Impactos de complexos de rutênio (II) em diferentes abordagens da agregação do peptídeo beta amiloide

dc.contributor.advisor1Carlos, Rose Maria
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1589143355309943
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0277-9789
dc.contributor.authorTiburcio, Marco Antonio
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0990167626370741
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-8537-5973
dc.date.accessioned2025-06-03T11:12:02Z
dc.date.issued2025-03-28
dc.description.abstractAlzheimer's Disease is the most common form of dementia, with projected costs of $1 trillion by 2030. Its main features include deposits of the Aβ peptide and neurofibrillary tangles of the tau protein. Increased life expectancy is linked to the rising incidence of the disease, creating significant social and financial impacts. This study aims to evaluate the effects of Ru(II) complexes as modulators of Aβ aggregation in different approaches, from heterogeneous aggregation with insulin to in vivo applications. The modulating effect of the RuApy complex on cross-aggregation between Aβ and insulin was monitored through Tyr10 emission, circular dichroism (CD), and AFM. Emission spectra for Aβ showed suppression of Tyr-OH emission (300 nm) in favor of Tyr-O¯ ion formation (340 nm), a behavior not observed in the presence of insulin and the RuApy complex. CD and AFM analyses revealed the formation of amorphous aggregates instead of the fibrils typically seen with Aβ. The aggregates formed in the Aβ/Insulin and Aβ/Insulin/RuApy interactions were less toxic compared to Aβ aggregates when tested on SH-SY5Y neuroblastoma cells. In another approach, the influence of the RuNDI complex on Aβ aggregation was monitored by nephelometry, CD, and TEM. The presence of the RuNDI complex significantly reduced relative nephelometry units and suppressed β-sheet signals in CD spectra, indicating reduced aggregate formation. TEM images revealed the formation of amorphous aggregates. The effects of the RuNDI complex on Aβ aggregation were also evaluated in APP/PS1 mice, a model for Alzheimer's Disease. These animals develop Aβ deposits in the cortex and hippocampus after 16 weeks of age. The complex was administered intraperitoneally at daily doses of 1 mg/kg for 10 weeks. Amyloid deposition was monitored in real-time using multiphoton microscopy. ELISA and immunofluorescence assays were performed on blood and cortex samples at the end of the experiments. Although real-time disease progression could not be assessed, lower levels of Aβ40/42 were observed in cortex samples from treated mice. Immunofluorescence using ThS and 4G8 showed that the RuNDI complex did not affect the size of existing plaques but significantly reduced plaque density and load in the cortex and hippocampus. These observations demonstrate that the RuApy and RuNDI complexes directly impact Aβ fibrillation in different approaches, leading to the formation of amorphous and non-toxic fibrils and reducing the formation of deposits in critical brain areas of transgenic mice.eng
dc.description.resumoA Doença de Alzheimer é a forma mais comum de demência, com custos projetados de 1 trilhão de dólares até 2030. Suas características principais incluem depósitos do peptídeo Aβ e emaranhados neurofibrilares da proteína tau hiperfosforilada. O aumento da expectativa de vida está relacionado ao aumento da incidência da doença, gerando um grande impacto social e financeiro. Este trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos do uso de complexos de Ru(II) como moduladores de agregação do Aβ em diferentes abordagens, da agregação heterogênea com insulina à aplicação em modelos in vivo. O efeito modulador do complexo RuApy na agregação cruzada entre o Aβ e insulina foi monitorado pela emissão da Tyr10, dicroísmo circular (CD) e AFM. Os espectros de emissão para o Aβ mostraram supressão da emissão da Tyr-OH (300 nm) para formação do íon Tyr-O¯ (340 nm), comportamento não observado na presença de insulina e do complexo RuApy. As análises de CD e AFM mostraram a formação de agregados amorfos ao invés das fibrilas observadas para o Aβ. Os agregados formados na interação Aβ/Insulina e Aβ/Insulina/RuApy se mostraram menos tóxicos em relação aos agregados do Aβ, frente a células de neuroblastoma SH-SY5Y. Em outra vertente, as influências do complexo RuNDI na agregação do Aβ foram monitoradas por nefelometria, CD e TEM. A presença do complexo RuNDI apresentou redução significativa nas unidades relativas de nefelometria, além de suprimir sinais de folhas-β nos espectros de CD, indicando menor formação de agregados. As imagens de TEM revelaram a formação de agregados amorfos. As influências do complexo RuNDI na agregação do Aβ também foram avaliadas em camundongos APP/PS1 modelos da DA. Esses animais desenvolvem a formação de depósitos de Aβ no córtex e hipocampo após 16 semanas de idade. O complexo foi ministrado via intraperitoneal com doses diárias de 1mg/kg/dia durante 10 semanas. A deposição amiloide foi acompanhada em tempo real por microscopia multifotônica e ao final dos experimentos foram realizados ensaios de ELISA e imunofluorescência em amostras de sangue e córtex. Embora não tenha sido possível avaliar a progressão da doença em tempo real, foram observados níveis mais baixos de Aβ40/42 em amostras de córtex de camundongos tratados. A imunofluorescência usando ThS e 4G8 mostrou que o complexo RuNDI não afeta o tamanho das placas já existentes, mas reduz significativamente a densidade e carga de placas no córtex e hipocampo. Essas observações demonstram que os complexos RuApy e RuNDI impactam diretamente na fibrilação do Aβ em diferentes abordagens, levando a formação de fibrilas amorfas e atóxicas e reduzindo a formação de depósitos em áreas críticas do cérebro de camundongos transgênicos.por
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipId140407/2021-9
dc.identifier.citationTIBURCIO, Marco Antonio. Impactos de complexos de rutênio (II) em diferentes abordagens da agregação do peptídeo beta amiloide. 2025. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22162.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22162
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectComplexos de rutêniopor
dc.subjectDoença de Alzheimerpor
dc.subjectPeptídeo beta amiloidepor
dc.subjectAgregação cruzadapor
dc.subjectModelo murino transgênicopor
dc.subjectRuthenium complexeseng
dc.subjectAlzheimer's diseaseeng
dc.subjectAmyloid beta peptideeng
dc.subjectCross-aggregationeng
dc.subjectTransgenic murine modeleng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::QUIMICA BIO-INORGANICA
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICA
dc.titleImpactos de complexos de rutênio (II) em diferentes abordagens da agregação do peptídeo beta amiloidepor
dc.title.alternativeImpacts of ruthenium (II) complexes on different approaches to amyloid beta peptide aggregationeng
dc.typeTese

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