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Tipo: Trabalho acadêmico
Título: Ação de Senecio brasiliensis (spreng) Less sobre a taxa de eclosão e modulação de marcadores de toxicidade em larvas de Drosophila Melanogaster
Autor(es): Macedo, Giulianna Echeverria
Resumo: O Brasil apresenta uma rica biodiversidade, sendo que muitas das espécies aqui encontradas tem servido como fonte de compostos com propriedades únicas tanto na medicina como na área biotecnológica. Muitos destes compostos são sintetizados a partir do metabolismo secundário vegetal e nas plantas atuam como atrativos ou mecanismos de defesa. Pesquisas relacionadas com os potenciais das plantas são necessárias para um melhor entendimento das propriedades biológicas que apresentam. Senecio brasiliensis (Spreng) Less., é uma espécie vegetal conhecida popularmente como “maria mole”, presente em pastagens da região Sul do país, sendo suas folhas consumidas pelos animais e capaz de causar hepatotoxicidade. Tal toxicidade se deve ao seu metabolismo secundário, responsável pela síntese de metabólitos tóxicos, principalmente os alcaloides pirrolizidínicos. A espécie é utilizada popularmente para fins medicinais, e possui demonstrada ação tóxica em insetos. Em vista de sua toxicidade e potencial biotecnológico, um estudo mais completo de sua ação se faz necessário. Neste trabalho avaliou-se o efeito biológico da exposição do extrato hidroalcoólico das folhas de Senecio brasiliensis (EHSB) no modelo experimental de Drosophila melanogaster. A análise do perfil fitoquímico do EHSB demonstrou a presença de ácidos fenólicos e flavonoides, e atividade antioxidante in vitro através dos ensaios de ABTS, DPPH, fenóis totais e FRAP. Em ensaios in vivo, EHSB não causou mortalidade de moscas na fase adulta, entretanto a taxa de eclosão foi significativamente diminuída quando as moscas desenvolveram-se em meio de cultura contendo 1 mg/mL de EHSB. Nas larvas do terceiro ínstar observaram-se diminuição da viabilidade celular, aumento da atividade das enzimas antioxidantes GST e SOD, EROs, e diminuição da CAT e aumento da razão GSH/GSSG. Houve aumento na expressão dos genes Nrf2, TrxR, CAT, Drice e Dilp6, e diminuição da fosforilação de proteínas quinases JNK1/2, ERK2 e p38MAPK e AKT, além de um aumento na clivagem de PARP, em paralelo com aumento da atividade de caspase 3/7. Também observou-se uma diminuição nos níveis de glicose, glicogênio e triglicerídeos. O aumento da expressão gênica de Nrf2, da atividade das enzimas GST e SOD e razão GSH/GSSG servem como um indicativo de um estado de estresse oxidativo ocasionado pelo EHSB e atuação da defesa antioxidante das larvas. A diminuição nos níveis de glicose, glicogênio e triglicerídeos pode indicar uma diminuição na reserva energética necessária para fases posteriores ao desenvolvimento larval, como para a eclosão em indivíduo alado, podendo isto ser ocasionado pela inibição da fosforilação de proteínas de transdução de sinal envolvidas neste processo pela diminuição do ATP. Dessa forma, nossos resultados demonstram a toxicidade do HESB e sua capacidade em induzir marcadores de estresse oxidativo e apoptose celular, prejudicando o desenvolvimento de larvas de D. melanogaster e processo de eclosão de moscas adultas.
Abstract: Brazil has a high biodiversity, and many species found here are source of compounds with unique medicinal and biotechnological properties. These compounds are synthetized by plants secondary metabolism and can act as attractive or defensive to other species. Thus, studies with plant species are necessary to knowledge about their biologial properties. Senecio brasiliensis (Spreng) Less., is a native species popularly known as “maria mole” and is found in pastures of the south region of the country, its leaves serving as food to animals and are able to cause hepatotoxicity due to its secondary metabolism, responsible for the synthesis of toxic metabolites, such as pirrolizidinic alkaloids. In spite of its documented toxicity, this plant is used by Brazilian folk with medicinal purposes. In this study, we have evaluated the biological effects to hydroalcoholic extract of leaves of S. brasiliensis (HESB) exposure in Drosophila melanogaster experimental model. The fruit fly D. melanogaster is an advantageous alternative model useful for the screening of natural substances. Phytochemical constitution of HESB showed the presence of phenolic acids and flavonoids but when comparing with other species, it presented a lower in vitro antioxidant activity by ABTS, DPPH, FRAP assays. Survival and locomotor activity of adult flies was unaltered by extract. Nevertheless, we have observed a significant decreasing in eclosion rate of flies, since its embryonic period at 1 mg/mL concentration of HESB. Biochemical and molecular parameters revealed significant changes in third instar larvae of D. melanogaster exposed to 1 mg/mL of HESB such as decreased cell viability, stimulation of the activity of antioxidant enzymes SOD and GST, decreasing of CAT, and increasing in GSH/GSSG ratio. The mRNA expression of Nrf2, TrxR, CAT, Drice and Dilp6 were also significantly up-regulated. Decreasing in the phosphorylation of JNK1/2, ERK2, p38MAPK and AKT protein kinases were verified. Apoptotic cell death was inducted by extract. This fact was attested PARP cleavage, in parallel with increasing of caspases 3/7 activity. The increased expression of Nrf2, augmented activity of GST and SOD enzymes activities, and GSH/GSSG ratio in parallel with induction of ROS formation, is an indicative of a state of oxidative stress caused by the HESB and the action of the antioxidant defense of the larvae. It was also observed a decreasing in glucose, glycogen and triglycerides levels indicating a diminution in the energetic reserve required for later stages of larval development, such as for eclosion of winged individuals. Therefore, our results demonstrated of the HESB toxicity and its capacity to induce of cell stress markers and of apoptotic cell death impairing thus the development of D. melanogaster larvae and eclosion process of adult flies.
Palavras-chave: Apoptosis
Oxidative stress
Antioxidant defense
Development
Editor: Universidade Federal do Pampa
Tipo de Acesso: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://hdl.handle.net/riu/1451
Data do documento: 2-Mar-2017
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