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dc.contributor.authorGarcia, Maria Laura da Cruz
dc.date.accessioned2023-09-22T16:41:27Z
dc.date.available2023-09-22T16:41:27Z
dc.date.issued2023-08-28
dc.identifier.citationGARCIA, Maria Laura da Cruz. Influência do tipo de lipídeo e peptídeo beta amiloide sobre a perturbação da membrana e consequências na toxicidade de células neuronais observadas pelas respostas luminescentes do complexo RuApy. 2023. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18626.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18626
dc.description.abstractOne of the hypotheses for the cause of Alzheimer's disease is the accumulation of amyloid-beta peptide (Aβ) aggregates in the brain that lead to severe synaptic and cognitive dysfunctions resulting in neurodegenerative dementia. Some studies indicate that the formation of amyloid plaques and Aβ peptide toxicity is associated with its interaction with the neuronal cell membrane. This interaction accelerates the aggregation process and generates pores in the cell membrane with the formation of oligomeric Aβ species. Studies in our laboratory have shown that the luminescent complex cis-[Ru(phen)2(3,4Apy)2]2+ (RuApy, phen = 1,10-phenanthroline, 3,4Apy = 3,4-diaminopyridine) protects cells PC12 against the toxicity of pore-like oligomeric species of Aβ1-40, changing the aggregation mechanism to a non-toxic pathway, leading to the formation of micelle-like structures. These results motivated the study of the influence of RuApy on the process of aggregation and toxicity of Aβ1-42 and to verify the possibility of involvement of RuApy in the mechanism of action of Aβ1-42 against the cell membrane. The studies carried out involved the spectroscopic techniques of absorption, steady-state emission and time-resolved in the UV-visible region, fluorescent image microscopy, circular dichroism and reflection-absorption spectroscopy in the infrared region with polarization modulation (PM-IRRAS). In this project, it was demonstrated that the RuApy complex has a protective effect for the human neuroblastoma cell line SH-SY5Y against toxic Aβ1-42 species, corroborating previous results that showed that RuApy alters the Aβ aggregation process leading to the formation of non-toxic fibrils. For the interaction studies between RuApy and the cell membrane, models of neutral lipid membranes, negatively charged, with cholesterol, marked with NBD and Texas Red organic dyes and in different media were used in order to elucidate how the complex interacts with the models of membrane. The interaction was evaluated by binding assays using fluorescence, supported lipid bilayers (SLB) and microfluidic devices. Using the Forster resonant energy transfer mechanism (FRET), the dissociation constant (Kd) of the interaction between RuApy and the lipid bilayer was determined and, according to the change in the constant, the influence of factors such as charge, fluidity of the membrane and hydrogen bonds in the interaction. The obtained results indicated that RuApy interacts with membrane models mainly through electrostatic interactions and hydrogen bonds. Molecular-level information on RuApy interactions with the lipid membrane was obtained in studies with Langmuir monolayers by superficial pressure versus area Isotherms and PM-IRRAS experiments and are consistent with the data obtained with SLBs in microfluidic devices. Altogether, the results indicate that the interaction of RuApy with the tested membrane models involves electrostatic and hydrogen bonding interactions, and that this interaction depends on the lipid composition. Also, that RuApy alters the aggregation and has an inhibitory effect on the cytotoxicity of Aβ1-42 against the SH-SY5Y cell line. Such conclusions suggest that the RuApy complex may play an important role in the interactions between the Aβ peptide and the cell membrane.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectLuminescênciapor
dc.subjectComplexos de rutêniopor
dc.subjectModelos de membranapor
dc.subjectBeta-amiloidepor
dc.subjectLuminescenceeng
dc.subjectRuthenium complexeseng
dc.subjectModel membraneseng
dc.subjectAmyloid betaeng
dc.titleInfluência do tipo de lipídeo e peptídeo beta amiloide sobre a perturbação da membrana e consequências na toxicidade de células neuronais observadas pelas respostas luminescentes do complexo RuApypor
dc.title.alternativeInfluence of amyloid beta peptide and lipid type on membrane disruption and consequences on neuronal cell toxicity observed by luminescent responses from the RuApy complexeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Carlos, Rose Maria
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1589143355309943por
dc.description.resumoUma das hipóteses para a causa da Doença de Alzheimer é o acúmulo de agregados do peptídeo beta-amiloide (Aβ) no cérebro que levam a disfunções sinápticas e cognitivas graves resultando na demência neurodegenerativa. Alguns estudos indicam que a formação de placas amiloides e toxidade do peptídeo Aβ está associada à sua interação com a membrana celular neuronal. Esta interação acelera o processo de agregação e gera poros na membrana celular com a formação de espécies oligoméricas do Aβ. Estudos do nosso laboratório demonstraram que o complexo luminescente cis-[Ru(phen)2(3,4Apy)2]2+ (RuApy, phen = 1,10-fenantrolina, 3,4Apy = 3,4-diaminopiridina) protege as células PC12 contra a toxicidade de espécies oligoméricas semelhantes a poros do Aβ1-40, alterando o mecanismo de agregação para uma via não tóxica, levando a formação de estruturas semelhantes a micelas. Estes resultados motivaram o estudo da influência do RuApy no processo de agregação e toxicidade do Aβ1-42 e verificar a possibilidade de envolvimento do RuApy no mecanismo de ação do Aβ1-42 frente à membrana celular. Os estudos realizados envolveram as técnicas espectroscópicas de absorção, emissão no estado estacionário e resolvido no tempo na região do UV-visível, microscopia de imagem fluorescente, dicroísmo circular e espectroscopia de reflexão-absorção na região do infravermelho com modulação da polarização (PM-IRRAS). Neste projeto, foi demonstrado que o complexo RuApy tem efeito protetivo para a linhagem celular de neuroblastoma humana SH-SY5Y frente às espécies tóxicas do Aβ1-42 corroborando com resultados anteriores que mostraram que o RuApy altera o processo de agregação do beta amiloide levando a formação de fibrilas não tóxicas. Para os estudos de interação entre o RuApy e a membrana celular utilizou-se modelos de membranas lipídicas neutras, carregadas negativamente, com colesterol, marcadas com corantes orgânicos NBD e Texas Red e em diferentes meios de forma a elucidar como o complexo interage com os modelos de membrana. A interação foi avaliada por ensaios de ligação utilizando fluorescência, bicamadas lipídicas suportadas (SLB) e dispositivos microfluídicos. Pelo mecanismo de transferência de energia ressonante de Forster (FRET) foi determinada a constante de dissociação (Kd) da interação entre o RuApy e a bicamada lipídica e, de acordo com a mudança na constante, observar a influência de fatores como carga, fluidez da membrana e ligações de hidrogênio na interação. Os resultados obtidos indicaram que o RuApy interage com modelos de membrana principalmente por interações eletrostáticas e ligações de hidrogênio. As informações em nível molecular das interações RuApy com a membrana lipídica foram obtidas nos estudos com monocamadas Langmuir pelos gráficos obtidos pelas Isotermas de pressão superficial por área e experimentos de PM-IRRAS e estão coerentes com os dados de obtidos com as SLBs nos dispositivos de microfluídicos. Ao todo, os resultados obtidos indicam que a interação da RuApy com os modelos de membrana testados envolve interações eletrostáticas e por ligação hidrogênio, e que esta interação depende da composição do lipídio. Ainda, que o RuApy altera a agregação e tem efeito inibitório da citotoxicidade do Aβ1-42 frente a linhagem celular SH-SY5Y. Tais conclusões sugerem que o complexo RuApy pode ter papel importante nas interações entre o peptídeo Aβ e a membrana celular.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOFISICA::BIOFISICA MOLECULARpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::QUIMICA BIO-INORGANICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICApor
dc.description.sponsorshipId2021/02436-7por
dc.description.sponsorshipId2022/03380-8por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5258277744651236por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-8369-8496por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0277-9789por


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