UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ DANIEL MAGALHÃES GOMES EFEITOS DE GALACTANAS SULFATADAS DAS ALGAS MARINHAS Botryocladia occidentalis, Champia feldmannii E Solieria filiformes NO PROCESSO INFLAMATÓRIO AGUDO E NA NOCICEPÇÃO FORTALEZA - CEARÁ 2006 DANIEL MAGALHÃES GOMES EFEITOS DE GALACTANAS SULFATADAS DAS ALGAS MARINHAS Botryocladia occidentalis, Champia feldmannii E Solieria filiformes NO PROCESSO INFLAMATÓRIO AGUDO E NA NOCICEPÇÃO Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado Acadêmico em Ciências Fisiológicas do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Estadual do Ceará como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciências Fisiológicas. Orientadora: Profa. Dra. Ana Maria Sampaio Assereuy Co-Orientador: Prof. Dr. David Neil Criddle FORTALEZA - CEARÁ 2006 G633e Gomes, Daniel Magalhães Efeitos de galactanas sulfatadas das algas marinhas Botryocladia occidentalis, Champia feldmannnii e Solieria filiformis no processo inflamatório agudo e na nocicepção / Daniel Magalhães Gomes. Fortaleza, 2006. Oritentadora: Profa. Dra. Ana Maria Sampaio Assereuy. Dissertação (Mestrado Acadêmico em Ciências Fisiológicas)-Universidade Estadual do Ceará, Centro de Ciências da Saúde. 1.Polissacarídeo sulfatado. 2.Inflamação aguda. 3. Nocicepção. I.Universidade Estadual do Ceará, Centro de Ciências da Saúde. CDD: 615.1 DANIEL MAGALHÃES GOMES EFEITOS DE GALACTANAS SULFATADAS DAS ALGAS MARINHAS Botryocladia occidentalis, Champia feldmannii E Solieria filiformes NO PROCESSO INFLAMATÓRIO AGUDO E NA NOCICEPÇÃO Aprovada em: 14/07/2006 Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado Acadêmico em Ciências Fisiológicas do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Estadual do Ceará como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciências Fisiológicas. BANCA EXAMINADORA ______________________________________ Profa. Dra. Ana Maria Sampaio Assereuy – UECE Orientadora ______________________________________ Profa. Dra. Nylane Maria Nunes Alencar - UFC ______________________________________ Prof. Dr. Wladimir Ronald Lobo Farias - UFC À meus pais, todos os meus amigos “lafacienses”, minha orientadora Ana Maria Sampaio Assreuy e a minha namorada Delany Roque. Dedico AGRADECIMENTOS A Deus, que ao longo de todo o trabalho, deu-me condições para que prosseguisse apesar de todas as adversidades. Aos meus pais, Dalton Moreira Gomes e Maria Oscarina Magalhães Gomes, pelo apoio incondicional não só nesse trabalho, mas em todos os projetos realizados ao longo de toda a minha vida. À minha namorada Delany Roque de Queiroz que acompanhou praticamente toda minha história acadêmica e, anseio eu, que me acompanhe pelo resto da vida. Obrigado pelo estímulo nas horas de descrença, dos conselhos nas horas de desespero e pelo amor imensurável que temos um pelo outro. À Profa. Dra. Ana Maria Sampaio Assreuy, por ter me recebido em seu laboratório, pela orientação, paciência e principalmente, pelo exemplo de carreira docente e espírito científico. Ao Prof. Wladimir Ronald Lobo Farias pelas palestras sobre os polissacarídeos sulfatados e o fornecimento dos mesmos para a realização deste trabalho. A Profa. Dra. Nylane Maria Nunes Alencar pela atenção dispensada nas várias vezes que cedeu seu laboratório para execução de alguns experimentos e por ter aceitado o convite de compor esta banca. A todos os professores do Mestrado Acadêmico em Ciências Fisiológicas que pela contribuição em minha formação científica. Aos meus amigos Ana Vaneska Passos Meireles, Alana de Freitas Pires, Mário Rogério Lima Mota, Rafaela Gomes Cardoso, Sabrina Rodrigues Fontenele pela amizade, companheirismo, auxílio nos experimentos, pelo bom humor mesmo nas situações mais difíceis sendo estas científicas ou pessoais. Vocês sempre foram as melhores companhias nos momentos mais importantes. À Michelle Soares Josino da Silva, pela companhia nas intermináveis, por vezes famintas e exaustivas, mas também hilárias horas de experimento para a concretização desse trabalho. À todos os meus demais colegas “lafacienses” Ricardo, Claúdia, Samile Albertina, Emmanuel e Pedro pela convívio sempre agradável e troca de experiências de vida. Aos colegas do Curso de Mestrado em Ciências Fisiológicas: Nilson, Hermógenes, Kalina, Higina, Magnely, Márcia Andréa, Delany, Rosângela, Michele, Paulo, Thaúsi, Ana Paula, Juliana Zani, Danielle, Paula Matias, Paula Virgínia e Walber pelas horas de estudo mas também de descontração vividos pelos corredores, e salas de aula da UECE. À Fundação Cearense de Amparo a pesquisa (FUNCAP) pela concessão de bolsa de estudo como apoio financeiro ao desenvolvimento científico. A todos a minha mais sincera gratidão. RESUMO Os polissacarídeos sulfatados (PLS) constituem uma classe de carboidratos ricos em poliânions, e que apresentam uma diversidade de atividades biológicas relevantes. As atividades mais estudadas são a antitrombótica e a anticoagulante, tendo sido também demonstrada as atividades antiinflamatória tanto in vitro quanto in vivo. Entretanto, a maioria das atividades destas moléculas demonstradas na literatura se refere aos PLS obtidos de algas pardas, sendo estas atividades pouco exploradas nos PLS obtidos de outros grupos de algas. Além disso, os estudos exploram pouco a atividade destas moléculas in vivo e suas propriedades pró-inflamatórias. Sendo assim o presente estudo investigou in vivo as atividades antiinflamatória e pró-inflamatória dos PLS extraído das algas vermelhas Botryocladia occidentalis, Solieria filiformes e Champia feldmannii, estudando com maiores detalhes a atividade pró-inflamatória desta última, além de suas propriedades antinociceptivas. Foram utilizados ratos Wistar machos e fêmeas (150-250g) nos estudos de inflamação e camundongos Swiss albinos (20-35g) nos estudos de nocicepção. Na investigação da atividade antiinflamatória destas moléculas, os animais foram injetados com os PLS por via endovenosa na dose de 0,9 mg/Kg antes de receberem os estímulos inflamatórios carragenina, dextrana ou zimosan. Os polissacarídeos de B. occidentalis e S. filiformes, testados no edema da carragenina e dextrana, não foram capazes de inibir a formação do edema destes, enquanto que os de C. feldmannii além de não inibir estes edemas não inibiu também aquele elicitado por zimosan. Na investigação da atividade pró-inflamatória, os PLS foram injetados por via subcutânea intraplantar. Todos os PLS testados induziram edema de pata, sendo o edema de C. feldmannii o mais pronunciado de todos. Durante as investigações das propriedades pró-inflamatórias dos polissacarídeos sulfatados de C. feldmannii não houve uma correspondência nos estudos de dose-resposta sendo o edema destas moléculas persistente por 24 horas após sua aplicação. Ainda nos estudos que atestam suas propriedades pró-inflamatórios, estes PLS também induziram a migração de neutrófilos para a cavidade peritoneal de ratos elevando também a permeabilidade vascular nos tecidos das patas desses animais. Nas tentativas de modulação farmacológica desta atividade os animais receberam os PLS (0,9 mg/Kg, s.c.) ½ ou 1 hora após a injeção dexametasona - glicocorticóide (1mg/Kg, s.c.), indometacina - inibidor de prostaglandinas (5mg/Kg, s.c), L-NAME - inibidor da síntese de óxido nítrico (25mg/Kg; e.v), meclizina - anti-histamínico (40 mg/Kg, s.c) e pentoxifilina - inibidor de TNF e IL1 (90mg/Kg, s.c.). Todos os mediadores inibiram o edema causado pelos PLS de C. feldmanni, exceto o L-NAME, excluindo a participação de óxido nítrico nos eventos inflamatórios desse edema. A atividade antinociceptiva dos PLS de C. feldmannii foram investigadas através do teste de contorções abdominais conduzidas por ácido acético. Essa substância foi administrada nas doses (0,2; 1; 5 e 25 mg/Kg, s.c.) 30 minutos antes da injeção de ácido acético 0,6%. A dose de 1 mg/kg foi a que apresentou a melhor inibição. Em suma, os PLS testados demonstram não possuir atividade antiinflamatória, enquanto que os PLS de C. feldmannii apresentaram significativa atividade pró-inflamatória somada a sua potente atividade antinociceptiva. Palavras-chaves: polisacarídeos sulfatados; inflamação aguda; nocicepção. ABSTRACT The sulfated polysaccharides (SPL) constitutes a class of carbohydrates rich in polyanions and that presents a diversity of important biological activities. The antithrombotic and the anticoagulant activities are the most studied. It was demonstrated by the sulfated polysaccharides (SPL) the anti-inflammatory activity both in vitro and in vivo. However, the majority of the activities of these molecules demonstrated in literature are related to SPL obtained from brown seaweed (Phaeophytas) being these activities little exploited from the SPL obtained from other groups of seaweed. Moreover, the studies little explore the activity of these molecules in vivo and its pro-inflammatory properties. So, the present study has investigated the anti-inflammatory and pro-inflammatory activities of the SPL extracted from the red algae Botryocladia occidentalis, Solieria filiformes and Champia feldmannii, studing in more detail the pro-inflammatory activity of the latter besides its antinociceptives properties. Wistar rats (150-250 g) were used on the pro and anti-inflammatory studies and male Swiss mice (20-35 g) in the nociception studies. In the investigation of anti-inflammatory activity of these molecules, the animals of each group were injected by endovenous via (0.09 mg/kg) of their respectives SPL before they receive the inflammatory stimuli carrageenan, dextran or zimosan. The polysaccharides of B. occidentalis and S. filiformes, tested in the carrageenan oedema and dextran were not able to inhibit the formation of these oedema, while the SPL of C. feldmannii than not inhibit these oedema also not inhibited that elicitated by zimosan. In pro-inflammatory activit research the SPL were injected by subcutaneously intraplantar via. All SPL tested induced paw oedema, being the oedema of C. feldmannii the sharpest of all. During the investigation of pro-inflammatory properties of sulfated polysaccharides of C. feldmannii there was no correlation in studies of dose-response being the oedema of these molecules persistent for 24 hours after its application. Even the studies that prove their pro-inflammatory properties, these SPL also led neutrophils migration of abdominal cavity of rats also raising the vascular permeability in paw tissue of these animals. In attempts of modulation of this activity the animals received the SPL (0.9 mg/kg, sc) ½ or 1 hour after the dexamethasone injection (1.0 mg/Kg, s.c.), indomethacin (5 mg/Kg, s.c.), L-NAME (25 mg/Kg; e.v), meclyzine (40 mg/kg, s.c.), pentoxifylline (90 mg/Kg, s.c.). The results demonstrated that only L- NAME failed to inhibit the paw oedema elicitated by C. feldmannii, indicating, however, the possibility to have greater participation of cytokines and prostaglandins in the process. The nonciceptive activity of C. felmanni SPL as antinociceptiva was confirmed when its administration was done of (0.2, 1, 5 and 25 mg/kg, s.c.) 30 minutes before the injection of acetic acid 0.6%. The dose of 1 mg/kg presented the best inhibition. In short, the SPL testes demonstrated no posses anti-inflammatory activity, while the SPL of C. feldmannii showed a significant pro-inflammatory activity in addition to its potent nonciceptive activity. Keywords: sulfated polysaccharides; acute inflammation; nociception. LISTA DE ABREVIATURAS ADP = Adenina difosfato ANOVA = Análise de variância ASC = Área sob a curva ATP = Adenosina trifosfato C3a= Fragmento menor do sistema do complemento ativado C3b= Fragmento maior do sistema do complemento ativado C5a = Quinto componente (fragmento menor) do sistema complemento ativado Cg = Carragenina COX-1 = Isoforma 1 da enzima cicloxigenase COX-2 = Isoforma 2 da enzima cicloxigenase COX-3 = Isoforma 3 da enzima cicloxigenase DL50 = Dose que produz letalidade em 50% dos animais EDTA = Ácido etilenodiamonotetracético E.P.M = Erro padrão da média e.v. = Endovenosa eNOS = Isoforma endotelial da enzima óxido nítrico sintase iNOS = Isoforma induzida da enzima óxido nítrico sintase nNOS = Isoforma neuronal da enzima óxido nítrico sintase fMLP = Peptídeo N-formil-metil-L-metionil-L-leucil-L-fenilalanina HDL = Lipoproteína de alta densidade HE = Hematoxilina-Eosina i.p. = Intraperitoneal ICAM-1 e ICAM-2 = Molécula de adesão intercelular-1 e 2 (do inglês: intercelular adhesion molecule) IgG = Imunoglobulinas G IgM = Imunoglobulinas M IL-1 = Interleucina-1 IL-4= Interleucina-4
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