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Type: Tese
Title: Envelhecimento: papel da via de sinalização NRF2 sobre os mecanismos antioxidantes e anti-inflamatórios mediados pelo resveratrol
Authors: Filipe Nogueira Franco
First Advisor: Míriam Chaves Schultz
First Co-advisor: Glaucy Rodrigues de Araújo
Abstract: Uma das teorias sobre o envelhecimento provém do acúmulo da geração de radicais livres, além de um quadro inflamatório de baixo grau. Dentre essas moléculas, destacam-se as Espécies Reativas de Oxigênio (ROS) e Nitrogênio (RNS); além de citocinas pró-inflamatórias como Fator de Necrose Tumoral (TNF) e Interleucina-6 (IL-6). Nosso organismo conta com um sistema de defesa para combater essas moléculas reativas, como as enzimas Superóxido Dismutase (SOD), Catalase (CAT) e Glutationa Peroxidase (GPx). A ativação de diversas vias de transdução de sinais são as responsáveis pela eficiência desses sistemas. O resveratrol é um composto que tem demostrado atuar como um potente antioxidante e anti-inflamatório. Assim, o objetivo foi verificar se o perfil antioxidante e anti-inflamatório do resveratrol (5 µM) permanece o mesmo em leucócitos de doadores de diferentes faixas etárias. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética (CAAE: 33842420.4.0000.5149). Os indivíduos foram divididos em três grupos: 20-39, 40-59 e 60-80 anos. Após a separação dos leucócitos, foram realizados ensaios para quantificar ROS e RNS. O peróxido de hidrogênio (150 µM) foi usado como controle positivo. SOD, CAT, GPx, TNF, IL-6 e IL-10 foram quantificadas por kits comerciais. A análise das vias antioxidantes PKA, AKT/PKB, AMPK, MAPK, SIRT1 e Nrf2 foi feita através do uso de inibidores específicos. O ensaio com o gene repórter da luciferase e ELISA foram realizados para avaliar a ativação e expressão de p-Nrf2, respectivamente. A análise entre idade e tratamento foi realizada através da correlação de Pearson (*p<0,05). Os resultados mostraram que houve redução de ROS e RNS em leucócitos tratados com resveratrol em todas as idades, com menor efeito no envelhecimento. Houve aumento de CAT nos leucócitos de 20-39 anos tratados com resveratrol e aumento de SOD e GPx entre 40-80 anos. Houve correlação positiva entre a ação antioxidante do resveratrol sobre a atividade e o envelhecimento das três enzimas. Foi observado um comportamento antioxidante das vias PKA, AKT/PKB, SIRT1 e AMPK nos leucócitos de 20-59 anos. Nos leucócitos de doadores acima de 60 anos essas vias estavam silenciadas. As vias MAPK e Nrf2 foram vias ativas em todas as idades, e o resveratrol teve efeito antioxidante em ambas. Nrf2 se mostrou ativado nos leucócitos tratados com resveratrol dos doadores de todas as idades, além do aumento da proteína fosforilada. O resveratrol se mostrou eficaz em diminuir TNF e IL-6 concomitante ao aumento de IL-10, com menor efeito no envelhecimento. A dosagem com o inibidor de Nrf2 comprovou que essa via também é importante no contexto anti-inflamatório. Portanto, a via Nrf2 é um importante mecanismo bioquímico responsável pelo efeito antioxidante e anti-inflamatório do resveratrol. Esse efeito diminui no envelhecimento, mas ainda é observado. A hipótese é de que o Nrf2 atua (via fosforilação pela MAPK) na transcrição dos genes das enzimas antioxidantes e citocinas anti-inflamatórias, diminuindo os processos de estresse oxidativo e a inflamação crônica observados no envelhecimento.
Abstract: One of the theories about aging comes from the accumulation of the generation of free radicals, in addition to a low-grade inflammatory condition. Among these molecules, Reactive Oxygen Species (ROS) and Nitrogen (RNS) stand out; in addition to pro-inflammatory cytokines such as Tumor Necrosis Factor (TNF) and Interleukin-6 (IL-6). Our body has a defense system to combat these reactive molecules, such as the enzymes Superoxide Dismutase (SOD), Catalase (CAT) and Glutathione Peroxidase (GPx). The activation of several signal transduction pathways is responsible for the efficiency of these systems. Resveratrol is a compound that has been shown to act as a potent antioxidant and anti-inflammatory. Thus, the objective was to verify whether the antioxidant and anti-inflammatory profile of resveratrol (5 µM) remains the same in leukocytes from donors of different age groups. The project was approved by the Ethics Committee (CAAE: 33842420.4.0000.5149). The individuals were divided into three groups: 20-39, 40-59 and 60-80 years old. After separation of leukocytes, assays were performed to quantify ROS and RNS. Hydrogen peroxide (150 µM) was used as a positive control. SOD, CAT, GPx, TNF, IL-6 and IL-10 were measured in commercial kits. The analysis of the antioxidant pathways PKA, AKT/PKB, AMPK, MAPK, SIRT1 and Nrf2 was carried out using specific inhibitors. Luciferase reporter gene assay and ELISA were performed to evaluate p-Nrf2 activation and expression, respectively. The analysis between age and treatment was performed using Pearson correlation (*p<0.05). The results showed that there was a reduction in ROS and RNS in leukocytes treated with resveratrol at all ages, with less effect in aging. There was an increase in CAT in leukocytes from 20-39 years old treated with resveratrol and an increase in SOD and GPx between 40-80 years old. There was a positive correlation between the antioxidant action of resveratrol on the activity and aging of the three enzymes. An antioxidant behavior of the PKA, AKT/PKB, SIRT1 and AMPK pathways was observed in leukocytes aged 20-59 years. In leukocytes from donors over 60 years of age, these pathways were silenced. The MAPK and Nrf2 pathways were active pathways at all ages, and resveratrol had an antioxidant effect on both. Nrf2 was activated in leukocytes treated with resveratrol from donors of all ages, in addition to an increase in phosphorylated protein. Resveratrol was effective in reducing TNF and IL-6 concomitantly with an increase in IL-10, with a lesser effect on aging. Dosing with the Nrf2 inhibitor proved that this pathway is also important in the anti-inflammatory context. Therefore, the Nrf2 pathway is an important biochemical mechanism responsible for the antioxidant and anti-inflammatory effects of resveratrol. This effect diminishes with aging but is still observed. The hypothesis is that Nrf2 acts (via phosphorylation by MAPK) in the transcription of genes for antioxidant enzymes and anti-inflammatory cytokines, reducing the processes of oxidative stress and chronic inflammation observed in aging.
Subject: Bioquímica e imunologia
Envelhecimento
Estresse Oxidativo
Inflamação
Resveratrol
Fator 2 Relacionado a NF-E2
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Imunologia
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/64788
Issue Date: 1-Dec-2023
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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