Mecanismos moleculares dos efeitos antioxidantes bifásicos e sistêmicos da luteína diante de toxinas ambientais e em modelo de neurodegeneração: análise in silico e in vivo usando a Drosophila melanogaster
Drosophila melanogaster , estresse oxidativo, Luteina, antioxidante
As doenças neurodegenerativas, como a Doença de Parkinson (DP) e a Doença de Alzheimer (DA), representam um dos maiores desafios de saúde pública mundial, devido à sua alta incidência e aos impactos cognitivos ou motores progressivos. Essas enfermidades compartilham mecanismos patológicos, como estresse oxidativo, neuroinflamação, disfunção mitocondrial e podem ser causadas por fatores ambientais. A rotenona, um pesticida amplamente utilizado em modelos experimentais, é capaz de inibir o complexo mitocondrial I, induzindo estresse oxidativo, inflamação e comprometimento da produção de dopamina e outros neurotransmissores. Assim, cresce o interesse por compostos naturais com potencial ação sistêmica e neural, capazes de modular vias antioxidantes e inflamatórias. A luteína, é um carotenoide com reconhecidas propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias em modelos de doenças metabólicas ou neurais Estudos recentes sugerem que a luteína pode apresentar efeitos bifásicos, atuando como antioxidante ou pró-oxidante conforme a dose e o contexto celular, influenciando vias moleculares como Keap1/Nrf2/ARE, e interagindo com enzimas redox, como glutamil cisteína ligase (GCL) e glutationa sintetase. O presente estudo visa investigar, por meio de abordagens in vivo e in silico, mecanismos moleculares e bioquímicos dos efeitos antioxidantes e bifásicos e sistêmicos da luteína diante da exposição à rotenona e em modelo de neurodegeneração em Drosophila melanogaster, um organismo amplamente utilizado em ensaios toxicológicos. Espécimes jovens (3–4 dias de vida) foram expostos a uma dieta contendo rotenona (50 µM) na ausência e presença de luteína (0,025; 0,05; 0,1 e 0,2 mg/mL) durante sete dias. A taxa de sobrevivência foi acompanhada diariamente, e o desempenho motor avaliado pelo teste de geotaxia negativa. Análise motora comportamental foi realizada pelo teste de geotaxia negativa. Ensaios bioquímicos relacionados aos niveis de tióis totais, tióis não proteicos, viabilidade celular, peroxidação lipídica, quantificação de Ferro e óxido nítrico foram realizados. Os dados mostraram que o a rotenona, além de matar cerca de 25% da população, provocou danos locomotores bem como promoveu a diminuição dos níveis de tióis totais (~50%) e não proteicos (~35%, <0,0001), elevou os níveis de peroxidação lipídica (~35%; P=0,0004), Fe 2+ livre (~25%; P = 0,0004) e óxido nítrico (~30%; <0,0001) e diminuiu a capacidade redutora do citoplasma (~50%; P < 0,0001) de homogenatos da Drosophila inteira. Nos grupos tratados de forma concomitante com a luteína, houve uma atenuação significativa dos efeitos tóxicos da rotenona, promovendo uma reversão ou atenuação dos danos locomotores de forma dependente de concentração. Além disso, inibiu a peroxidação lipídica, os níveis de ferro livre e a produção de óxido nítrico. Nos testes realizados com qPCR, foram investigados efeitos benéficos da luteína sobre genes da Catalase, Sod1, Sod2, Glutationa Sintetase, e NRF2. Encontra-se em andamento a análise da capacidade antioxidante total e da atividade da enzima GCL. Serão realizadas ainda as análises in silico para investigar expressão de RNAs não decodificantes e o docking molecular.