os animais do grupo D apresentaram menores áreas dos glomérulos renais (p<0,05). A suplementação de creatina em ratos diabéticos induzidos por STZ apesar de ter atenuado os parâmetros bioquímicos de glicemia, ureia e AST, como também apresentado uma manutenção e proteção da histomorfometria pancreática, não foi capaz de causar efeitos benéficos ao grupo DCr quanto às consequências teciduais da DM. Ao contrário, o CCr apresentou características histopatológicas referentes à danos teciduais tanto de pancreatite quanto de necrose tubular renal. Portanto, a suplementação de creatina pode ser prejudicial nesse inédito arquétipo experimental. Portanto, mais investigações são necessárias para somar evidências quanto aos seus efeitos morfológicos e metabólicos.
Aspectos funcionais de peptídeos vegetais com efeito anti-inflamatório na obesidade e avaliação estrutural do inibidor de tripsina kunitz de sementes de tamarindo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-10-25) Medeiros, Amanda Fernandes de; Morais, Ana Heloneida de Araújo; Maciel, Bruna Leal Lima; 96256192320; http://lattes.cnpq.br/5790541670952158; http://lattes.cnpq.br/1233944493334651; http://lattes.cnpq.br/9221417221401426; Oliveira, Hermógenes David de; http://lattes.cnpq.br/4151792037839111; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; http://lattes.cnpq.br/2929963416385218; Machado, Richele Janaina Araújo; http://lattes.cnpq.br/1352905640097175; Lima, Severina Carla Vieira Cunha; http://lattes.cnpq.br/8818927353248941
A inflamação subclínica no sobrepeso e na obesidade altera diversas vias metabólicas, com reforço positivo para o acúmulo de mais tecido adiposo e alteração no metabolismo energético. Diversos estudos têm avaliado o efeito anti-inflamatório e imunomodulador de proteínas hidrolisadas e peptídeos vegetais, sendo necessário, contudo, explorar os mecanismos de ação desses efeitos. Dessa maneira, no primeiro capítulo desta tese, foi apresentada na revisão narrativa a compreensão dos mecanismos de ação de proteínas hidrolisadas e peptídeos vegetais sobre a inflamação acometida pelo excesso de tecido adiposo. Para isso, realizou-se uma busca nas bases de dados, selecionando estudos que envolviam vias e respostas metabólicas alvos de proteínas hidrolisadas ou peptídeos de origem vegetal. Viu-se que os mecanismos perpassam a inibição da via NF-B, redução do estresse oxidativo, estímulo à via da PI3K-AKT e de enzimas relacionadas com a detoxificação (superóxido dismutase e catalase), assim, culminando na redução de citocinas e adipocinas inflamatórias, bem como a polarização de macrófagos para o fenótipo M2. No segundo capítulo foram apresentados os estudos in vitro e de simulação computacional (in silico) com o inibidor de tripsina purificado de sementes de tamarindo (Tamarindus indica L.) (ITTp). Essa proteína tem sido estudada in vitro e em estudos préclínicos para o tratamento da obesidade, de suas complicações e de comorbidades associadas. O ITTp foi sequenciado de novo por MALDI-TOF/TOF, foi obtida a sua modelagem por homologia e avaliada a interação com a enzima tripsina (PDB ID 2PTN) por meio de simulação de dinâmica molecular (DM) em condições controladas de temperatura, pressão e presença de água. Foram identificados 75 resíduos de aminoácidos adicionais da sequência do ITTp. A modelagem por homologia foi realizada pelo CONCOORD e validada pelo MolProbity e as quatro melhores conformações da modelagem foram submetidas à DM. A conformação n° 287 do modelo nº 56 foi selecionada, considerando a análise RMSD e a energia de interação (-301,0128 kcal.mol1 ). Os resíduos Ile (54), Pro (57), Arg (59), Arg (63) e Glu (78) do ITTp apresentaram menor energia de interação e por isso maior interação com a enzima tripsina (PDB ID 2PTN). Dentre esses, os resíduos de Arg (59 e 63) estavam, principalmente, envolvidos em seu mecanismo de ligação de modo eletrostático. Esses resultados favorecem a continuidade de estudos com o ITTp para aplicações em estudos pré-clínicos e clínicos na área de saúde, visando contribuir no controle de graves problemas de saúde pública, como a obesidade. Por fim, considerando os potenciais alvos moleculares terapêuticos apontados nas vias metabólicas inflamatórias para peptídeos vegetais no tratamento da obesidade, revelados por meio da revisão narrativa, além do sequenciamento, modelagem e dinâmica molecular do ITTp com a tripsina, por meio dos estudos in silico, esta tese aprofunda os conhecimentos sobre o ITTp e gera suporte para estudos futuros.
Efeitos da exposição e da retirada da sacarose sobre comportamento relacionado à depressão em ratos adolescentes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-11-11) Oliveira, Juliete Tavares de Arruda; Rachetti, Vanessa de Paula Soares; http://lattes.cnpq.br/1524215726056886; http://lattes.cnpq.br/6521682525320469; Soares, Bruno Lobão; http://lattes.cnpq.br/3124118595692286; Bortoli, Valquíria Camin de; http://lattes.cnpq.br/3992098322056730
O açúcar refinado (sacarose) é muito versátil e barato, podendo estar em várias receitas. Uma dieta rica em açúcar pode ter consequências negativas, como a obesidade e o diabetes, e sua retirada pode promover alterações comportamentais, tais como a compulsão. O objetivo desta pesquisa foi o de testar a hipótese de que a retirada da sacarose favorece a comportamentos relacionados à depressão. Para tal, foram utilizados ratos Wistar de 30 dias provenientes do Biotério do Centro de Biociências- UFRN, que receberam água e ração ad libitum e foram submetidos ao paradigma de escolha de duas garrafas com 250 ml de água e/ou sacarose a 5% (grupo sacarose) por 16 dias, seguido de sua retirada de 72h a 96h (grupo retirada curto prazo) ou 22 a 23 dias (grupo retirada longo prazo). Animais do grupo controle, sacarose, retirada curto prazo e retirada longo prazo foram submetidos ao teste do campo aberto 72h e 22 dias após a substituição de sacarose por água para os grupos retirada curto e longo prazo, respectivamente. Vinte e quatro horas após o teste no campo aberto, todos os grupos foram submetidos ao teste do nado forçado. Os dados aqui obtidos não evidenciaram efeitos comportamentais da exposição ou da retirada em curto e longo prazo da sacarose no teste de nado forçado, assim como não ouve diferenças estatísticas nos resultados do parâmetro de locomoção no teste de campo aberto. Dessa forma concluímos que a exposição e retirada em curto e longo prazo da sacarose não foram capazes de gerar comportamento do tipo depressivo em ratos adolescentes.
Efeitos da exposição e retirada da sacarose sobre comportamentos relacionados à ansiedade em ratos adolescentes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-11-12) Silva, Rodrigo Thiago da; Rachetti, Vanessa de Paula Soares; http://lattes.cnpq.br/1524215726056886; Schiavon, Manuela dos Santos Carvalho; http://lattes.cnpq.br/2637093640078272; Lima, Ramón Hypolito
A adolescência é um período crítico para o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC) e processos de plasticidade neuronal podem ser sensíveis a desafios ambientais. Evidências mostram que a exposição à sacarose pode afetar o desenvolvimento encefálico de ratos, promovendo, inclusive, alterações comportamentais. O objetivo deste trabalho foi o de testar a hipótese de que a exposição e a retirada da sacarose alterem comportamentos relacionados à ansiedade, em ratos adolescentes. Ratos Wistar de 30 dias provenientes do Biotério do Centro de Biociências – UFRN receberam água e ração ad libitum durante todo o período de experimentação. Animais dos seguintes grupos experimentais foram submetidos ao teste do labirinto em cruz elevado (LCE) durante 5 minutos, individualmente: grupo controle (animais que receberam água como fonte de líquido durante todo experimento), grupo sacarose (animais que receberam sacarose 5% como fonte adicional de líquido por 16 dias, tendo acesso à sacarose até o dia do teste no LCE), grupo retirada curto prazo (animais que receberam sacarose 5% como fonte adicional de líquido por 16 dias, sendo a sacarose substituída por água48 horas anteriores ao teste no LCE) e grupo retirada longo prazo (animais que receberam sacarose 5% como fonte adicional de líquido por 16 dias, sendo a sacarose substituída por água 21 dias anteriores ao teste no LCE). Vinte e quatro horas após o teste no LCE, os animais de todos os grupos experimentais foram submetidos ao teste do campo aberto. Os resultados mostraram que a exposição, bem como a retirada da sacarose em ratos adolescentes não alteraram comportamentos relacionados à ansiedade no LCE e no teste do Campo Aberto. Este estudo sugere que o consumo de sacarose por 16 dias e sua retirada não favorece a expressão comportamental do tipo ansiosa em ratos adolescentes submetidos a testes comportamentais amplamente empregados na pesquisa básica em Psicofarmacologia.
Terbufós (Organofosforado) em dípteros de importância forense: uma abordagem biológica e bioespectroscópica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-15) Jales, Jéssica Teixeira; Gama, Renata Antonaci; Rachetti, Vanessa de Paula Soares; 28762725807; http://lattes.cnpq.br/1524215726056886; http://lattes.cnpq.br/0179756405650744; http://lattes.cnpq.br/7465320287091808; Bellini, Bruno Cavalcante; http://lattes.cnpq.br/8609476121598138; Souza, Carina Mara de; http://lattes.cnpq.br/9087347247597057; Queiroz, Margareth Maria de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/9360088536183208; Andrade Neto, Valter Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/4863082845974813
A entomotoxicologia estuda o efeito e a detecção de substâncias químicas em insetos de importância médico-legal, agrícola e ambiental, sendo crucial para a correta estimativa do intervalo e causa morte de carcaças e cadáveres em decomposição; monitoramento e controle do uso de toxicantes. Dentre os químicos de importância médico-legal, o Terbufós (Organofosforado) é frequentemente associado a casos de intoxicação no Brasil e no mundo. Assim, esse trabalho busca compreender o efeito do Terbufós: i. na decomposição de carcaças de rato, e na composição e estrutura das assembléias de dípteros sarcossaprófagos associados a carcaças intoxicadas com diferentes doses do composto; ii. no processo de colonização de carcaças e suas implicações para o cálculo do intervalo pós-morte mínimo (IPMm); iii. no comportamento de movimentação e mobilidade de dípteros necrófagos e suas implicações como evidências entomológicas, bem como iv. avaliar o infravermelho médio (ATR-FTIR) como alternativa para detecção da intoxicação por Terbufós em larvas provenientes de ratos intoxicados. Para isso, ratos Wistar fêmeas receberam, via gavagem, 200uL de Terbufós (5 mg/kg, 10 mg/kg ou 20 mg/kg) ou água destilada (controle) e, após 30 minutos, foram eutanasiados por deslocamento cervical e distribuídos em armadilhas suspensas para decompor em condições ambientais. A decomposição foi acompanhada diariamente, com registro fotográfico e coleta de dipterofauna visitante e colonizadora, até a fase seca. As larvas dispersantes também foram utilizadas para análise de comportamento e coleta de espectros. Os dados coletados mostraram que o Terbufós acelerou a decomposição das carcaças intoxicadas com 10 mg/kg em 24h, alterou a composição e estrutura da dipterofauna visitante e colonizadora, e o comportamento dos imaturos intoxicados com altas doses de Terbufós. Além disso, o ATR-FTIR com análise multivariada diferenciou os grupos analisados através dos resíduos de fosforilação proteica, estiramento de fosfato e proteínas, especialmente quando o modelo GA-LDA foi utilizado. Este trabalho fortalece, a partir de uma abordagem multidisciplinar, a importância de estudos entomotoxicológicos para avaliação de evidências e pode auxiliar em processos investigativos com suspeita de intoxicação por organofosforados.
Floração em cana-de-açúcar - desvendando o papel da HINT1 e Subtilase
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-21) Morais, Emanoelly Roberta de Carvalho; Scortecci, Katia Castanho; Medeiros, Nathalia Maíra Cabral de; http://lattes.cnpq.br/1130922293513012; https://orcid.org/0000-0002-4690-2785; http://lattes.cnpq.br/4808910380593455; https://orcid.org/0000-0003-1726-5331; http://lattes.cnpq.br/4263101789342611; Meneses, Carlos Henrique Salvino Gadelha; Golbert, Daiane Cristina Ferreira
O processo de floração é uma etapa crítica que promove a transição do ápice meristemático vegetativo para ápice meristemático reprodutivo e, consequentemente, o desenvolvimento das estruturas florais e das sementes. Essa transição é orquestrada por diferentes sinais externos e internos que vêm sendo caracterizados em diferentes plantas como os modelos Arabidopsis thaliana, Oryza sativa e Zea mays. Nas plantas de cana-de-açúcar, o processo de floração não é muito conhecido, mas sabe-se que a transição do ápice meristemático vegetativo para reprodutivo tem um forte impacto na produção do suco, açúcar e álcool. Devido a este aspecto, este trabalho está associado com a caracterização de uma sequência que apresenta homologia à proteína HINT e foi identificada anteriormente por meio de bibliotecas subtrativas do grupo de pesquisa. Este trabalho visa a compreensão do papel desta proteína em canade-açúcar e em outras plantas utilizando algumas ferramentas de bioinformática. Verificou-se que estas sequências são conservadas em plantas e se separam em dois grandes ramos: monocotiledôneas e dicotiledôneas. Os dados obtidos com a modelagem mostraram que a ScHINT pode ser uma proteína funcional, pois apresenta os sítios de ligação importantes para sua atividade catalítica. Uma segunda proteína, ScSUBTILASE, foi caracterizada neste trabalho e já havia sido identificada anteriormente num ensaio de proteína-proteína por meio da metodologia de dois-híbridos. Foi verificado que a proteína ScSUBTILASE também é conservada em plantas, e a modelagem mostrou que ela também pode ser funcional pela estrutura obtida e pelos sítios catalíticos identificados. Nos ensaios de dois híbridos foi identificado uma terceira proteína com homologia a PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE. Foi realizado a modelagem e foi observado que essa também deva ser funcional. Os resultados obtidos com os interactomas para as proteínas HINT, SUBTILASE e PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE no modelo Arabidopsis mostraram que estas sequências estão associadas a resposta da produção de EROs. Com base nos resultados apresentados e nos dados da literatura, pode-se propor que ScHINT e ScSUBTILASE podem ter o papel de manter o nível de EROs no ápice meristemático durante o processo de transição. Os resultados obtidos com plantas transgênicas de Nicotiana tabacum contendo cassetes de superexpressão nas orientações senso e anti-senso para ScHINT1 reforçam a proposta que ScHINT esteja associada ao processo de floração.
Potencial biotecnológico de bactérias isoladas a partir de consórcios provenientes de água de produção em reservatórios de petróleo no Brasil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-22) Castro, Jenielly de Noronha Ferreira de; Lima, Lucymara Fassarella Agnez; http://lattes.cnpq.br/1083882171718362; http://lattes.cnpq.br/4357187902075718; Uchôa, Adriana Ferreira; http://lattes.cnpq.br/6644671747055211; Sousa Júnior, Francisco Canindé de; http://lattes.cnpq.br/3721560802857426; Passaglia, Luciane Maria Pereira; http://lattes.cnpq.br/3496070172209437; Vainstein, Marilene Henning; http://lattes.cnpq.br/1152828531273019
Durante os processos extrativos de petróleo e gás ocorre também a formação da água de produção, que é composta por matéria orgânica e inorgânica, além de microrganismos. A microbiota desse ambiente, adaptada a condições extremas, apresenta grande potencial para aplicação em processos biotecnológicos, tais como a biorremediação e/ou MEOR (Microbial Enhance Oil Recovery). Dentro desse contexto, este estudo visou o isolamento, identificação e caracterização de bactérias provenientes de três consórcios, previamente obtidos a partir de água de produção. Um total de 16 bactérias foram isoladas, sendo quinze delas selecionadas para a caracterização metabólica a partir de ensaios funcionais. Os isolados foram selecionados de acordo com a capacidade de utilizar hidrocarbonetos como fonte de carbono. Para isso, curvas de crescimento foram elaboradas utilizando meio mínimo suplementado com petróleo como única fonte de carbono. Considerando avaliar a degradação de hidrocarbonetos, o teste com indicador redox 2,6 - DCPIP (2,6-Dichlorophenolindophenol) foi empregado e ensaios como o Índice de Emulsificação, colapso da gota e dispersão do óleo foram aplicados para avaliação da produção de biossurfactantes/bioemulsificantes. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de degradação confirmaram a capacidade de quinze isolados utilizarem o petróleo e outros hidrocarbonetos como única fonte de carbono. Os testes realizados para produção de biossurfactantes confirmaram a capacidade desses 15isolados em produzir biossurfactantes e/ou formar emulsão. Com base na sequência do gene 16S os isolados foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus pumillus/safensis, Acinetobacter baumanii, Staphylococcus cohnii, Ochrobactrum e Citrobacter amalonaticus. Dentre os isolados, quatro foram selecionados e tiveram seus genomas sequenciados, sendo identificados como Bacillus safensis (2), Ochrobactrum (1) e Acinetobacter baumanii (1). O isolado AP1BH01-1, classificado como membro do gênero Ochrobactrum, foi designado como uma nova espécie, uma vez que ele não se agrupa com outra espécie do gênero. Os genomas dos isolados sequenciados apresentaram grande diversidade de genes cujos produtos estão envolvidos na degradação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, bem como genes codificadores de proteínas envolvidas na síntese de biossurfactantes e bioemulsificantes. Diversos genes relacionados a produtos que conferem resistência a metais pesados também foram identificados. Os dados obtidos através dos ensaios funcionais e mineração do genoma dos isolados revelaram perfis promissores em processos de degradação de hidrocarbonetos e produção de biossurfactantes para aplicação em biorremediação de ambientes contaminados com hidrocarbonetos e/ou aplicação em MEOR para melhorar a extração em poços maduros.
Influência da cafeína no perfil proteico e na viabilidade celular de Escherichia coli e potencial adjuvante para antibióticos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-24) Carelli, Gabriella Silva Campos; Santos, Elizeu Antunes dos; http://lattes.cnpq.br/6762251930590306; http://lattes.cnpq.br/3384152759391301; França, Anderson Felipe Jácome de; http://lattes.cnpq.br/6032490085835412; Soeiro, Vinícius Campelo
A cafeína é uma substância encontrada em mais de 100 espécies de plantas. Além dos seus efeitos neuroestimulantes, sua atividade antimicrobiana já foi comprovada pela ciência, seja de forma isolada ou em combinação com antibióticos. As terapias combinadas entre compostos naturais e antibióticos tem sido uma estratégia eficaz no combate a resistência bacteriana. Nesse âmbito, o objetivo deste trabalho foi testar a influência da cafeína no perfil proteico e na viabilidade celular de Escherichia coli e seu potencial adjuvante para antibióticos in vitro. A princípio foi determinada a concentração de cafeína a ser utilizada no presente estudo, onde evidenciou-se que uma concentração de 0,20 mg/mL permite o crescimento bacteriano parcial, sem inviabilizar totalmente as células. Para realizar a extração das proteínas de E. coli foram comparados dois métodos distintos, um com acetona p.a e outro com pérolas de vidro, ao analisar a SDSPAGE e as densitometrias da extração, concluiu-se que o método com acetona foi o mais satisfatório. Para os demais ensaios foram cultivadas três gerações da bactéria. As cepas bacterianas cultivadas com cafeína apresentaram alterações no perfil proteico quando comparadas aquelas cultivadas na ausência desta substância, este fato foi constatado através de SDS-PAGE e densitometrias óptica. Após concluir que a cafeína teve influência no perfil proteico da bactéria estudada, testou-se seu potencial como adjuvante dos antibióticos ampicilina e estreptomicina, os resultados do ensaio de adjuvância demonstraram que a cafeína foi mais eficaz quando combinada com a ampicilina, reduzindo a concentração inibitória mínima deste antibiótico de 0,250 mg/mL para 0,125 mg/mL. Avaliados conjuntamente, os dados encontrados sugerem que a cafeína, isolada ou em combinação com à ampicilina, é uma candidata potencial para aplicações em terapias antibacterianas.
Extratos de Tephrosia toxicaria (Sw.) Pers.: prospecção de atividades Anti-Aedes, antioxidante, antimicrobiana e leishmanicida, e biossegurança
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-25) Silva, Giulian César da; Uchoa, Adriana Ferreira; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-2252-1221; http://lattes.cnpq.br/4651814546820796; https://orcid.org/0000-0002-3822-6502; http://lattes.cnpq.br/6644671747055211; https://orcid.org/0000-0002-4734-4228; http://lattes.cnpq.br/2134578884742038; Scortecci, Katia Castanho; https://orcid.org/0000-0002-4690-2785; http://lattes.cnpq.br/4808910380593455; Ximenes, Maria de Fátima Freire de Melo; http://lattes.cnpq.br/4231925509338101; Paiva, Patrícia Maria Guedes; Morais, Selene Maia de
Tephrosia toxicaria (Sw.) Pers. é uma leguminosa ocorrente na região Nordeste do Brasil que vem despertando atenção de pesquisadores ao servir como matriz para obtenção de inúmeras formulações adjuvantes às estratégias de manejo integrado de vetores e doenças, como extratos vegetais, devido a sua toxicidade seletiva e compatibilidade ambiental. A possibilidade de ampliar o repertório de opções de adjuvantes naturais estimulou o desenvolvimento da presente pesquisa, que teve por objetivo investigar o potencial bioativo e biossegurança de extratos aquosos e hidroetanólicos de sementes, raízes, caules e folhas de T. toxicaria. O primeiro capítulo desta tese trata de uma revisão bibliográfica do estado da arte atual sobre a utilização de inseticidas botânicos adjuvantes ao manejo integrado de vetores de arbovírus, com ênfase em espécies dos gêneros Aedes, Culex e Anopheles. O segundo capítulo da tese descreve a versatilidade dos extratos de T. toxicaria no controle de Aedes, destacando o extrato hidroetanólico de raízes (RHA) como o extrato larvicida mais promissor, demonstrando as menores concentrações letais para 50% (300 µg/mL) e 90% (840 µg/mL) das larvas de Aedes, observadas 24 h pós-exposição. Em testes de campo, RHA (840 µg/mL) comportou-se como um agente deterrente de oviposição, reduzindo a postura de ovos de Aedes em aproximadamente 90%. Além de manifestar propriedades inseticidas, RHA apresenta atividade antioxidante, principalmente no controle da homeostase de íons metálicos e restauração da atividade metabólica de células em condições de estresse oxidativo, sob baixas concentrações (100 µg/mL). Embora moléculas leishmanicidas também sejam expressas em RHA, sua solubilização foi menos acentuada, demandando uma concentração maior de extrato para inibir o crescimento de formas promastigotas de Leishmania amazonensis (IC50 = 3,53 mg/mL). No intervalo de concentrações de 1024 – 32 μg/mL, RHA não foi capaz de inibir o crescimento das cepas bacterianas e fúngicas investigadas. RHA concentra carboidratos, compostos fenólicos e proteínas, com massas moleculares estimadas entre 10 e 24 kDa. Análises proteicas sugerem a expressão de inibidores de proteases e lectinas em RHA. No intervalo de concentrações de 300 – 1 μg/mL, RHA não compromete o desenvolvimento inicial e biomassa de Lactuca sativa; e no intervalo de concentrações de 1000 – 1 μg/mL, RHA não compromete a atividade metabólica de HepG2 (CC50 = 2,68 mg/mL) e 3T3 (CC50 = 5,07 mg/mL). Os promissores efeitos bioinseticida e antioxidante, associados a ausência de eventos de toxicidade contra organismos não-alvo e linhagens celulares, sugerem T. toxicaria como um recurso natural a ser sustentavelmente empregado na obtenção de extratos com amplo uso biológico e farmacológico.
Nanopartículas de prata contendo xilanas: síntese, caracterização e avaliação do seu efeito imunomodulador e antibacteriano
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-06) Viana, Rony Lucas da Silva; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-2252-1221; http://lattes.cnpq.br/4651814546820796; http://lattes.cnpq.br/2739053256443663; Alves, Monique Gabriela das Chagas Faustino; https://orcid.org/0000-0002-9122-1073; http://lattes.cnpq.br/9570307530482830; Melo, Karoline Rachel Teodosio de; Silveira, Raniere Fagundes de Melo; Medeiros, Valquiria Pereira de
Nas últimas décadas o aumento da resistência bacteriana aos tratamentos convencionais fez com que houvesse uma busca incessante para novas alternativas de tratamento contra enfermidades causadas por esses microrganismos. Dentro desse contexto, progressos significativos foram alcançados no desenvolvimento de medicamentos baseados em nanotecnologia, a fim de combater/atenuar a resistência bacteriana. As nanopartículas, constituídas de prata (NANO) são apontadas como uma opção promissora nesse sentido, inclusive já vem sendo aplicadas em diferentes usos. Porém, seu uso na clínica médica tem uma menor dimensão, e isso vem impulsionando desenvolvimento de diferentes NANO mistas, que contêm, além da prata, uma porção orgânica na sua constituição, já que essa pode potencializar ou fornecer novas aplicabilidades as NANO. Isto vem estimulando, inclusive, a utilização de técnicas menos agressivas ao meio ambiente (síntese verde) para a síntese de NANO e os polissacarídeos são uma das moléculas orgânicas utilizadas com esse propósito. Xilana é uma hemi-celulose encontrada em diferentes vegetais e, por isso, muito abundante na natureza. Porém, há menos de uma dezena de trabalhos com NANO contendo xilanas, e nenhum avaliou seu efeito antimicrobiano. Diante deste cenário, neste trabalho foram sintetizadas NANO com diferentes xilanas extraídas do sabugo do milho (Zea mays). Para tal, a farinha do sabugo do milho solubilizado em NaOH 1,8M, foi submetido a ondas de ultrassom para se obter um extrato bruto rico em xilana (EBX), que posteriormente foi fracionado com adição de volumes crescentes de etanol PA. Foram obtidas seis frações etanólicas (FE’s), que após caracterização (teor de açúcar, proteínas, compostos fenólicos e composição monossacarídica), foram utilizadas para síntese verde de NANO (NANO EBX; NANO E0,3; NANO E0,4; NANO E0,8; NANO E1,4 e NANO E2,2). As NANO foram caraterizadas por espectroscopia UV-visível, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por dispersão de energia, dispersão de luz dinâmica e espectroscopia de infravermelho. Todas as NANO foram compostas essencialmente de prata e xilanas, apresentaram formato arredondado, tamanho médio entre 79,7 e 105,0 nm e estabilidade de 24 meses. Estas NANO não foram citotóxicas frente a fibroblastos (3T3) e macrófagos (RAW). Além disso, promoveram a redução da produção de óxido nítrico (ON) em macrófagos ativados por lipopolissacarídeo bacteriano. As diferentes NANO, aqui sintetizadas, também apresentaram atividade antibacteriana contra bactérias Gram-negativas (Escherichia coli – E. coli; Klebsiella pneumoniae produtora de carbapenemase – KPPC) com destaques para NANO EBX e NANO E1,4 que apresentaram concentração inibitória mínima (CIM) de 62,5 µg/mL frente a E. coli. Já para KPPC destaca-se NANO EBX, NANO E0,4; NANO E1,4 e NANO E2,2 que apresentaram o CIM de 250 µg/mL. Os dados aqui apresentados mostram o potencial biotecnológico das diferentes xilanas sob forma de nanopartícula com ação antibacteriana e imunomoduladora na produção de ON, futuros ensaios inclusive in vivo devem ser feitos para confirmar o potencial antibacteriano das diferentes NANO sintetizadas com EBX e as FE’s.
Influência do radônio e partículas alfa na oxidação do genoma e metilação das sequências LINE-1
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-10) Xavier, Luíza Araújo da Costa; Amaral, Viviane Souza do; https://orcid.org/0000-0002-9326-9054; http://lattes.cnpq.br/4440806451383783; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; https://orcid.org/0000-0003-2431-0479; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; Rohde, Cláudia; Navoni, Julio Alejandro; https://orcid.org/0000-0001-8715-0527; http://lattes.cnpq.br/4452348339839616; Sinigaglia, Marialva
O presente trabalho avaliou os efeitos genotóxicos e epigenéticos em indivíduos expostos naturalmente ao radônio (Rn) no interior de residências em Lajes Pintadas, Rio Grande do Norte, Brasil. Também foi investigado um efeito epigenético em ensaios in vitro com cultura de células expostas a diferentes doses de partículas alfa. Para tanto, foi conduzido um estudo observacional do tipo caso-controle com 224 indivíduos de Lajes Pintadas (grupo LP) e 65 indivíduos da cidade de Natal (grupo controle para o Rn). Foram coletadas amostras de sangue e urina dos participantes de ambas as cidades para realizar os seguintes ensaios: (a) testes bioquímicos de análises clínicas; (b) quantificação de 8-hidroxi-2’-deoxiguanosina (8-OHdG); (c) determinação do polimorfismo Ser326Cys no gene hOGG1; (d) quantificação de chumbo no sangue; (e) quantificação de citosinas metiladas (Cm) das sequências LINE-1 como bioindicadoras de metilação global do genoma das células sanguíneas dos participantes; além disso, todos os indivíduos recrutados foram entrevistados com um questionário a fim de coletar informações sociodemográficas, exposições ambientais e ocupacionais, estilo de vida e histórico de saúde geral. Como também foram feitas medições da concentração de Rn no interior das residências dos participantes de ambos os grupos. Nos experimentos in vitro, fibroblastos de pulmão humano foram expostos a 0 (controle), 0,25, 0,5 e 1 Gy de partículas alfa e logo em seguida, as células foram congeladas até o momento de analisar a %Cm na região promotora das sequências LINE-1. Este ensaio foi repetido para a progênie das células irradiadas. Considerando os resultados das análises in vivo, foi observado que os indivíduos expostos aos altos níveis de Rn interior apresentaram concentrações de 8-OHdG aproximadamente 1,5 vezes maiores do que os expostos a baixos níveis deste gás (valor-p < 0,01). Pessoas heterozigotas para o polimorfismo em hOGG1 tiveram concentrações significativamente menores de 8-OHdG em comparação com os homozigotos para o alelo selvagem, considerando a exposição aos mais altos níveis de Rn (a partir de 145 Bq/m3 ; valor-p < 0,05). A concentração média de chumbo sanguíneo entre os grupos controle e LP não apresentou diferença significativa: 1,15 ± 0,91 µg/dL e 1,66 ± 1,55 µg/dL, respectivamente, sendo esses valores abaixo do limite de 5 µg/dL estabelecido pelo Centro de Controle de Prevenção de Doenças dos Estados Unidos. A análise epigenética apontou que houve diferença significativa entre as médias de Cm em LINE-1 dos grupos – 50,23% ± 3,44 para o controle e 51,87% ± 2,96 para o grupo LP (valor-p < 0,001). Além disso, os níveis de Rn interior, as concentrações sanguíneas de chumbo e o sexo dos indivíduos foram fatores que influenciaram significativamente a média da %Cm das sequências LINE-1 dos participantes. Nos ensaios in vitro, foi observado que não houve diferença significativa entre as médias de %Cm segundo as distintas doses de partículas alfa aplicadas nas células. Pode ser concluído que elevados níveis de radiação ionizante natural provocam instabilidade no genoma por vias oxidativas e epigenéticas mesmo em células passageiras não-irradiadas.
Ensino híbrido gamificado de componentes curriculares de bioquímica com foco em sala de aula invertida
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-12) Souza Júnior, Airton Araújo de; Santos, Elizeu Antunes dos; https://orcid.org/0000-0003-4372-2161; http://lattes.cnpq.br/6762251930590306; http://lattes.cnpq.br/5983568041476035; Costa, Leandro Silva; Alves, Monique Gabriela das Chagas Faustino; Câmara, Rafael Barros Gomes da; https://orcid.org/0000-0001-5109-1991; http://lattes.cnpq.br/9200036511632745; Galembeck, Eduardo
Diante de uma realidade de ensino de bioquímica, que é permeada pelo adensamento dos conteúdos, complexidade interdisciplinar, e agravada por uma abordagem exclusiva ou excessivamente expositiva, torna-se cada vez mais necessário avaliar propostas metodológicas que mitiguem esse cenário. Assim, nesta tese o principal objetivo foi desenvolver uma proposta de trabalho de Ensino Híbrido Gamificado, baseado na Sala de Aula Invertida (SAI), em componente curricular de bioquímica, avaliando o desempenho acadêmico dos alunos, o interesse e engajamento dos alunos na disciplina, os elementos metodológicos da proposta, a gamificação e, por fim, os ganhos nas habilidades cognitivas, sociais e socioemocionais. Para tanto, foi realizada uma pesquisa de caráter exploratório, através do método de intervenção pedagógica, com uma abordagem qualitativa e quantitativa. A proposta foi aplicada em dois componentes curriculares de bioquímica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), para os cursos de Ciências Biológicas, nos períodos de 2016.2 e 2017.1, e de medicina, nos períodos de 2018 e 2019, ao todo 179 alunos participaram desse estudo. A pesquisa analisou os dados de dois designs de aula: a aulas tradicionais (expositivas convencionais) e aulas híbridas (AH), que foram divididas em momentos online e momentos presenciais, com objetivos que se combinavam nos dois momentos. Para os momentos online, foram utilizadas videoaulas e para os momentos presenciais foram aplicados objetos educacionais produzidos a partir da Taxonomia de Bloom. Todo o processo foi gamificado com um sistema de pontos (ranking), formação de times em uma lógica cooperativa e de conquistas de benefícios (sistema de recompensas). Os resultados mostraram que a maioria dos alunos teve um desempenho acadêmico melhor e declarou aumento do seu interesse pela disciplina, afirmando que a aprendizagem foi melhor nas aulas híbridas que nas aulas tradicionais. Ademais, a gamificação teve avaliação positiva e acabou promovendo o aumento do engajamento dos alunos. Além disso, observouse que o método contribui para a aprendizagem colaborativa e para a personalização da aprendizagem. Por fim, observou-se que a intervenção pedagógica contribui para o desenvolvimento de aspectos específicos para a disciplina de bioquímica, como, por exemplo, a compreensão de conceitos, das relações entre estrutura e função e a capacidade de propor soluções e argumentos para resolução de problemas, entre outros. Dessa forma, os resultados aqui descritos fornecem dados para uma discussão sobre a importância do modelo híbrido gamificado como alternativa promissora para os componentes curriculares de bioquímica. Certamente isso requer uma ampla reflexão sobre as abordagens e os processos envolvidos nesse modelo, isto porque estudos sobre a eficácia do Ensino Híbrido para o Ensino da Bioquímica ainda são muito escassos.
Avaliação da atividade do alginato conjugado com ácido gálico como agente antioxidante e modulador da formação de cristais de oxalato de cálcio
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-16) Lisboa, Lucas dos Santos; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-2252-1221; http://lattes.cnpq.br/4651814546820796; http://lattes.cnpq.br/4996483838368546; Santos, Pablo de Castro; http://lattes.cnpq.br/6456286305129050; Pinto, Talita Katiane de Brito
O alginato ou ácido algínico é um polissacarídeo carboxilado que pode ser extraído de algas marinhas marrons (Phaeophyceae) ou bactérias. Este é polímero linear constituído por dois monossacarídeos: ácidos manurônicos e ácidos gulurônicos. O alginato já vem sendo bastante utilizado nas indústrias alimentícia, têxtil e farmacêutica. Porém, o alginato não apresenta uma característica desejada: atividade antioxidante proeminente. Outra molécula comercial interessante é o ácido gálico. Este é um composto fenólico com baixa toxicidade, de fácil obtenção, encontrado em várias fontes de alimentos e potente atividade antioxidante. Contudo, a atividade antioxidante do ácido gálico in vivo não é tão proeminente devido a sua baixa biodisponibilidade. O que impõe a ingestão de grande quantidade do mesmo para que esse possa atuar e, mesmo assim, devido a sua fácil degradação, o que dificulta sua ação, pode-se não ter o benefício esperado. Foi observado que este composto tem a capacidade de se conjugar a outras moléculas, o que é interessante, pois essa conjugação pode melhorar sua atividade/biodisponibilidade. A ideia do presente trabalho foi então conjugar o ácido gálico ao alginato, favorecendo assim uma melhor atividade antioxidante do alginato potencializando-o, e concomitantemente, melhorando a biodisponibilidade do ácido gálico. Para tal, foi realizado da conjugação do ácido gálico ao alginato por meio de uma modificação redox, gerando assim, um composto denominado de alg-GA. Sua caracterização foi feita por espectroscopia de infravermelho e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), sendo sua massa determinada ~33,28 KDa. Nos testes antioxidantes in vitro o alg-GA exibiu uma elevada atividade como quelante de ferro, bem como de cobre, e como sequestrador de peróxido de hidrogênio. Não se detectou citotoxicidade desses compostos (300 µM) contra células renais de macaco verde africano (Vero CCL-81). Quando estas células foram expostas a estresse oxidativo induzido por H2O2 (2 mM) observou-se que alg-GA (300 µM) protegeu as células (~70%) de danos celulares. Com relação a modulação da formação de cristais de oxalato de cálcio, verificou-se que o alginato, em baixas concentrações (100 e 300 µM) induz a maior formação de cristais COM (cristais de oxalato monohidratado) e em altas concentrações (600 µM) induz a formação de cristais COD. Já o alg-GA induziu apenas a formação de cristais COD independente das concentrações avaliadas (de 300 µM a 1,5 mM). Com relação ao tamanho dos cristais, observou-se uma diminuição proporcional do tamanho dos COD (cristais de oxalato dihidratado) com o aumento da concentração do alg-GA utilizado, o que não foi observado com o alg. Os dados obtidos indicaram que a conjugação do alginato com ácido gálico promoveu a síntese de um composto com maior atividade antioxidante que o alginato e que esse promove a formação de cristais COD, que estão relacionados com a não formação com cálculos renais. Em estudos futuros pretende-se avaliar a atividade do alg-GA in vivo para indicar o seu possível uso em diversas aplicabilidades.
Simulação quântica computacional de fármacos imuno-oncológicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-06-10) Tavares, Ana Beatriz Medeiros Lins de Albuquerque; Albuquerque, Eudenilson Lins de; http://lattes.cnpq.br/3594651355252245; https://orcid.org/0000-0002-1022-1048; http://lattes.cnpq.br/3953328237711969; Fulco, Umberto Laino; https://orcid.org/0000-0002-4528-9878; http://lattes.cnpq.br/9579151361576173; Silva, Luciano Rodrigues da; Vasconcelos, Manoel Silva de; Costa, José Alzamir Pereira da; Henriques Neto, José de Miranda
Muito da recente empolgação na abordagem da imunoterapia contra o câncer foi gerada pelo reconhecimento de que proteínas de checkpoint imunológico, como os receptores PD-1 (Programmed cell Death-Ligand 1) e CTLA-4 (Cytotoxic T-Lymphocyte-Associated Protein 4), pode ser bloqueado por medicamentos à base de anticorpos, com efeitos profundos. Dados clínicos promissores já foram divulgados, apontando para a eficiência dos medicamentos imuno-oncológicos pembrolizumab (PEM), nivolumab (NIV) e ipilimumab (IPI) para bloquear a via das proteínas do ponto de controle imunológico, desencadeando os linfócitos T contra uma ampla gama de tipos de câncer, além de ser uma questão importante para a pesquisa clínica. Seu uso já foi aprovado pelo US-FDA (United States-Food and Drug Administration) desde a última década. Até recentemente, embora muitas propriedades estruturais dessas drogas tenham sido reveladas, as características de energia de ligação de ambas as proteínas de checkpoint, PD-1 e CTLA-4, com base em dados de raio-X cristalográficos, precisavam de um entendimento mais profundo. Nesse contexto, empregando métodos de química quântica baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e no esquema de fracionamento molecular com caps conjugados (MFCC), investigamos in silico as características da energia de ligação dos receptores PD-1 e CTLA-4 em complexo com os seus inibidores (PEM, NIV e IPI), destacando as interações resíduoresíduo mais relevantes, em busca de novos insights sobre os mecanismos do bloqueio das suas vias de comunicação com as células cancerígenas, para desenvolver ainda mais sua afinidade e seletividade. Nossos resultados computacionais não só estão de acordo com a ordem de afinidade de ligação experimental, mas também fornecem um melhor entendimento dos mecanismos de ligação, apontando para uma alternativa eficiente para o desenvolvimento de drogas anticancerígenas. Além disso, eles conduzem a novos tratamentos oncológicos baseados na imunoterapia, desencadeando a vigilância imunológica para destruir as células cancerosas, diminuindo sua evasão imunológica. Eles também são uma alternativa eficiente para o desenvolvimento de novos medicamentos, revelando novos e eficientes tratamentos para a terapia do câncer. Por outro lado, embora muitas propriedades estruturais dessas drogas imuno-oncológicas tenham sido reveladas, poucos estudos se concentraram em suas características vibracionais. Para preencher esta lacuna, cálculos de química quântica também são empregados aqui para descrever os modos energéticos de ligação das drogas PEM e NIV, a fim de obtermos suas propriedades vibracionais através de seus espectros de absorção óptica e espectroscopia de espalhamento Raman. A interpretação detalhada de suas frequências vibracionais harmônicas também é apresentada. Finalmente, a ligação de três drogas oncológicas diferentes, Cu(BpT)Br, NAMI-A e DOX (doxorrubicina), amplamente utilizadas no tratamento do câncer de mama, à albumina sérica humana (HSA), também são investigadas aqui por meio de um dispersion corrected exchangecorrelation functional dentro de uma estratégia de fragmentação. Como consequência, é possível identificar a magnitude das interações de ligação quântica mais relevantes desses complexos supramoleculares e, assim, orientar seu processo de modificação molecular. Os dados obtidos neste trabalho destacam o poder dos cálculos quânticos como uma ferramenta importante para o processo de projeto de fármacos, e abrem caminho para o uso de interações HSA-ligante durante o projeto racional de novos compostos anticâncer. Mais importante, nossos resultados mostram que o complexo multi-fármaco HSA / [Cu (BpT) Br] - (NAMI-A) - (DOX) aumenta a capacidade de direcionamento em comparação com o uso isolado dos três fármacos oncológicos, de acordo com predições in vivo. Em suma, os métodos computacionais de química quântica usados nesta tese de doutorado emergiram como uma alternativa simples e eficiente para desvendar os resíduos de aminoácidos das drogas oncológicas tratadas nesta tese. Com efeito, considerando-se o custo/benefício da operação, a abordagem in silico está se tornando um passo inicial importante não só na oncologia clínica, mas também na definição da fronteira de investigação nas ciências biológicas, físicas e químicas.
Desenvolvimento e avaliação de antídotos para envenenamento pela serpente Bothrops brazili: investigação do potencial antiofídico de ácidos fenólicos e obtenção de um sistema nanoparticulado de quitosana para produção de antissoros
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-06-22) Ferreira, Sarah de Sousa; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; http://lattes.cnpq.br/2929963416385218; https://orcid.org/0000-0002-3268-4270; http://lattes.cnpq.br/1772693537318693; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-2252-1221; http://lattes.cnpq.br/4651814546820796; Silva Júnior, Arnobio Antônio da; https://orcid.org/0000-0002-7516-1787; http://lattes.cnpq.br/2593509584288129; Salvador, Daniela Priscila Marchi; Queiroz, Giselle Pidde
O ofidismo causa elevada mortalidade e morbidade em muitas regiões do mundo. Atualmente, o principal tratamento é a soroterapia que apresenta algumas limitações, tais como: alto custo de produção, baixa eficácia na neutralização dos efeitos locais, dificuldade de acesso em algumas regiões e reações adversas. Considerando tais fatores, este estudo tem por objetivo geral apresentar novas alternativas para aprimorar o tratamento do ofidismo. Para este fim, foi utilizada a peçonha da serpente Bothrops brazili, espécie pouco estudada que é encontrada principalmente na região Amazônica. Deste modo, o presente estudo tem como objetivos específicos (1) analisar o potencial inibitório dos ácidos clorogênico e rosmarínico frente aos efeitos locais e sistêmicos induzidos pelo envenenamento por B. brazili, (2) obter e caracterizar nanopartículas de quitosana associadas a peçonha dessa espécie através de dois modos (incorporação e adsorção), a fim de serem avaliadas em relação ao potencial imunoadjuvante para a produção de um novo soro. A avaliação do potencial antiofídico dos ácidos clorogênico e rosmarínico foi realizada por meio de ensaios in vitro, in vivo e in silico. Nos ensaios in vitro, os ácidos foram capazes de inibir a atividade de proteases e fosfolipases da peçonha, além de reduzir o efeito pró-coagulante em plasma humano causado pela mesma. In vivo, esses compostos inibiram efeitos locais como edema, hemorragia, aumento da enzima mieloperoxidase e miotoxicidade. In sílico os ácidos mostraram ser capazes de interagir com fosfolipases da peçonha. Ademais, os ácidos mitigaram os efeitos sistêmicos decorrentes do envenenamento, que foram esses: danos renais, hepáticos, musculares, alterações hemostáticas (tempo de tromboplastina parcialmente ativada, tempo de protrombina e plaquetograma), hematológicas (eritrograma e leucograma) e peroxidação lipídica. As nanopartículas foram obtidas por gelificação iônica e apresentaram tamanho entre 150 a 190 nm, potencial de aproximadamente +30 mV e índice de polidispersão de aproximadamente 0,400. As nanopartículas apresentaram 97% de eficiência para incorporar e adsorver a peçonha e apresentam forma e tamanho homogêneos. A análise de espectroscopia da região do infravermelho por transformada de Fourier revelou que a peçonha apresentou bandas em 1543 cm-1 e 1651 cm-1 referentes a grupamentos amida. As nanopartículas apresentaram bandas em 916, 1087, 1259 e 1340 cm-1 que sofreram desvio após a incorporação e adsorção da peçonha. Em conclusão, estes resultados demostram que os ácidos clorogênico e rosmarínico apresentam potencial de inibição dos efeitos locais e sistêmicos induzidos pelo envenenamento por B. brazili, o que os tornam possíveis alternativas para a complementação da soroterapia. Adicionalmente, as nanopartículas de quitosana foram eficientes em incorporar e adsorver a peçonha apresentando grande potencial para serem utilizadas como adjuvante na produção de um novo soro antiofídico.
Modelagem molecular da biodegradação do corante vermelho congo por lacases
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-27) Gomes, Heloísa Silva Saraiva; Oliveira, Jonas Ivan Nobre; Fulco, Umberto Laino; https://orcid.org/0000-0002-4528-9878; http://lattes.cnpq.br/9579151361576173; https://orcid.org/0000-0003-1646-921X; http://lattes.cnpq.br/2461374517882321; Silva Júnior, Edilson Dantas da; https://orcid.org/0000-0001-5505-8056; http://lattes.cnpq.br/5459705151588106; Oliveira, Claudio Bruno Silva de
O aumento global da urbanização e da atividade industrial levou àproduçãoeincorporação de moléculas contaminantes aos ecossistemas. Emespecial, apoluição dos corpos hídricos por efluentes sem tratamento prévio causainúmerosdanos às espécies que vivem em ambientes aquáticos. Processos biotecnológicoseestratégias físicas, químicas e biológicas têm sido adotadas para eliminar essescontaminantes dos corpos d'água sob estresse antropogênico. Na perspectivadabiorremediação, as lacases são enzimas capazes de degradar compostosfenólicos,aromáticos e não aromáticos, inclusive corantes sintéticos produzidos noâmbitodaindústria têxtil. Nesse contexto, o presente trabalho se propõeaanalisarqualitativamente (tipo de ligação química), quantitativamente (energia deinteração)ede forma comparada os contatos intermoleculares do corante vermelhoCongoacoplado às lacases de Tratametes versicolor (CR-LacTv) e Pycnoporus sanguineus(CR-LacPs), inclusive identificando padrões de interação. Para a descriçãodasenergias de ligação individuais do tipo ligante-receptor existentesnessesbiocomplexos, utilizamos o esquema de fracionamento molecular comcapasconjugadas (MFCC) no escopo da Teoria do Funcional da Densidade(DFT). Osresultados apontam para uma maior afinidade do corante vermelho Congocomalacase de Pycnoporus sanguineus. No caso, o corante interage comLacPs(LacTv)com uma energia de ligação de -38,26 kcal/mol (-19,26 kcal/mol), com63,3%(63,6%)dos contatos intermoleculares com os aminoácidos do receptor ocorrendoapartirdaregião iii (i) desse ligante. Os principais resíduos do complexo CR-LacPs (CR-LacTv)são a ARG161, PHE162, GLY392, GNL160, SER393, PRO391, PHE265eGLY266(PHE162, ALA161, GLY266, ALA393, PHE 265, PRO391, PRO160, GLY392), nosquais destacamos a existência de seis (cinco) importantes ligações dehidrogênioedois (três) contatos hidrofóbicos em CR-LACPs (LacTv). A descriçãoestrutural eenergética das interações dos biocomplexos em questão auxilia no entendimentodasdiferenças em termos de estabilidade e eficácia de enzimas da mesmafamília,porém organismos distintos. Consequentemente, possibilitará estudos deaumentoda efetividade da biorremediação promovida por tais enzimas após alteraçõespontuais dirigidas.
Peptídeos e proteínas anti-inflamatórios e funcionalidade da barreira intestinal. I: efeito do inibidor de tripsina isolado de tamarindo na permeabilidade intestinal
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-28) Lima, Mayara Santa Rosa; Morais, Ana Heloneida de Araújo; Maciel, Bruna Leal Lima; https://orcid.org/0000-0002-0724-1961; http://lattes.cnpq.br/5790541670952158; https://orcid.org/0000-0002-6460-911X; http://lattes.cnpq.br/1233944493334651; https://orcid.org/0000-0003-3006-7700; http://lattes.cnpq.br/9421786954396810; Araújo, Daline Fernandes de Souza; Maia, Juliana Kelly da Silva; Rodrigues, Francisco Adelvane de Paulo; Moreira, Ana Vladia Bandeira
A barreira intestinal saudável protege o indivíduo contra a translocação de antígenos, garantindo um ambiente inflamatório controlado. Os dois primeiros capítulos desta tese referem-se a uma revisão sistemática (RS), que objetivou entender os mecanismos de ação de moléculas anti-inflamatórias que reduzem TNF-α e seus efeitos sobre a barreira intestinal em modelos murinos. O protocolo do primeiro capítulo foi registrado no PROSPERO e norteou a elaboração da RS, apresentada no segundo capítulo. Os artigos foram selecionados conforme a estratégia PICO (População, Intervenções, Controle e Resultados), nas bases de dados PubMed, Scopus, Web of Science, EMBASE e ScienceDirect. Foram incluídos 25 artigos e a avaliação do risco de viés foi realizada utilizando a ferramenta do SYRCLE. Os resultados mostram que as moléculas anti-inflamatórias que agiram reduzindo TNF-α atuaram, principalmente, nas vias de sinalização do TNF-TNFR1/TNFR2 e do complexo TLR4/MD2, e consequentemente na via do NF-κB, melhorando os sinais das doenças inflamatórias estudadas, além dos aspectos macroscópicos, histológicos e de permeabilidade intestinal. No terceiro capítulo, é apresentada a proposição e validação metodológica de um modelo de indução de inflamação com TNF-α (50 ng/mL/48h, do lado basolateral) em co-cultura de células intestinais Caco-2:HT29-MTX diferenciadas, com análises de integridade e funcionalidade. No quarto capítulo, o inibidor de tripsina isolado de sementes de tamarindo (ITT) foi avaliado in vitro em relação à sua interação com lipopolissacarídeo (LPS) bacteriano e sua ação contra elastase de neutrófilo humano (ENH). Além disso, foram avaliados os efeitos do ITT sobre a integridade e funcionalidade da barreira intestinal em cultura de células e em modelo experimental de obesidade, incluindo parâmetros hematológicos, bioquímicos e inflamatórios. O estudo em células foi feito no modelo de inflamação validado no terceiro capítulo e avaliou a viabilidade celular e a produção de espécies reativas de oxigênio mediante contato das monocamadas com o ITT. Além disso, foram avaliadas a resistência elétrica transepitelial e a permeabilidade em monocamadas após indução de inflamação e tratamento com ITT (1,0 mg/mL, após ou durante o estímulo inflamatório). Para o estudo em animais, ratos Wistar com obesidade foram divididos em três grupos: grupo sem tratamento (n=5), grupo tratado com dieta nutricionalmente adequada (n=5) e grupo tratado com ITT (25 mg/kg/dia, n=5) durante dez dias. O ITT não interagiu com LPS, mas apresentou inibição contra ENH (93%). O estudo em células mostrou que o ITT não alterou a viabilidade celular e não apresentou propriedades pró ou antioxidantes, assim como não preveniu o dano nem recuperou a integridade das monocamadas. No experimento in vivo, os ratos tratados com ITT apresentaram concentrações significativamente menores de citocinas inflamatórias no plasma e de outros parâmetros relacionados à obesidade, como contagem total de leucócitos, glicemia de jejum e LDL-c, comparados aos animais tratados com a dieta nutricionalmente adequada. Apresentaram também melhores resultados histopatológicos e histomorfométricos no intestino delgado, apesar de não ter havido diferenças significativas entre os grupos em relação à maioria dos parâmetros semiquantitativos, permeabilidade intestinal e concentração de citocinas inflamatórias no intestino. Assim, conclui-se que o ITT, nas concentrações testadas, foi seguro para as culturas celulares e reduziu a inflamação sistêmica em ratos Wistar, o que possivelmente refletiu na melhora da morfologia do epitélio intestinal nos animais tratados. Diante dos resultados, conclui-se que a ação do ITT sobre o epitélio intestinal está, provavelmente, relacionada à atividade inibitória contra ENH.
Análise do potencial inibitório do ácido clorogênico e do ácido rosmarínico frente aos efeitos da peçonha da serpente Bothrops Leucurus Wagler (1824)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-28) Silva, Diana Pontes da; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; http://lattes.cnpq.br/2929963416385218; https://orcid.org/0000-0001-5403-0609; http://lattes.cnpq.br/6485545795872191; Sousa Júnior, Francisco Canindé de; https://orcid.org/0000-0003-2042-4348; http://lattes.cnpq.br/3721560802857426; Luna, Karla Patrícia de Oliveira; Soares, Luiz Alberto Lira; Lima, Maira Conceição Jerônimo de Souza
Os acidentes ofídicos representam um sério problema de saúde pública em países tropicais. A serpente Bothrops leucurus é uma das principais responsáveis pelos acidentes ofídicos no Nordeste brasileiro, porém esta espécie não está incluída no pool utilizado na produção do soro antiofídico. Considerando as limitações do soro antiofídico, diversos estudos tem sido realizados a fim de desenvolver tratamentos complementares para o ofidismo e, neste contexto, as plantas constituem uma importante fonte de compostos bioativos. O ácido clorogênico e o ácido rosmarínico são moléculas derivadas do metabolismo secundário de plantas, com diversas atividades biológicas descritas e potencial antiofídico ainda pouco explorado. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar o potencial inibitório dos ácidos clorogênico e rosmarínico frente aos efeitos da peçonha de B. leucurus. Inicialmente, foi avaliada a capacidade de neutralização in vitro das atividades enzimáticas da peçonha. Em seguida, foram realizados testes in vivo para verificar a inibição dos ácidos frente às atividades hemorrágica, edematogênica, miotóxica e quantificação de marcadores inflamatórios, assim como a análise de marcadores bioquímicos, hemostáticos, hematológicos, e verificação do grau de peroxidação lipídica nos tecidos renal e hepático. Por último, a capacidade de interação in sílico dos inibidores com duas classes de toxinas foi avaliada. Os resultados demonstraram que os ácidos clorogênico e rosmarínico foram eficazes em inibir as atividades fosfolipásica (21% e 60%), proteolítica (39% e 60%), hialuronidásica (59% e 75%) e coagulante (p < 0,0001), respectivamente, bem como foram eficazes em prevenir a degradação do fibrinogênio. Nos ensaios in vivo, os inibidores atenuaram o edema (p < 0,01), reduzindo os níveis de mieloperoxidase (p < 0,001) e das interleucinas IL-6 (p < 0,0001) e IL-1β (p < 0,001). Os compostos também inibiram as ações hemorrágica (p < 0,0001) e miotóxica (p < 0,001 – ácido clorogénico, p < 0,0001 – ácido rosmarínico) da peçonha. Nos marcadores bioquímicos séricos, os inibidores atenuaram as alterações nos níveis de ureia (p < 0,01 – ácido clorogênico e p < 0,05 – ácido rosmarínico), creatinina (p < 0,0001), ácido úrico (p < 0,0001), alanina aminotransferase (p < 0,05), aspartato aminotransferase (p < 0,001- ácido clorogênico e p < 0,05 - ácido rosmarínico), amilase (p < 0,01), proteínas totais (p < 0,01), creatina quinase (p < 0,01) e lactato desidrogenase (p < 0,0001). Ainda, ambos os compostos diminuíram os níveis de peroxidação lipídica nos tecidos hepático (p < 0,001) e renal (p < 0,0001). Ao avaliar os parâmetros hemostáticos, apenas o ácido rosmarínico foi capaz de reduzir os efeitos sobre o fibrinogênio circulante (p < 0,0001) e contagem de plaquetas (p < 0,0001). Os estudos computacionais indicaram que estes inibidores tem capacidade de interagir com toxinas da classe das fosfolipases A2 e das metaloproteases. Tomados em conjunto, os resultados obtidos evidenciaram o potencial antiofídico dos ácidos clorogênico e rosmarínico, que apresentaram, em geral, maior eficiência de inibição do que o soro antiofídico. Assim, ambos os inibidores constituem candidatos promissores ao desenvolvimento de futuros adjuvantes a serem utilizados para complementar a soroterapia disponível atualmente.

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