Efeitos celulares e comportamentais de peptídeos bioativos de baixo peso molecular extraídos de Phaseolus vulgaris

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dc.contributor.advisor-co1Fernandes, Kátia Flávia
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9737543228759171pt_BR
dc.contributor.advisor1Custódio, Carlos Henrique Xavier
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0207928273284808pt_BR
dc.contributor.referee1Custódio, Carlos Henrique Xavier
dc.contributor.referee2Cruz, Vanessa de Sousa
dc.contributor.referee3Araújo, Eugênio Gonçalves de
dc.contributor.referee4Fajemiroye, James Oluwagbamigbe
dc.contributor.referee5Silva, Elder Sales da
dc.creatorGraziani, Daniel
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7575967379452510pt_BR
dc.date.accessioned2021-01-22T12:02:03Z
dc.date.available2021-01-22T12:02:03Z
dc.date.issued2020-11-18
dc.description.abstractINTRODUCTION: Approximately 3.000 tons of beans are not used in human consumption due to their hardening, which makes them a product of low commercial value. Several studies with bioactive peptides derived from beans have therapeutic potential to treat various diseases. OBJECTIVES: to evaluate the effects of a low molecular weight bean extract (Phaseolus vulgaris) hardened on: i) cytotoxic and cytoprotective effects on endothelial cells; ii) production of reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) in endothelial cells; iii) oxidonitrergic-dependent vasodilator effects; iv) anxiety and depression behavior in rats; v) the antioxidant effect on rat brain. METHODS: The extract was composed of a peptide fraction less than 3 KDa (PV3) of the hardened bean residue. The PV3 sequences were corrected by mass spectrometry coupled to liquid chromatography and were analyzed with computational tools. Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) were treated with PV3 in the following procedures: 10 μg/ml, 20 μg/ml, 30 μg/ml and 250 μg/ml. Cellular oxidative stress was caused by 3% H2O2. Cytotoxicity and cytoprotective effects were obtained by the MTT assay, while ROS and NO were quantified by fluorescent probes (DHE and DAF-FM) by Confocal Microscopy. The vasodilator effects of NO3 and endothelium-dependent PV3 were obtained in the supplied aortic rings. The behavioral effects of acute and chronic PV3 treatments were adopted by three protocols: i) elevated plus maze test (EPM) to assess the effect of the anxiolytic type. ii) open field (OF) to assess locomotion and exploration; iii) forced swimming (NS) to test the behavior of the depressive type. The involvement of catecholaminergic pathways in the effects evoked by PV3 was tested using the enzyme tyrosine hydroxylase inhibitor, AMPT (200mg / kg). RESULTS: 35 peptides with an average mass of 1.14 KDa were identified. There was no cell death from treatment with PV3 10μg/mL and 20 μg/mL. PV3 30μg/mL increased cell viability, whereas cytotoxicity was observed only with PV3 250 μg/mL. Only PV3 at 10 μg/mL was able to protect cells from oxidative stress. PV3 also increased the release of NO without causing cell death. It was also able to reduce the relative production of cell ROS induced by H2O2. The vasodilator effects of PV3 were based on the release of NO dependent on the endothelium. In the EPM test, the acute injection of PV3 (50μg / kg) increased the frequency and the time spent in the open arms, suggesting an anxiolytic effect. In the OF test, PV3 (50μg / kg) increased the frequency of crossings and immobility time, showing that PV3 does not impair locomotion, which corroborates the anxiolytic effect found in the ECL. In the FS test, PV3 (50μg / kg) reduced the immobility time, suggesting an effect similar to the antidepressant. The anxiolytic-type effect found after acute injections was absent in chronic treatment with PV3 (50μg/kg). AMPT was able to reverse the effect of the anxiolytic type and the antidepressant type evoked by acute PV3 (50μg/kg). CONCLUSION: PV3 has low cytotoxicity, the ability to reduce ROS and increase NO in the endothelium, in addition to promoting anxiolytic and antidepressant effects with catecholaminergic involvement.eng
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dc.description.resumoINTRODUÇÃO: Cerca de 3.000 toneladas de feijão não são utilizadas na alimentação humana devido ao seu endurecimento, o que o torna um produto de baixo valor comercial. Vários estudos com peptídeos bioativos derivados do feijão mostraram potencial terapêutico para tratar várias doenças. OBJETIVOS: avaliar os efeitos de um extrato de baixo peso molecular de feijão (Phaseolus vulgaris) endurecido sobre: i) efeitos citotóxicos e citoprotetores em células endoteliais; ii) produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e óxido nítrico (NO) em células endoteliais; iii) efeitos vasodilatadores oxidonitrérgicos-dependentes; iv) o comportamento tipo ansiedade e depressão em ratos; v) o efeito antioxidante em cérebro de ratos. MÉTODOS: O extrato foi composto por fração peptídica menor que 3 KDa (PV3) do resíduo endurecido de feijão. As sequências de PV3 foram obtidas por espectrometria de massa acoplada a cromatografia líquida e foram analisadas com ferramentas computacionais. Células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC) foram tratadas com PV3 nas seguintes concentrações: 10 μg/ml, 20 μg/ml, 30 μg/ml e 250 μg/ml. O estresse oxidativo celular foi provocado por H2O2 a 3%. A citotoxicidade e os efeitos citoprotetores foram avaliados pelo ensaio MTT, enquanto ROS e NO foram quantificados com sondas fluorescentes (DHE e DAF-FM) por Microscopia Confocal. Os efeitos vasodilatadores de PV3 dependentes de NO e endotélio foram avaliados em anéis aórticos isolados. Os efeitos comportamentais dos tratamentos PV3 agudos e crônicos foram avaliados por três protocolos: i) teste de labirinto em cruz elevado (LCE) para avaliar o efeito do tipo ansiolítico. ii) campo aberto (CA) para avaliação da locomoção e exploração; iii) nado forçado (NF) para testar o comportamento do tipo depressivo. O envolvimento das vias catecolaminérgicas nos efeitos evocados pelo PV3 foi testado usando o inibidor da enzima tirosina hidroxilases, AMPT (200mg/kg). RESULTADOS: Foram identificados 35 peptídeos com massa média de 1,14 KDa. Não houve morte celular pelo tratamento com PV3 10μg/mL e 20 μg/mL. O PV3 30μg/mL aumentou a viabilidade celular, enquanto que a citotoxicidade foi observada apenas com PV3 250 μg/mL. Apenas PV3 a 10 μg/mL foi capaz de proteger as células do estresse oxidativo. O PV3 também aumentou a liberação de NO sem causar morte celular. Também foi capaz de reduzir a produção relativa de ROS da célula induzida por H2O2. Os efeitos vasodilatadores do PV3 basearam-se na liberação de NO dependente do endotélio. No teste de LCE, a injeção aguda de PV3 (50μg/kg) aumentou a frequência e o tempo despendido nos braços abertos, sugerindo um efeito ansiolítico. No teste CA, o PV3 (50μg/kg) aumentou a frequência de travessias e tempo de imobilidade demostrando que PV3 não prejudica a locomoção, o que corrobora com o efeito ansiolítico encontrado no LCE. No teste NF, o PV3 (50μg/kg) reduziu o tempo de imobilidade, sugerindo um efeito semelhante ao antidepressivo. O efeito do tipo ansiolítico encontrado após as injeções agudas estava ausente no tratamento crônico com PV3 (50μg/kg). O AMPT foi capaz de reverter o efeito do tipo ansiolítico e do tipo antidepressivo evocado pelo PV3 agudo (50μg/kg). CONCLUSÃO: O PV3 apresenta baixa citotoxicidade, capacidade de reduzir ROS e aumentar NO no endotélio além de promover efeitos ansiolíticos e antidepressivos com envolvimento catecolaminérgico.pt_BR
dc.identifier.citationGRAZIANI, D. Efeitos celulares e comportamentais de peptídeos bioativos de baixo peso molecular extraídos de Phaseolus vulgaris. 2020. 114 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/11049
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicas - ICB (RG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciências Biológicas (ICB)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.subjectPhaseolus vulgarispor
dc.subjectFeijãopor
dc.subjectBioativopor
dc.subjectPeptídeo bioativopor
dc.subjectCitotoxicidadepor
dc.subjectÓxido nítricopor
dc.subjectEspécie reativa de oxigêniopor
dc.subjectEstresse oxidativopor
dc.subjectVasodilataçãopor
dc.subjectComportamentopor
dc.subjectAnsiolíticopor
dc.subjectAntidepressivopor
dc.subjectBeaneng
dc.subjectBioactiveeng
dc.subjectBioactive peptideeng
dc.subjectCytotoxicityeng
dc.subjectNitric oxideeng
dc.subjectReactive oxygen specieseng
dc.subjectOxidative stresseng
dc.subjectVasodilationeng
dc.subjectBehavioreng
dc.subjectAnxiolyticeng
dc.subjectAntidepressanteng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIApt_BR
dc.titleEfeitos celulares e comportamentais de peptídeos bioativos de baixo peso molecular extraídos de Phaseolus vulgarispt_BR
dc.title.alternativeCellular and behavioral effects of low molecular bioactive peptides extracted from Phaseolus vulgariseng
dc.typeTesept_BR

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