Modelos in vitro da Doença de Parkinson: revisão sistemática e meta-análise e avaliação da violaceína como agente neuroprotetor

Abstract

A doença de Parkinson (DP) é uma desordem neurodegenerativa caracterizada pela perda progressiva de neurônios dopaminérgicos e pelo acúmulo de a-sinucleína, sendo o estresse oxidativo um dos principais mecanismos envolvidos em sua fisiopatologia. Esta dissertação investigou modelos in vitro da doença de Parkinson e avaliou o potencial neuroprotetor da violaceína, um pigmento natural com propriedades biológicas promissoras. Nessa dissertação, foi realizada uma revisão sistemática com meta-análise comparando os efeitos das neurotoxinas 6-hidroxidopamina (6-OHDA) e rotenona em modelos celulares de DP, incluindo 128 estudos. Os resultados demonstraram que ambas as toxinas promovem reduções semelhantes na viabilidade celular (~40%), entretanto, a 6-OHDA induziu uma resposta apoptótica significativamente maior. A análise também revelou limitações importantes no rigor metodológico da literatura, destacando que 100% dos estudos avaliados não relataram cálculo de tamanho amostral. Também nessa dissertação, avaliou-se experimentalmente o efeito da violaceína em células SH-SY5Y de neuroblastoma humano expostas à 6-OHDA. A exposição a 35 µM de 6-OHDA, a menor concentração testada nesta dissertação que foi capaz de induzir dano significativo, reduziu a viabilidade metabólica e aumentou a morte celular em mais de 5 vezes. O co-tratamento com violaceína (0,1?1 µM) promoveu efeito neuroprotetor significativo, restaurando a atividade metabólica e reduzindo a morte celular. Investigações mecanísticas demonstraram que a violaceína não apresentou atividade antioxidante direta no ensaio de DPPH, porém inibiu de forma marcante a auto-oxidação da 6-OHDA (~95%). Marcadores de estresse oxidativo (GSH, MDA, SOD e CAT) não apresentaram alterações estatisticamente significativas após 24 horas, sugerindo que o efeito protetor ocorre principalmente pela interrupção da oxidação inicial da toxina. Em conjunto, os resultados indicam que a violaceína apresenta potencial como agente neuroprotetor e pode representar uma estratégia promissora para o desenvolvimento de abordagens terapêuticas para a DP.

Abstract: Parkinson?s disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterized by the progressive loss of dopaminergic neurons and the accumulation of a-synuclein, with oxidative stress playing a central role in its pathophysiology. This dissertation investigated in vitro models of PD and evaluated the neuroprotective potential of violacein, a natural pigment with promising biological properties. A systematic review with meta-analysis was conducted to compare the effects of the neurotoxins 6-hydroxydopamine (6-OHDA) and rotenone in cellular models of PD, including 128 studies. The results showed that both toxins induced similar reductions in cell viability (~40%); however, 6-OHDA triggered a significantly greater apoptotic response. The analysis also identified important methodological limitations in the literature, highlighting that none of the studies reported sample size calculations. In addition, the neuroprotective effect of violacein was experimentally evaluated in human SH-SY5Y neuroblastoma cells exposed to 6-OHDA. Exposure to 35 µM 6-OHDA, the lowest tested concentration capable of inducing significant damage, reduced metabolic viability and increased cell death by more than fivefold. Co-treatment with violacein (0.1?1 µM) exerted a significant neuroprotective effect, restoring metabolic activity and reducing cell death. Mechanistic analyses demonstrated that violacein did not exhibit direct antioxidant activity in the DPPH assay; however, it markedly inhibited the auto-oxidation of 6-OHDA (~95%). Oxidative stress markers (GSH, MDA, SOD, and CAT) showed no statistically significant changes after 24 hours, suggesting that the protective effect primarily results from inhibition of the toxin?s initial oxidation. Taken together, these findings indicate that violacein has potential as a neuroprotective agent and may represent a promising strategy for the development of therapeutic approaches for Parkinson?s disease.