ESS - DM - Bioquímica em Saúde
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
- A new approach for tackling neurodegenerative diseases: screening marine Actinomycetota for Alzheimer therapiesPublication . Salgado, Bárbara Inês dos Santos; Carvalho, Maria de Fátima; Grosso, Clara; Ferraz, RicardoAlzheimer’s disease remains as the most common cause of dementia, accountig for an estimated 60% to 80% of total cases. However, effective treatment for this neurodegenerative disease has yet to be found. Bactéria from the phylum Actinomycetota, known as actinobacteria, are a group of gram-positive bactéria with highly promising biotechnological potential, being responsibel for the production of a large number of antibiotics and other clinically importante molecules. Terrestrial Actinomycetota are extensively explored, but marine environments are yet poorly investigated in terms of these valuable microbials resources. In this work, the crude extracts from various strains of actinobacteria previously isolated from marine macroalgae and deep-sea samples were obtained. These extracts were screened for their anti-Alzheimer potential by testing enzymes involved in the pathogenesis of Alzheimer’s disease, namely acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BuChE) (1,2). The percentagem of inhibition of these enzymes was evaluated by performing an adapted protocolo f Elman’s colirimetric method (3). After performing the assays above, a selected group of the actinobacteria strains demonstrated some degree of inhibition of AChE and BuChE at a concentration of 2mg/ml in each well. Besides AChE and BuChE inhibition, their inhibitory potential against tyrosinase was also evaluated, showing that the extratcs had a high percentagem of inhibition of this enzyme (above 60%). The antioxidante activity was also assessed against superoxide anion radical, and only one strain (S_113_5) showed some degree of scavening (53,7%). Lastly, their cytotoxic effects were tested on both neuroblastoma cells (SH-SY5Y), and healthy fibroblasts (3T3-L1) and being possible to see some cytotoxicity on the neuroblastoma cell line not on the fibroblasts, suggesting a selective effet that doesn’t harm the healthy cells. These results suggested a putative anticancer potential and additionaly extracts were tested in the cancer cell line RKO. Results indicat that all extracts showed some level of cytotoxicity against RKO cells, indicating potential anti-cancer activity. Taking into account the results obtained, this study shows that actinobacteria can be a source of nw therapies for tackling Alzheimer’s disease.
- Relatório de estágio curricular no departamento de laboratório da BlueClinical Phase IPublication . Miranda, Margarida Fernandes; Vieira, Mónica; Carvalho, PatríciaO presente relatório de estágio contempla todas as atividades desenvolvidas enquanto Técnica de Laboratório (LT, do inglês Laboratory Technician) no departamento de laboratório da BlueClinical Phase I. O relatório está estruturado em duas secções distintas. A primeira secção apresenta uma revisão de literatura sobre estudos clínicos, com foco especial nos ensaios clínicos e nas diferentes fases de desenvolvimento clínico que os constituem, principalmente a fase I. Nesta secção, é também detalhada a regulamentação à qual um ensaio clínico está sujeito e é realizada uma análise do posicionamento de Portugal e da BlueClinical Phase I na condução de ensaios clínicos. A segunda secção tem como foco as atividades realizadas durante o estágio curricular. Nesse sentido, antes da descrição das atividades, são definidos os objetivos gerais e específicos do estágio. Em seguida, é apresentada uma descrição das atividades realizadas durante o estágio, que incluem tanto a formação inicial para integração na empresa e obtenção dos conhecimentos necessários para desempenhar a função de LT, quanto a formação específica relacionada a todas as atividades desenvolvidas como LT. Por último, é discutida a importância da realização deste estágio e dos desafios enfrentados ao longo do mesmo, que permitiram o desenvolvimento de competências técnicas e algumas soft skills. Para além disso, é discutido o impacto da realização de ensaios clínicos de fase I de bioequivalência/biodisponibilidade na indústria farmacêutica, bem como a importância da existência de voluntários e das tarefas desempenhadas por um LT para o sucesso de um ensaio clínico.
- Microplastics and plastic-related chemicals: Emerging contaminants in food and environmentPublication . Carvalho, Juliana Grigório Ramalho de; Fernandes, Virgínia Cruz; Agostinho, Luewton Lemos F.; Ferraz, RicardoMicroplastics (MPs) represnet a global issue, at na environmental and human health level. MPs have been detected diferente types of foods and beverages, mainly in seafood and processed food. The removal of MPs from the environment is still a challenge due to its particle size and hydrophobic characteristics. Currently, ther is still no standard method for the extraction, detection, and removal of MPs. The methodology usually consists of sample digestion, which can be enzymatic, acidic, alkaline, or wet peroxidation; followed by separation – by density (flotation) or size (filtration); and finally, identification – by Pyrolysis-gas chromatography (Py-GC), differential scanning calorimetry (DSC), Raman-spectroscopy, among others. Microemulsions (ME) are characterized as being a thermodynamically stable mixture, formed by an aqueous phase, na oil phase, a surfactant, and occasionally a cosurfactant. ME were reported to improve MPs separation from wastewater samples, but their efficiency in removing MPs from food samples has not yet been investigated. This work studied a diferente approach for microplastic extraction from wastewater and food through comparison with reported methodologies and new approaches regarding the use of ME in the digested food solution. The methodologies were applied to diferente types and sizes of MPs from industrial wastewater and canned tuna samples, using diferente approaches for digestion in wich sample, as KOH and H2O2, diferente extraction methods using saurated NaCI solution and green based ME, and different methods for MP analysis and quantification such as thermal analysis, DSC and TGA, along with particle size quantification using PSA and Raman spectroscopy analysis. Preliminary Raman results indicate interference from fa, especially in samples digested with KOH, decreasing MPs peak visibility. In addition, the contact angle between the NaCI saturated solution and ultrapure water with MPs were compared, MP pristine and after digestion (AD), showing a diferente behaviour of MPs wettability profile. The microemulsion increases the removal performance od MPs and the oil presented in the canned tuna. The future findings of this work may improve the green remediation of MPs from the environment, MPs detection and removal from food.
- Evaluation of the anticancer potential of the macrofungus Pisolithus arhizusPublication . Costa, Graça Germana Santos da; Oliveira, Rui S.; Martins, Rosário; Vieira, MónicaMicrofungi produce bioactive compounds that can greatly enhance health. Pisolithus arhizus is a species of fungus belonging to the phylum Basidiomycota. It is mainly found in association with the roots of some trees, establishing a mutualistic relantionship with them, facilitating the absorption of nutrientes from the soil in Exchange for carbohydrates produced by the host plant. This microfungus has aroused great interest due to its promising therapeutic properties and bioactive effects. This work aimed to evaluate the anticancer potential of a dichloromethane:metanol (2:1) extract. Crude extracts were prepared from the mycelium and culture médium of P. arhizus. The extracts were subsequently separated into 9 fractions using vacum liquid chromatography. The fractions were tested for cytotoxicity against the colon adenocarcinoma cell lines RKO, human neuroblastoma SH-SY5Y and 3T3-L1 fibroblasts. Cell viability was assessed using the 3-(4,5-dimethyl-2thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) reduction assay. The results reaveled cytotoxicity against the RKO cell line in several fractions, with little or no activity in 3T3-L1 cells. The obtained results support previous conclusions that P. arhizus is a promising source of compounds with anticancer activity. However, more in-depth studies are needed to analyze the chemical compounds originating from the various parts of P. arhizus and investigate their biological and toxicological activities. Exploring the bioactive potential of P. arhizus is critical to developing a complete unerstanding of its therapeutic beneficts.
- Avaliação da eficácia de hidratação de quatro produtos cosméticosPublication . Pinto, Cláudia Rodrigues; Vaz, Ana; Vieira, MónicaA pele é a interface entre o meio ambiente e o nosso organismo, constituindo uma barreira protetora que impede a evaporação de água. Contudo, existe sempre uma pequena evaporação de água da pele, que ocorre como parte do seu metabolismo normal. A utilização de hidratantes permite a manutenção da hemeostase da pele, apesar das alterações do meio externo, permitindo que a pele mantenha uma hidratação adequada. O regulamento (EU) Nº655/2013 estabelece critérios comuns para garantir a fiabilidade das alegações anunciadas nos produtos cosméticos, sendo fundamentadas através de ensaios clínicos. As Boas Práticas Clínicas consistem num conjunto de critério éticos e científicos necessários ao “planeamento, condução e monitorização dos ensaios clínicos”. Este relatório de estágio descreve um ensaio clínico de avaliação da eficácia de quatro produtos cosméticos que acompanhei durante o meu estágio na Inovapotek. A avaliação da eficácia de hidratação foi realizada com base em fotografias e na avaliação da integridade da barreira cutânea, hidratação da pele, suavidade/rugosidade da pele, descamação da pele e ação calmante. No final do estudo foi realizado um questionário de avaliação subjetiva. No geral, os produtos foram bem tolerados pelos participantes, sendo que nenhum referiu ter sentido qualquer sintoma ou sensação de desconforto.
- Utilidade clínica do biomarcador cadeia pesada/leve da imunoglobulina na detecção precoce de recaída em doentes com mieloma múltiplo: comparação com métodos convencionaisPublication . Azevedo, Carla Daniela Costa; Fernandes, Bruno; Ferraz, RicardoO objetivo do presente estudo é avaliar a utilidade do biomarcador cadeia pesada/leve da imunoglobulina na deteção precoce de recaída bioquímica em doentes com mieloma múltiplo. A cadeia pesada/leve da imunoglobulina é um novo ensaio que mede separadamente em pares, os tipos de cadeia leve de cada classe de imunoglobulina intacta, permitindo calcular proporções de concentrações de imunoglobulina monoclonal (envolvida)/ imunoglobulina policlonal (não envolvida). Para este estudo foram selecionadas 80 amostras de 40 doentes com mieloma múltiplo com evidências de recaída bioquímica nos últimos 5 anos, correspondendo a duas amostras por doente. O grupo de amostras 1 corresponde às amostras que antecedem as recaídas bioquímicas e o grupo de amostras 2 às recaídas bioquímicas. Os pares de cadeia pesada/leve foram determinados e comparados com resultados de imunofixação de soro, eletroforese de proteínas no soro e cadeias leves livres. No grupo 1 que corresponde a amostras com eletroforese e imunofixação de soro negativas, 185 das amostras tinham rácio cadeia pesada/leve alterado, 33% rácio cadeias leves livres alterados e 40% tinham pelo menos 1 destes rácios alterados. No grupo 2, amostras com imunofixação positiva, 43% com eletroforese de proteínas no soro positiva, 43% rácio cadeias pesada/leve alterado, 58% rácio cadeias leves livres alterados e 68% com pelo menos um dos rácios alterados. A avaliação das cadeias leves livres e das cadeias pesada/leve apresentam vantagem em relação aos testes convencionais, uma vez que poderão ter um impacto benéfico na deteção precoce de recaída bioquímica em doentes com mieloma múltiplo.
- Study of the taxonomic diversity and bioactivity potential of Actinomycetota associated with Ruta graveolensPublication . Ferreira, Sílvia Filipa da Silva; Carvalho, Maria de Fátima; Oliveira, Rui S.; Vieira, MónicaThe medicinal plant, Ruta graveolens, possesses various bioactive properties, including antibacterial, anti-inflammatory, and cytotoxic activities. Bactéria from the phylum Actinomycetota are well-known for their excellent ability to produce bioactive compounds. They can live in association with a wide diversity of organisms, including plants, and display significant potential for the bioprospecting of new compounds with biomedical and industrial applictaions, including cytotoxic compounds and biosurfactants. Bacterial biosurfactants are compounds with surfatant and emulsifying properties, characterised by hydrophilic and hydrophobic groups that reduce surface tension between two phases. The discovery of new compounds is na importante factor in the development of new drugs. This work aimed to explore the cytotoxic and antimicrobial activity and biosurfactant production in Actinomycetota strains isolated from R. graveolens. In antimicrobial activity tests, Actinomycetota strains did not show activity against the microorganisms tested: staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Salmonella typhimurium and one yeast, Candida albicans. Thirty-six Actinomycetota starins were evaluated for their cytotoxic properties against the human liver cancer cell line (HepG2) and the non-cancerous brain endothelial cell line (hCMEC/D3). Additionally, these strains were also assessed for their biosurfactant production capabilities through emulsification, dispersion, drop colapse, and interfacial tension assays. Nine crude extracts showed the ability to reduce the viability of the HepG2 cancer cell line (liver cancer) after 48h of exposure, with reductions between 20-30%, and one extract with a 60% reduction. One extract was the most promising, showing no toxocity to the non-tumor cell line but reducing viability in the cancer cell line. Regarding biosurfactant production, 29 extracts demonstrated potential in various assays. Among these, nine showed high biosurfactant activity, eight exhibited moderate activity, and 12 showed low to moderate activity. In the dereplication analysis of the Actinomycetota extracts, the presence of some metabolities associated with known natural products was observed, but four potential new molecules were also identified. Furthermore, through molecular networking, the presence of two clusters associated with known compounds such as surfactins and amphibactins was confirmed, both amphiphilic molecules that had never before been reported in association with Actinomycetota strains.
- Valorização da planta halófita Mesembryanthemum nodiflorum para aplicação nutracêutica: digestão in vitro e bioacessibilidade de composto fenólicosPublication . Vieira, Raquel Alexandra Teixeira; Rodrigues, Francisca; Pinto, Diana Andreia; Vieira, MónicaA sustentabilidade ambiental tornou-se uma questão crucial devido à poluição e às alterações climáticas que afetam a agricultura, enfrentando esta o problema da escassez e água e dos solos salinizados. As plantas halófitas, como Mesembryanthemum nodiflorum, surgem como uma potencial solução, por sobreviverem em condições extremas de escassez de água e salinidade do solo, produzindo metabolitos secundários protetores como polifenóis, os quais têm atividades benéficas para a saúde. Este trabalho teve como objetivo principal a valorização da halófita M. nodiflorum para aplicação nutracêutica, explorando os efeitos da digestão gastrointestinal in vitro e da permeabilidade intestinal na bioacessibilidade e bioatividade dos polifenóis dos extratos preparados por extração assistida por ultrassons empregando solventes verdes (água e etanol). Para tal, foram avaliadas o teor de polifenóis e flavonoides total (TPT e TFT, respetivamente), as atividades antioxidante/antiradicalar, a capacidade de eliminação de espécies reativas do oxigénio, a cito toxicidade intestinal, as propriedades neuras protetoras, e o impacto dos extratos e dos seus digestos na atividade de enzimas antioxidantes e peroxidação lipídica (LPO). Os compostos bioativos que permearam o modelo intestinal de co cultura composto por Caco-2 e HT29-MTX foram identificados por cromatografia líquida com espectrometria de massa. O etanol, de uma forma geral, foi o solvente que apresentou melhores resultados (TPT:13,49 mg equivalentes de ácido gálhico (EAG)/g de extrato seco (ES); TFT:12,48 mg equivalentes de catequina (EC)/g ES; capacidade antioxidante por redução do ião férrico (FRAP):30,98 mg equivalentes de sulfato ferroso (ESF)/g ES; superóxido (02.-): metade da concentração máxima inibitória (IC50) =32,12 µg/mL; radical peroxilo (ROO.):230,58 µg equivalentes de Trolox (ET)mg ES; enzima acetilcolinesterase (AChE): 31,17%; catálase (CAT): 447,15 nmol/min/g ES. A digestão in vitro conduziu a um aumento de TPT (21,25 mg EAG/g ES), da capacidade antioxidante (33,84 mg ESF/g ES) e antiradicalar (23,72 mg equivalentes de ácido ascórbico (EAA/g ES) pela seguinte ordem: oral ˂ gástrica ˂ intestinal. As taxas de recuperação de polifenóis após a digestão intestinal foram superiores a 150% e taxas de recuperação dos flavonoides acima dos 50%, indicando que os compostos fenólicos e falvonoide se tornaram mais bio acessíveis após a ação das enzimas e das alterações de pH na digestão in vitro. O extrato alcoólico demonstrou propriedades neuroprotectoras (37,7%), e todos os extratos demonstraram efeitos na modulação positiva das atividades das enzimas antioxidantes catálase, glutationa peroxidase e superóxido dismutase após digestão in vitro. Os ensaios de viabilidade celular mostraram que os extratos não tiveram efeitos adversos nas linhas celulares intestinais Caco-2 e HT29-MTX até à concentração de 500 µg/mL. A análise preliminar da fase intestinal do extrato AQ permitiu ientificar 10 compostos (triptofano, cinamamida, treonil-treonina, Lys-Asp-Tyr, dihidroactinidiolida, loliolida, álcool coniferílico, rosmanol e o ácido 5,5’-dihidroferúlico). Destes compostos somento o triptofano, o rosmanol, o ácido 5,5’-dihidroferúlico e o álcool coniferílico permearam o modelo de co-cultura com as seguintes percentagens 92,5%, 59,1%, 15,4% e 17,5%, respetivamente. Os compostos dihidroactinidiolida, Lys-Asp-Tyr, loliolida, e treonil-treonina não permearam a barreira intestinal. Os resultados obtidos neste estudo dos extratos da halófita M. nodiflorum sustentam a sua promissora utilização como ingrediente nutracêutico.
- The influence of phytochemicals on glioma: the role of cinnamic acid and silymarinPublication . Parreira, Maria Inês Silva Martins; Almeida, Joana Filipa Correia de; Ferraz, RicardoGliomas are one of the most predominant and frequent tumors of the central nervous system (CNS). These types of tumors are malignant and have a very heterogeneous etiology and a very aggressive nature, with a very poor prognosis and high mortality and morbidity rates. One of the main responsible for these previously mentioned characteristics are glioma stem cells (GSC), which have the ability to evolve into functional tumor cells that will then be able to invade adjacente tissues, thus increasing the degree of aggressiveness of gliomas. Due to the fact that gliomas have a highly heterogeneous character and the blood-brain barrier (BBB) has a very selective permeability (only certain molecules can cross it), currently existing therapies such as resection surgery, chemotherapy and radiotherapy are unable to improve the prognosis of patients, glioma occurring again. Therefore, it is necessary to find new ways and new therapies that can improve the prognosis of patients suffering from this type of pathology, with as few side effects as possible. Silymarin and cinnamic acid are substances with anti-inflammatory, antioxidante properties and antimetastatic potential. In the present study, the effects of cinnamic acid and silymarin on metabolism, proliferation and apoptosis were examined in cells of the GL261 cell line. The cellular toxicity caused by these two biocompounds was evaluated using the MTT method. Migration of GL261 cells was assessed by making a single, vertical streak in the middle of each well of the plate. Treatments with silymarin revealed that there was an oscillation between the % of cellular toxicity and the increase in treatment concentration, and that there was an increase in cell migration. In relation to treatments with cinnamic acid, they revealed a slight decrease in the % of cellular toxicity, as the treatment concentration increased, and that, in the cell migration assay, there was no evident relationship of dependence between % cell migration and cinnamic acid concentration. The results obtained demonstrated that silymarin and cinnamic acid have the potential to, in the future, become one of the therapies to be considered in the treatment of glioma, due to their inhibitory and inducing effects on the apoptosis of GL261 cells.
- Caracterização da atividade biológica e antioxidante dos isómeros do naftolPublication . Sousa, João Pedro Teixeira de; Pereira, Cassilda; Freitas, Vera; Vieira, MónicaOs naftóis são os homólogos naftalenos dos fenóis, que possuem um grupo hidroxilo mais reativo do que os fenóis, que apresentam diversas atividades biológicas entre as quais a atividade antiinflamatória. A configuração estrutural dos isómeros de o-acetilnaftol apresenta uma caraterística estrutural que facilita a formação de uma ligação de hidrogénio intramolecular, o que lhes confere propriedades benéficas para aplicações em diversos domínios científicos e tecnológicos. Posto isto e verificando se as características desta família de compostos tem havido um interesse crescente em estudar a atividade anti-inflamatória, a atividade antioxidante e também a atividade anti tumoral em modelos celulares relacionados com as doenças com uma componente inflamatória subjacente. A obesidade é causada por um desequilíbrio energético onde existe uma ingestão excessiva de energia, que provoca uma hipertrofia do tecido adiposo, sendo uma condição inflamatória de baixo grau caracterizada pelo acúmulo excessivo de gordura capaz de gerar a inflamação e o stress oxidativo. A inflamação ou processo inflamatório é uma resposta por parte do organismo a danos teciduais, tais como infeções, lesões físicas ou isquémicas e exposição a toxinas, sendo responsável por alterações celulares e respostas imunes para reparação dos tecidos lesados. A inflamação crónica é um tipo de inflamação caracterizada por uma ativação persistente do sistema imune e é uma condição que está associada a casos de obesidade. A obesidade tem aparecido como associada ao stress oxidativo que é um processo caracterizado pelo desequilíbrio entre a produção de ROS e a capacidade antioxidante do organismo em neutralizar estas espécies, desempenhando um papel crucial no desenvolvimento de problemas metabólicos. O trato gastrointestinal é considerado o maior órgão imunológico do corpo com a função de manter regulada homeostase imunológica. Este trato gastrointestinal é constantemente afetado de diversas maneiras por patógenos e em casos de obesidade com uma produção excessiva de ROS, denota-se um aumento do stress oxidativo e de uma dificuldade do sistema antioxidante do organismo combater este aumento originando danos teciduais e que levam ao desenvolvimento de doenças intestinais.