Estudo da toxicidade induzida por metilglioxal em células sanguíneas humanas: efeito protetor do Syzigium cumini

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Prestes, Alessandro de Souza
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/0013000015qh0
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Bioquímica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica Toxicológica
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/19032
Resumo: Methylglyoxal (MG) is a α-oxoaldehyde compound formed mainly as co-product from glycolysis. Due its high glicative capacity, it is considered the major precursor of advanced glycation end-products (AGEs). Although the compound is metabolized by different ways, high levels of MG are found in subjects with diabetes melittus, Alzheimer’s disease and cancer. Several works show that the toxicology of MG is related with glycative and oxidative stress. However, data about the precise toxic effects and mechanisms are still scarce in literature. The present study aimed analyze the cytotoxic effects induced by MG in the human blood cells, as well as to verify the possible preventive effect of an ethnopharmacological agent used in the treatment of different pathologies, especially diabetes mellitus: the aqueous leaves extract of Syzygium cumini (Ext). Erythrocytes, leukocytes and platelets were exposed to different concentrations of MG and time exposure. In Erythrocytes, the exposure to MG culminated with hemolysis, increase in osmotic fragility and decrease of the levels of free amino (NH3 +) groups. In leucocytes, the compound induced DNA damage, increase in the levels of fluorescent glycated products and decrease in the cell viability (especially of agranulocytes). A significant decrease in the activity of ectonucleotidases, nucleotidases and adenosine deaminase enzymes was verified in the platelets exposed to MG. The Ext treatment prevented most of detrimental effects elicited by MG toward blood cells, especially the hemolytic and genotoxic effects. In another set of experiments performed with leucocytes, the exposure to MG increased the levels of oxygen reactive species, the size and granularity of cells and induced apotosis/necrosis. These events were accompanied by changes in the mRNA expression of genes responsive to apoptosis (AIF, BAD, BCl-2), redox status (enzymes superoxide dismutase, catalase, glutathione-S-transferase and transcript factor Nrf2). An increase in the expression of AGEs receptor (RAGE) and glyoxalase 1 enzyme was also verified in these cells. The set of results obtained in this study will contribute to understand more accurately the effects that MG can cause on blood cells as well as indicate the plant S. cumini as a promising pharmacological agent against the toxic effects of MG.
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The present study aimed analyze the cytotoxic effects induced by MG in the human blood cells, as well as to verify the possible preventive effect of an ethnopharmacological agent used in the treatment of different pathologies, especially diabetes mellitus: the aqueous leaves extract of Syzygium cumini (Ext). Erythrocytes, leukocytes and platelets were exposed to different concentrations of MG and time exposure. In Erythrocytes, the exposure to MG culminated with hemolysis, increase in osmotic fragility and decrease of the levels of free amino (NH3 +) groups. In leucocytes, the compound induced DNA damage, increase in the levels of fluorescent glycated products and decrease in the cell viability (especially of agranulocytes). A significant decrease in the activity of ectonucleotidases, nucleotidases and adenosine deaminase enzymes was verified in the platelets exposed to MG. The Ext treatment prevented most of detrimental effects elicited by MG toward blood cells, especially the hemolytic and genotoxic effects. In another set of experiments performed with leucocytes, the exposure to MG increased the levels of oxygen reactive species, the size and granularity of cells and induced apotosis/necrosis. These events were accompanied by changes in the mRNA expression of genes responsive to apoptosis (AIF, BAD, BCl-2), redox status (enzymes superoxide dismutase, catalase, glutathione-S-transferase and transcript factor Nrf2). An increase in the expression of AGEs receptor (RAGE) and glyoxalase 1 enzyme was also verified in these cells. The set of results obtained in this study will contribute to understand more accurately the effects that MG can cause on blood cells as well as indicate the plant S. cumini as a promising pharmacological agent against the toxic effects of MG.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO metilglioxal (MG) é um composto α-oxoaldeído formado principalmente como subproduto da glicólise. Por ser altamente glicante é considerado o principal precursor dos produtos finais de glicação avançada (AGES). Apesar de a metabolização fisiológica ocorrer por diferentes vias, níveis elevados de MG podem ser encontrados em indivíduos com diabetes mellitus e outras patologias como doença de Alzheimer e câncer. Vários trabalhos voltados para a toxicologia do MG mostram que a glicação e o estresse oxidativo são fenômenos envolvidos nos seus efeitos deletérios. No entanto, dados sobre os efeitos tóxicos e alvos moleculares específicos do composto nos diferentes órgãos/tecidos ainda são escassos na literatura. O presente estudo objetivou analisar os efeitos citotóxicos induzidos pelo MG em células sanguíneas humanas, bem como verificar o possível efeito protetor de um agente etnofarmacológico utilizado no tratamento de diferentes patologias, especialmente diabetes mellitus: o extrato aquoso das folhas de Syzygium cumini (Ext). Eritrócitos, leucócitos e plaquetas foram incubados com diferentes concentrações de MG por períodos de tempo que variaram de acordo com o ensaio e tipo celular. Em eritrócitos a exposição ao MG culminou com hemólise, aumento da fragilidade osmótica e diminuição dos níveis de grupos amino (NH3 +) livres. Em leucócitos, o composto causou danos ao DNA, aumento dos níveis de produtos glicados fluorescentes e diminuição da viabilidade celular (especialmente dos agranulócitos). Uma diminuição da atividade das enzimas ectonucleotidases, nucleotidases e adenosina desaminase foram observadas nas plaquetas expostas ao MG. O tratamento com o Ext preveniu a maioria dos danos induzidos pelo MG, especialmente os efeitos hemolíticos e genotóxicos. Em um outro conjunto de experimentos realizado com leucócitos, observou-se que a exposição ao MG aumentou os níveis de espécies reativas, aumentou o tamanho e a granulosidade das células e também induziu apoptose/necrose. Em termos de alvos moleculares, esses eventos foram acompanhados por alterações na expressão dos genes responsivos a apoptose (AIF, BAD, BCl-2), ao status redox (enzimas superóxido dismutase, catalase e glutationa-S-transferase e fator de transcrição Nrf2). Um aumento na expressão do receptor de AGES (RAGE) e da enzima glioxalase-1 também foi verificado nestas células. O conjunto de resultados obtidos neste estudo ajudam a compreender mais precisamente os efeitos que o MG pode causar nas células sanguíneas bem como indicam a planta S. cumini como um agente promissor para estudos farmacológicos que visem prevenir/reduzir os efeitos tóxicos do MG.Universidade Federal de Santa MariaBrasilBioquímicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica ToxicológicaCentro de Ciências Naturais e ExatasBarbosa, Nilda Berenice de Vargashttp://lattes.cnpq.br/5901511067144019Folmer, Vanderleihttp://lattes.cnpq.br/8135232309980269Gonçalves, Carlos Alberto Saraivahttp://lattes.cnpq.br/8546635518344761Fachinetto, Roseleihttp://lattes.cnpq.br/7203076675431306Oliveira, Sara Marchesan dehttp://lattes.cnpq.br/6574555059806902Prestes, Alessandro de Souza2019-11-22T21:37:40Z2019-11-22T21:37:40Z2017-09-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/19032ark:/26339/0013000015qh0porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-05-12T10:52:35Zoai:repositorio.ufsm.br:1/19032Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2022-05-12T10:52:35Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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