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https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6043
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | EFEITOS DA ESPERMIDINA SOBRE CAMUNDONGOS COM DIABETES MELLITUS TIPO 2: O Papel Do Estresse Do Retículo Endoplasmático |
Título(s) alternativo(s): | EFFECTS OF SPERMIDINE ON MICE WITH TYPE 2 DIABETES MELLITUS: The Role of Endoplasmic Reticulum Stress |
Autor: | FRÓES, Rômulo Brênno Lopes ![]() |
Primeiro orientador: | FRANÇA, Lucas Martins |
Primeiro membro da banca: | FRANÇA, Lucas Martins |
Segundo membro da banca: | SANTOS, Ana Paula Silva de Azevedo dos |
Terceiro membro da banca: | BRITO, Camila de Fátima Carvalho |
Quarto membro da banca: | FLISTER, Karla Frida Torres |
Resumo: | A poliamina espermidina (ESP) é usada pela população como suplementação anti-idade e, experimentalmente, melhora o metabolismo energético em alguns modelos animais de obesidade. Entretanto, seu efeito em modelos experimentais de diabetes mellitus tipo 2 (DM2) induzido por sacarose e seus mecanismos de ação ainda não foram avaliados. Além disso, a sua farmacologia oral é pouco estudada. Assim, este trabalho tem dois objetivos: 1 - investigar, in silico, os parâmetros farmacocinéticos e farmacodinâmicos da ESP; 2 - analisar os efeitos da ESP em camundongos com DM2 induzidos por dieta rica em sacarose (DRS). Os ensaios in silico forma realizados com os softwares SWISSADME, PROTOX-II, SWISSTargetPrediction e Pass para avaliação, respectivamente, das propriedades fisioquímicas, farmacocinéticas, farmacodinâmicas e toxicológicas da ESP. No estudo in vivo, camundongos fêmeas pósdesmame foram divididos em três grupos: grupo controle (CTR; n= 7) alimentado com dieta padrão e grupos DRS (n=7) e DRS/ESP (n=7) que receberam solução de sacarose 30% por 20 semanas. A partir da 12ª semana, o grupo DRS/ESP recebeu ESP por via oral na dose de 20 mg/kg, enquanto os demais grupos receberam água. O tratamento durou 8 semanas, com monitoramento de peso, consumo alimentar, glicemia e teste de tolerância à glicose (TTG). Posteriormente, os animais foram eutanasiados, amostras de sangue foram coletadas para análises bioquímicas e de resistência à insulina. Amostras de fígado foram coletadas para avaliação dos lipídeos hepáticos, histologia e expressão proteica de marcadores do retículo endoplasmático (RE). Amostras de tecidos adiposos marrom (TAB) e brancos foram coletadas para morfometria. Ademais, o tecido adiposo perigonadal (TAP) foi utilizado para ensaios de lipólise. Todos os dados foram representados como média ± e.p.m e as diferenças foram analisadas por ANOVA (p <0,05). A ESP demonstrou possuir uma boa biodisponibilidade oral, com escore de biodisponibilidade igual a 0,55 e resultados satisfatórios de acordo com os parâmetros de Lipinski, Veber e Egan. Quanto ao comportamento farmacocinético, a ESP apresentou uma alta absorção pelo trato gastrointestinal, não penetrar pela barreira hematoencefálica, não ser substrato de glicoproteína P, bem como não inibiu nenhuma das principais enzimas do citocromo P450. Em relação aos parâmetros toxicocinéticos, a dose letal da ESP foi de 820 mg/kg e ela se apresentou inativa quanto aos parâmetros de hepatotoxicidade, carcinogenicidade, imunotoxicidade e mutagenicidade. Em relação a abordagem experimental, a exposição continua à sacarose aumentou a massa corpórea dos animais quando comparados ao CTR, que é explicado pelo aumento o consumo energético. Este maior aporte energético aumentou os depósitos de gordura retroperitoneal, mesentérica e perigonadal. Os animais DRS e DRS/ESP também apresentaram aumentos da glicemia, triglicerídeos (TG) séricos e das gorduras e TG hepáticos. A atividade lipolítica do TAP do grupo DRS foi prejudica em todas as condições: basal, com estímulo adrenérgico e com inibição insulínica. ESP aumentou o TAM, reduziu os níveis de TG séricos e melhorou a homeostase glicídica pelo TTG e a resistência insulínica pelo índice TyG. Na análise histológica, ESP reduziu a esteato-hepatite induzidos pela dieta. A análise da expressão proteica demonstra que a ESP consegue reestabelecer os níveis normais da GRP78, PDI e ATF4, proteínas chaves na manutenção da homeostase do RE. Portanto, a ESP foi capaz de melhorar o metabolismo glicolipidico de camundongos com DM2 que pode ser explicado pela restauração da homeostase do RE no fígado. Além disso, possui características farmacocinéticas e toxicológicas que fazem dela um fármaco em potencial para o tratamento dessa desordem por via oral. |
Abstract: | Polyamine spermidine (SPD) is used by the population as an anti-aging supplement and, experimentally, improves energy metabolism in some animal models of obesity. However, its effect on experimental models of sucrose-induced Type 2 diabetes mellitus (T2DM) and its mechanisms has not yet been evaluated. Additionally, its oral pharmacology is poorly studied. Thus, this study has two objectives: 1 - to investigate, in silico, the pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters of SPD; 2 - to analyze the effects of SPD in mice with T2DM induced by a high-sucrose diet (HSD). The in-silico assays were performed using the software SWISSADME, PROTOX-II, SWISSTargetPrediction, and Pass to evaluate, respectively, the physicochemical, pharmacokinetic, pharmacodynamic, and toxicological properties of SPD. In the in vivo study, post-weaning female mice were divided into three groups: control group (CTR; n=7) fed with standard diet and DRS (n=7) and DRS/ESP (n=7) groups that received 30% sucrose solution for 20 weeks. From the 12th week onwards, the DRS/ESP group received 20 mg/kg of oral SPD, while the other groups received water. Treatment lasted 8 weeks, with monitoring of weight, food intake, blood glucose and glucose tolerance test (GTT). Subsequently, the animals were euthanized, blood samples were collected for biochemical and insulin resistance analyses. Liver samples were collected for evaluation of hepatic lipids, histology and protein expression of endoplasmic reticulum (ER) markers. Samples of brown (BAT) and white adipose tissue were collected for morphometry. Moreover, samples of perigonadal adipose tissue (PAT) were using lipolysis assays. All data were represented as mean ± s.e.m and differences were demonstrated by ANOVA (p<0.05. SPD demonstrated to have a good oral bioavailability, with a bioavailability score equal to 0.55 and satisfactory results according to the Lipinski, Veber and Egan parameters. Regarding pharmacokinetic behavior, SPD showed high absorption by the gastrointestinal tract, does not penetrate the blood-brain barrier, not being a substrate for glycoprotein P, and not inhibiting any of the main cytochrome P450 enzymes. About toxicokinetic settings, the lethal dose of SPD was 820 mg/kg, and it was inactive for hepatotoxicity, carcinogenicity, immunotoxicity and mutagenicity parameters. Regarding the experimental approach, continuous exposure to sucrose increased the body mass of animals when compared to CTR, which is explained by the increase in energy consumption. This greater energy intake increased retroperitoneal, mesenteric, and perigonadal fat deposits. DRS and DRS/ESP animals also showed an increase in glycaemia, serum triglycerides (TG) and hepatic total fat and TG. The lipolytic activity of the PAT of animals exposed to sucrose was impaired under all conditions: basal, with adrenergic stimulation and with insulin inhibition. ESP increased the BAT and improved serum TG, glucose homeostasis by TTG and insulin resistance by TyG index. In the histological analysis, ESP reduced sucroseinduced steatohepatitis. This effect must be due to the restoration of protein expressions of hepatic GRP78, PDI and ATF4, key proteins in the maintenance of ER homeostasis. Therefore, ESP was able to improve the glycolipid metabolism of mice with T2DM that can be explained by restoration of hepatic ER homeostasis. In addition, it has pharmacokinetic and toxicological characteristics that make it a potential drug for the treatment of this disorder by oral route. |
Palavras-chave: | Espermidina; Diabetes Mellitus Tipo 2; Reticulo endoplasmático; Dieta rica em sacarose Spermidine; Type 2 Diabetes Mellitus; Endoplasmic reticulum; High-sucrose diet |
Área(s) do CNPq: | Saúde Publica |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Maranhão |
Sigla da instituição: | UFMA |
Departamento: | DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FISIOLÓGICAS/CCBS |
Programa: | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE/CCBS |
Citação: | FRÓES, Rômulo Brênno Lopes. Efeitos da espermidina sobre camundongos com diabetes mellitus tipo 2: O Papel Do Estresse Do Retículo Endoplasmático. 2024. 118 f. Dissertação( Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde/CCBS) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2024. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6043 |
Data de defesa: | 29-Nov-2024 |
Aparece nas coleções: | DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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RÔMULO BRÊNNO LOPES FRÓES.pdf | Dissertação de Mestrado | 3,28 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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