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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/39547
Tipo: Tese
Título: Desenvolvimento e caracterização de um modelo de senescência induzida por D-galactose e avaliação dos efeitos do alfa-terpineol em embriões e larvas de zebrafish (Danio rerio)
Autor(es): Menezes, Geovânia Maria Sales de
Orientador: Medeiros, Isac Almeida de
Coorientador: Farias, Davi Felipe
Membro da Banca: Diniz, Margareth de Fátima Formiga Melo
Membro da Banca: Scotti, Marcus Tullius
Membro da Banca: Silva, Eldevan dos Santos
Membro da Banca: Queiroz, Thyago Moreira de
Resumo: A senescência celular, mecanismo fundamental de envelhecimento, está implicada em muitas doenças cardiovasculares. O modelo peixe-zebra (Danio rerio) é gerontológico, bem estabelecido e a indução ao envelhecimento pela D-galactose (D-gal) não fora testada até o momento em larvas de zebrafish (Danio rerio). O objetivo dessa pesquisa foi selecionar, em testes in silico, compostos presentes em cinco frutos do Nordeste do Brasil com melhores atividades nas vias enzimáticas envolvidas em doenças cardiovasculares associadas ao envelhecimento, bem como desenvolver in vivo, um modelo de indução à senescência por D- galactose e avaliar a ação do α-terpineol (α-T) sobre a senescência, o estresse oxidativo, e frequênia cardiaca em embriões e larvas de zebrafish. Investigou-se, in silico, 67 compostos de frutas típicas do Nordeste do Brasil mais ativos em vias envolvidas na doença cardiovascular associada ao envelhecimento (NRF2, iNOS, NOX e COX-2). Avaliou-se a performance dos modelos, a atividade proComb e Pact de docking molecular e dinâmica molecular. No estudo com embriões de D. rerio (n=100) avaliou-se a toxicidade aguda do α-terpineol (OECD 236), taxa de mortalidade e alterações morfológicas provocadas por D-gal. Posteriormente, testes com embriões (n=60) por 6 dias avaliaram as alterações morfológias do tratamento com D-gal (36,03 mg/mL) e ação do α- T nas concentrações de 0,000468 mg/mL e de 0,0046 mg/mL. Na sequência desenvolveu-se um modelo de senescência induzida por exposição à D-gal por 72 horas em embriões e larvas de zebrafish divididos nos grupos: Controle (Meio E3); D-galactose (30 mg/mL); D-gal + α-T concentração menor (0,000047 mg/mL); D-gal + α-T concentração maior (0,000094 mg/mL); D-gal + resveratrol(RSV, 0,01 mg/mL). Avaliou-se a senescência (n=15), o estresse oxidativo pela avaliação da atividade da catalase (n=50), sobrevivência/alterações morfológicas (n=100) e frequência cardíaca (n=50) das larvas. Utilizou-se testes t de Student e “one-way” e pós-teste de Bonferroni. Resultados in silico revelaram 4 modelos enzimáticos robustos (48 compostos ativos 2 ≥ enzimas), sendo 16 com atividade ≥ 0,6 para NRF2 e para outra enzima (≥0,5). O α-terpineol foi escolhido para os testes in vivo, com melhores resultados nos testes de dinâmica molecular, como composto mais estável. A CL50 do α-T e da D-gal foram acima de 0,1 mg/mL e de 45,03 mg/mL, respectivamente e a LOAEL do α- T foi de 0,0062 mg/mL. Os primeiros testes com D-gal + α- T (0,0046 e 0,00046 mg/ mL) não reduziram o percentual de alterações morfológicas comparados ao grupo E3 (p<0,05), apenas atenuaram os tipos de alterações. Por sua vez, o modelo de indução à senescência desenvolvido em embriões e larvas de zebrafish levou a alta taxa de sobrevivência (95%), aumento do valor da atividade da enzima beta-galactosidase no grupo D-gal e redução no grupo D-gal + α-T concentração menor (p<0,05). A atividade da catalase aumentou e a frequência cardíaca diminuiu nos grupos tratados com D-gal (p<0,05), quando comparados ao controle, porém o tratamento com α-T não foi eficaz na atenuação dos danos. Conclui-se, portanto, que novos compostos apresentaram atividade nas vias de envelhecimento associado a doença cardiovascular, especialmente ligadas a NRF2, com destaqe para o α-terpineol. Enquanto, o modelo de senescência induzido por D-gal demonstrou ser funcional, pelo aumento dos níveis da betagalactosidase, da atividade da CAT, além de alterar a frequência cardíaca e o α-terpineol na menor concentração foi capaz de atenuar a senescência. Portanto, sugere-se a utilização do modelo desenvolvido em futuros estudos e do uso do α-T com uso de abordagens moleculares e funcionais adicionais para aprofundamento mecanístico.
Abstract: Cellular senescence, a fundamental mechanism of aging, is implicated in several cardiovascular diseases. The zebrafish model (Danio rerio) is a well-established gerontological model; however, D-galactose (D-gal)–induced aging has not yet been tested in zebrafish larvae. The aim of this study was to select, through in silico screening, compounds present in five fruits from Northeastern Brazil with the highest activity in enzymatic pathways involved in aging- associated cardiovascular diseases, as well as to develop in vivo a D-galactose–induced senescence model and to evaluate the effects of α-terpineol(α-T) on senescence, oxidative stress, and heart rate in zebrafish embryos and larvae. Sixty-seven compounds from typical fruits of Northeastern Brazil were investigated in silico for activity in pathways associated with aging-related cardiovascular disease (NRF2, iNOS, NOX, and COX2). Model performance, proComb and Pact docking activity, and molecular docking and molecular dynamics were evaluated. In studies with D. rerio embryos (n = 100), acute toxicity of α-terpineol (OECD 236), mortality rate, and D-gal–induced morphological alterations were assessed. Subsequently, embryos (n = 60) were treated for six days to evaluate morphological changes induced by D- gal (36.03 mg/mL) and the effects of α-terpineol at concentrations of 0.00046 mg/mL and 0.0046 mg/mL.A senescence model was then developed by exposing zebrafish embryos and larvae to D-gal for 72 hours, divided into the following groups: Control (E3 medium); D- galactose (30 mg/mL); D-gal + low-dose α-terpineol (0.000047 mg/mL); D-gal + high-dose α- terpineol (0.000094 mg/mL); and D-gal + resveratrol (RSV, 0.01 mg/mL). Senescence (n = 15), oxidative stress assessed by catalase activity (n = 50), survival and morphological alterations (n = 100), and heart rate (n = 50) were evaluated in the larvae. Student’s t-test and one-way ANOVA followed by Bonferroni post hoc tests were used for statistical analysis. In silico results revealed four robust enzymatic models, with 48 active compounds targeting two or more enzymes; among these, 16 showed activity ≥ 0.6 for NRF2 and ≥ 0.5 for at least one additional enzyme. α-Terpineol was selected for in vivo assays due to its superior molecular dynamics performance, indicating greater stability. The LC₅₀ values for α-terpineol and D-gal were above 0.1 mg/mL and 45.03 mg/mL, respectively, and the LOAEL for α-terpineol was 0.0062 mg/mL. Initial tests with D-gal + α-terpineol (0.0046 and 0.00046 mg/mL) did not reduce the percentage of morphological alterations compared with the E3 group (p < 0.05), but attenuated the severity of the alterations.The developed D-gal–induced senescence model in zebrafish embryos and larvae resulted in a high survival rate (95%), increased β-galactosidase activity in the D-gal group, and reduced activity in the D-gal + low-dose α-terpineol group (p < 0.05). Catalase activity increased and heart rate decreased in the D-gal–treated groups (p < 0.05) compared with the control; however, α-terpineol treatment was not effective in attenuating these effects. In conclusion, novel compounds exhibited activity in aging-associated cardiovascular pathways, particularly those related to NRF2, with α-terpineol standing out. The D-gal–induced senescence model proved to be functional, as demonstrated by increased β-galactosidase levels, elevated catalase activity, and altered heart rate, and low-dose α-terpineol was able to attenuate senescence. Therefore, the use of the developed model is suggested for future studies, along with further molecular and functional approaches to deepen mechanistic understanding of α- terpineol’s effects.
Palavras-chave: Doença cardiovascular
Envelhecimento em zebrafish
Estudos in silico
Frutos - Nordeste do Brasil
Alfa - terpineol
Zebrafish aging
In silico studies
Fruits from Northeastern Brazil
α-terpineol
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 Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/39547
Data do documento: 29-Jan-2026
Aparece nas coleções:Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Inovacao Tecnologica em Medicamentos

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