Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Bioquímica / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:55:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311468.pdf: 1744978 bytes, checksum: 2c50dfef14dbdb20f41ec7b7942aeb0d (MD5) / A excitotoxicidade induzida pela excessiva ativação da neurotransmissão glutamatérgica está envolvida em várias neuropatologias. Neste sentido, moléculas que impeçam a liberação de glutamato ou a ativação excessiva dos seus receptores, podem ser úteis para prevenir a morte neuronal em algumas doenças. As lectinas são proteínas capazes de ligação reversível a carboidratos e glicoconjugados, e algumas têm sido utilizadas no estudo e purificação de receptores ionotrópicos glutamatérgicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a potencial atividade neuroprotetora de lectinas extraídas de plantas como a ConBr, BBL, VGL, CGL e FTL frente à excitotoxicidade glutamatérgica. Fatias de hipocampo foram isoladas a partir de camundongos machos adultos e incubadas durante 6 h em solução tampão salina/Krebs/DMEM, na presença de glutamato (10 mM) ou glutamato (10 mM) co-administrado com ConBr, BBL, VGL, CGL ou FTL (10 µg/mL). Além disso, a fosforilação de MAPKs (ERK1/2, p38MAPK e JNK1/2/3) e AKT foi avaliada por western blot na avaliação neuroprotetora de ConBr, VGL e CGL. Os resultados mostram que o glutamato foi capaz de reduzir a viabilidade hipocampal (~25%), diminuiu a fosforilação de AKT e aumentou a fosforilação de ERK1 e p38MAPK. Notavelmente, ConBr e VGL impediram a redução da viabilidade celular e reverteram a diminuição da fosforilação de AKT induzida pelo glutamato. Entretanto, somente VGL reverteu o aumento na fosforilação de p38MAPK e ERK1 induzido por glutamato. Na presença do inibidor de PI3K, LY294002 (10 µM), ConBr não foi capaz de reverter a queda na viabilidade induzida pelo glutamato, sugerindo que o efeito neuroprotetor de ConBr é dependente da via PI3K/AKT. O mecanismo envolvido na modulação das vias de sinalização intracelular não foi elucidado. No entanto, considerando os receptores NMDA como uma proteína glicosilada no domínio N-terminal extracelular, é possível sugerir um bloqueio dos receptores de NMDA por meio da interação das lectinas ConBr e VGL com as cadeias de oligossacarídios. / The excitotoxicity induced by excessive activation of the glutamatergic neurotransmission is involved in several neuropathologies. In this sense, molecules that prevent the release of glutamate or excessive activation of its receptors can be useful to prevent neuronal death in these diseases. Lectins are proteins capable of reversible binding to carbohydrates on glycoconjugates, and some have been used in the study and purification of ionotropic glutamate receptors. The present study aimed to evaluate the potential neuroprotective activity of lectins extracted from plants such as ConBr, BBL, VGL, CGL and FTL to prevent glutamate-induced excitotoxicity. Hippocampal slices were isolated from adult male mice and incubated for 6 h in Krebs/saline/DMEM buffer in the presence of glutamate (10 mM) or glutamate (10 mM) plus ConBr, BBL, VGL, CGL or FTL (10 ìg/mL). Moreover, the phosphorylation of MAPKs (ERK1/2, p38MAPK and JNK1/2/3) and AKT was evaluated by western blotting in the study concerning the neuroprotective mechanism displayed by ConBr, VGL and CGL. The results show that glutamate was able to reduce hippocampal slice viability (-25%), diminish the phosphorylation of AKT and increase the phosphorylation of p38MAPK and ERK1. No changes were observed in the phosphorylation of JNK1/2/3 and ERK2. VGL prevented the increment of p38MAPK and ERK1 phosphorylation. Notably, ConBr and VGL prevented the reduction of cell viability and the decrease of AKT phosphorylation induced by glutamate. Furthermore, in the presence of PI3K inhibitor, LY294002 (10 ìM), ConBr was unable to reverse the loss in cell viability induced by glutamate. It suggests that ConBr exerts its neuroprotective effect in a manner dependent of PI3K/AKT pathway. The mechanism involved in the modulation of signaling pathways was not addressed in our study. However, considering NMDA receptors as glycosylated protein in the extracellular N-terminal domain it is possible to suggest a blockage of NMDA receptors via ConBr or VGL lectin interaction with oligosaccharide chains.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:45:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013Bitstream added on 2014-09-24T20:22:44Z : No. of bitstreams: 1 318939.pdf: 1271951 bytes, checksum: ed5d9989c7ba6d32a2bd129ebd586437 (MD5) / Lectinas são proteínas que se ligam a carboidratos presentes em glicoconjugados podendo regular diversas funções celulares em eventos fisiológicos e patológicos. No sistema nervoso central, galectina-1 uma lectina com afinidade por ß-galactosídeos, pode mediar diversas funções neurais importantes e produzir neuroproteção. Lectinas isoladas de plantas tem sido aplicadas como ferramentas no estudo da função neural. VML é uma lectina isolada das sementes de Vatairea macrocarpa, que similar a galectina-1 possui afinidade por galactose. Contudo o efeito de VML sobre o SNC é desconhecido. O objetivo desse estudo foi verificar se VML é capaz de alterar a função neural, modulando parâmetros comportamentais, bem como a expressão de proteínas gliais e pró-inflamatórias em camundongos. VML administrada por via intracerebroventricular (i.c.v) aumentou o tempo de imobilidade de camundongos adultos no teste do nado forçado (TNF), 1 e 24 h após a administração da lectina. Este efeito foi dependente das interações entre a lectina com carboidratos e da estrutura tridimensional nativa de VML. VML aumentou o conteúdo de COX-2, GFAP e S100B no hipocampo dos animais 1 h após a administração da lectina. Contudo, essas alterações não foram encontradas 24 h após. Entretanto, neste período tardio foi observado um aumento na fosforilação de p38MAPK. A fosforilação de ERK1/2, JNK1/2/3, AKT e GSK-3ß no hipocampo não foram alteradas 1, 6 ou 24 h após a administração da lectina. Desta forma, pode-se verificar que VML é capaz de induzir um comportamento do tipo depressivo e aumentar a expressão de proteínas relacionadas à inflamação. Em conjunto, esses resultados indicam efeitos potencialmente tóxicos de VML no hipocampo de camundongos, aparentemente envolvendo respostas neuroinflamatórias. Esses achados comparados às ações neuroprotetoras descritas para galectina-1, sugerem um papel duplo de lectinas com afinidade por galactose na função neural <br> / Abstract: Lectins are carbohydrate-binding proteins that can recognize glycoconjugates, regulating many cell functions, and physiopathological events. In the central nervous system (CNS) galectin-1, a ß-galactosidebinding lectin, can mediate many neural functions and induce neuroprotection. Lectins isolated from plants have been applied as a tool to study neural function. VML is a galactose-binding lectin isolated from Vaitairea macrocarpa seeds that have ß-galactose-binding activity like galecin-1. However, VML effects on the CNS are largely unknown. The aim of this study was to verify that VML is able to alter the neural function, evaluating behavior parameters and glial and inflammatory proteins in adult mice hippocampus. VML administered by intracerebrovetricular route induces an increase in the immobility time in the Forced-Swimming-Test 1 and 24 h after injection of lectin and that effect was dependent on protein-carbohidrate interaction and native VML tridimensional structure. VML induces the enhancement of COX2, GFAP expression in mice hippocampus 1 h after i.c.v administration. However, 24 h after, no changes were found after VML i.c.v. administration. By the way, in the same time was observed an increase in p38MAPK phosphorylation. The ERK1/2, JNK1/2/3, AKT and GSK-3ß phosphorylation in hippocampus were no change after lectin administration. These results reported here demonstrated that the lectin from V. macrocarpa seeds was able to induce a depressive-like behavior and increase inflammatory proteins expression. VML may exert some neurotoxic effects in the mice hippocampus and appears to be involved with neuroinflammatory responses. These findings compared the neuroprotective actions described for galectin-1, suggest a dual role for ß-galactoside-binding lectins in neural function.