Conjugados de desferrioxamina com moléculas permeáveis a barreiras fisiológicas e seu potencial para o tratamento de sobrecarga de ferro
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28012026-165716/ |
Resumo: | Embora indispensável à vida, quando em excesso, o ferro pode ser nocivo e levar ao surgimento de doenças neurodegenerativas (DNs). A terapia de quelação, usada em situações de sobrecarga de ferro em humanos, tem mostrado potencial para também tratar DNs. A desferrioxamina (DFO), quelante com alta afinidade e seletividade pelo ferro(III), é de uso clínico limitado devido à sua baixa permeabilidade celular. Visando aumentar tal permeabilidade, este trabalho objetivou sintetizar e estudar conjugados de DFO com ácido ϒ-aminobutírico (GABA) e ácido 5-aminolevulínico (ALA), bem como estudar conjugados peptídicos DFO-Suc-TAT(47-57) e DFO-Suc-SS02, previamente sintetizados e descritos por nós como capazes de permear células. Os novos conjugados foram sintetizados e purificados, sendo caracterizados por técnicas como LC/ESI-MS e RMN de 1H e 13C. ALA-DFO e GABA-DFO apresentaram atividade antioxidante e, assim como a DFO, não removeram o ferro da transferrina. Em experimentos com células de carcinoma colorretal humano (Caco-2), DFO-Suc-SS02, DFO-Suc-TAT(47-57) e GABADFO se ligaram ao ferro intracelular. Em ensaios com o nematoide Caenorhabditis elegans, em que foi usado Fe(edta) para induzir sobrecarga de ferro, o pré- e póstratamento com 25 µM de ALA-DFO, DFO-Suc-SS02 ou GABA-DFO protegeram os vermes dos danos causados pelo Fe(edta), embora apenas os dois últimos tenham se ligado ao ferro intracelular. DFO-Suc-SS02 apresentou atividade antioxidante e, em ensaios de comportamento motor e avaliação biométrica, reverteu os danos causados pelo Fe(edta). Esses resultados evidenciaram a eficácia da conjugação química realizada e que DFO-Suc-SS02 é o quelante de ferro mais promissor. |
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Conjugados de desferrioxamina com moléculas permeáveis a barreiras fisiológicas e seu potencial para o tratamento de sobrecarga de ferroConjugates of desferrioxamine with molecules permeable to physiological barriers and their potential for the treatment of iron overloadC. elegansC. elegansCellular permeabilityConjugaçãoConjugationDesferrioxaminaDesferrioxamineIron overloadPeptídeosPeptidesPermeabilidade celularSobrecarga de ferroEmbora indispensável à vida, quando em excesso, o ferro pode ser nocivo e levar ao surgimento de doenças neurodegenerativas (DNs). A terapia de quelação, usada em situações de sobrecarga de ferro em humanos, tem mostrado potencial para também tratar DNs. A desferrioxamina (DFO), quelante com alta afinidade e seletividade pelo ferro(III), é de uso clínico limitado devido à sua baixa permeabilidade celular. Visando aumentar tal permeabilidade, este trabalho objetivou sintetizar e estudar conjugados de DFO com ácido ϒ-aminobutírico (GABA) e ácido 5-aminolevulínico (ALA), bem como estudar conjugados peptídicos DFO-Suc-TAT(47-57) e DFO-Suc-SS02, previamente sintetizados e descritos por nós como capazes de permear células. Os novos conjugados foram sintetizados e purificados, sendo caracterizados por técnicas como LC/ESI-MS e RMN de 1H e 13C. ALA-DFO e GABA-DFO apresentaram atividade antioxidante e, assim como a DFO, não removeram o ferro da transferrina. Em experimentos com células de carcinoma colorretal humano (Caco-2), DFO-Suc-SS02, DFO-Suc-TAT(47-57) e GABADFO se ligaram ao ferro intracelular. Em ensaios com o nematoide Caenorhabditis elegans, em que foi usado Fe(edta) para induzir sobrecarga de ferro, o pré- e póstratamento com 25 µM de ALA-DFO, DFO-Suc-SS02 ou GABA-DFO protegeram os vermes dos danos causados pelo Fe(edta), embora apenas os dois últimos tenham se ligado ao ferro intracelular. DFO-Suc-SS02 apresentou atividade antioxidante e, em ensaios de comportamento motor e avaliação biométrica, reverteu os danos causados pelo Fe(edta). Esses resultados evidenciaram a eficácia da conjugação química realizada e que DFO-Suc-SS02 é o quelante de ferro mais promissor.Although iron is essential to human life, its excess can be harmful and contribute to the onset of neurodegenerative diseases (NDs). Chelation therapy, widely used for treating iron overload in humans, has also shown potential for NDs treatment. Desferrioxamine (DFO), a chelator with high affinity and selectivity for iron(III), has limited clinical use due to its low cellular permeability. In an attempt to enhance it, we synthesized DFO conjugates with ϒ-aminobutyric acid (GABA) and 5-aminolevulinic acid (ALA) as well as studied the peptide conjugates DFO-Suc-TAT(47-57) and DFO-Suc-SS02, which were previously developed by our research groups and shown to be capable of permeating cells. ALA-DFO and GABA-DFO were synthesized and purified, being characterized through techniques like LC/ESI-MS and 1H e 13C NMR. Both displayed antioxidant activity and, like DFO, could not remove iron from transferrin. In assays with human colorectal adenocarcinoma (Caco-2) cells, DFO-Suc-SS02, DFO-Suc-TAT(47-57), and GABA-DFO bound intracellular iron. In assays with the nematode Caenorhabditis elegans, in which Fe(edta) was used to induce iron overload, pre- and post-treatment with 25 µM of ALADFO, DFO-Suc-SS02, or GABA-DFO protected the worms from the damage caused by Fe(edta). However, only DFO-Suc-SS02 and GABA-DFO were able to bind intracellular iron. DFO-Suc-SS02 also showed antioxidant activity and the ability to revert the damage caused by Fe(edta) in motor behavior and biometric evaluation assays. Altogether, the results demonstrated the efficacy of chemical conjugation strategy, and that DFO-SucSS02 is a very promising iron chelator.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPEsposito, Breno PanniaMachini, Maria TeresaOliveira Neto, Ernani Lacerda de2025-08-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28012026-165716/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-02T15:02:03Zoai:teses.usp.br:tde-28012026-165716Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-02T15:02:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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