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

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

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.

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.

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 (ENDO et al., 2005) Os mamíferos apresentam uma grande variedade de proteínas cerebrais (endógenas) ligadoras de glicanos (lectinas) (Cebo et al., 2002).

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

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.

Lectinas Endógenas Atividade neuroprotetora contra a neurotoxicidade glutamatérgica Galectina-1

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

Lectinas Endógenas Produção de BDNF Galectina-1 Necrose Isquemia

Dr Benildo Sousa Cavada - www.biomol-lab.org

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

ConA Lectinas de Plantas 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). Canavalia ensiformis

Receptores Glutamatérgicos Introdução 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). (Siegel et al., 2006). Participa como mediador da comunicação intercelular, plasticidade, crescimento e diferenciação celular (Nedergaard et al., 2002).

ConBr Feijão Bravo do Ceará Lectinas de Plantas 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)

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

ConBr Lectinas de Plantas

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

NMDAR NMDAR Introdução D-Manose 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).

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

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

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

OBRIGADA! Para a realização da técnica de imunoistoquímica de fluorescência com dupla marcação, os encéfalos serão pós-fixados em paraformaldeído 4% diluído em 0,1 mM de tampão fosfato pH 7,4, por 4 h a temperatura ambiente. Após, serão crioprotegidos em sacarose 30% por 24 h a 4ºC. Serão feitos cortes de 40 μm de espessura em Criostato (Leitz). Após, os cortes serão bloqueados em uma solução contendo albumina bovina 2% e PBS-Triton X-100 0,3% (PBS-Tx, Sigma Chemical Co) por 30 min 27