Ação Neuroprotetora de Ação Neuroprotetora de Proteínas extraídas de PlantasProteínas extraídas de Plantas

Mestranda: Amanda Virtuoso Jacques

Universidade Federal de Santa CatarinaCentro de Ciências Biológicas

Programa de Pós-Graduação em Bioquímica

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

Os mamíferos apresentam uma grande variedade de proteínas

cerebrais (endógenas) ligadoras de glicanos (lectinas) (Cebo et al., 2002).

(ENDO et al., 2005)

DESENVOLVIMENTO

DIFERENCIAÇÃO

(Cavada et al., 2001; Endo, 2005; Lekishvili et al., 2006; Plachta et al., 2007; Sakaguchi et al., 2007).

INFLAMAÇÃOMETÁSTASETUMORAL

Introdução

PROLIFERAÇÃO CELULAR

Modular diversos aspectos da comunicação celular

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.

Atividade neuroprotetora contra a neurotoxicidade glutamatérgica Galectina-1

Lectinas Endógenas

Lectinas Endógena

BDNF

Danos Cerebrais Morte Neuronal

NeuroprotetorProdução de BDNF

Diferenciação de

Astrócitos

Gal- 1

Galectina-1

Galectina-1

Produção de BDNF

IsquemiaNecrose

Lectinas Endógenas

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

Sol et al., 2006Canavalia brasiliensis

Dioclea grandiflora

Lectinas de Plantas

Canavalia ensiformis

Lectinas de PlantasConA

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).

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).

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

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

ConBrLectinas de

Plantas

ConBr causa neuroproteção contra neurotoxicidade do glutamato

ConBrMTT

**

**

Via

bili

dad

e (%

)

Lectinas de Plantas

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

NMDAR

NMDAR

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/ManoseAfinidade por

D-Galactose

VGL causa neuroproteção contra neurotoxicidade do glutamato

Lectinas de Plantas

Vicia faba (BBL)

Vicia graminea (VGL)

Canavalia gladiata (CGL)

Manose/ Glicose

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

OBRIGADA!