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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.58.2023.tde-25102023-164702
Document
Author
Full name
Rienne Assis Matos
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2023
Supervisor
Committee
Prado, Karina Fittipaldi Bombonato (President)
Dionisio, Ana Paula
Okamoto, Roberta
Siessere, Selma
Title in Portuguese
Bioatividade do extrato da pitaya na proteção contra perda de tecido ósseo femoral. Análise in vivo em ratas ovariectomizadas
Keywords in Portuguese
Estrógeno
Extrato da pitaya
Osteoporose
Ratas
Abstract in Portuguese
A osteoporose é uma doença multifatorial de alta prevalência na população, promovendo perda de massa óssea e desequilíbrio no sistema de remodelação óssea. A associação entre este desequilíbrio com a deficiência estrogênica que ocorre em mulheres na fase da menopausa ainda é muito investigada, sugerindo-se que a redução na produção de estrógeno pelo próprio organismo após a menopausa favoreça o estresse oxidativo com consequente alteração na atividade funcional das células ósseas. Evidências mostram que os fitoestrógenos possam ser usados como alternativas de tratamento para a osteoporose pós-menopausa por sua capacidade de se ligar a receptores de estrógeno no organismo, o que levaria à um aumento na taxa de deposição e reduzindo a taxa de reabsorção óssea, além de possuir efeito antioxidante, atuando de forma a proteger as células contra os efeitos causados pelas espécies reativas de oxigênio (EROs). Sendo assim, a proposta do presente trabalho foi avaliar o efeito do extrato da pitaya (EPY) comparado ao β-estradiol (EST), na viabilidade de células osteoblásticas e na perda óssea femoral de ratas submetidas a um modelo experimental de osteoporose. Para a análise in vivo, ratas Sprague-Dawley foram divididas em grupos controle (SHAM), ovariectomizado (OVX), estrógeno+OVX (EST+OVX) e extrato da pitaya+OVX (EPY+OVX). Essa administração ocorreu imediatamente após a ovariectomia por 12 semanas e então foi realizada a eutanásia e coleta de material para análise histológica qualitativa e quantitativa. A viabilidade celular foi realizada com um estudo dose-resposta e ensaio de MTT com a linhagem MC3T3-E1. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente pelo software Graph Pad Prism 5.0 com nível de significância de 5%. Os dados obtidos permitiram mostrar que o houve um aumento significativo de peso corporal nos animais do grupo OVX, e valores similares para os grupos SHAM, EST+OVX e EPY+OVX. O peso total dos fêmures foi similar para todos os grupos estudados, enquanto que o diâmetro da cabeça do fêmur (mm) e a largura das diáfises (mm) foi significativamente menor para o grupo EPY+OVX e a distância entre epífises (mm) para o grupo EST+OVX. A análise qualitativa mostrou grande presença de adipócitos na medula óssea do grupo OVX quando comparado aos outros grupos. O tecido ósseo trabecular das epífises femorais do grupo OVX apresentou porcentagem significativamente menor quando comparado aos grupos SHAM e EST+OVX, enquanto que o grupo EPY+OVX foi similar a todos os grupos experimentais. A quantidade de osteócitos na matriz mineralizada foi significativamente maior no grupo EPY+OVX quando comparado ao grupo EST+OVX. A viabilidade de células osteoblásticas MC3T3-E1 foi positiva para concentrações mais baixas do extrato da pitaya. Os dados obtidos sugerem que a administração do extrato da pitaya pode favorecer o metabolismo do tecido ósseo em ratas ovariectomizadas, sendo um potencial fitoestrógeno a ser utilizado como coadjuvante no tratamento da osteoporose.
Title in English
Bioactivity of pitaya extract in protection against femoral bone loss. In vivo analysis in ovariectomized rats
Keywords in English
Dragon fruit
Estrogen
Osteoporosis
Rats
Abstract in English
Osteoporosis is a multifactorial disease of high prevalence in the population, leading to the loss of bone mass and an imbalance in bone remodeling. The association between this imbalance and estrogen deficiency that occurs in menopausal women is still investigated, suggesting that the reduction in estrogen production by the body itself after menopause favors oxidative stress with consequent change in the functional activity of bone cells. Evidence shows that phytoestrogens can be used as an alternative treatment for postmenopausal osteoporosis due to their ability to bind to estrogen receptors in the body, which would lead to an increase in the rate of deposition and reducing the rate of bone resorption, in addition to having an antioxidant effect, acting to protect cells against the effects caused by reactive oxygen species (ROS). Therefore, the purpose of the present investigation was to evaluate the effect of pitaya extract (EPY) compared to β-estradiol (EST), on the viability of osteoblastic and on femoral bone loss in rats submitted to an experimental model of osteoporosis. For in vivo analysis, Sprague-Dawley rats will be divided into a control group (SHAM) and a group with experimental osteoporosis induction. These two groups will be subdivided into three groups: i) Water administration; ii) Administration of 20 µg/kg of β-estradiol; iii) Administration of 200 mg/kg EPY. This administration took place immediately after ovariectomy for 12 weeks and then euthanasia was performed with the samples collected for qualitative and quantitative histological analysis. The MC3T3-E1 cell viability was performed with a dose-response MTT assay. The data obtained were statistically analyzed by the Graph Pad Prism 5.0 software with a significance level of 5%. There was a significant increase in body weight gain of the animals from the OVX group and similar values for SHAM, EST+OVX, and EPY+OVX groups. The total weight of femoral bones was similar to all groups, whereas the femur head diameter and diaphysis width were significantly decreased for the group EPY+OVX and femur length was decreased in the EST+OVX group. Histological qualitative analysis showed a great presence of adipocytes in the bone marrow of the OVX group when compared to the other groups. The trabecular bone of the femoral epiphysis of the OVX group was significantly decreased when compared to SHAM e EST+OVX groups, whereas EPY+OVX was similar to all other groups. The number of osteocytes/histological fields was significantly higher in the group EPY+OVX when compared to EST+OVX. The viability of osteoblastic cells MC3T3-E1 was positive for lower concentrations of pitaya extract. Data obtained suggest that the administration of pitaya extract may benefit the metabolism of bone tissue in ovariectomized rats, being a potential phytoestrogen to be utilized as a coadjuvant in the treatment and prevention of osteoporosis.
 
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Publishing Date
2023-11-27
 
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