Biomarcadores da longevidade humana e bioatividade do exopolissacarídeo botriosferana no envelhecimento

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dc.contributor.advisor-co1Batitucci , Maria do Carmo Pimentel
dc.contributor.advisor1Paula, Flavia de
dc.contributor.authorSena, Geralda Gillian Silva
dc.contributor.referee1Zeidler, Sandra Ventorin von
dc.contributor.referee2Marin-Morales, Maria Aparecida
dc.contributor.referee3Errera, Flávia Imbroisi Valle
dc.contributor.referee4Morelato, Renato Lírio
dc.date.accessioned2018-08-01T21:35:18Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T21:35:18Z
dc.date.issued2016-07-15
dc.description.abstractIn the last decades it has been observed a world grow in elderly population associated with the increase of longevity. Multiple factors, among them, environmental, behavioral and genetic can influence human longevity. There is a great interest in improvement of natural products with functional and/or health proprieties. Fungal exopolysaccharides (EPS) as (1→3;1→6)-βD-glucan botryosphaeran, secreted by Botryosphaeria rhodina MAMB-05, are promising candidates for being considered modifiers of biological response. The present study aimed: a) to investigate in human possible longevity biomarkers through the frequency of polymorphisms at the genes FOXO3 (rs2802292), SOD2 (rs4880), APOE (rs429358 and rs7412) and SIRT1 (rs2273773) in a sample of elders of Grande Vitória, ES, as well as its state of oxidative stress and DNA integrity level; b) asses antimutagenic, mutagenic and cytotoxic of botryosphaeran in young and aged Swiss mice, from both gender, as well as its hypolipidemic, hypoglycemic and antiatherogenic potential in older male LDL receptor knockout (LDLr-/-) animals and its background (C57BL/6). To achieve the objectives: a) in elderly sample, it was characterized demographic, socioeconomic, anthropometrics, biochemical, clinics and life style data. Genetic polymorphisms were analyzed through real time polymerase chain reaction; the malondialdehyde, by high performance liquid chromatography and genomic damage, by alkaline comet assay in groups of long-lived individuals and controls (≥ 85 years and 70-75 years); b) with animals - botryosphaeran, was administrated, by gavage (doses of 7.5, 15 and 30 mg/kg b.w. per day) in a 30-day pretreatment in 30-day protocol (young mice) and 15-day protocol (older mice) to investigate its mutagenic and anticytogenotoxic potential against damages induced by cyclophosphamide. The micronucleus assay was carried through erythrocytes of peripheral blood and bone marrow from mice. Glucolipidemic and atheroprotective effects of EPS (30 mg/kg b.w. per day, by gavage) among LDLr-/- animals, that received atherogenic diet, were verified by plasmatic glucose measure and lipidic profile after 15 days of treatment, with commercial colorimetric kits. The atherosclerotic lesion was quantified by aortic lipidic deposition analysis (en face), with Oil-Red-O. The statistical analysis was performed by χ² test, Fisher exact test, Tukey test, t Student, Mann-Whitney and Hardy-Weinberg Equilibrium (H-WE) (p<0.05). Among oldest-old individuals and controls, the plasmatic levels of malondialdehyde and DNA damage had similar values. It was observed a positive association between rs2802292 FOXO3 and longevity. Biochemical and anthropometric characteristics, related to successful aging, showed significant results. In in vivo assay, botryosphaeran, in the 3 doses, 14 it was not mutagenic and still reduced the percentage of damage between young and older animals (Swiss, C57BL/6 e LDLr-/-). There was reduction in glucose plasmatic levels (36%), improved in lipidic profile (reductions of 53.8-84.3%) and decreased of aortic lipidic deposition (32.8%) in the LDLr-/- atherosclerotic mice treated with EPS. Our results provide new insights of human longevity, in Brazilian population, and contribute to a promising future of genomic geriatric and personalized medicine. Moreover, it does indicate that botryosphaeran has relevant biologic effect, making it a promising candidate for new therapeutic products development.eng
dc.description.resumoNas últimas décadas, observou-se crescimento mundial da população idosa, associado ao aumento da longevidade. Múltiplos fatores, entre eles, ambientais, comportamentais e genéticos, podem influenciar na longevidade humana. Existe grande interesse no desenvolvimento de produtos naturais com propriedades funcionais e/ou de saúde. Exopolissacarídeos (EPS) fúngicos, como a (1→3;1→6)-β-D-glucana botriosferana, sintetizado por Botryosphaeria rhodina MAMB-05, são candidatos promissores por serem considerados modificadores da resposta biológica. O presente estudo visou: a) investigar em seres humanos possíveis biomarcadores da longevidade, por meio da avaliação da frequência de polimorfismos nos genes FOXO3 (rs2802292), SOD2 (rs4880), APOE (rs429358 e rs7412) e SIRT1 (rs2273773) em amostra de idosos da Grande Vitória, ES, bem como seu estado de estresse oxidativo e o nível de integridade do DNA; b) avaliar antimutagenicidade, mutagenicidade e citotoxicidade da botriosferana, em camundongos Swiss, jovens e idosos, de ambos os sexos, bem como seus potenciais hipolipidêmico, hipoglicêmico e antiaterogênico em camundongos idosos knockout para receptor de LDL (LDLr-/-), e seu background (C57BL/6). Para alcançar os objetivos: a) na amostra de idosos, foram caracterizados dados demográficos, sócioeconômicos, antropométricos, bioquímicos, clínicos e estilo de vida. Polimorfismos genéticos foram analisados pela reação em cadeia da polimerase em tempo real; malondialdeído, por cromatografia líquida de alta eficiência e danos genômicos, pelo Ensaio do Cometa em grupos de longevos e controles (≥ 85 anos e 70-75 anos); b) com animais - botriosferana, foi administrada, via gavage (doses 7,5, 15 e 30 mg/kg p.c./dia), em protocolo de pré-tratamento de 30 dias (camundongos jovens) e 15 dias (camundongos idosos) para investigar seus potenciais mutagênico e anticitogenotóxico contra danos induzidos pela ciclofosfamida. O teste do Micronúcleo foi realizado em eritrócitos de sangue periférico e medula óssea dos camundongos. Efeitos glicolipidêmico e ateroprotetor do EPS (30 mg/kg p.c./dia, por gavage) entre animais LDLr-/-, que receberam dieta aterogênica, foram verificados por meio das medidas de glicose plasmática e perfil lipídico, após tratamento de 15 dias, com kits colorimétricos comerciais. A lesão aterosclerótica foi quantificada por meio da análise da deposição lipídica aórtica (en face), com Oil-Red-O. A análise estatística foi realizada por meio dos testes χ², exato de Fisher, Tukey, t Student, Mann-Whitney, KruskalWallis e Equilíbrio de Hardy-Weinberg (HW) (p<0,05). Entre os idosos longevos e controles, os níveis plasmáticos de malondialdeído e dano ao DNA apresentaram valores semelhantes. Observou-se associação positiva entre o rs2802292 FOXO3 e longevidade. Características 12 bioquímicas e antropométricas, relacionadas ao envelhecimento saudável, mostraram resultados significativos. Nos ensaios in vivo, botriosferana, nas três doses, não foi mutagênica, nem citotóxica, exerceu efeito antimutagênico e ainda reduziu o percentual de danos entre animais jovens e idosos (Swiss, C57BL/6 e LDLr-/-). Houve redução nos níveis plasmáticos de glicose (36%), melhora no perfil lipídico (reduções de 53,8-84,3%) e diminuição da deposição lipídica aórtica (32,8%) de LDLr-/- ateroscleróticos tratados com esse EPS. Nossos resultados constituem informações inéditas acerca da longevidade humana, na população brasileira, e contribuem para o futuro promissor da geriatria genômica e da medicina personalizada. Além disso, indicam que botriosferana possui efeitos biológicos relevantes, sendo candidato promissor no desenvolvimento de novos produtos terapêuticos.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/7132
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectHuman longevityeng
dc.subjectBotryosphaeraneng
dc.subjectCytogenotoxicityeng
dc.subjectGlucolipidemic effecteng
dc.subjectLongevidade humanapor
dc.subjectGene FOXO3por
dc.subjectBotriosferanapor
dc.subjectCitogenotoxicidadepor
dc.subjectEfeito glicolipidêmicopor
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.subject.udc61
dc.titleBiomarcadores da longevidade humana e bioatividade do exopolissacarídeo botriosferana no envelhecimento
dc.typedoctoralThesis
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