https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/92309 2026-04-30T10:49:11Z 2026-04-30T10:49:11Z Zaniboni, Bruna Antunes https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273085 2026-03-30T23:26:39Z 2026-01-01T00:00:00Z

Efeito e mecanismo de ação do composto triterpenoide ácido betulínico relacionado à homeostasia da glicose Zaniboni, Bruna Antunes A busca por compostos naturais capazes de coordenar a secreção de insulina e atenuar processos de glicação proteica constitui uma estratégia promissora para o manejo da Diabetes Melito Tipo 2 (DM2). O ácido betulínico (AB), um triterpeno pentacíclico distribuído em espécies vegetais, desperta interesse devido às propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e hipoglicemiantes. O presente trabalho teve como objetivo investigar os efeitos e mecanismos de ação do AB na secreção de insulina, na atividade eletrofisiológica de canais iônicos em células ß-pancreáticas e na formação de produtos finais de glicação avançada (AGEs) em modelos in vitro e in sílico de albumina glicada. Ensaios de secreção de insulina foram conduzidos em células ß-pancreáticas expostas ao AB e a moduladores clássicos de canais iônicos. O tratamento com AB aumentou significativamente a secreção de insulina, com efeito semelhante ao observado para a glibenclamida, sugerindo uma possível convergência de ação em canais de potássio dependentes de ATP (KATP). Essa hipótese foi reafirmada por experimentos eletrofisiológicos realizados por patch clamp na configuração whole-cell, nas quais o AB reduziu em aproximadamente 60% a amplitude das correntes K+. Tal inibição leva à despolarização da membrana, abertura dos canais de cálcio dependentes de voltagem e consequente aumento da secreção de insulina. Paralelamente, avaliou-se o potencial antiglicante do AB em ensaios in vitro de formação de AGEs utilizando albumina sérica bovina (BSA) e humana (HSA) incubadas com glicose ou frutose. O AB reduziu significativamente a formação de AGEs em modelos glicados por glicose e frutose, de modo dependente do tipo de açúcar e da concentração. Estudos de docking molecular complementares indicaram afinidade do AB por resíduos localizados próximos à lisina 524 da BSA e à lisina 195 da HSA, alguns dos principais sítios de glicação descritos na literatura, sugerindo que essa interação contribui para o efeito protetor. Em conjunto, os resultados demonstram que o AB exerce duplo efeito benéfico relevante ao contexto da DM2: aumento da secreção de insulina via inibição de canais de potássio e reduz a formação de AGEs por possível interação com resíduos susceptíveis à modificação.; Abstract: The search for natural compounds capable of coordinating insulin secretion and attenuating protein glycation processes represents a promising strategy for the management of Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM). Betulinic acid (BA), a pentacyclic triterpene distributed in several plant species, has attracted interest due to its antioxidant, anti-inflammatory, and hypoglycemic properties. The present study aimed to investigate the effects and mechanisms of action of BA on insulin secretion, the electrophysiological activity of ion channels in pancreatic ß-cells, and the formation of advanced glycation end products (AGEs) in in vitro and in silico models of glycated albumin. Insulin secretion assays were conducted in pancreatic ß-cells exposed to BA and classical ion channel modulators. Treatment with BA significantly increased insulin secretion, with an effect similar to that observed for glibenclamide, suggesting a possible convergence of action on ATP-sensitive potassium channels (KATP). This hypothesis was reaffirmed by electrophysiological experiments performed using the whole-cell patch clamp configuration, in which BA reduced the amplitude of K? currents by approximately 60%. Such inhibition leads to membrane depolarization, opening of voltagedependent calcium channels, and a consequent increase in insulin secretion. In parallel, the antiglycation potential of BA was evaluated in in vitro assays of AGE formation using bovine serum albumin (BSA) and human serum albumin (HSA) incubated with glucose or fructose. BA significantly reduced AGE formation in both glucose- and fructose-glycated models, in a manner dependent on the type of sugar and concentration. Complementary molecular docking studies indicated affinity of BA for residues located near lysine 524 of BSA and lysine 195 of HSA, two of the main glycation sites described in the literature, suggesting that this interaction may contribute to the observed protective effect. Taken together, the results demonstrate that BA exerts a dual beneficial effect relevant to the context of T2DM: it increases insulin secretion via inhibition of potassium channels and reduces AGE formation through a possible interaction with residues susceptible to glycation. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2026.

2026-01-01T00:00:00Z Souza, Pedro Borges de https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272747 2026-03-17T23:27:12Z 2026-01-01T00:00:00Z

Efeito profilático do exercício físico e/ou agmatina sobre o comportamento do tipo-depressivo induzido por lipopolissacarídeo e parâmetros relacionados à inflamação em camundongos Souza, Pedro Borges de O transtorno depressivo maior (TDM) é reconhecido como um dos transtornos psiquiátricos mais prevalente e um dos principais responsáveis pela carga global de doenças. Evidências apontam que a inflamação pode desempenhar um papel importante na fisiopatologia do TDM. Contudo, a abordagem terapêutica atual apresenta certas limitações que exigem estratégias inovadoras, incluindo a profilaxia dessa doença. O exercício físico tem se destacado por seu efeito antidepressivo terapêutico e profilático. Por outro lado, a agmatina, uma poliamina endógena, tem apresentado resultados promissores em modelos animais de depressão. Este trabalho busca avaliar o efeito profilático do exercício físico aeróbico (EF) e/ou agmatina (Agm), bem como de vesículas extracelulares (VEs) derivadas de animais exercitados frente ao comportamento do tipo-depressivo induzido por lipopolissacarídeo (LPS) e os mecanismos subjacentes a este efeito. No primeiro capítulo, camundongos Swiss machos foram submetidos a EF em esteira e/ou administração de Agm (5 mg/kg, p.o.). Após sete dias de washout, foi administrado LPS (0,83 mg/kg, i.p.), e os testes comportamentais e a coleta de tecido ocorreram após 24 horas. No segundo capítulo, animais C57BL/6 selvagens (wild-type ? WT) e FNDC5/irisina (knockout) KO, machos e fêmeas, foram submetidos a EF de nado por 5 semanas, seguidos da caracterização comportamental e extração das VEs plasmáticas. As VEs derivadas de animais exercitados (VEs-ExWT e VEs-ExKO) e sedentários (VEs-Sed) foram administradas em camundongos C57BL/6 WT machos em uma concentração de 3,5×10^7 partículas/injeção, em 6 injeções. Um dia após a última injeção, foi administrado LPS (0,83 mg/kg), e os testes comportamentais e a coleta de tecido ocorreram após 24 horas. No capítulo I foi observado que o LPS induziu um comportamento do tipo-depressivo e anedônico nos animais. Estes comportamentos foram prevenidos pelo EF e Agm, sozinhos ou em combinação. O LPS reduziu os parâmetros locomotores avaliados no teste do campo aberto (TCA) em todos os grupos. A administração de LPS induziu um aumento nos níveis de IL-1ß no hipocampo e no cólon. A Agm e Agm+EF preveniram este aumento no hipocampo, e o EF e EF+Agm preveniram o aumento no cólon. No córtex frontal, o LPS reduziu a expressão de Fndc5, Bdnf e zonulina-1, não sendo prevenida pelos tratamentos. O aumento da expressão de Nlrp3 foi prevenido pelo EF, Agm e EF+Agm, o aumento de ASC foi prevenido pela Agm e o aumento de caspase-1 induzido pelo LPS no córtex frontal foi prevenido pela Agm e EF+Agm. Todos os grupos expostos ao LPS apresentaram aumento da expressão de IL-1ß e redução da expressão de IL-18 no córtex frontal. O LPS induziu aumento na permeabilidade do hipocampo, do córtex frontal e do cólon, e esses efeitos foram prevenidos pelo EF, Agm e EF+Agm. No capítulo II, os animais FNDC5 KO exercitados exibiram um comportamento do tipo-depressivo e prejuízo na memória. A administração de LPS induziu um comportamento do tipo-depressivo, prevenido pela administração de VEs-ExWT e VEs-ExKO. O LPS induziu um comportamento do tipo anedônico somente no grupo EVs-ExKO. O LPS reduziu todos os parâmetros no TCA, independentemente do tratamento. A expressão de Fndc5 em todos os grupos administrados com LPS, e expressão de Bdnf no grupo PBS+LPS estava reduzida no hipocampo. Observou-se um aumento na expressão de IL-1ß no hipocampo de animais VEs-ExWT+LPS. Estes resultados indicam que o EF e Agm, bem como VEs derivados de animais exercitados WT e KO parecem ter uma atividade profilática frente ao desenvolvimento do comportamento do tipo-depressivo induzido por LPS.; Abstract: Major depressive disorder (MDD) is recognized as one of the most prevalent psychiatric disorders and one of the leading contributors to the global burden of disease. Evidence suggests that inflammation may play an important role in the pathophysiology of MDD. However, current therapeutic approaches present certain limitations that require innovative strategies, including disease prophylaxis. Physical exercise has gained prominence due to its therapeutic and prophylactic antidepressant effects. On the other hand, agmatine, an endogenous polyamine, has shown promising results in animal models of depression. This study aimed to evaluate the prophylactic effect of aerobic physical exercise (PE) and/or agmatine (Agm), as well as extracellular vesicles (EVs) derived from exercised animals, on lipopolysaccharide (LPS)-induced depressive-like behavior and the mechanisms underlying this effect. In the first chapter, male Swiss mice were subjected to treadmill PE and/or Agm administration (5 mg/kg, p.o.). After seven days of washout, LPS (0.83 mg/kg, i.p.) was administered, and behavioral tests and tissue collection were performed 24 hours later. In the second chapter, wild-type (WT) and FNDC5/irisin knockout (FNDC5 KO) male and female C57BL/6 mice were subjected to swimming PE for five weeks, followed by behavioral characterization and plasma EV extraction. EVs derived from exercised animals (EVs-ExWT and EVs-ExKO) and sedentary animals (EVs-Sed) were administered to male C57BL/6 WT mice at a concentration of 3.5×107 particles/injection, in six injections. One day after the last injection, LPS (0.83 mg/kg) was administered, and behavioral tests and tissue collection were conducted 24 hours later. In Chapter I, LPS induced depressive-like and anhedonic-like behavior in the animals. These behaviors were prevented by PE and Agm, alone or in combination. LPS reduced locomotor parameters assessed in the open field test (OFT) in all groups. LPS administration increased IL-1ß levels in the hippocampus and colon. Agm and Agm+PE prevented this increase in the hippocampus, while PE and PE+Agm prevented the increase in the colon. In the frontal cortex, LPS reduced the expression of Fndc5, Bdnf, and zonulin-1, which was not prevented by the treatments. The LPS-induced increase in Nlrp3 expression was prevented by PE, Agm, and PE+Agm, the increase in ASC was prevented by Agm, and the increase in caspase-1 in the frontal cortex was prevented by Agm and PE+Agm. All groups exposed to LPS showed increased IL-1ß and reduced IL-18 expression in frontal cortex. LPS increased permeability in the hippocampus, frontal cortex, and colon, and these effects were prevented by PE, Agm, and PE+Agm. In Chapter II, exercised FNDC5 KO animals exhibited depressive-like behavior and memory impairment. LPS administration induced depressive-like behavior, which was prevented by the administration of EVs-ExWT and EVs-ExKO. LPS induced an anhedonic-like behavior only in the EVs-ExKO group. LPS reduced all OFT parameters regardless of treatment. Fndc5 expression was reduced in all LPS-treated groups, and Bdnf expression was reduced in the PBS+LPS group in the hippocampus. An increase in IL-1ß expression was observed in the hippocampus of EVs-ExWT+LPS animals. These results indicate that PE and Agm, as well as EVs derived from exercised WT and KO animals, appear to exert prophylactic activity against the development of LPS-induced depressive-like behavior. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2026.

2026-01-01T00:00:00Z Lanzarin, Lígia Sampaio https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272131 2026-02-10T23:18:35Z 2024-01-01T00:00:00Z

Associação dos biomarcadores de contaminação aquática em Poecilia vivipara (Bloch & Schneider, 1801) com parâmetros de qualidade ambiental da Lagoa da Conceição (Florianópolis, SC) Lanzarin, Lígia Sampaio A Lagoa da Conceição, localizada em Florianópolis (SC), é um ambiente de alta relevância econômica, social e ecológica que, historicamente, tem sofrido impacto ambiental, advindo da crescente urbanização e má gestão sanitária. Em estudos ecotoxicológicos e de monitoramento ambiental enzimas do sistema de biotransformação, do sistema de defesa antioxidante e análises de dano celular são usualmente utilizadas como biomarcadores de contaminação. O peixe Poecilia vivipara possui ampla distribuição na costa brasileira e é muito utilizado em estudos ecotoxicológicos. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade do ambiente em diferentes locais da Lagoa da Conceição utilizando uma abordagem integrada de parâmetros físicos e químicos de água e sedimento, juntamente com biomarcadores de contaminação aquática [atividade das enzimas etoxiresorufina O-deetilase (EROD), glutationa S-transferase (GST), carboxilesterase (CbE), acetilcolinesterase (AChE), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx), catalase (CAT)] e indicadores de danos celulares [proteínas carboniladas (PCO)] no fígado e brânquias de peixes P. vivipara. Foi realizada uma única coleta de de animais, água e sedimento em quatro locais da Lagoa: Rio Vermelho (RIO), Rendeiras (REN), Canto da Lagoa (CAN) e Costa da Lagoa (COS) no verão do ano de 2023, entre os meses de janeiro e março. Análises da água apresentaram variações na qualidade entre os locais, sendo a COS o local que apresentou o maior número de coliformes termotolerantes. A região das REN apresentou a maior demanda bioquímica de oxigênio (DBO). Os peixes coletados na COS apresentaram a maior atividade de enzimas SOD, CAT e GPx no fígado e nas brânquias. Os animais da COS também exibiram maiores atividades hepáticas de CbE em relação aos outros locais estudados. Os animais coletados no CAN apresentaram a maior atividade média da EROD em ambos os tecidos em relação aos animais do RIO. Peixes da COS e do CAN apresentaram maiores níveis de PCO nas brânquias, quando comparado aos do RIO, indicando danos oxidativos nos animais. A Análise de Componentes Principais (PCA) contendo os dados de biomarcadores em fígado demonstra que os animais da COS apresentaram maior resposta a contaminantes. Da mesma forma, o Índice Integrado de Biomarcadores (IBR) indicam o local COS como o mais contaminado dentre os locais analisados. O presente trabalho demonstra que a Lagoa da Conceição apresenta indícios de contaminação associada a atividades antrópicas e esgoto sanitário, sendo necessário um esforço político para adequar a infraestrutura sanitária de forma que atenda completamente a população. Este trabalho ainda sugere que a contaminação apresentada pela laguna é capaz de causar alterações bioquímicas na ictiofauna local, tornando a contaminação um possível risco à biodiversidade da Lagoa da conceição.; Abstract: The Lagoa da Conceição, located in Florianópolis (SC), is an environment of high economic, social, and ecological relevance that has historically suffered environmental impacts due to increasing urbanization and poor sanitary management. In ecotoxicological and environmental monitoring studies, enzymes of the biotransformation system, the antioxidant defense system, and cellular damage analyses are usually used as biomarkers of contamination. The fish Poecilia vivipara is a widely distributed animal along the Brazilian coast and is commonly used in ecotoxicological studies. This work aimed to evaluate the quality of the environment at different locations in Lagoa da Conceição using an integrated approach of physical and chemical parameters of water and sediment, along with biomarkers of aquatic contamination [activity of the enzymes ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), glutathione S-transferase (GST), acetylcholinesterase (AChE), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT)] and indicators of cellular damage [carbonylated proteins (PCO)] in the liver and gills of fish of the species P. vivipara. A single collection of animals, water, and sediment was carried out at four locations in the lagoon: Rio Vermelho (RIO), Rendeiras (REN), Canto da Lagoa (CAN), and Costa da Lagoa (COS) during the summer of 2023, between the months of January and March. Water analyses showed variations in quality between the locations, with COS having the highest number of thermotolerant coliforms. The REN region presented the highest biochemical oxygen demand (BOD). Fish collected at COS showed the highest activity of the enzymes SOD, CAT and GPx in the liver and gills. Animals from COS also exhibited higher hepatic CbE activity compared to the other locations studied. Animals collected at CAN showed the highest average EROD activity in both tissues compared to animals from RIO. Fish from COS and CAN showed higher levels of PCO in the gills compared to those from RIO, indicating oxidative damage in the animals. Principal Component Analysis (PCA) of the biomarker data in the liver demonstrates that animals from COS showed a greater response to contaminants. Similarly, the Integrated Biomarker Response (IBR) index indicates COS as the most contaminated location among those. This study demonstrates that the Lagoa da Conceição shows signs of contamination associated with anthropogenic activities and sanitary sewage, requiring political efforts to improve the sanitary infrastructure to fully serve the population. This work also suggests that the contamination in the lagoon can cause biochemical changes in the local ichthyofauna, making the contamination a potential risk to the biodiversity of Lagoa da Conceição. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2024.

2024-01-01T00:00:00Z Martins Junior, Rudimar https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271942 2026-01-27T23:24:40Z 2025-01-01T00:00:00Z

Potencial antiglioma da lectina Dioclea violacea: internalização mediada por glicanos e efeitos na viabilidade celular Martins Junior, Rudimar Os gliomas são tumores cerebrais agressivos com limitadas opções terapêuticas e prognóstico desfavorável, tornando crucial a busca por novos agentes antitumorais. Neste contexto, lectinas de plantas, como a de Dioclea violacea (DvL), têm se destacado por sua capacidade de reconhecer glicanos e induzir efeitos citotóxicos seletivos. Este trabalho investigou o potencial antiglioma da DvL, focando em seus mecanismos de citotoxicidade e internalização em células de glioma C6. Estudos prévios já haviam demonstrado que a DvL é capaz de induzir apoptose e autofagia, reduzir a migração celular e modular vias de sinalização em modelos de glioma. Aqui, após 6 horas de tratamento, observou-se que a DvL promoveu redução significativa da viabilidade celular em todas as concentrações avaliadas (5-100 µg/mL), processo que foi acompanhado por alterações morfológicas marcantes, caracterizadas pela transição de um fenótipo fusiforme para uma morfologia arredondada e menos aderente. Essa resposta citotóxica mostrou-se dependente da interação com glicanos, uma vez que a pré-incubação da lectina com alfa-metil-manosídeo (aMM), inibidor competitivo do domínio de reconhecimento de carboidratos (CRD), reverteu de forma expressiva a perda de viabilidade induzida por DvL (5-50 µg/mL). Paralelamente, a DvL atuou como um potente indutor de autofagia, evidenciado pelo aumento substancial de organelas vesiculares ácidas (AVOs) no ensaio com Laranja de Acridina e pela elevação da razão LC3-II/LC3-I, especialmente nas concentrações mais altas, sugerindo um fluxo autofágico funcional. Nos tempos e concentrações testados, a citotoxicidade induzida pela DvL não foi afetada pela modulação farmacológica do RE com 4-PBA ou brefeldina A, indicando que seu mecanismo é independente da ativação do estresse do RE. Adicionalmente, a expressão da chaperona BiP/GRP78 não foi modificada pelo tratamento com a lectina. Um achado central deste estudo foi a confirmação, por microscopia confocal, de que a DvL-FITC pode ser internalizada de forma tempo-dependente pelas células C6, acumulando-se preferencialmente na região perinuclear após 6 horas de tratamento. A presença de aMM atenuou essa internalização, sugerindo um processo de endocitose mediado pela interação específica da lectina com glicanos de superfície. Em conjunto, os resultados demonstraram o potencial antiglioma da DvL, promovendo citotoxicidade precoce e indução de autofagia em células de glioma C6, sendo que estes eventos podem estar ligados à sua internalização mediada por glicanos. Portanto, a DvL mostra-se promissora tanto no tratamento direto quanto no direcionamento (delivery) seletivo de nanopartículas a células tumorais. Essa versatilidade e potencial justificam a necessidade de aprofundar as investigações nessa linha.; Abstract: Gliomas are aggressive brain tumors with limited therapeutic options and an unfavorable prognosis, making the search for new antitumor agents crucial. In this context, plant lectins, such as those from Dioclea violacea (DvL), have been highlighted for their ability to recognize glycans and induce selective cytotoxic effects. This study investigated the antiglioma potential of DvL, focusing on its mechanisms of cytotoxicity and internalization in C6 glioma cells. Previous studies have already demonstrated that DvL can induce apoptosis and autophagy, reducing cell migration, and modulating signaling pathways in glioma models. Here, after 6 hours of treatment, DvL was observed to promote a significant reduction in cell viability at all concentrations evaluated (5-100 µg/mL), a process that was accompanied by marked morphological alterations, characterized by the transition from a fusiform phenotype to a rounded and less adherent morphology. This cytotoxic response proved to be dependent on interaction with glycans, as pre-incubation of the lectin with alpha-methyl mannoside (aMM), a competitive inhibitor of the carbohydrate-recognition domain (CRD), significantly reversed the loss of viability induced by DvL (5-50 µg/mL). Concurrently, DvL acted as a potent inducer of autophagy, evidenced by the substantial increase in acidic vesicular organelles (AVOs) in the Acridine Orange assay and the elevation of the LC3-II/LC3-I ratio, especially at higher concentrations, suggesting a functional autophagic flux. At the tested concentrations and time points, DvL-induced cytotoxicity was not affected by pharmacological modulation of the ER with 4-PBA or brefeldin A, indicating that its mechanism is independent of ER stress activation. Additionally, the expression of the BiP/GRP78 chaperone was not modified by treatment with the lectin. A central finding of this study was the confirmation, by confocal microscopy, that DvL-FITC can be internalized by C6 cells in a time-dependent manner, accumulating preferentially in the perinuclear region after 6 hours of treatment. The blockage of CRD by aMM attenuated this internalization, suggesting a process of endocytosis mediated by the specific interaction of the lectin with surface glycans. Collectively, the results demonstrated the antiglioma potential of DvL, promoting early cytotoxicity and induction of autophagy in C6 glioma cells, events that may be linked to its glycan-mediated internalization. Therefore, DvL shows promise both in direct treatment and in the selective targeting (delivery) of nanoparticles to tumor cells. This versatility and potential justify the need for further in-depth investigation into this line of research. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2025.

2025-01-01T00:00:00Z