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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.60.2012.tde-04072012-111234
Document
Auteur
Nom complet
Juliana Mara Serpeloni
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Ribeirão Preto, 2012
Directeur
Jury
Antunes, Lusania Maria Greggi (Président)
Dorta, Daniel Junqueira
Colus, Ilce Mara de Syllos
Leopoldino, Andréia Machado
Santos, Fabio Vieira dos
Titre en portugais
Atividade antigenotóxica de compostos da dieta e sua influência na expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo
Mots-clés en portugais
antigenotoxicidade
antioxidante
clorofila b
expressão gênica.
luteína
nutrigenômica
Resumé en portugais
Os pigmentos naturais, além de fornecerem cor e beleza aos diferentes organismos, desempenham importantes funções e ações biológicas, como as funções vitais de fotossíntese, respiração celular e a ação antioxidante. Assim, o presente estudo investigou os potenciais citotóxicos, genotóxicos e protetores dos pigmentos naturais clorofila b (CLb) e luteína (LT), isolados e em combinação, em doses normalmente consumidas na dieta. Para isso foram utilizados o teste do micronúcleo em células da medula óssea e do sangue periférico e o ensaio cometa em células do sangue periférico, rim e fígado de camundongos. Também foram avaliados parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo, glutationa e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico no rim e no fígado, além de glutationa e catalase no sangue periférico, a fim de investigar o papel antioxidante desses pigmentos. A capacidade da LT de alterar a expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo e defesa antioxidante foi avaliada no tecido hepático dos camundongos utilizando a técnica de PCR em tempo real (RT-qPCR) array. Para a verificação da atividade protetora dos pigmentos, a cisplatina (cDDP) foi utilizada como indutor de danos oxidativos e ao DNA. Adicionalmente, foram avaliados os potenciais citotóxicos, genotóxicos e antioxidantes da LT em cultura de células de hepatocarcinoma humano por meio do teste do MTT [3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenil-2H-tetrazólio], ensaio cometa e avaliação de parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo, a fim de se estabelecer comparações entre resultados in vitro e in vivo, bem como propor mecanismos de ação para os efeitos antigenotóxicos da LT. Nossos resultados mostraram que os tratamentos com os pigmentos, tanto a LT quanto a CLb, isolados ou em combinação não causaram qualquer dano ao material genético nos testes empregados e ofereceram proteção frente aos danos induzidos no DNA pela cDDP tanto in vitro como in vivo. Efeitos antioxidantes para ambos pigmentos foram observados no sangue periférico e nos tecidos renais e hepáticos, e a LT também melhorou os parâmetros de estresse oxidativo avaliados in vitro. Na avaliação da expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo em células do fígado de camundongos, a cDDP diminuiu a expressão 16 genes, entre eles, importantes genes responsáveis pela manutenção do estado redox da célula. Além disso, a LT mostrou que pode atuar como antioxidante não só agindo diretamente no seqüestro de radicais livres, mas também, induzindo a expressão de 11 dos 84 genes avaliados, e de 15 genes quando associada à cDDP. Em resumo, nossos resultados mostraram que a LT e a CLb, isoladas ou em combinação, nas doses consumidas normalmente na dieta, podem contribuir para a promoção da saúde considerando seus efeitos antigenotóxicos e antioxidantes.
Titre en anglais
Antigenotoxic activity of diet compounds and their influence in the expression of genes involved in response to oxidative stress
Mots-clés en anglais
antigenotoxicity
antioxidant
chlorophyll b
gene expression.
lutein
nutrigenomics
Resumé en anglais
The natural pigments, in addition to providing color and beauty to the different organisms, play important biological role, including the vital functions of photosynthesis, cellular respiration and antioxidant action. Thus, this study investigated the genotoxic and protective potential of natural pigments, alone and in combination, chlorophyll b (CLb) and lutein (LT), in concentrations usually consumed in the diet. For this purpose, we used the micronucleus test in bone marrow and peripheral blood cells and the comet assay in peripheral blood, kidney and liver of mice. Biochemical parameters of oxidative stress were also evaluated, such as glutathione and thiobarbituric acid reactive substances in the kidney and liver and catalase and glutathione in peripheral blood in order to investigate the antioxidant properties of these pigments. The ability of lutein to alter the expression of genes involved in oxidative stress response and antioxidant defense was evaluated in liver tissue of mice using the technique of real-time PCR (RT-qPCR) array. To verify the protective activity of the pigments, cisplatin (cDDP) was used as an inducer of oxidative stress and DNA damage. Additionally, we assessed the genotoxic and antioxidant potential of LT in cell cultures of human hepatocellular carcinoma using the test of MTT [3 - (4,5-dimethyl-2-thiazolyl) -2,5-diphenyl-2H-tetrazolium], comet assay and assessment of biochemical parameters of oxidative stress, in order to make comparisons between results in vitro and in vivo, as well to propose mechanisms to antigenotoxic effects of LT. Our results showed that treatment with the pigments, both the LT and the CLb, alone or in combination, did not cause any DNA damage in the tests employed and offered protection against DNA damage induced by cDDP in both in vitro and in vivo. Antioxidant effects were observed for both pigments in peripheral blood, kidney and liver, and LT also improved the oxidative stress parameters measured in vitro. In the evaluation of the expression of genes involved in response to oxidative stress in liver cells of mice, cDDP decreased the expression of 16 genes, among them, important genes responsible for maintaining the redox status of the cell. Moreover, LT showed that it can act as an antioxidant not only acting directly in the scavenging of free radicals, but also by inducing the expression of 11 of the 84 genes evaluated and 15 when LT was associated to cDDP. In summary, our results showed that the LT and CLb, alone or in combination, at concentrations usually consumed in the diet can contribute to health promotion considering their antigenotoxic and antioxidant effects.
 
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Tese.pdf (1.20 Mbytes)
Date de Publication
2012-07-17
 
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  • SERPELONI, J. M., et al. Effects of lutein and chlorophyll b on GSH depletion and DNA damage induced by cisplatin in vivo [doi:10.1177/0960327112468911]. Human & Experimental Toxicology [online], 2013, vol. 32, p. 828-836.
  • Serpeloni, Juliana Mara, et al. An evaluation, using the comet assay and the micronucleus test, of the antigenotoxic effects of chlorophyll b in mice [doi:10.1016/j.mrgentox.2011.06.009]. Mutation Research. Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis [online], 2011, vol. 725, p. 50-56.
  • Serpeloni, Juliana Mara, et al. Antigenotoxic Properties of Chlorophyll b Against Cisplatin-Induced DNA Damage and its Relationship with Distribution of Platinum and Magnesium In Vivo [doi:10.1080/15287394.2012.755485]. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A [online], 2013, vol. 76, p. 540-546.
  • Serpeloni, Juliana Mara, et al. Dietary carotenoid lutein protects against DNA damage and alterations of the redox status induced by cisplatin in human derived HepG2 cells [doi:10.1016/j.tiv.2011.11.011]. Toxicology in Vitro [online], 2012, vol. 26, p. 288-294.
  • Serpeloni, J.M., et al. Distribuição de elementos essenciais em tecidos de camundongos após administração de cisplatina e clorofila b: Correlação com danos no DNA. In XVII Congresso Brasileiro de Toxicologia, Ribeirão Preto-SP, 2011. Anais do XVII Congresso Brasileiro de Toxicologia.Ribeirão Preto-SP : Editora da SBTox, 2011. Resumo.
  • Serpeloni, J.M., et al. The chemotherapeutic cisplatin changes the expression of genes related to antioxidants defence and oxidative stress in mice. In The International Conference on the Status of Plant & Animal Genome Research, San Diego-USA, 2012. CD do The International Conference on the Status of Plant & Animal Genome Research.San Diego-USA : Editora Scherago International, 2012. Abstract. Available from: http://www.intlpag.org.
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