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Ação Neuroprotetora de Proteínas extraídas de Plantas Mestranda: Amanda Virtuoso Jacques Universidade Federal de Santa Catarina Centro de Ciências Biológicas.

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1 Ação Neuroprotetora de Proteínas extraídas de Plantas Mestranda: Amanda Virtuoso Jacques Universidade Federal de Santa Catarina Centro de Ciências Biológicas Programa de Pós-Graduação em Bioquímica Florianópolis, junho de 2011

2 Introdução Glicobiologia: biossinalizadores na comunicação intercelular; controle de vias de sinalização intracelular; modulação sináptica e neuroplasticidade (Dube and Bertozzi, 2005; Endo, 2005).

3 Introdução A base funcional do SNC depende da comunicação intercelular e de vias de sinalização intracelular que modulam as modificações morfológicas e funcionais do SNC, conhecida como neuroplasticidade. Processos fisiológicos (ex.: aprendizado e memória) ou processos patológicos (ex.: depressão, epilepsia e processos neurodegenerativos) refletem a neuroplasticidade fisiológica ou patológica.

4 Introdução Receptores para fatores neurotróficos, receptores glutamatérgicos, transportadores de neurotransmissores, canais iônicos possuem natureza glicoprotéica e as cadeias de açúcares presentes nestas proteínas podem funcionar como biossinalizadores, realizando papéis chave na modulação sináptica.

5 Introdução Lectinas são proteínas com capacidade de ligação reversível a carboidratos ou glicoconjugados. No sistema nervoso central (SNC) de mamíferos, lectinas endógenas com afinidade para manose/glicose ou galactose podem desempenhar papéis fisiológicos importantes Os mamíferos apresentam uma grande variedade de proteínas cerebrais (endógenas) ligadoras de glicanos (lectinas) (Cebo et al., 2002). (ENDO et al., 2005)

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7 DESENVOLVIMENTO DIFERENCIAÇÃO (Cavada et al., 2001; Endo, 2005; Lekishvili et al., 2006; Plachta et al., 2007; Sakaguchi et al., 2007). INFLAMAÇÃO METÁSTASE TUMORAL Introdução PROLIFERAÇÃO CELULAR Modular diversos aspectos da comunicação celular

8 Lectinas Endógenas GALECTINAS Importantes no desenvolvimento cerebral, tendo sua ação no desenvolvimento de neuritos, na diferenciação de astrócitos, aumentando a liberação de fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) de astrócitos diferenciados e no desenvolvimento de câncer. Endo, 2005; Lekishvili et al., 2006; Plachta et al., 2007; Sakaguchi et al., 2007; Liu e Rabinovich, 2005.

9 Atividade neuroprotetora contra a neurotoxicidade glutamatérgica Galectina-1 Lectinas Endógenas

10 Lectinas Endógena BDNF Danos Cerebrais Morte Neuronal Neuroprotetor Produção de BDNF Diferenciação de Astrócitos Gal- 1

11 Galectina-1 Produção de BDNF Isquemia Necrose Lectinas Endógenas

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13 Dr Benildo Sousa Cavada -

14 Sol et al., 2006 Canavalia brasiliensis Dioclea grandiflora Lectinas de Plantas

15 Canavalia ensiformis Lectinas de Plantas ConA Estudo da função do SNC e neuroplasticidade (Lin e Levitan, 1991; Scherer e Udin, 1994), Isolamento e estudo de glicoproteínas sinápticas e receptores glutamatérgicos (Partin et al., 1993; Fay e Bowie, 2006), Liberação de neurotransmissores (Boehm e Huck, 1998), Modulação de receptores e transportadores de monoaminas (Cedeño et al., 2005).

16 Receptores Glutamatérgicos Introdução (Siegel et al., 2006). Participa como mediador da comunicação intercelular, plasticidade, crescimento e diferenciação celular (Nedergaard et al., 2002). O Glutamato é o principal neurotransmissor excitatório do SNC e está envolvido no desenvolvimento, sobrevivência neuronal, e em funções cerebrais vinculadas à aprendizagem e memória (Fonnum, 1984; Meldrum, 2000).

17 ConBr Feijão Bravo do Ceará Canavalia brasiliensis, ConBr, é uma lectina isolada de um feijão brasileiro que tem sua seqüência e estrutura cristalográfica definida, sendo muito semelhante à ConA. (Sanz-Aparicio et al., 1997; Cavada et al., 2001) Lectinas de Plantas

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19 ConBr Os efeitos biológicos de ConBr em tecidos periféricos incluem: Estimulação da liberação de histamina em mastócitos (Lopes et al., 2005) Estímulo da produção de óxido nítrico em macrófagos (Andrade et al., 1999) Ativação ou produção de apoptose em linfócitos (Barbosa et al., 2001) Lectinas de Plantas

20 ConBr Lectinas de Plantas

21 ConBr causa neuroproteção contra neurotoxicidade do glutamato ConBr MTT * * * Viabilidade (%) Lectinas de Plantas

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23 Estes sítios ricos em manose presentes nas subunidades do receptor NMDA são necessários para a modulação da função do canal por lectinas. Além disso, sítios ricos em galactose seriam responsáveis pelas propriedades de interação do receptor com o ligante (Machaidze e Mikeladze, 2001). NMDAR Introdução D-Manose NMDAR

24 Screening da atividade neuroprotetora de lectinas em modelos de fatias hipocampais de camundongos tratadas in vitro com glutamato, através do teste de viabilidade MTT. Lectinas de Plantas Família: Moraceae Vicia faba (BBL) Vicia graminea (VGL) Canavalia gladiata (CGL) Vatairea macrocarpa (VML) Artocarpus incisa (Frutalina) Família: Leguminosae (Fabaceae) Afinidade por Glicose/Manose Afinidade por D-Galactose

25 VGL causa neuroproteção contra neurotoxicidade do glutamato Lectinas de Plantas Vicia faba (BBL) Vicia graminea (VGL) Canavalia gladiata (CGL) Manose/ Glicose

26 Lectinas de Plantas A frutalina (α-D-galactose ligante) é uma glicoproteína que se mostrou eficaz na identificação de lesões malignas de mama e tireóide. Artocarpus incisa (Frutalina) Vatairea macrocarpa (VML) Neuroproteção contra a neurotoxicidade glutamatérgica D-galactose

27 OBRIGADA!


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