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metadata.dc.type: Tese
Title: Avaliação dos efeitos toxicológicos in vitro e neuroprotetores in vivo do extrato hidroalcoólico das folhas e raízes do Yacon (Smallanthus sonchifolius)
metadata.dc.creator: Oliveira, Patrícia Martinez
metadata.dc.contributor.advisor1: Manfredini, Vanusa
metadata.dc.description.resumo: O yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma raiz tuberosa originária dos Andes, que vem despertando interesse devido suas propriedades medicinais. Popularmente a raiz é consumida in natura e as folhas na forma de chá para o tratamento do diabetes e distúrbio do colesterol. No entanto, pouco se sabe sobre outras propriedades dessa planta. Sendo assim o objetivo deste estudo foi avaliar a toxicidade in vitro dos extratos hidroalcoólicos das folhas e raízes do yacon, e também o efeito in vivo desses extratos sobre a neurotoxicidade induzida pela proteína β-amilóide (Aβ). Foi determinado o perfil fitoquímico da folha e raiz por cromatografia líquida de alto desempenho e para os testes in vitro foi realizado teste de viabilidade celular, atividade genotóxica e mutagênica em cultura de leucócitos nas concentrações de 1 μg/mL, 10 μg/mL, 50 μg/mL e 100 μg/mL; citotoxicidade e morte celular por apoptose na linhagem celular 3T3 (1 μg/mL, 10 μg/mL, 50 μg/mL, 100 μg/mL e 500 μg/mL). Investigamos também os efeitos da suplementação da folha e raiz do yacon na memória, no estado oxidativo do hipocampo e perfil bioquímico em um modelo de doença de Alzheimer (DA). Os animais dos grupos suplementados receberam o extrato por gavagem durante 14 dias consecutivos, no 15º dia os animais foram submetidos à cirurgia estereotáxica para injeção intrahipocampal de β-amilóide (Aβ). A suplementação foi mantida por mais 10 dias, até iniciarem os testes comportamentais. Foi realizado o teste de memória de reconhecimento de objetos (RO) e testes comportamentais. Parâmetros de estresse oxidativo foram avaliados no hipocampo através de metodologias clássicas. Os parâmetros bioquímicos foram analisados no soro por equipamento automatizado. Os principais compostos encontrados nas raízes e nas folhas foram os flavonóides quercetina e apigenina, respectivamente. Não foi observada atividade mutagênica nem citotóxica na cultura de leucócitos, já o potencial genotóxico foi observado nas doses mais elevadas de extrato de folhas (50 e 100 μg/mL) e raízes (100 μg/mL). As maiores concentrações do extrato da folha do yacon (50, 100 e 500 μg/mL) apresentaram atividade citotóxica e todas as concentrações induziram a apoptose nas células 3T3. Marcadores bioquímicos não mostraram diferença entre os grupos, com exceção dos níveis de glicose que estavam significativamente menores nos animais não-suplementados e submetidos a injeção intrahipocampal de Aβ. A folha e a raiz reduziram o estresse oxidativo no hipocampo, mas somente a suplementação com o extrato da folha do yacon evitou o déficit de memória induzido pela Aβ, no teste de memória de curta e longa duração. Estes resultados sugerem que o yacon é rico em compostos fenólicos e, em altas doses, pode apresentar um potencial tóxico. Hipotetizamos que os efeitos in vivo se devem pela maior concentração do composto fitoquímico apigenina nas folhas do yacon, já que estudos recentes indicam que esse composto possui um importante efeito neuroprotetor. Portanto, esse estudo demonstra as folhas do yacon como um candidato para futuro uso na prevenção e/ou tratamento da DA.
Abstract: Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a tuberous root originating in the Andes, which has aroused interest due to its medicinal properties. Popularly the root is consumed in natura and leaves in the form of tea for the treatment of diabetes and cholesterol disorder. However, little is known about other properties of this plant. Thus, the objective of this study was to evaluate the in vitro toxicity of the hydroalcoholic extracts of the leaves and roots of yacon, as well as the in vivo effect of these extracts on β-amyloid (Aβ) protein-induced neurotoxicity. The phytochemical profile of the leaf and root by high performance liquid chromatography was determined and the cell viability test, genotoxic and mutagenic activity in leukocyte culture at the concentrations of 1 μg/mL, 10 μg/mL, 50 μg/ml and 100 μg/ml; cytotoxicity and cell death by apoptosis in the 3T3 cell line (1 μg/mL, 10 μg/mL, 50 μg/mL, 100 μg/mL and 500 μg/mL). We also investigated the effects of yacon leaf and root supplementation on memory, oxidative status of the hippocampus and biochemical profile in a model of Alzheimer's disease (AD). The animals in the supplemented groups received the extract by gavage for 14 consecutive days, on the 15th day the animals underwent stereotactic surgery for intrahiplocal β-amyloid (Aβ) injection. The supplementation was maintained for another 10 days, until the behavioral tests were started. The object recognition memory (RO) test and behavioral tests were performed. Oxidative stress parameters were evaluated in the hippocampus through classical methodologies. Biochemical parameters were analyzed in serum by automated equipment. The main compounds found in the roots and leaves were the flavonoids quercetin and apigenin, respectively. No mutagenic or cytotoxic activity was observed in the leukocyte culture, and the genotoxic potential was observed at the highest doses of leaf extract (50 and 100 μg/mL) and roots (100 μg/mL). The highest concentrations of yacon leaf extract (50, 100 and 500 μg/mL) showed cytotoxic activity and all concentrations induced apoptosis in 3T3 cells. Biochemical markers showed no difference between groups, except for glucose levels that were significantly lower in non-supplemented animals and submitted to intra-postoperative Aβ injection. Leaf and root reduced oxidative stress in the hippocampus, but only supplementation with the yacon leaf extract prevented the Aβ-induced memory deficit in the short- and long-term memory test. These results suggest that yacon is rich in phenolic compounds and, at high doses, may present a toxic potential. We hypothesize that the in vivo effects are due to the higher concentration of the apigenin phytochemical compound in the yacon leaves, since recent studies indicate that this compound has an important neuroprotective effect. Therefore, this study demonstrates the yacon leaves as a candidate for future use in the prevention and / or treatment of AD.
Keywords: Yacon
Toxicidade
Alzheimer
β-amilóide
Neuroproteção
Compostos fenólicos
Toxicity
β-amyloid
Neuroprotection
Phenolic compounds
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Uruguaiana
metadata.dc.publisher.program: Doutorado em Bioquímica
Citation: OLIVEIRA, Patrícia Martinez. Avaliação dos efeitos toxicológicos in vitro e neuroprotetores in vivo do extrato hidroalcoólico das folhas e raízes do Yacon (Smallanthus sonchifolius). 126 p. Tese (Doutorado em Bioquímica) – Universidade Federal do Pampa, Campus Uruguaiana, Uruguaiana, 2019.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4084
Issue Date: 10-May-2019
Appears in Collections:Mestrado e Doutorado em Bioquímica

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