ANÁLISE in vitro DO POTENCIAL TERAPÊUTICO DO EXTRATO BIOATIVO DA MICROALGA Dunaliella tertiolecta PARA A LEISHMANIOSE VISCERAL HUMANA

Introdução: A investigação de novos alvos com potencial terapêutico para a leishmaniose visceral (LV) é fundamental, pois o tratamento atual é limitado e pode induzir resistência, alta toxicidade, ter longos períodos de administração e graves efeitos adversos.(1) Nesse contexto, microrganismos fotossintetizantes (MFs), como as microalgas, vêm sendo investigados e se mostrando promissores na terapêutica de doenças parasitárias, além de serem de fácil obtenção e cultivo e possuir baixo custo de produção.(2,3) Objetivo: Avaliar in vitro o potencial terapêutico do extrato bioativo da microalga Dunaliella tertiolecta para a LV humana. Métodos: O extrato foi obtido após o cultivo da microalga. Células mononucleares do sangue periférico (PBMC) de humanos saudáveis foram estimuladas com o extrato bioativo e com a droga de referência Antimoniato de N-metilglucamina (Glucantime®), ambos nas concentrações de 1000μg/mL, 500μg/mL, 250μg/mL, 125μg/mL e 62,5μg/mL, e a concentração citotóxica de 50% (CC50) foi determinada por meio da análise da viabilidade celular através do método de MTT.(4) Células de L. infantum na forma evolutiva promastigota foram tratadas com o extrato (500μg/mL, 250μg/mL, 125μg/mL, 62,5μg/mL, 31,25μg/mL e 15,63 μg/mL) e com o Antimoniato de Nmetilglucamina (curva de concentração de 250μg/mL a 15,63μg/mL) para determinação da concentração inibitória de 50% (IC50), por meio de contagem celular ao microscópio óptico.(5) Através da razão CC50/IC50, foram calculados os índices de seletividade (IS) do extrato bioativo e da droga de referência. Este trabalho possui aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa Humana (parecer 4.077.060, FIOCRUZ/PE). Resultados: com relação à CC50, D. tertiolecta apresentou-se mais tóxica para células humanas (CC50 = 252,55 μg/mL) do que o Antimoniato de NISBN metilglucamina (CC50 = 412,46 μg/mL). Quanto à IC50, o extrato da microalga demonstrou uma atividade leishmanicida (IC50 = 53,75) maior do que a droga de referência (IC50 = 195,15 μg/mL). Por fim, os valores dos IS demonstraram que D. tertiolecta é mais seletiva para o parasito (4,70) do que o Antimoniato de Nmetilglucamina (2,11). Conclusões: os resultados se mostraram promissores e ajudarão no direcionamento de próximas etapas do estudo envolvendo MFs, visando a produção de novos tratamentos que resultem em melhorias no controle estratégico da doença e na qualidade de vida da população afetada.

ANÁLISE in vitro DO POTENCIAL TERAPÊUTICO DO EXTRATO BIOATIVO DA MICROALGA Dunaliella tertiolecta PARA A LEISHMANIOSE VISCERAL HUMANA

Introdução: A investigação de novos alvos com potencial terapêutico para a leishmaniose visceral (LV) é fundamental, pois o tratamento atual é limitado e pode induzir resistência, alta toxicidade, ter longos períodos de administração e graves efeitos adversos.(1) Nesse contexto, microrganismos fotossintetizantes (MFs), como as microalgas, vêm sendo investigados e se mostrando promissores na terapêutica de doenças parasitárias, além de serem de fácil obtenção e cultivo e possuir baixo custo de produção.(2,3) Objetivo: Avaliar in vitro o potencial terapêutico do extrato bioativo da microalga Dunaliella tertiolecta para a LV humana. Métodos: O extrato foi obtido após o cultivo da microalga. Células mononucleares do sangue periférico (PBMC) de humanos saudáveis foram estimuladas com o extrato bioativo e com a droga de referência Antimoniato de N-metilglucamina (Glucantime®), ambos nas concentrações de 1000μg/mL, 500μg/mL, 250μg/mL, 125μg/mL e 62,5μg/mL, e a concentração citotóxica de 50% (CC50) foi determinada por meio da análise da viabilidade celular através do método de MTT.(4) Células de L. infantum na forma evolutiva promastigota foram tratadas com o extrato (500μg/mL, 250μg/mL, 125μg/mL, 62,5μg/mL, 31,25μg/mL e 15,63 μg/mL) e com o Antimoniato de Nmetilglucamina (curva de concentração de 250μg/mL a 15,63μg/mL) para determinação da concentração inibitória de 50% (IC50), por meio de contagem celular ao microscópio óptico.(5) Através da razão CC50/IC50, foram calculados os índices de seletividade (IS) do extrato bioativo e da droga de referência. Este trabalho possui aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa Humana (parecer 4.077.060, FIOCRUZ/PE). Resultados: com relação à CC50, D. tertiolecta apresentou-se mais tóxica para células humanas (CC50 = 252,55 μg/mL) do que o Antimoniato de N-metilglucamina (CC50 = 412,46 μg/mL). Quanto à IC50, o extrato da microalga demonstrou uma atividade leishmanicida (IC50 = 53,75) maior do que a droga de referência (IC50 = 195,15 μg/mL). Por fim, os valores dos IS demonstraram que D. tertiolecta é mais seletiva para o parasito (4,70) do que o Antimoniato de Nmetilglucamina (2,11). Conclusões: os resultados se mostraram promissores e ajudarão no direcionamento de próximas etapas do estudo envolvendo MFs, visando a produção de novos tratamentos que resultem em melhorias no controle estratégico da doença e na qualidade de vida da população afetada.

Global Metabolome Analysis of Dunaliella tertiolecta, Phaeobacter italicus R11 Co-cultures using Thermal Desoprtion - Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatography - Time-of-Flight Mass Spectrometry

Dunaliella tertiolecta is a marine microalgae that has been studied extensively as a potential carbon-neutral biofuel source. Microalgae oil contains high quantities of energy-rich fatty acids and lipids, but is not yet commercially viable as an alternative fuel. Carefully optimised growth conditions, and more recently, algal-bacterial co-cultures have been explored as a way of improving the yield of Dunaliella tertiolecta microalgae oils. The relationship between the host microalgae and bacterial co-cultures is currently poorly understood. Here, a complete workflow is proposed to analyse the global metabolomic profile of co-cultured Dunaliella tertiolectra and Phaeobacter italicus R11, which will enable researchers to explore the chemical nature of this relationship in more detail.

Tuning Dunaliella tertiolecta for Enhanced Antioxidant Production by Modification of Culture Conditions

Microalgae, a popular source of food and bioactive compounds, accumulate antioxidants in response to culture condition stresses. Using a factorial design (3 × 3), the effect of light, temperature, and nitrogen level on chlorophyll and carotenoids, total protein, total phenolic, ascorbate and glutathione content, and enzyme (catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and peroxidase (POD)) activities in Dunaliella tertiolecta was studied. Data were analysed using Design of Experiments (DoE), and recommendations are made for optimum cultivation conditions to achieve the highest antioxidant content (phenolics, ascorbate and glutathione) or enzyme (CAT, SOD, and POD) activities. This is the first study to apply three levels of three factors during cultivation to tune Dunaliella tertiolecta for optimal antioxidant production.

Fatty Acid Production and Direct Acyl Transfer through Polar Lipids Control TAG Biosynthesis during Nitrogen Deprivation in the Halotolerant Alga Dunaliella tertiolecta

The aims of this work were to evaluate the contribution of the free fatty acid (FA) pool to triacylglyceride (TAG) biosynthesis and to try to characterize the mechanism by which FA are assimilated into TAG in the green alga Dunaliella tertiolecta. A time-resolved lipidomic analysis showed that nitrogen (N) deprivation induces a redistribution of total lipidome, particularly of free FA and major polar lipid (PL), in parallel to enhanced accumulation of polyunsaturated TAG. The steady-state concentration of the FA pool, measured by prolonged 14C-bicarbonate pre-labeling, showed that N deprivation induced a 50% decrease in total FA level within the first 24 h and up to 85% after 96 h. The abundance of oleic acid increased from 50 to 70% of total free FA while polyunsaturated FA (PUFA) disappeared under N deprivation. The FA flux, measured by the rate of incorporation of 14C-palmitic acid (PlA), suggests partial suppression of phosphatidylcholine (PC) acyl editing and an enhanced turnover of the FA pool and of total digalactosyl-diacylglycerol (DGDG) during N deprivation. Taken together, these results imply that FA biosynthesis is a major rate-controlling stage in TAG biosynthesis in D. tertiolecta and that acyl transfer through PL such as PC and DGDG is the major FA assimilation pathway into TAG in that alga and possibly in other green microalgae. Increasing the availability of FA could lead to enhanced TAG biosynthesis and to improved production of high-value products from microalgae.