Characterization of Chondroitin-4-Sulfate extracted from Tilapia viscera (Oreochromis niloticus) and evaluation of its effect on the crystallization of Calcium Oxalate
dc.contributor.advisor | Câmara, Rafael Barros Gomes da | |
dc.contributor.advisor-co1 | Souza, Giulianna Paiva Viana de Andrade | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9747224552107070 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-5109-1991 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/9200036511632745 | pt_BR |
dc.contributor.author | Silva, Marianna Barros | |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3882800505938474 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Queiroz Neto, Moacir Fernandes de | |
dc.contributor.referees2 | Oliveira, Moacir Franco de | |
dc.date.accessioned | 2024-09-13T21:12:41Z | |
dc.date.available | 2024-09-13T21:12:41Z | |
dc.date.issued | 2023-05-15 | |
dc.description.abstract | Glycosaminoglycans (GAGs) are sulfated polysaccharides that are naturally present in urine and have been identified as modulators of urinary stone formation. Among GAGs, chondroitin sulfate (CS) has shown promise as a possible modulator of crystal growth. Studies have revealed that aquatic organisms are alternative sources of CS with therapeutic potential. The fish Oreochromis niloticus, also known as Nile tilapia, was chosen for this study due to its high production and potential for environmental damage. The objective of this study was to isolate CS from O. niloticus viscera and evaluate its modulating effect on calcium oxalate (OxCa) crystal growth. The tilapia culture residues were subjected to an enzymatic proteolysis process, followed by complexation and decomplexation with Lewatit cationic resin to obtain a mixture of GAGs. The GAGs were then purified using fractionation with acetone and ion exchange chromatography. The purified CS was identified as chondroitin-4-sulfate (CSA) and named tilapia chondroitin sulfate (CST). CST (0.01 mg/mL) was found to decrease the size of OxCa crystals and increase the number of crystals formed by 15 times. Fluorescence microscopy assays revealed that CST interacts with the faces of the CaOx monohydrate (COM) crystal, but not with dihydrate crystals. Scanning electron microscopy indicated that CST alters the morphology of COM crystals, making them assume a more elongated shape. Additionally, the study showed that CST does not present cytotoxicity under the evaluated conditions (0.01 – 0.2 mg/mL) in MadinDarby canine renal cell (MDCK) cells. These findings suggest that CST has potential as an anti-kidney stone agent, but further in vivo studies are needed to confirm its efficacy. | pt_BR |
dc.description.resumo | Glicosaminoglicanos (GAG) são polissacarídeos sulfatados que podem modular a formação de cálculos urinários. Nesse contexto, a busca por possíveis moduladores do crescimento de cristais tem revelado o efeito promissor de um tipo de glicosaminoglicano, denominado condroitim sulfato (CS). Estudos revelam que os organismos aquáticos são fontes alternativas de condroitim sulfato. Dentre as espécies marinhas, o peixe Oreochromis niloticus, conhecido como tilápia do Nilo foi escolhida para esse trabalho por representar 52% da produção nacional de piscicultura e gerar grande quantidade de rejeitos. O presente estudo teve como objetivo isolar condroitim sulfato de vísceras do O. niloticus e avaliar o efeito modulador desse composto no crescimento de cristais de oxalato de cálcio (OxCa). Para isso, os resíduos da tilapiocultura foram expostos a um processo de proteólise enzimática, seguido de complexação e descomplexação com resina catiônica Lewatit. Esse método permitiu obter uma mistura de GAGs, que em seguida foi exposta a técnicas de purificação baseadas em fracionamentos com acetona e cromatografia de troca iônica. Para caracterizar o material de estudo, foram realizadas análises de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e ressonância magnética nuclear demonstraram que o CS purificado era de um condroitim-4-sufato (CSA), e este passou a ser denominado de condroitim sulfato de tilápia (CST). Dentre os resultados obtidos o CST (0,01 mg/mL) diminuiu o tamanho dos cristais de OxCa e aumentou em 15 vezes o número de cristais formados. Ensaios de microscopia de fluorescência mostraram que o CST tem esse efeito por interagir com as faces do cristal monohidrato de OxCa (COM), mas não nos cristais di-hidratados. Já dados de microscopia eletrônica de varredura indicaram que CST altera a morfologia dos cristais COM, fazendo-os assumir uma forma mais longilínea do que aqueles observados no grupo controle. Em paralelo, os testes realizados em células MadinDarby célula renal canina (MDCK) mostraram que CST não apresenta citotoxicidade nas condições avaliadas (0,01 – 0,2 mg/mL). Os dados mostram que o CST é um CSA e que esse modula a formação de cristais OxCa, o colocando em uma posição de um possível agente anti-urolitíase, porém ainda são necessários mais estudos principalmente in vivo. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | pt_BR |
dc.identifier.citation | SILVA, Marianna Barros. Characterization of Chondroitin-4-Sulfate extracted from Tilapia viscera (Oreochromis niloticus) and evaluation of its effect on the crystallization of Calcium Oxalate. Orientador: Dr. Rafael Barros Gomes da Câmara. 2023. 75f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60155 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Resíduos biológicos | pt_BR |
dc.subject | Polissacarídeo sulfatado | pt_BR |
dc.subject | Glicosaminoglicano | pt_BR |
dc.subject | Tilápia | pt_BR |
dc.subject | Cálculos urinários | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS | pt_BR |
dc.title | Characterization of Chondroitin-4-Sulfate extracted from Tilapia viscera (Oreochromis niloticus) and evaluation of its effect on the crystallization of Calcium Oxalate | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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