Diabetes leads to vascular complications arising from biochemical changes generated by accumulation of advanced glycation end-products (AGEs). Aminoguanidine is an anti-AGE in clinical phase III studies, but its chronic use can lead to nephrotoxicity and hepatotoxicity. For this reason, structural changes were made in the aminoguanidine molecule, originating nineteen derivatives, with which were evaluated for their antidiabetic and/or antiglycation effects in diabetic rats. For this purpose, initially was performed the in vitro cytotoxicity assay using the colorimetric assay with MTT3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5 difeniiterazolium) in the J774A.1 macrophage cell line. To evaluate the antiglycation activity, AGES were produced in vitro by combining glucose with bovine serum albumin (BSA). The derivatives with the best outcome in vitro were submitted to acute toxicity tests in vivo at concentrations of 2 mg/kg, 10 mg/kg and 100 mg/kg oral administration and, thereafter the antidiabetic and antiglycation potential were checked in Wistar rats with diabetes induced by streptozotocin (20 mg/kg, i.p.). After euthanasia, heart, kidney and liver were extracted from the animals and submitted to histopathotological examination and blood for hemogram and biochemical tests. The outcomes obtained from MTT assay indicated that seventeen out of the nineteen derivatives did not show any toxic effect at the concentration of 10 puM, which means they kept 80% or more of viable cells. In antiglycation assay for in vitro activity, thirteen of these nineteen derivatives got above 50% of inhibition in the formation of advanced glycation end products in a concentration of 2 mg/ml, and significant when compared to a minoguanidine at the same concentration. In a dose range from 0.5 to 2.5 mg/m, with the reading of inhibition percentage every seven days for 49 days, the derivative LOM 13 reached 94.6% of inhibition, while aminoguanidine inhibited up to 74% of AGES, at concentration of 1.0 mg/ml. In studies in vivo the derivatives LOM3, LOM 13 and LOM15 were non-toxic, that means that the rats did not lose weight, neither showed behavioral, biochemical nor histological changes that could have been related to the use of derivatives. In tests for antidiabetic and antiglycation activity, these three derivatives were able to reduce blood glucose levels by up to 65%, being significant when compared to glimepiride (2 mg/kg, oral administration), the standard drug used. Furthermore, the levels of fructosamine and glycated hemoglobin remained lower in the groups treated with the derivatives. Based on that, it was possible to conclude that the derivatives studied have low cytotoxicity, have the antiglycation potential to AGES-BSA, they were non-toxic at the concentrations used and can reduce blood glucose, fructosamine levels and glycated hemoglobin in diabetic rats. Thus, they represent promising prototype of drugs, enabling the possibility of having in the future a product capable of reducing glycemia and at the same time having antiglycation action, protecting individuals from macro and microvascular complications of diabetes. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O diabetes leva a complicações vasculares provenientes de alterações bioquímicas geradas a partir do acúmulo dos produtos finais da glicação avançada (AGEs). A aminoguanidina é um anti-AGE em estudos clínicos de fase III, porém seu uso crônico pode levar à nefrotoxicidade e hepatotoxicidade. Por isso, modificações estruturais foram realizadas na molécula da aminoguanidina, originando dezenove derivados, os quais foram avaliados para a sua ação antidiabética e/ou antiglicante em ratos diabéticos. Para tanto, realizou-se inicialmente o teste de citotoxicidade in vitro pelo ensaio colorimétrico com MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5 difenilterazolium), em macrófagos da linhagem J774A.1. Para avaliação da atividade antiglicante, os AGEs foram produzidos in vitro a partir da junção de glicose com albumina sérica bovina (BSA). Os derivados com melhor resposta in vitro foram submetidos a testes de toxicidade aguda in vivo com concentrações de 2 mg/Kg, 10 mg/Kg e 100 mg/Kg p.o, e, posteriormente, verificou-se o potencial antidiabético e antiglicante em ratos Wistar com diabetes induzida por estrepzotocina (20 mg /kg, i.p.). Após eutanásia, foram retirados coração, rim e fígado dos animais para exames histopatológicos e o sangue para realização do hemograma e dosagens bioquímicas. Os resultados obtidos com o ensaio MTT indicaram que, dezessete dos dezenove derivados, não mostraram qualquer efeito tóxico na concentração de 10 M, ou seja mantiveram 80% ou mais de células viáveis. No ensaio para atividade antiglicante in vitro, treze desses dezenove derivados conseguiram um percentual acima de 50% de inibição na formação de produtos finais da glicação avançada na concentração de 2 mg/mL, sendo significativos quando comparados a aminoguanidina, na mesma concentração. Numa escala de doses, de 0,5 a 2,5 mg/mL, com leitura dos percentuais de inibição a cada sete dias por 49 dias, o derivado LOM 13 atingiu até 94,6% de inibição, enquanto que a aminoguanidina inibiu até 74% de AGEs, na concentração de 1,0 mg/mL. Nos estudos in vivo os derivados LOM3, LOM 13 e LOM15 não foram tóxicos, ou seja, os animais não perderam peso, nem apresentaram alterações comportamentais, nem bioquímicas ou histológicas que pudessem ser atribuídas ao uso dos derivados. Nos testes para atividade antidiabética e antiglicante, esses três derivados conseguiram reduzir os valores de glicemia em até 65%, sendo significativos quando comparados com a glimepirida (2 mg/kg, p.o.), droga padrão utilizada. Além disso, os níveis de frutosamina e hemoglobina glicada se mantiveram baixos nos grupos tratados com os derivados. A partir disso, foi possível concluir que os derivados estudados apresentam baixa citotoxicidade, têm potencial antiglicante para AGES-BSA, não foram tóxicos nas concentrações utilizadas e podem reduzir a glicemia e os níveis de frutosamina e hemoglobina glicada em ratos diabéticos. Portanto, estes representam protótipos de fármacos promissores, para que no futuro seja possível ter um produto capaz de reduzir os índices glicêmicos e, ao mesmo tempo ter ação antiglicante, protegendo os indivíduos das complicações macro e microvasculares do diabetes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1774 |
| Date | 22 March 2016 |
| Creators | Sarmento, Patrícia de Albuquerque |
| Contributors | Araújo Júnior, João Xavier de, http://lattes.cnpq.br/5717734170464420, Ribeiro, Êurica Adélia Nogueira, http://lattes.cnpq.br/5428410587250830, Cora, Luciana Aparecida, http://lattes.cnpq.br/9649740010202242, Meneghetti, Mario Roberto, http://lattes.cnpq.br/6642503680426310, Nascimento, Ticiano Gomes do, http://lattes.cnpq.br/6296388037177344 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em RENOBIO – Rede Nordeste de Biotecnologia, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1774/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1774/1/Avalia%C3%A7%C3%A3o+da+atividade+antidiab%C3%A9tica+e+ou+inibidora+sobre+os+produtos+finais+da+glica%C3%A7%C3%A3o+avan%C3%A7ada+de+derivados+aminoguanid%C3%ADnicos+em+ratos+diab%C3%A9ticos.pdf |
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