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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Cincias Biolgicas (Biologia Celular)

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Ttulo [PT]: Efeitos do leo de copaba (Copaifera reticulata) sobre a inflamao, metabolismo e estado oxidativo de ratos com artrite por adjuvante
Autor(es): Cristiane Vizioli de Castro Ghizoni
Palavras-chave [PT]:

Bioqumica. leo de copaba. Artrite induzida por aduvante. Metabolismo heptico. Morfologia heptica. Estado oxidativo. Brasil.
Titulao: Doutor em Cincias Biolgicas
Banca:
Jurandir Fernando Comar [Orientador] - UEM
Flvia Alessandra Guarnier - UEM
Joo Paulo Fereira Schoffen - UEM
Slvio Cludio Ferreira da Costa - UEM
Vilma Aparecida Ferreira de Godoy - UEM
Resumo:
Resumo: A artrite reumatoide uma doena autoimune caracterizada por inflamao crnica e sistmica que afeta as membranas sinoviais, cartilagens articulares e ossos. A cartilagem articular torna-se hiperplsica com a participao de clulas e citocinas pr-inflamatrias e acentuado aumento nos nveis de espcies reativas de oxignio (ROS) e mediadores inflamatrios, que causam leso tecidual. A artrite reumatoide uma doena sistmica e, alm das articulaes, outros rgos so afetados, como crebro e corao. A artrite induzida por adjuvante uma imunopatologia experimental em ratos que compartilha muitas caractersticas da artrite reumatoide. Estes animais apresentam inflamao sistmica, caquexia e, adicionalmente s articulaes, outros rgos so afetados, como o fgado, que apresenta alteraes morfolgicas e metablicas associadas a um acentuado estresse oxidativo. O leo de copaba um oleorresina extrado de rvores do gnero Copaifera, abundante na Amaznia brasileira e comercializada mundialmente para diversos fins teraputicos, especialmente como anti-inflamatrio. Nenhum estudo avaliou at o momento se o leo de copaba capaz de inibir a inflamao crnica e sistmica, como a que ocorre na artrite reumatoide. Desta forma, o presente estudo investigou a ao do leo de copaba (C. reticulata Ducke), contendo 37,6% de β-cariofileno, oralmente administrado sobre a inflamao sistmica, o estado oxidativo sistmico, a morfologia heptica e o metabolismo heptico de ratos com poliartrite induzida por adjuvante. Estudos anteriores tambm indicam que o tratamento de ratos com leo de copaba parece ser prejudicial ao fgado. Assim, alguns parmetros plasmticos foram determinados para avaliar a toxicidade do leo no fgado. O leo de copaba foi fornecido pela EMBRAPA/PA e sua atividade antioxidante in vitro foi medida por ensaios de DPPH e ABTS. A poliartrite foi induzida em ratos Holtzman (180-200 g) com o adjuvante completo de Freund. Os ratos foram distribudos em seis grupos: controles; controles tratados com leo de copaba nas doses de 0,58 e 1,15 gKg-1, artrite e artrite tratada com leo de copaba nas doses de 0,58 e 1,15 gKg-1. O leo de copaba foi administrado oralmente (gavagem) uma vez ao dia durante 5 dias antes e 18 dias aps a induo da artrite. O volume da pata foi monitorado por pletismografia. As leses secundrias e o peso das glndulas adrenais, fgado e linfonodos foram tambm medidos. No 19 dia, a cavidade peritoneal dos ratos previamente anestesiados foi exposta, o sangue colhido da veia cava e o fgado removido e dividido em duas partes: uma usada para o processamento histolgico e outra para a preparao do homogenato. Protenas carboniladas e ROS foram medidos no homogenenato para avaliar o estresse oxidativo heptico. O contedo de glutationa oxidada (GSSG) e reduzida (GSH), assim como a atividade da catalase e superxido dismutase (SOD) foram avaliados no sobrenadante do homogenenato. Tambm foram medidos a capacidade antioxidante total (TAC), tiis proticos, protenas carboniladas e atividade da mieloperoxidase (MPO) no plasma. Os nveis de bilirrubina e as atividades da AST, ALT e fosfatase alcalina foram medidos no plasma. A anlise morfolgica e morfomtrica foi feita com imagens da regio prxima veia central do parnquima heptico. O protocolo de tratamento foi repetido mais trs vezes para avaliar o metabolismo heptico. A glicogenlise, gliclise e gliconeognese foram avalidos utilizando fgados em perfuso isolada. A atividade respiratria de mitocndrias isoladas do fgado foi adicionalmente avaliada. Ratos artrticos desenvolveram uma resposta inflamatria intensa ao adjuvante na pata injetada e na pata contralateral. Os animais tambm apresentaram baixo ganho de peso corporal e manifestaes inflamatrias sistmicas, como evidenciado pela maior atividade da MPO plasmtica, baixos nveis de albumina plasmtica, leses secundrias artrite na cauda e orelhas associadas ao aumento do peso das glndulas adrenais e linfonodos. Foram observadas alteraes histolgicas hepticas, como dilatao sinusoidal, focos inflamatrios encapsulados e menor nmero de hepatcitos por rea de fgado. Ratos artrticos apresentaram aumento do estresse oxidativo plasmtico e no fgado, conforme evidenciado por maiores nveis de ROS e protenas carboniladas no fgado, reduzida atividade da catalase e diminudos nveis de GSH no fgado, aumento de protenas carboniladas no plasma e diminuio da TAC e tiis no plasma. A glicogenlise e a gliclise de ratos com artrite no foram diferentes, mas a gliconeognese foi 44% menor na artrite. Na presena de leo de copaba, o volume da pata foi 43 e 51% menor, respectivamente, para ratos artrticos tratados com doses de 0,58 e 1,15 mgKg-1 e, apenas na dose de 0,58 mgKg-1, foi capaz de diminuir o peso das adrenais e linfonodos entre 20-50%. O leo de copaba no modificou o estado oxidativo plasmtico de ratos artrticos, mas diminuiu a atividade da MPO plasmtica (-30%) na dose de 0,58 mgKg-1. O leo de copaba na dose de 1,15 mgKg-1 diminuiu os nveis de protenas carboniladas e ROS no fgado para valores iguais aos controles. Ambas as doses aumentaram o contedo de GSH e a atividade da catalase no fgado. O leo de copaiba 1,15 gKg-1 tambm diminuiu o ganho de peso corporal (-45%) e o nmero de hepatcitos (-20%), enquanto aumentou o peso do fgado (29%) e a rea dos hepatcitos (13%). O leo na dose de 1.15 gKg-1 diminuiu a gliclise (-65%), a glicogenlise (-58%) e gliconeognese (-30%) no fgado de animais artrticos. No entanto, a gliconeognese foi diminuda tambm no fgado de ratos controles tratados com ambas as doses do leo de copaba. A atividade respiratria das mitocndrias isoladas praticamente no foi modificada. Os resultados do presente estudo revelaram que (I) a artrite induzida por adjuvante em ratos est associada a uma intensa resposta inflamatria sistmica, particularmente modificaes histolgicas e metablicas no fgado; (II) O leo de copaba apresentou efeitos anti-inflamatrios moderados sobre a induo da artrite e melhorou as manifestaes sistmicas na dose de 0,58 gKg-1; (III) o tratamento na dose de 1,15 gKg-1 foi efetivo em diminuir o estresse oxidativo heptico, uma ao que pode ser atribuda estimulao do sistema antioxidante endgeno; (IV) o tratamento no foi eficaz em melhorar as alteraes histolgicas hepticas de ratos artrticos; (V) o leo tambm diminuiu a gliclise, a glicogenlise e gliconeognese no fgado destes animais; mas (VI) diminuiu a gliconeognese heptica tambm nos ratos controles; (VII) o leo de copaba no modificou a atividade respiratria nas mitocndrias isoladas do fgado; e por fim (VIII), causou alteraes histolgicas no fgado de ratos controles, o que associado ao menor ganho de peso corporal e maior peso do fgado pode indicar uma possvel ao nociva do leo, como por exemplo uma colestase heptica. Assim, a utilizao de leo de copaba no tratamento da artrite reumatoide deve ser considerada com cautela, pois pode ser tambm prejudicial, especialmente para o fgado, onde foram observadas grandes modificaes.

Abstract: Rheumatoid arthritis is an autoimmune disease characterized by chronic and systemic inflammation that affects the synovial membranes, articular cartilages and bones. The articular cartilage becomes hyperplasic with participation of proinflammatory cells and cytokines, reactive oxygen species (ROS) and inflammatory mediators, which cause tissue injury. Rheumatoid arthritis is a systemic disease and in addition to the joints other organs are affected, such as brain and heart. Adjuvantinduced arthritis is an experimental immunopathology in rats that shares many features with rheumatoid arthritis in humans. These animals present systemic inflammation and additionally to articular sites other organs are affected, as the liver, which presents morphological and metabolic alterations associated to a pronounced oxidative stress. Copaiba oil is an oleoresin extracted from trees of the genus Copaifera, abundant in the Brazilian Amazon and worldly commercialized for several therapeutic purposes, specially anti-inflammatory. No study has until now evaluated if the copaiba oil is able to improve the chronic and systemic inflammation, such as that occurs in rheumatoid arthritis. The present study therefore was planned to investigate the action of copaiba oil (C. reticulata Ducke), containing 37.6% of β-caryophyllene, orally administrated on the systemic inflammation, oxidative status and liver histology and metabolism of rats with adjuvant-induced polyarthritis. Previous studies also indicate that the treatment of rats with copaiba oil seems to be harmful to the liver. Thus, plasma parameters were additionally accessed to evaluate potential toxicity of the oil on the liver, the first organ that receives the oil when ingested orally. Copaiba oil was provided by EMBRAPA/PA and its antioxidant activity in vitro was measured by DPPH and ABTS assays. Induction of polyarthritis was performed in Holtzman rats (180-200 g) with Freund's adjuvant. The rats were distributed into six groups: controls; controls treated with copaiba oil at a dose of 0.58 and 1.15 gKg-1, arthritis, and arthritis treated with copaiba oil at a dose of 0.58 and 1.15 gKg-1. Copaiba oil was administrated orally once a day during 5 days prior and 18 days after arthritis induction. Paw volume was measured by plethysmography. Secondary lesions and the weight of adrenals, liver and lymph nodes were additionally measured. At day 19th, peritoneal cavity of anesthetized rats was exposed, blood collected from the cava vein and the liver was removed and divided into two parts: one was used for histological processing and the other used for liver homogenate preparation. Protein carbonyl groups and ROS were measured in the homogenate to evaluate liver oxidative stress. Oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione content and catalase and SOD activity were evaluated in the homogenate supernatant as antioxidant parameters. Total antioxidant capacity (TAC), thiol groups, protein carbonyl groups and mieloperoxidase (MPO) activity were also measured in the plasma. Bilirubin levels and AST, ALT and alkaline phosphatase activities were measured in the plasma to evaluate the liver damage. Morphologic and morphometric analysis was done with images from the region near the central vein of liver parenchyma. The treatment protocol was repeated three times to evaluate the hepatic metabolism. Glycogenolysis, glycolysis and gluconeogenesis were measured in the isolated perfused livers. It was additionally investigated the respiratory activity of mitochondria isolated from livers. Arthritic rats developed an intense inflammatory response to adjuvant in the injected paw and also in the contralateral paw. Animals furthermore presented low body weight gain and systemic inflammatory manifestations, as evidenced by higher plasma myeloperoxidase activity, low levels of plasma albumin, severe secondary lesions to arthritis in the tail and ears associated with increased weight of adrenals and lymph nodes. It was observed histological alterations in the liver, as sinusoid dilatation, encapsulated inflammatory foci and lower number of hepatocyte per hepatic area. Arthritic rats presented an increased oxidative stress in the plasma and in the liver, as evidenced higher levels of ROS and protein carbonyl groups in the liver, decreased activity of catalase and GSH content in the liver, higher levels of protein carbonyl groups in the plasma and decreased TAC and thiols in the plasma. Glycogenolysis and glycolysis of arthritis rats were not different, but the gluconeogenesis was 44% lower in the arthritis. In the presence of copaiba oil, paw volume was 43 and 51% lower, respectively, for arthritic rats treated at a doses of 0.58 and 1.15 mgKg-1 and, only at a dose of 0.58 mgKg-1, was able to decrease the weight of adrenals and lymph nodes between 20-50%. Copaiba oil did not modify the plasma oxidative status of arthritic rats, but it decreased the plasma myeloperoxidase activity (-30%) at a dose of 0.58 mgKg-1. Copaiba oil only at a dose of 1.15 mgKg-1 decreased the protein carbonyl groups and ROS in the liver to values close the control ones. Both doses increased the GSH content and catalase activity in the liver. Copaiba oil 1.15 gKg-1 also decreased the body weight gain (-45%) and number of hepatocytes (-20%) while increased the liver weight (29%) and the area of hepatocytes (13%) in arthritic and control rats. Copaiba oil 1.15 gKg-1 decreased the glycolysis (-65%), glycogenolysis (-58%) and gluconeogenesis (-30%) in the liver of arthritic animals. However, the gluconeogenesis was also diminished in the livers of treated control rats. The respiratory activity of isolated mitochondria was practically not modified by copaiba oil treatment. The results of the present study revealed that (I) adjuvant-induced arthritis in rats is associated to an intense inflammatory response with systemic manifestations, particularly histological and metabolic alterations in the liver; (II) copaiba oil presented a moderate anti-inflammatory effects on the arthritis induction and improved the systemic manifestation at a dose of 0.58 gKg-1; (III) treatment at a dose of 1.15 gKg-1 was effective to decrease the oxidative stress in the liver, one action that can be attributed to the stimulation in endogenous antioxidant system; (IV) treatment with copaiba oil 1.15 gKg-1 was not effective in improving the histological alterations in the liver of arthritic rats; (V) copaiba oil decreased the glycolysis, glycogenolysis and gluconeogenesis (-30%) in the liver of arthritic animals; however, (VI) it decreased the gluconeogenesis in the liver of control rats; (VII) copaiba oil did not modify substantially the respiratory activity in the isolated mitochondria; and finally (VIII), it caused histological alterations in the liver of control rats, which associated with the lower body weight gain, reduced gluconeogenesis in the liver and higher liver weight can indicate a possible harmful action of the oil, such as a liver cholestasis. Thus, the use of copaiba oil as an adjuvant in the treatment of rheumatoid arthritis in humans must be regarded with caution because it may additionally be harmful, specially for the liver, where great modifications were observed.
Data da defesa: 19/01/2017
Cdigo: vtls000226012
Informaes adicionais:
Idioma: Ingls
Data de Publicao: 2017
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Jurandir Fernando Comar
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Cincias Biolgicas
Nvel: Tese (doutorado em Cincias Biolgicas)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Cincias Biolgicas

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Tese Cristiane Vizioli de Castro Ghizoni.pdf
Tamanho: 1019 Kb (1043430 bytes)
Criado: 12-06-2017 18:10
Atualizado: 12-06-2017 18:16
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