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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36737
Tipo: Tese
Título: Atividade protetora do carvacrol na senescência endotelial do corpo cavernoso induzida por D-galactose: investigações in vitro e in silico
Autor(es): Feitosa, Mathania Silva de Almeida
Primeiro Orientador: Medeiros, Isac Almeida de
Primeiro Coorientador: Gonçalves, Islania Giselia Albuquerque
Resumo: O envelhecimento é um fenômeno natural, complexo e multifatorial marcado pelo declínio das funções fisiológicas em nível molecular e celular ao longo do tempo. No sistema cardiovascular, esse processo resulta no acúmulo progressivo de células senescentes endoteliais, que apresentam função anormal e perda da capacidade proliferativa, levando à disfunção endotelial, mecanismo-chave na origem de diversos distúrbios, incluindo a disfunção erétil (DE). A DE é a incapacidade de obter e/ou manter uma ereção peniana adequada para uma relação sexual satisfatória. Evidências crescentes sugerem que o estresse oxidativo é um dos principais mecanismos responsáveis pela senescência endotelial. Assim, a redução dos níveis de espécies reativas de oxigênio (ROS) pode ser um fator importante para reverter os danos oxidativos e recuperar a função endotelial. Compostos antioxidantes como o carvacrol, limitam esses danos e, portanto, apresentam benefícios para a senescência endotelial. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade senoprotetora do carvacrol na senescência endotelial cavernosa induzida por D-galactose, através de investigações in vitro e in silico. Para isso, células endoteliais cavernosas de ratos (RCEC) foram cultivadas e tratadas por 48 horas, na ausência e na presença da D-galactose, agente indutor da senescência prematura, e do carvacrol. Inicialmente, foi avaliada a viabilidade celular, senescência associada a β-galactosidase (SA-β-galactosidase) e atividade antioxidante do carvacrol. No modelo D-galactose, o tratamento com o carvacrol restaurou a viabilidade celular e, em condições basais, não apresentou efeitos tóxicos. Quanto a SA-β-galactosidase, tanto na presença quanto na ausência, o carvacrol reduziu a senescência. Além disso, o carvacrol, em modelo de senescência, atenuou o estresse oxidativo. O estresse oxidativo é frequentemente acompanhado de uma menor produção de óxido nítrico (NO), o que pode enfraquecer o seu efeito protetor. Por isso, avaliamos se a diminuição do estresse oxidativo causada pelo carvacrol poderia estar aumentando a biodisponibilidade de NO. Essa análise demonstrou que o carvacrol, na presença da D-galactose, aumenta a biodisponibilidade de NO, indicando uma melhora na saúde endotelial. A apoptose também foi avaliada, revelando que o carvacrol aumentou a sobrevivência celular e diminuiu a apoptose inicial e tardia na presença da D-galactose, sugerindo que, por atuar como antioxidante e aumentar a biodisponibilidade NO, ele poderia estar reduzindo os danos oxidativos induzidos. Geralmente, considera-se que as células senescentes estão permanentemente paradas na fase G0/G1 do ciclo celular, portanto, avaliamos a proporção de RCEC em cada fase do ciclo. O carvacrol, na presença da D-galactose, reduziu a proporção dessas células na fase G0/G1 e aumentou nas fases S e G2/M, provavelmente por atuar como antioxidante, uma vez que o dano oxidativo é um dos principais mecanismos responsáveis pela parada do ciclo celular em células senescentes. Por fim, em busca de compreender ainda mais os mecanismos envolvidos nesses efeitos, os principais alvos moleculares das vias de senescência foram selecionados para a investigação de interação com o carvacrol, através de análises in silico. Esses estudos revelaram interações com os sete alvos avaliados, com destaque para o p53 e a NADPH oxidase que apresentaram interações de alta estabilidade, podendo ser até melhor do que o ligante padrão. Assim, a atividade antioxidante e a redução da parada do ciclo celular na fase G0/G1 do carvacrol, podem estar relacionadas com a modulação negativa da NADPH oxidase e p53, respectivamente.
Abstract: Aging is a natural, complex, and multifactorial phenomenon characterized by the decline of physiological functions at the molecular and cellular levels over time. In the cardiovascular system, this process results in the progressive accumulation of senescent endothelial cells, which exhibit abnormal function and a loss of proliferative capacity, leading to endothelial dysfunction — a key mechanism in the development of various disorders, including erectile dysfunction (ED). The ED is the inability to achieve and/or maintain a penile erection sufficient for satisfactory sexual intercourse. Increasing evidence suggests that oxidative stress is one of the main mechanisms responsible for endothelial senescence. Thus, reducing the levels of reactive oxygen species (ROS) may be an important factor in reversing oxidative damage and restoring endothelial function. Antioxidant compounds, such as carvacrol, limit this damage and therefore offer benefits in preventing endothelial senescence. Therefore, the aim of this study was to evaluate the senoprotective activity of carvacrol in cavernous endothelial senescence induced by D- galactose, through in vitro and in silico investigations. For this, rat cavernous endothelial cells (RCEC) were cultured and treated for 48 hours, in the absence and presence of D-galactose, an agent that induces premature senescence, and carvacrol. Initially, was evaluated cell viability, β-galactosidase- associated senescence (SA-β-galactosidase), and the antioxidant activity of carvacrol. In the D- galactose model, treatment with carvacrol restored cell viability and, under basal conditions, did not show toxic effects. Regarding SA-β-galactosidase, carvacrol was able to reduce senescence both in the presence and absence of D-galactose. Furthermore, in the senescence model, carvacrol was capable of reducing oxidative stress. Oxidative stress is often accompanied by a lower production of nitric oxide (NO), which may weaken its protective effect. Therefore, we evaluated whether the decrease in oxidative stress caused by carvacrol could be increasing the bioavailability of NO. This analysis demonstrated that carvacrol, in the presence of D-galactose, increases the bioavailability of NO, indicating an improvement in endothelial health. Apotosis was also evaluated, revealing that carvacrol is able to increase cell survival and decrease early and late apoptosis in the presence of D-galactose, suggesting that, by acting as an antioxidant and increasing NO bioavailability, it could be reducing the induced oxidative damage. Senescent cells are generally considered to be permanently arrested in the G0/G1 phase of the cell cycle, therefore, we evaluated the proportion of RCEC in each phase of the cycle. Carvacrol, in the presence of D-galactose, reduced the proportion of these cells in the G0/G1 phase and increased their presence in the S and G2/M phases, probably by acting as an antioxidant, since oxidative damage is one of the main mechanisms responsible for cell cycle arrest in senescent cells. Finally, in order to further understand the mechanisms involved in these effects, key molecular targets of senescence pathways were selected for interaction analysis with carvacrol, through in silico analysis. These studies revealed interactions with all seven evaluated targets, with emphasis on p53 and NADPH oxidase, which presented highly stable interactions, which may be even better than the standard ligand. Thus, the antioxidant activity and reduction of cell cycle arrest in the G0/G1 phase of carvacrol may be related to the negative modulation of NADPH oxidase and p53, respectively.
Palavras-chave: Envelhecimento
Senescência endotelial
Óxido nítrico
Antioxidante
Carvacrol
Aging
Endothelial senescence
Nitric oxide
Antioxidant
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Farmacologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36737
Data do documento: 7-Abr-2025
Aparece nas coleções:Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos

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