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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-5685-3158
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Embargo Date: 2025-02-22
Title: Estresse oxidativo, inflamação e apoptose em modelo in vitro da doença hepática gordurosa associada ao metabolismo
Alternate title (s): Oxidative stress, inflammation and apoptosis in an in vitro model of metabolism-associated fatty liver disease
Author: Arruda, Vinícius Marques
First Advisor: Guerra, Joyce Ferreira da Costa
First member of the Committee: Bonomo, Larissa de Freitas
Second member of the Committee: Araújo, Thaise Gonçalves de
Summary: A doença hepática gordurosa associada ao metabolismo (MAFLD) representa um amplo espectro clínico-patológico que envolve a esteatose e esteato-hepatite com possível progressão para a cirrose e carcinoma hepatocelular. Com o acúmulo de lipídios nos hepatócitos característico da esteatose, a progressão da MAFLD se dá pela ação conjunta de diversos fatores, especialmente o estresse oxidativo ao impulsionar a inflamação e apoptose. Esse distúrbio multissistêmico é a mais comum das doenças crônicas do fígado, e embora atinja em torno de um quarto da população mundial, ainda não possui tratamento estabelecido. O presente estudo buscou avaliar marcadores do estresse oxidativo, inflamação e apoptose a partir do estabelecimento de um modelo in vitro da MAFLD. O acúmulo de lipídios foi induzido em células HepG2 pela exposição aos ácidos oleico e palmítico em diferentes concentrações por 24 e 48 horas e avaliado qualitativa e espectrofotometricamente após coloração com corante Oil Red O. A viabilidade e o dano celular foram determinados pelo método MTT e pela atividade das enzimas lactato desidrogenase e aminotransferases liberadas no meio de cultivo. O estresse oxidativo foi avaliado pela quantificação de biomarcadores de peroxidação lipídica, carbonilação de proteínas e pelos níveis de glutationa total e reduzida. Também foi analisada a expressão proteica de intermediários da inflamação e apoptose pela técnica de western blotting. Os resultados revelam a eficácia do modelo em promover a esteatose e o estresse oxidativo em células HepG2, principalmente quando expostas à mistura de oleato e palmitato a 2 mM, apresentando níveis aumentados de biomarcadores do estado redox. Consoante a estes resultados, a razão dos níveis de glutationa em suas formas reduzida e oxidada sugere alterações significativas no sistema glutationa em resposta ao aumento da peroxidação lipídica, que pode estar relacionada ao aumento da expressão de NF-κB, indicando possível ativação do processo inflamatório. Por outro lado, reduções mais expressivas na viabilidade celular em associação a um efeito citotóxico foram encontradas em células expostas ao ácido palmítico, consistentemente à maior expressão de caspase-3, que reforça o efeito lipotóxico de ácidos graxos saturados. Portanto, o modelo proposto neste trabalho constitui uma ferramenta útil e relevante para a investigação de mecanismos moleculares e abordagens terapêuticas para a MAFLD.
Abstract: Metabolism-associated fatty liver disease (MAFLD) represents a broad clinical-pathological spectrum involving steatosis and steatohepatitis with possible progression to cirrhosis and hepatocellular carcinoma. With the lipid overaccumulation within hepatocytes, characteristic of steatosis, the progression of MAFLD is due to the joint action of several factors, especially oxidative stress, which drives to inflammation and apoptosis. This multisystem disorder is the most common chronic liver disease, and although it affects around a quarter of the global population, it still has no established treatment. The present study aimed to evaluate markers of oxidative stress, inflammation and apoptosis by the establishment of an in vitro model of MAFLD. Lipid accumulation was induced in HepG2 cells by exposure to oleic and palmitic acids at different concentrations for 24 and 48 hours and evaluated qualitatively and spectrophotometrically after staining with Oil Red O. Viability and cell damage were determined by the MTT method and by the activity of the enzymes lactate dehydrogenase and aminotransferases released in the culture media. Oxidative stress was assessed by quantifying biomarkers of lipid peroxidation, protein carbonylation, and total and reduced glutathione levels. Protein expression of inflammation and apoptosis intermediates was also analyzed using the western blotting technique. The results reveal the effectiveness of the model in promoting steatosis and oxidative stress in HepG2 cells, especially when exposed to a mixture of oleate and palmitate at 2 mM, showing increased levels of biomarkers of redox state. In agreement with these results, the ratios of oxidized and reduced levels of glutathione suggest significant changes in the glutathione system in response to increased lipid peroxidation, which may be related to increased expression of NF-κB, indicating possible activation of the inflammatory process. On the other hand, more expressive reductions in cell viability associated with a cytotoxic effect were found in cells exposed to palmitic acid, consistent with a greater expression of caspase-3, which reinforces the lipotoxic effect of saturated fatty acids. Therefore, the proposed model constitutes a useful and relevant tool for the investigation of molecular mechanisms and therapeutic approaches for MAFLD.
Keywords: Esteatose hepática
Hepatic steatosis
NAFLD
NAFLD
Células HepG2
HepG2 cells
Inflamação
Inflammation
Lipotoxicidade
Lipotoxicity
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::METABOLISMO E BIOENERGETICA
Subject: Biotecnologia
Fígado - Doenças - Diagnóstico
Distúrbios do metabolismo
Estresse oxidativo
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
Quote: ARRUDA, Vinícius Marques. Estresse oxidativo, inflamação e apoptose em modelo in vitro da doença hepática gordurosa associada ao metabolismo. 2023. 79 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.119
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.119
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37519
Date of defense: 28-Feb-2023
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