Avaliação dos efeitos anti-oxidantes da astaxantina e seu papel regulador na funcionalidade de neutrófilos e linfócitos de diabéticos

• Processo: 07/03334-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2007 - 31 de agosto de 2009
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia
• Pesquisador responsável: Rosemari Otton
• Beneficiário: Rosemari Otton
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde. Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Fisiologia endócrina Carotenoides Antioxidantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fisiologia Endócrina

Resumo

A astaxantina (AST) é um carotenoide de coloração rósea-alaranjada que é essencialmente produzido no primeiro nível trófico de ecossistemas marinhos, principalmente microalgas (e.g. Heamatococcus pluvialis - fitoplâncton). As características estruturais da AST- uma longa cadeia alifática poli-insaturada com 11 duplas ligações conjugadas a 2 grupos carbonila e 2 hidroxilas nos anéis b - podem explicar a sua destacada ação antioxidante tanto em ensaios in vitro como in vivo (Barros et al. 2001; Young & Lowe 2001). Frente a sua ação direta contra espécies reativas de oxigênio/nitrogênio (EROs/ERNs), a AST é um excelente interceptador de radicais peroxil e alcoxil e também um eficiente supressor do oxigênio singlete [O2(1Dg)], espécies comprovadamente envolvidas na oxidação e degeneração de biomoléculas essenciais à sobrevivência celular (Young & Lowe 2001; Woodall et al. 1997).Trabalhos recentes indicam que diversos carotenoides, entre esses a astaxantina podem reduzir o risco para o diabetes e/ou suas complicações (Hussein et al. 2006; Vinson, 2006; Naito et al. 2004). Notoriamente o estresse oxidativo tem papel importante na patogênese das complicações diabéticas. A produção de EROs está aumentada em pacientes com diabetes conforme mostrado por inúmeros autores (Shen et al. 2006; Inoguchi et al 2000; Sano et al 1998 e Williamson et al 1993). O mecanismo que contribui para o aumento do estresse oxidativo no diabetes incluem não somente o aumento da glicosilação não enzimática e a auto-oxidação da glicose mas também o estresse metabólico pela ativação da via dos polióis, mudanças nos níveis de mediadores e no sistema de defesa antioxidantes destacando-se no último reduzida concentração plasmática de vitaminas E, C, A e carotenoides (Shen et al. 2006; Quilliot et al. 2005; Baynes 1991). É fato que a hiperglicemia induz uma super-produção de ânion superóxido, e este parece ser o primeiro evento na ativação de todas as vias que envolvem a patogênese das complicações diabéticas. A super-produção de superóxido é acompanhada de aumento na geração de óxido nítrico e consequentemente na formação de peroxinitrito, um dos mais potentes agentes oxidantes produzidos na célula (Ceriello, 2006). Além disso, aumento da atividade de uma importante enzima geradora de EROs, a NADP(H)-oxidase, que por sua vez é regulada pela proteína quinase C foi observada no diabetes (Inoguchi et al. 1992, 2000). Sabe-se que em condições fisiológicas, a glicose está propensa à auto-oxidação ou glico-oxidação com conseqüente formação de hidroperóxidos, MDA e H2O2. De fato estes metabólitos têm-se mostrado aumentado quando a glicemia está elevada (Traverso et al. 1998, Ceriello 2006). Embora alguns trabalhos mostrem o potente efeito antioxidante da AST em diversos sistemas biológicos, pouco é conhecido sobre os efeitos antioxidantes deste carotenoide em pacientes e animais diabéticos, especificamente se esta molécula possui alguma ação sobre a função de linfócitos e neutrófilos. Este conhecimento torna-se importante, pois pacientes diabéticos apresentam aumento expressivo na severidade e número de infecções, fato que possivelmente ocorre por um comprometimento nas respostas inflamatória e imune. Há evidências de que anormalidades na função fagocítica das células do sistema imune contribuem para a susceptibilidade a infecções em diabéticos ou pelo menos para o aumento da severidade de algumas doenças. Entre as alterações mais citadas incluem-se redução na mobilidade, quimiotaxia, aderência, fagocitose e metabolismo energético de neutrófilos (Alba-Loureiro et al. 2006). Desta forma, pretendemos avaliar alguns parâmetros indicadores de estresse oxidativo em animais induzidos ao diabetes com aloxana e tratados com AST. Os parâmetros indicadores de estresse a serem analisados incluem: peroxidação lipídica, carbonilas protéicas, peróxidos de hidrogênio, nitrito/nitrato, NO, ânion superóxido e enzimas antioxidantes. (AU)

Publicações científicas

(11)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

OTTON, ROSEMARI; MARIN, DOUGLAS POPP; BOLIN, ANAYSA PAOLA; MACEDO DOS SANTOS, RITA DE CASSIA; POLOTOW, TATIANA GERALDO; SAMPAIO, SANDRA COCCUZZO; DE BARROS, MARCELO PAES. Astaxanthin ameliorates the redox imbalance in lymphocytes of experimental diabetic rats. Chemico-Biological Interactions, v. 186, n. 3, p. 306-315, AUG 5 2010. (02/09405-9, 07/03334-6)

LEITE, MARIANA FERREIRA; DE LIMA, AMANDA MARTINS; MASSUYAMA, MONICA MIYUKI; OTTON, ROSEMARI. Astaxanthin restores the enzymatic antioxidant profile in salivary gland of alloxan-induced diabetic rats. ARCHIVES OF ORAL BIOLOGY, v. 55, n. 7, p. 479-485, JUL 2010. (07/03334-6)

MACEDO, RITA C.; BOLIN, ANAYSA P.; MARIN, DOUGLAS P.; OTTON, ROSEMARI. Astaxanthin addition improves human neutrophils function: in vitro study. EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION, v. 49, n. 8, p. 447-457, DEC 2010. (07/03334-6)

OTTON, ROSEMARI; MARIN, DOUGLAS POPP; BOLIN, ANAYSA PAOLA; SANTOS MACEDO, RITA DE CASSIA; CAMPOIO, THAIS REGINA; FINETO, JR., CLAUDIO; GUERRA, BEATRIZ ALVES; LEITE, JOSE ROBERTO; BARROS, MARCELO PAES; MATTEI, RITA. Combined fish oil and astaxanthin supplementation modulates rat lymphocyte function. EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION, v. 51, n. 6, p. 707-718, SEP 2012. (09/12342-8, 02/09405-9, 07/03334-6)

GUERRA, BEATRIZ ALVES; OTTON, ROSEMARI. Impact of the carotenoid astaxanthin on phagocytic capacity and ROS/RNS production of human neutrophils treated with free fatty acids and high glucose. International Immunopharmacology, v. 11, n. 12, p. 2220-2226, DEC 2011. (09/17381-1, 07/03334-6)

CAMPOIO, T. R.; OLIVEIRA, F. A.; OTTON, R.. Oxidative stress in human lymphocytes treated with fatty acid mixture: Role of carotenoid astaxanthin. TOXICOLOGY IN VITRO, v. 25, n. 7, p. 1448-1456, OCT 2011. (07/03334-6)

MATTEI, RITA; POLOTOW, TATIANA G.; VARDARIS, CRISTINA V.; GUERRA, BEATRIZ A.; LEITE, JOSE ROBERTO; OTTON, ROSEMARI; BARROS, MARCELO P.. Astaxanthin limits fish oil-related oxidative insult in the anterior forebrain of Wistar rats: Putative anxiolytic effects?. Pharmacology Biochemistry and Behavior, v. 99, n. 3, p. 349-355, SEP 2011. (09/12342-8, 02/09405-9, 07/03334-6)

LEITE, M. F.; DE LIMA, A.; MASSUYAMA, M. M.; OTTON, R.. In vivo astaxanthin treatment partially prevents antioxidant alterations in dental pulp from alloxan-induced diabetic rats. International Endodontic Journal, v. 43, n. 11, p. 959-967, NOV 2010. (07/03334-6)

MARIN, DOUGLAS POPP; BOLIN, ANAYSA PAOLA; MACEDO DOS SANTOS, RITA DE CASSIA; CURI, RUI; OTTON, ROSEMARI. Testosterone suppresses oxidative stress in human neutrophils. Cell Biochemistry and Function, v. 28, n. 5, p. 394-402, JUL 2010. (07/03334-6)

BOLIN, ANAYSA P.; MACEDO, RITA C.; MARIN, DOUGLAS P.; BARROS, MARCELO P.; OTTON, ROSEMARI. Astaxanthin prevents in vitro auto-oxidative injury in human lymphocytes. CELL BIOLOGY AND TOXICOLOGY, v. 26, n. 5, p. 457-467, OCT 2010. (02/09405-9, 07/03334-6)

MARIN, DOUGLAS POPP; BOLIN, ANAYSA PAOLA; SANTOS MACEDO, RITA DE CASSIA; SAMPAIO, SANDRA COCCUZZO; OTTON, ROSEMARI. ROS production in neutrophils from alloxan-induced diabetic rats treated in vivo with astaxanthin. International Immunopharmacology, v. 11, n. 1, p. 103-109, JAN 2011. (07/03334-6)