ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: PROPRIEDADES QUELANTES E ANTIOXIDANTES DO 2-(2-HIDROXIFENIL)BENZOXAZOL, UM DERIVADO DE TIOFLAVINA-T
AUTORES: SIQUEIRA, B. M (UNIFESP) ; RIBEIRO, A. C. F. F. W. (UNIFESP) ; RETTORI, D. (UNIFESP) ; VAUTIER-GIONGO, C (UNIFESP)
RESUMO: RESUMO: O mal de Alzheimer é uma doença neurológica, degenerativa e fatal que atinge, na maioria das vezes, pessoas acima de 65 anos. Concentrações apreciáveis de íons metálicos, tais como Cu(II) e Zn(II), têm sido encontradas nos tecidos de cérebro de pacientes com o mal de Alzheimer, sugerindo a participação desses íons no desenvolvimento da doença. Neste trabalho, a capacidade antioxidante da molécula 2-(2-hidroxifenil)benzoxazol (2HPB) foi determinada a partir de estudos de reatividade frente ao radical estável ABTS•-, sugerindo que esta moléculas pode ser relevante na intervenção terapêutica em pacientes com AD. Também foi observada a formação de complexos entre Zn2+ e 2HPB, indicando que a molécula pode atuar como quelante dos referidos íons.
PALAVRAS CHAVES: atividade antioxidante, 2-(2-hidroxifenil)benzoxazol, zn2+, complexação
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: A doença de Alzheimer (AD) é uma desordem neurológica fatal e devastadora com causa e cura ainda desconhecidas. Caracteriza-se pela perda massiva de neurônios e ruptura da função sináptica no cérebro e ocorre, em sua maioria, em idades avançadas. (RAUK et. al. 2009)
Depósitos de beta-amilóide (Abeta), que são a chave da neuropatologia da AD, são majoritariamente constituídos pela agregação do peptídeo Abeta. A origem desse depósito neurotóxico insolúvel e suas implicações ainda não estão claros. Porém o estresse oxidativo em AD vem se mostrando como um processo de extrema importância para o entendimento deste mal. (RODRIGUEZ-RODRIGUEZ et. al. 2009).
O cérebro é o órgão com maior atividade aeróbica de nosso corpo. Indícios de redução da quantidade de antioxidantes e níveis elevados de produtos de oxidação de DNA observados no cérebro de pacientes com AD sustentam a hipótese de que o estresse oxidativo desempenha papel importante na patogênese da doença. (SMITH et. al. 2007)
Íons metálicos e a Abeta desempenham funções importantes em processos de estresse oxidativo. O peptídeo Abeta pode reduzir íons metálicos (principalmente o Cu2+). Nessa forma reduzida esses íons podem reagir com oxigênio. A partir daí, uma série de reações redox podem ocorrer formando as chamadas espécies reativas de oxigênio (ROS), as quais podem causar sérios danos celulares. (GILGUN-SHERKI et. al. 2001)
Dessa maneira o uso de moléculas antioxidantes e quelantes se tornam uma abordagem promissora para uma possível intervenção terapêutica em pacientes com AD. O objetivo desse trabalho é estudar a capacidade antioxidante do 2HPB, e iniciar os estudos de complexação com íons de zinco.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E MÉTODOS: Sal de diamônio de ânions 2,2’-azino-bis(3-etilbenzotiazolino)-6-sulfônico (ABTS, 98% Sigma), 2-(2-hidroxifenil)benzoxazol) (2HPB, 98% Sigma-Aldrich), dióxido de manganês (MnO2, >90% Sigma) e cloreto de zinco foram utilizados como recebidos. Todas as soluções foram preparadas em água milliQ, exceto a solução de 2HPB que foi preparada em acetonitrila. Os radicais ABTS•- foram preparados a partir de uma solução estoque de 2 mM em tampão fosfato (PB) 20 mM (pH 7,4), pela da oxidação dos ânions ABTS com MnO2. Os experimentos de cinética e complexação foram monitorados por espectroscopia de absorção eletrônica na região do UV-visível, empregando um espectrofotômetro UV-vis Varian, modelo Cary 50. Os experimentos foram realizados à temperatura ambiente.
A capacidade antioxidante do 2HPB foi determinada a partir do estudo de sua reatividade frente ao radical livre estável ABTS•-. A cinética de redução dos radicais ABTS•- pelo 2HPB foi monitorado por espectroscopia UV-vis, uma vez que radicais ABTS•- apresentam uma banda de absorção de radiação larga, na região entre 500 e 900 nm, o que confere a soluções deste radical uma coloração azul-esverdeada, enquanto que sua forma reduzida produz soluções incolores. Escolheu-se o comprimento de onda de 734 nm (E=734 (ABTS•-) = 15.000 mol-1 L cm-1)(SCOTT et. al. 1993) para monitorar a redução do ABTS•-. Os experimentos foram feitos em tampão fosfato 20 mmol/L (pH 7,4) e a solução estoque de 2HPB 2 mmol/L foi preparada em acetonitrila.
Estudos preliminares de avaliação da capacidade de complexação de íons Zn2+ por HPB foram realizados a partir de soluções aquosas não tamponadas de 2HPB com concentração constante, contendo crescentes concentrações de Zn2+. O teste também foi monitorada por espectroscopia UV-vis.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 1 (anexo 2) mostra o espectro de absorção de radiação UV-vis de ABTS2- (linha preta), dos radicais ABTS•- (linha azul), e do 2HPB (linha vermelha), mostrando que tanto o ABTS2- quanto o 2HPB não absorvem radiação acima de 500 nm.
A Figura 2 (anexo 2) é representativa das curvas de decaimento do radical ABTS•-; na presença de diferentes concentrações de 2HPB. A partir dos decaimentos, é possível construir gráficos de concentração de radicais ABTS•- reduzidos em função da concentração de 2HPB representados na Figura 3 (anexo 2). A estequiometria da reação de óxido-redução entre ABTS•- e 2HPB, obtida a partir da inclinação das retas de [ABTS•-] reduzida versus [2HPB], remeteu a um valor de 1,2 ± 0,1 (média de triplicatas). A partir da estequiometria obtida, sugerimos que o sítio redutor da molécula de 2HPB seja o hidrogênio da hidroxila (anexo 1).
O parâmetro TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity) (BENAVENTE-GARCIA et. al. 2000), comumente usado para comparação das capacidades antioxidantes entre diferentes moléculas, foi obtido para o 2HPB remetendo a um valor de 0,6.
Na Figura 4 (anexo 2) são apresentados os espectros de absorção UV-vis do 2HPB e do 2HPB em presença de Zn2+. Podemos observar o aparecimento de uma banda, com máximo em 370 nm, cuja intensidade aumenta na presença de concentrações crescentes de solução de Zn2+. É provável que essa banda seja referente à formação do complexo entre o 2HPB e Zn2+. Por outro lado, a absorbância da banda em 320 nm diminui com o aumento da concentração de Zn2+. A presença dos dois isosbésticos, em 302 nm e 340 nm, indica a presença de duas espécies diferentes em solução, moléculas de 2HPB livres e moléculas do complexo entre 2HPB e Zn2+. Estudos detalhados desse sistema serão feitos.
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: A capacidade antioxidante da molécula 2-(2-hidroxifenil)benzoxazol, detectada neste trabalho pode ser uma importante propriedade na intervenção terapêutica em pacientes com AD. A formação de um composto de coordenação entre o 2HPB e íons Zn2+ foi comprovada por espectroscopia de absorção eletrônica no UV-vis. A importância da complexação pode estar relacionada à remoção de íons metálicos que eventualmente estejam envolvidos em processos desencadeadores da AD.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BIBLIOGRAFIA: (1) Rauk, A. The chemistry of Alzheirmer`s disease; Chemical Society Reviews, 2009, 38, 2698-2715.
(2) Gilgun-Sherki, Y.; Melamed, E.; Offesn, D.; Oxidative stress induced-neurodegenerative diseases: the need for antioxidants that penetrate the blood brain barrier; Neuropharmacology, 2001, 40, 959-975.
(3) Rodríguez-Rodríguez, C.;Groot, N.S.; Rimola, A.; Larena, A.A.; Llovera, V.; Gancedo, J V.; Ventura, S.; Vendrell, J.; Sodupe, M.; Duarte, P. G.; Design, Selection , and Characterization of Thioflavin-Based intecalation Compounds with Metal Chelating Properties for Application in Alzheimer`s Disease; Journal of the American Chemical Society, 2009, 131, 1436.
(4) Smith, D. G.; Cappai, R.; Barnham, K. J; The redox chemistry of Alzheimer`s disease amyloid β peptide; Biochimica et Biophysica Acta, 2007, 1768, 1976-1990.
(5) Scott, S. L.; Chen, W. J.; Bakac, A.; Espenson, J. H. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6710-6714.
(6) Benavente-Garcia, O.; Castillo, J.; Lorente, J.; Ortuño, A.; Del Rio, J. A. Food Chem. 2000, 68, 457.
