CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Sulfated galactans from red marine algae are polysaccharides with heterogeneous structures that have presented a variety of potentially therapeutic biological effects including anticoagulant, anti-thrombotic and anti-inflammatory, however, their potential activity as anti-inflammatory agent in the treatment of atherosclerosis, a chronic inflammatory disease that culminates with thromboembolic disorders, has not been previously studied. Furthermore, experimental data from animal models and clinical studies support connections between the hemostasis and inflammation in atherogenesis. These interfaces among inflammation and thrombogenesis have been suggested as targets for pharmacological intervention to reduce disease progression. Herein, we determined the chemical structure of a novel sulfated galactan obtained from the marine alga Acanthophora muscoides (fraction AmII) and analysed its effect on a mice model of atherosclerosis in 10-week aged apolipoprotein E deficient (ApoE−/−) mice under high-cholesterol diet for additional 4 or 11 weeks. Fraction AmII (10 mg/kg) or Vehicle were subcutaneously injected from week 2 until 4 of the diet or from week 6 until week 11 of the diet. In vitro assays of macrophage chemotaxis were also performed. The structure of the complex sulfated galactan was characterized by solution nuclear magnetic resonance and its molecular mass was determined by gel permeation chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis. The sulfated galactan from A. muscoides presents a molecular mass of ~ 20kDa and an alternating 4-linked α-galactose and 3-linked β-galactose, substituted with sulfate esters and methyl ethers along with the occurrence of 3,6-anhydro-α-galactoses. In the 4 weeks diet model, treatment with fraction AmII did not alter the atherosclerotic plaque size, and other intraplaque features of vulnerability (such as lipid, neutrophil, macrophage, MMP-9 and collagen contents). In the 11 weeks diet model, treatment with fraction AmII reduced intraplaque macrophage and tissue factor (TF) content as compared to Vehicle-treated animals. Intraplaque TF co-localized and positively correlated with macrophage rich-areas. No changes on atherosclerotic plaque size, and other intraplaque features of vulnerability, such as lipid, neutrophil, MMP-9 and collagen contents, were observed. Moreover, mRNA expression of MMPs, chemokines and genetic markers of Th1/2/reg/17 lymphocyte polarization within mouse aortic arches and spleens was not affected by AmII treatment. In vitro, treatment with AmII dose-dependently reduced macrophage chemotaxis without affecting TF production. Overall, the chronic AmII treatment was well tolerated. In conclusion, our results indicate that AmII treatment reduced intraplaque macrophage content, by impacting on cell recruitment, and, concomitantly, intraplaque TF content of potential macrophage origin in atherosclerotic mice. / As galactanas sulfatadas obtidas de algas marinhas vermelhas sÃo polissacarÃdeos de estruturas heterogÃneas que tÃm apresentado uma variedade de efeitos biolÃgicos, potencialmente terapÃuticos, incluindo anticoagulante, antitrombÃtico e anti-inflamatÃrio. No entanto, a sua atividade potencial como agente anti-inflamatÃrio para o tratamento de aterosclerose, uma doenÃa inflamatÃria crÃnica que culmina com distÃrbios tromboembÃlicos, nÃo foi previamente estudada. AlÃm disso, dados experimentais de modelos animais e estudos clÃnicos suportam conexÃes entre a hemostasia e inflamaÃÃo na aterogÃnese. Estas interfaces entre inflamaÃÃo e trombogÃnese tÃm sido sugeridas como alvos para intervenÃÃo farmacolÃgica visando reduzir a progressÃo da doenÃa. No presente trabalho, determinou-se a estrutura quÃmica de uma nova galactana sulfatada obtida da alga marinha Acanthophora muscoides (fraÃÃo AmII) e analisou-se seu efeito sobre um modelo de aterosclerose em camundongos deficientes em apolipoproteÃna E (ApoE−/−) de 10 semanas submetidos a dieta de alto teor de colesterol durante mais 4 ou 11 semanas. A fraÃÃo AmII (10 mg/kg) ou veÃculo (salina) foram injetados por via subcutÃnea durante a segunda atà a quarta semana de dieta ou a partir da sexta atà a dÃcima primeira semana de dieta. Ensaios in vitro de quimiotaxia de macrÃfagos tambÃm foram realizados. A estrutura da galactana sulfatada complexa foi caracterizada por ressonÃncia magnÃtica nuclear em soluÃÃo e a sua massa molecular foi determinada por cromatografia de permeaÃÃo em gel e eletroforese em gel de poliacrilamida. A fraÃÃo AmII apresentou uma massa molecular de ~ 20 kDa e uma alternÃncia de α-galactose 4 ligada e β-galactose 3-ligada, substituÃdo com Ãsteres de sulfato e Ãteres de metil, juntamente com a ocorrÃncia de unidades de 3,6-anidro-α-galactoses. No modelo de dieta de 4 semanas, o tratamento com a fraÃÃo AmII nÃo alteraou o tamanho da placa aterosclerÃtica e demais caracterÃsticas de vulnerabilidade intraplaca, tais como lÃpido, neutrÃfilos, macrÃfagos, metaloprotease de matriz (MMP)-9 e conteÃdo de colÃgeno. No modelo de dieta de 11 semanas, o tratamento com a fraÃÃo AmII reduziu os conteÃdos de macrÃfago intraplaca e de fator tecidual (FT), em comparaÃÃo com animais tratados com veÃculo. O FT intraplaca co-localizou e positivamente correlacionou com Ãreas ricos em macrÃfagos. NÃo foram observadas alteraÃÃes no tamanho da placa aterosclerÃtica e nas outras caracterÃsticas de vulnerabilidade intraplaca, tais como conteÃdos de lipÃdios, neutrÃfilos, MMP-9 e do colÃgeno. AlÃm disso, a expressÃo de mRNA de MMPs, quimiocinas e marcadores genÃticos de polarizaÃÃo de linfÃcitos Th1/2/reg/17 nos arcos aÃrticos e nos baÃos dos camundongos nÃo foi alterada pelo tratamento AmII. In vitro, o tratamento com AmII reduziu de forma dose-dependente a quimiotaxia de macrÃfagos sem afetar a produÃÃo de FT. No geral, o tratamento crÃnico com AmII foi bem tolerado. Em conclusÃo, nossos resultados indicam que o tratamento com AmII em camundongos aterosclerÃticos reduziu o conteÃdo de macrÃfagos intraplaca, agindo sobre o recrutamento celular, e, concomitantemente, o conteÃdo de FT intraplaca de originado potencialmente de macrÃfagos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:9333 |
| Date | 06 March 2015 |
| Creators | Ana Luiza Gomes Quinderà |
| Contributors | Norma Maria Barros Benevides, Paulo AntÃnio de Souza MourÃo, Vitor Hugo Pomin, Marjory Lima Holanda |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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