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Previous issue date: 2011-09-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Violacein is a violet pigment isolated from many gram-negative bacteria,
especially from Chromobacterium violaceum, a betaproteobacterium found in
the Amazon River in Brazil. It has potential medical applications as an
antibacterial, fungicide, anti-tryptanocidal, anti-ulcerogenic and anti-cancer
drug, among others. Furthermore, its pro-oxidant activity has been suggested,
but only in two specific tumor lineages. Thus, in the present study, the prooxidant
effects of violacein were investigated in both normal and tumor cells,
seeking to evaluate the cell responses. The evaluation of violacein cytotoxicity
using the Trypan blue dye exclusion method indicated that CHO-K1 cells were
more resistant than tumor HeLa cells. The oxidative stress induced by violacein
was manifested as an increase in intracellular SOD activity in CHO-K1 and
MRC-5 cells at a specific concentration range. Nevertheless, a decrease was
detected specifically at 6-12 ?M in HeLa and MRC-5 cells. Interestingly, the
increase in SOD activity was not followed by a concomitant increase in catalase
activity. Regarding to oxidative stress biomarkers, increased protein
carbonylation and lipid hydroperoxides levels were detected respectively in
CHO-K1 and MRC-5 cells treated with violacein at 1.5-3 ?M and 3 ?M, which
may be an evidence that this compound causes oxidative stress specifically in
these conditions. Additionally, it is believed that the decline in cell viability
observed in MRC-5 cells and HeLa treated with violacein at 6-12 M is due to
mechanisms not related to oxidative stress. Moreover, the results suggested
that violacein might cause oxidative stress by increasing endogenous levels of
O2
-, since the occurrence of an expressive change in SOD activity. In addition,
in order to evaluate the antioxidant activity of violacein in the absence of a
biological system, the total antioxidant and iron chelating activity were
evaluated, so that antioxidant activities were detected at 30 and 60 ?M of
violacein. Altogether, the results indicate that although oxidative stress is
triggered by incubation with violacein, it did not seem to be high enough to
cause serious damage to cell biomolecules in HeLa cells and only at specific
concentrations in CHOK-1 and MRC-5 cells. Comparing the results obtained in
cell culture and the in vitro antioxidant activity evaluation, the results confirmed
that violacein presents opposing oxidant features when in presence or absence
of a biological system and the antioxidant character only occurs at high
concentrations of the pigment. / A violace?na ? um pigmento violeta isolado de v?rias esp?cies de
bact?rias gram-negativas, especialmente da Chromobacterium violaceum, uma betaproteobact?ria encontrada no rio Amazonas, no Brasil. Diversas atividades biol?gicas j? foram descritas para este pigmento e dentre elas destacam-se a antibacteriana, antif?ngica, tripanocida, antileishmaniose, anti-?lcerog?nica,
antiviral e antitumoral. Apesar de uma atividade antioxidante in vitro ter sido
sugerida, a atividade pr?-oxidante tamb?m j? foi observada especificamente
em duas linhagens tumorais e parece ser dependente de mecanismos
espec?ficos para cada linhagem. Nesse sentido, os efeitos citot?xicos e pr?oxidantes
da violace?na foram investigados em c?lulas normais e tumorais
buscando-se avaliar a ocorr?ncia de diferentes respostas celulares. A an?lise
da citotoxicidade da violace?na indicou que c?lulas CHO-K1 foram mais
resistentes ao composto em rela??o ?s tumorais HeLa. Quanto ?s enzimas do
aparato antioxidante, observou-se um aumento significativo na atividade da
SOD intracelular nas linhagens CHO-K1 e MRC-5. Por?m, houve uma
diminui??o na atividade enzim?tica especificamente nos tratamentos com 6 e
12 M nas linhagens MRC-5 e HeLa. Interessantemente, o aumento na
atividade da SOD n?o foi acompanhado pelo aumento concomitante na
atividade da catalase. Em rela??o aos biomarcadores de estresse oxidativo,
n?veis elevados de prote?nas carboniladas e hidroper?xidos de lip?dio foram
observados em c?lulas CHO-K1 e MRC-5 quando tratadas respectivamente
com 1,5-3 ?M e 3 ?M de violace?na, indicando que o pigmento apresenta
efeitos pr?-oxidantes especificamente nessas concentra??es. Adicionalmente,
acredita-se que a acentuada queda na viabilidade celular observada em c?lulas
MRC-5 e HeLa tratadas com 6-12 ?M de violace?na se deve a outros
mecanismos n?o relacionados ? gera??o de estresse oxidativo propriamente
dita. Os resultados obtidos em cultura de c?lulas sugerem tamb?m que a
violace?na induz estresse oxidativo por eleva??o dos n?veis end?genos de O2
??,
visto a ocorr?ncia de uma significativa altera??o nos n?veis de atividade de
SOD. Em adi??o, com o objetivo de avaliar o car?ter antioxidante in vitro da
violace?na na aus?ncia de um sistema biol?gico celular, a capacidade
antioxidante total e a atividade de quela??o f?rrica do pigmento foram
avaliadas, de forma que atividades antioxidantes foram detectadas a 30 e 60
?M de violace?na. Frente aos resultados obtidos, apesar do desencadeamento
do estresse oxidativo ap?s a incuba??o com violace?na, este parece n?o ser
suficiente para causar danos significativos aos componentes e estruturas
celulares em c?lulas HeLa e apenas em concentra??es espec?ficas de
pigmento para CHO-K1 e MRC-5, dentro das condi??es avaliadas. Por fim, os
resultados confirmam que violace?na apresenta car?teres oxidantes opostos
quando na presen?a ou aus?ncia de um sistema biol?gico, al?m de que o
car?ter antioxidante s? se d? em concentra??es elevadas do pigmento
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/18533 |
| Date | 28 September 2011 |
| Creators | Leal, Ang?lica Maria de Sousa |
| Contributors | CPF:00297997750, http://lattes.cnpq.br/1083882171718362, Bonatto, Diego, CPF:80301690006, http://lattes.cnpq.br/2915446717051640, Vieira, Val?ria Karla de Brito, CPF:91639115404, http://lattes.cnpq.br/2840407921428106, Lima, Lucymara Fassarela Agnez |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Bioqu?mica, UFRN, BR, Bioqu?mica; Biologia Molecular |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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