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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.17.2017.tde-06062017-164343
Document
Author
Full name
Willian Orlando Castillo Ordoñez
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2016
Supervisor
Committee
Takahashi, Catarina Satie (President)
Carvalho, Ivone
Moriguti, Julio Cesar
Ramos, Ester Silveira
Salvadori, Daisy Maria Fávero
Title in Portuguese
Avaliação dos efeitos neuroprotetores do extrato etanólico de Caliphruria subedentata e o fármaco galantamina em células indiferenciadas SH-SY5Y expostas ao peptídeo beta-amiloide(1-42)
Keywords in Portuguese
Amaryllidaceaes
Antigenotoxicidade
Caliphruria subedentata
Doença de Alzheimer
Galanthamine
Neurotoxicidade
Peptídeo beta amiloide(1-42)
Abstract in Portuguese
A Doença de Alzheimer (DA) é o tipo mais comum de demência em idosos, a etiologia é multifatorial e a fisiopatologia da doença é complexa, com um novo caso acontecendo a cada sete segundos; globalmente, a doença está se tornando em uma lenta pandemia. Bioquimicamente, a DA é caracterizada pela presença das placas neuríticas (PNs) e os novelos neurofibrilares (NNFs). O peptídeo beta peptide1-42 (A?(1-42)) é o principal componente das placas neuríticas e tem sido fortemente associado ao estresse oxidativo, desregulação colinérgica e morte celular. Os múltiplos mecanismos envolvidos na patogênese criam consideráveis dificuldades para identificar alvos terapêuticos apropriados. As abordagens terapêuticas atuais melhoram temporariamente os sintomas da DA; no entanto, apesar de esforços intensivos, nenhum dos tratamentos disponíveis hoje conseguiu alterar o curso da doença. Porém, algumas das terapias mais relevantes para o tratamento da doença estão baseadas na atividade inibidora da acetilcolinesterase (AChE). Nos últimos anos, os alcaloides pertencentes à família Amaryllidaceae têm recebido muita atenção devido à atividade anticolinérgica e antioxidante. A galantamina foi o primeiro alcaloide isolado a partir de diferentes espécies de Amaryllidaceas e é o mais recente inibidor da AChE aprovado para o tratamento sintomático da DA. Este fato tem motivado a pesquisa de outros alcaloides como possíveis moduladores da doença em adição à atividade inibitória da AChE. Diante disso, o objetivo deste estudo foi investigar se o extrato de Caliphruria subedentata e a galantamina modulam a neurotoxicidade induzida pelo A?(1-42) na linhagem celular SH-SY5Y indiferenciada. Para compreender os mecanismos de neuroproteção, um conjunto de ensaios foi realizado tais como atividade inibitória da AChE, ensaios clonogênico, micronúcleos com bloqueio na citocinese celular (CBMNcyt), cometa; análises por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de metilação. Os resultados mostraram que tanto o extrato quanto a galantamina diminuíram significativamente a citotoxicidade e genotoxicidade induzida pelo A?(1-42). Além disso, ambos os tratamentos modularam alterações morfológicas mitocondriais induzidas pelo peptídeo. Em conclusão, os resultados deste estudo demonstraram que, em adição à atividade inibitória da AChE, tanto o extrato de C. subedentata quanto a galantamina exercem propriedades antigenotóxicas. Essas propriedades relevantes da Amaryllidaceaes e o fármaco tornam-se um potencial valioso para continuar sendo explorado.
Title in English
Evaluation of neuroprotective effects of ethanolic extract of Caliphruria subedentata and drug galanthamine on undifferentiated SH-SY5Y cells exposure to amyloid beta peptide(1-42)
Keywords in English
Alzheimer Disease
Amaryllidaceaes
Amyloid beta peptide(1-42)
antigenotoxicity
Caliphruria subedentata
Galanthamine
Neurotoxicity
Abstract in English
Alzheimer´s disease (AD) is the most common type of dementia in elderly population, the etiology is multifactorial and the pathophysiology of the disease is complex, with a new case occurring every seven seconds; globally, the disease itself is becoming a slowly pandemic. Biochemically, the AD is characterized by presence of the neuritic plaques and neurofibrillary tangles. Amyloid beta peptide1-42 (A?(1-42)) is the principal component of neuritic plaques and it has been strongly associated with oxidative stress, cholinergic deregulation and cell death. The multiple mechanisms involved in the pathogenesis create considerable difficulty to identify appropriate targets. The current therapeutics approaches for AD improve temporally the symptoms; and despite intensive efforts, none of the treatments available today alter the course of disease. Nervertheless, some of the most relevant therapies for the treatment of disease are based on acetylcholinesterase (AChE) inhibitor activity. In recent years, alkaloids belonging Amaryllidaceae family have received great attention due to the well-known anticholinergic and antioxidant activity and the galanthamine was the first alkaloid isolated from different species of Amaryllidacea and it is the most recently AChE inhibitor approved for the symptomatic treatment of AD. This fact has motivated the screening of other alkaloids as possible modulators of disease in addition acetylcholinesterase activity. Purpose this study was to investigate whether C. subedentata extract and galanthamine modulate A?(1-42)- induced neurotoxicity in the undifferentiated SH-SY5Y cell line. To understand the mechanisms of the neuroprotection, a set of biomarkers such as AChE activity, clonogenic, cytokinesis block micronucleus cytome (CBMNcyt) and comet assays; beside transmission electron microscope (TEM) and methylation analyses were realized. The results showed that C. subedentata extract and galanthamine were capable to significantly reduce the A?(1-42)- induced cytotoxicity and genotoxicity. Furthermore both treatments modulated A?(1-42)- induced mitochondrial morphological alterations. In conclusion, this study demonstrated that in addition to inhibition of acetylcholinesterase (AChE), the extract of C. subedentata and galanthamine exert antigenotoxic properties. This relevant property of Amaryllidaceaes and galanthamine are worthwhile exploring further which may improve the development of new diseases-modifying agents.
 
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Publishing Date
2017-12-11
 
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