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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.60.2013.tde-30012014-142947
Document
Author
Full name
Letycia Silvano da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2013
Supervisor
Committee
Rocha, Maria Jose Alves da (President)
Stabile, Angelita Maria
Frantz, Fabiani Gai
Title in Portuguese
Efeito in vivo da dispersão sólida de curcumina em alterações metabólicas e imunológicas durante sepse experimental e efeito in vitro sobre a síntese de NO por macrófagos estimulados por lipopolissacarídeo
Keywords in Portuguese
antioxidante
citocinas
CLP
curcumina
dispersão sólida
metabólico
sepse
Abstract in Portuguese
Trabalhos sugerem que a curcumina pode atuar na sepse diminuindo a liberação de mediadores pró-inflamatórios e de radicais livres. Na busca por aumentar sua biodisponibilidade, foi desenvolvido um processo fitotecnológico que gerou uma dispersão sólida de curcumina chamada DS17. O objetivo do nosso trabalho foi verificar a atividade biológica da dispersão sólida de curcumina (DS17) nas alterações imunológicas e metabólicas, utilizando modelo in vivo de sepse induzida em ratos por CLP, bem como avaliar as concentrações de nitrito in vitro em cultura de macrófagos peritoneais de animais sépticos e estimulados por LPS. Para os estudos in vivo ratos Wistar machos (250 a 300g) foram divididos em dois grupos, sepse polimicrobiana pelo modelo de ligadura e perfuração cecal (CLP) e operação fictícia (OF) sem ligadura ou perfuração do ceco. Esses animais foram pré-tratados com DS17 (100mg/kg), via oral, por 7 dias antes da indução da sepse e tratados 2 horas após o estímulo séptico. Um grupo de animais teve a sobrevida avaliada por 48 horas, o outro foi decapitado e teve o sangue coletado para análise de citocinas, proteína Heat shock 70 (HSP70), óxido nítrico (NO), volemia e glicemia e um terceiro grupo foi usado para avaliar a absorção de curcumina, por HPLC. Para os estudos in vitro foi realizada a cultura de macrófagos peritoneais tratados com DS17 e estimulados com LPS por 24 horas. Nossos resultados mostraram que a DS17 exerceu atividade biológica quando diminuiu as concentrações de IL-1? e IL-6 tanto no plasma como no lavado peritoneal 6 e 24 horas após a sepse, mas aumentou as concentrações plasmáticas de IL-6 , 4 horas após a sepse. Adicionalmente melhorou a hiperglicemia de fase aguda e a hipovolemia de fase tardia da sepse. Já as concentrações de IL10 plasmática e HSP 70 sérica diminuíram no período de 24 horas, enquanto o NO plasmático e a glicemia aumentaram nesse mesmo período. A análise da absorção da curcumina mostrou que ela está presente no plasma 4 e 6 horas, mas ausente 24 horas após a última administração de DS17. Essas alterações não foram suficientes para modificar significativamente a sobrevida, embora tenhamos observado pontualmente uma aparente melhora biológica de 20% em 24 horas. O tratamento da cultura de macrófagos com DS17 diminuiu a produção de NO que se seguiu à aplicação de LPS mostrando assim sua ação antioxidante in vitro. Nossos resultados sugerem que apesar do efeito oxidante da DS17 em modelo in vivo de sepse experimental, a mesma foi capaz de melhorar os parâmetros metabólicos e alterar a produção de citocinas pró e antiinflamatórias durante a fase aguda e tardia da sepse. Entretanto mais estudos são necessários para esclarecer o proposto efeito antiinflamatório e oxidante da curcumina durante a sepse experimental.
Title in English
in vivo effects of solid dispersion of curcumin in metabolic and immunological alterations during experimental sepsis and in vitro effect on the no synthesis of macrophage stimulated with lipopolysaccharide
Keywords in English
antioxidant
CLP
curcumin solid dispersion
cytokines
metabolic
sepsis
Abstract in English
Studies suggest that curcumin may act in sepsis by decreasing the release of pro-inflammatory mediators and free radicals. In search to increase the curcumin's bioavailability was developed a phytothecnological process that generated a solid dispersion of curcumin named DS17. The aim of our study was to assess the biological activity of the solid dispersion of curcumin (DS17) in immunological and metabolical alterations observed in an in vivo model of sepsis in rats induced by CLP as well as to evaluate the concentration of nitrite in vitro in peritoneal macrophages culture of naïve rats and stimulated with LPS. For in vivo studies male Wistar rats (250 to 300 g) were divided into two groups, polymicrobial sepsis model by cecal ligation and puncture (CLP) and sham operation (OF) without cecal ligation and puncture. The animals were pretreated with DS17 (100mg/kg) orally for 7 days prior to CLP and treated 2 hours after surgery. One group of animals had the survival rate assessed for 48 hours, the other group was decapitated and the blood used to analyze cytokines, HSP 70, NO production, volemia and glicemia, a third group was used to analize curcumin absorption through HPLC. The in vitro studies were performed with intraperitoneal macrophages culture, treated with DS17 and stimulated with LPS for 24 hours. The dispersion decreased plasma IL-1? and IL-6 in plasma and peritoneal fluid, 6 and 24 hours after the sepsis stimulus. Additionally the DS17 improved the hyperglycemia of acute phase and hypovolemia of late phase of sepsis. On the other hand, plasma IL-10 and serum HSP70 decreased in 24 hours while plasma NO and glycemia increased in the same period. Moreover the HPLC results showed that curcumin is present in the plasma 4 and 6 hours, but absent 24 hours following the last DS17 administration. These changes were not sufficient to increase significantly the survival though we observed an apparent biological improvement of 20%, 24 hours following CLP. The DS17 treatment of macrophages reduced their NO production following LPS stimulus, showing an antioxidant effect in vitro. Our results suggest that despite the oxidant effect of DS17 in vivo experimental sepsis model, the dispersion has been able to improve metabolic parameters and change the production of proinflammatory and anti-inflammatory during the acute phase and late sepsis. However more studies are needed to clarify the proposed oxidant and anti-inflammatory effect of curcumin during experimental sepsis.
 
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Release Date
2018-01-30
Publishing Date
2014-02-26
 
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