Avaliação da capacidade de peptídeos oriundos da hidrólise da proteína β-vignina na modulação do metabolismo lipídico - Silva, Mariana Barros de Cerqueira e [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022)
As doenças cardiovasculares (DCV) são a maior causa de mortalidade no mundo. Entre os processos dislipidêmicos, a hipercolesterolemia é o principal fator de risco para o desenvolvimento dessas doenças. As estatinas são o tratamento de primeira escolha, e embora sejam bem toleradas, apresentam diversos efeitos adversos. Por outro lado, peptídeos derivados de algumas proteínas, especialmente àquelas encontradas nos grãos de leguminosas têm mostrado exercer efeito redutor da concentração de colesterol plasmático. Em estudos anteriores, peptídeos derivados da proteína β-vignina do feijão-caupí diminuiram a atividade da enzima HMG-CoA redutase, in vitro. Nesse trabalho avaliamos a capacidade dos peptídeos MPNY, QDF e GSTLN e seus análogos e conjugados em regular o metabolismo lipídico in sílico e in vitro. Os peptídeos MPNY e QDF também foram avaliados em ratos alimentados com dieta hiperlipídica. Os peptídeos foram sintetizados, utilizando o método de síntese em fase sólida e purificados por FR-CLAE. A atividade de inibição enzimática foi avaliada em ensaios in vitro, utilizando kit HMG-CoA reductase assay. No estudo in vivo, os peptídeos e a sinvastatina foram administrados por via oral (10 mg/kg de peso) em ratos e os efeitos foram avaliados após 14 dias. A ingestão alimentar foi semelhante entre todos os grupos, com exceção ao grupo tratado com sinvastatina, que apresentou menor consumo e ganho de peso (16%). Não houve diferença significativa entre os grupos em relação ao HDL-C, contudo o grupo tratado com QDF apresentou menor concentração de triglicérides (-23%) comparado com o grupo controle sem tratamento, não havendo diferença na concentração de colesterol total. O grupo tratado com sinvastatina, comparado ao grupo controle, mostrou redução das concentrações de colesterol total (-21%) e triglicérides (-23%), mas apresentou aumento significativo (+27%) da concentração de glicose. Os dados ainda mostraram uma maior toxicidade da sinvastatina em relação aos dois peptídeos em linhagens tumorais HepG2 (hepatocarcinoma humano), Caco2 (carcinoma de cólon) e A204 (rabdomiossarcoma). Adicionalmente, análogos do QDF desenhados durante o projeto sozinhos e ligados covalentemente ao GSTLN demonstraram capacidade em inibir a HMG-CoA redutase in sílico e in vitro. Os peptídeos NDY, pGluDF e pGluDFespaçador1-GSTLN apresentaram IC50 de 112,4, 95,50 e 54,96 µM respectivamente. O pGluDF-espaçador1-GSTLN, que mostrou maior potência, sendo aparentemente capaz de inibir a enzima nos sítios catalíticos de ligação do substrato e no de ligação do NADPH. Os resultados demonstraram que peptídeos oriundos de leguminosas apresentam potencial hipocolesterolêmico e podem ser considerados novos compostos no desenvolvimento de moléculas com atividade hipocolesterolêmica e utilizado no tratamento das doenças cardiovasculares.

Cardiovascular diseases (CVD) are the leading cause of mortality in the world. Among dyslipemic processes, hypercholesterolemia is the main risk factor for the development of these diseases. Statins are the treatment of choice, and although they are well tolerated, they have several adverse effects.On the other hand, peptides derived from some proteins, especially those found in legume grains, have been shown to exert a lowering effect on plasma cholesterol concentration. In previous studies, peptides derived from cowpea protein β-vignin decreased the activity of the enzyme HMG-CoA reductase, in vitro. In this work, we evaluated the ability of MPNY, QDF, GSTLN peptides, their analogues and conjugates to regulate lipid metabolism in silico and in vitro. MPNY and QDF peptides were also evaluated in rats fed a high-fat diet. The peptides were synthesized using the solid phase synthesis method and purified by FRHPLC. The enzyme inhibition activity was evaluated in in vitro assays, using the HMGCoA reductase assay kit. In the in vivo study, the peptides and simvastatin were administered orally (10 mg/kg body weight) to rats and the effects were evaluated after 14 days. Food intake was similar among all groups, with the exception of the group treated with simvastatin, which had lower consumption and weight gain (16%). There was no significant difference between the groups in relation to HDL-C, however the group treated with QDF had a lower concentration of triglycerides (-23%) compared to control group without treatment, with no difference in total cholesterol concentration. The simvastatin-treated group, compared to the control group, showed reduced concentrations of total cholesterol (-21%) and triglycerides (-23%), but showed a significant increase (+27%) in glucose concentration. The data also showed greater toxicity of simvastatin in relation to the two peptides in tumor cell lines HepG2 (human hepatocarcinoma), Caco2 (colon carcinoma) and A204 (rhabdomyosarcoma). Additionally, QDF analogues designed during the project alone and covalently linked to the GSTLN demonstrated the ability to inhibit HMG-CoA reductase in silico and in vitro. The peptides NDY, pGluDF and pGluDF-spacer1-GSTLN showed IC50's of 112.4, 95.50 and 54.96 µM respectively. The pGluDF-spacer1-GSTLN, which showed greater potency, was apparently capable of inhibiting the enzyme in the catalytic sites of substrate binding and NADPH binding. The results showed that peptides from legumes have hypocholesterolemic potential and can be considered new compounds in the development of molecules with hypocholesterolemic activity and used in the treatment of cardiovascular diseases.
Evaluation of the ability of peptides from the hydrolysis of β-vignin protein to modulate lipid metabolism
Keywords: Hipercolesterolemia; Leguminosa; Globulinas; Peptídeos; Inibidores enzimáticos; Hypercholesterolemia; Legume; Globulins; Peptides; Enzyme inhibitors