Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/40507
Type: Tese
Title: Efeito neuroprotetor de peptídeos derivados da aranha armadeira (Phoneutria nigriventer) em doenças da retina.
Authors: Lays Fernanda Nunes Dourado
First Advisor: Armando da Silva Cunha Júnior
First Co-advisor: Carolina Nunes da Silva
First Referee: Jayter Silva de Paula
Second Referee: Mariane Izabella Abreu de Melo
Third Referee: Hilda Petrs Silva
metadata.dc.contributor.referee4: Márcia Renata Mortari
Abstract: A retina é um tecido com alta demanda energética e o seu funcionamento envolve a ativação de inúmeras cascatas de sinalização. Dessa forma, eventos capazes de comprometer essas vias levam a um aumento no estresse oxidativo e desencadeiam processos inflamatórios que resultam em patologias, como a degeneração macular relacionada à idade e o glaucoma. Nesse cenário, os peptídeos derivados de toxinas da peçonha da aranha Phoneutria nigriventer têm se destacado por apresentar atividade farmacológica por meio de mecanismos associados a efeitos neuroprotetores. Logo, o objetivo deste trabalho foi investigar a segurança e a atividade neuroprotetora de peptídeos derivados da peçonha da aranha Phoneutria nigriventer em doenças oculares neurodegenerativas e avaliar a eficácia de uma formulação nanoestruturada na melhora da biodisponibilidade destes peptídeos. Inicialmente, investigou-se a segurança do uso intravítreo dos peptídeos PnPa11 e PnPa13 e constatou se que a dose mais segura seria a de 1,25 µg/mL, assim, esta foi utilizada nos testes posteriores. O estudo de degeneração da retina promovida pela luz do LED azul revelou que um pré-tratamento com PnPa11 ou PnPa13 foi responsável por uma preservação da amplitude das ondas a e b (resposta das células de Müller, células bipolares e fotorreceptores), efeito que também foi observado nas análises morfológicas. O estudo de western blot reiterou a hipótese de que estes peptídeos protegeram a retina minimizando a apoptose induzida pela luz do LED azul. Posteriormente, foram analisadas a segurança do uso tópico e a atividade neuroprotetora do PnPP 19, um peptídeo doador do óxido nítrico (NO). Os resultados obtidos mostraram que o peptídeo não desencadeou sinais de toxicidade nas doses testadas. Ademais, observou-se que o PnPP-19 foi capaz de permear as camadas da córnea, promover a liberação de NO e ,consequentemente, reduziu a PIO. Na avaliação da atividade neuroprotetora, observou-se que um pré-tratamento com o PnPP 19 foi capaz prevenir os danos na retina induzidos pela isquemia. Assim, supõe-se que o efeito neuroprotetor desse peptídeo seja estabelecido devido a uma associação entre o efeito hipotensivo e efeitos antioxidantes estabelecidos pelo aumento na produção do NO. Assim, avaliou-se a eficácia de um sistema nanorreservatório de fármacos na melhora da entrega ocular desse peptídeo. Nossos resultados revelaram que o nanowafer foi capaz de prolongar a entrega do PnPP-19 na superfície ocular em comparação ao colírio. Esse efeito foi observado devido a um aumento na fluorescência da superfície ocular quando se utilizou o nanowafer preenchido com fluoresceína e pela melhora do efeito hipotensivo do PnPP-19, veiculado por meio do dispositivo. Quando se investigou a capacidade do nanowafer em otimizar a entrega do peptídeo para o segmento posterior, notou-se que ele promoveu um aumento na biodisponibilidade do PnPP-19 nesses tecidos. Os resultados obtidos possibilitam uma nova perspectiva no tratamento de doenças degenerativas da retina e abrem caminhos para o estudo e a aplicação de peptídeos na terapêutica oftalmológica. Além disso, o dispositivo estudado se mostrou promissor e foi capaz de fornecer um tratamento não invasivo que permitiu uma melhora na biodisponibilidade de peptídeos para os tecidos oculares.
Abstract: The retina is highly demanding energetically, and its functioning comprises the activation of several signaling cascades. Therefore, events that undermine such cascade processes lead to the increase of the oxidation stress and give rise to inflammatory processes resulting in pathologies such as the age-related macular degeneration and glaucoma. In view of this, peptides derived from the venom of the Phoneutria nigriventer spider have stood out for presenting pharmacological action through mechanisms associated to neuroprotective effects. Hence, the goal of the present work was to investigate the safety and the neuroprotectant action of peptides derived from the venom of the Phoneutria nigriventer spider in ocular neurodegenerative diseases and evaluate the efficacy of a nanostructured formulation in the improvement of the bioavailability of peptides. A wide range of doses of the PnPa11 and PnPa13 was tested, and the 1.25 µg/mL concentration was determined to be the safest and was therefore utilized in the subsequent tests. The studies on the retina degeneration promoted by the blue LED light revealed that both selected peptides were able to protect the retina from the induced damage. The analysis of the electroretinogram showed larger preservation of the amplitude of the a and b waves (response of Müller cells, bipolar cells and photoreceptors) and this effect was also observed in the morphological analysis. The western blot analyses reinforce the hypothesis that such peptides are able to protect the retina against apoptosis. In a second approach, the neuroprotectant activity of PnPP-19, a nitric oxide (NO) donor peptide, and the safety of its use were analyzed. The obtained results showed that PnPP-19 did not induce toxicity signs in tested doses. Besides, the assay of PnPP-19 tagged with FITC showed that this peptide can permeate the cornea layers. Moreover, it was observed that the peptide was capable of promoting NO release, leading to the reduction of the intraocular pressure (IOP). During the evaluation of the neuroprotective activity of such peptide, it was observed that a pre-treatment with the PnPP-19 was able to avoid induced damages in the retina through ischemia. Thus, it is supposed that the neuroprotective effect of the PnPP-19 by an association of the hypotensive effect and the antioxidation effects by the increase of NO production. Thus, the efficacy of a system of drug nano-reservoir in the ocular delivery of the peptide was tested. The device was able to extend the peptide delivery in the ocular surface. This effect was noted through a rise in the fluorescence of the ocular surface and an improvement of the hypotensive capacity of the peptide. We also observed the capability of the device to increase the bioavailability of this peptide for a posterior segment. Our results enable a new perspective in the treatment of degenerative diseases in the retina and point to uncountable pathways for the use of peptides in ocular diseases. The studied device is promising, as it is capable to offer an improved non-invasive treatment that can increase the bioavailability of the peptides for the ocular tissues.
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: FARMACIA - FACULDADE DE FARMACIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/40507
Issue Date: 26-Mar-2021
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