Projeto

Desenvolver estratégias inovadoras para prevenir e tratar a mucosite intestinal, um efeito adverso da quimioterapia oncológica, por meio da extração, caracterização, funcionalização e aplicação biotecnológica de polissacarídeos de espécies vegetais nativas da Amazônia Legal. Para isso, o projeto reúne uma equipe multidisciplinar que integra áreas como botânica, química, biotecnologia, farmacologia, morfologia e ciências ambientais, promovendo a colaboração entre instituições parceiras. Essa abordagem multidisciplinar facilita o intercâmbio de conhecimento e expertise, otimizando resultados e ampliando o impacto científico, tecnológico e social do projeto.

1.Identificar e georreferenciar o material botânico, assegurando a correta identificação das espécies e o rastreamento das áreas de coleta, por meio de técnicas de georreferenciamento e placas com QR codes para acessar o banco de dados das espécies durante o estudo;

2.Identificar espécies regionais do gênero Passiflora, Anacardium occidentale e C. brasiliense selecionadas para o estudo, coletar, preparar o material vegetal visando a obtenção de polissacarídeos. Para isso, a coleta e identificação das espécies serão realizadas em áreas de preservação, com foco na minimização do impacto ambiental e na preservação das populações naturais;

3.Realizar a extração, purificação e caracterização dos polissacarídeos, utilizando métodos químicos, espectroscópicos, espectrométricos e cromatográficos para separação, purificação e caracterização da estrutura. Para isso, a identificação estrutural será feita por ressonância magnética nuclear (RMN-¹H e RMN-¹³C), enquanto a composição monossacarídica será analisada por hidrólise ácida seguida de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-MS). Além disso, serão avaliadas as propriedades reológicas e a homogeneidade das estruturas polissacarídicas.

4.Garantir a obtenção e acondicionamento adequado de quantidades suficientes dos polissacarídeos das espécies vegetais para envio às instituições colaboradoras, assegurando a integridade do material para análises in vitro e in vivo;

5.Preparo de formulações em diferentes concentrações dos polissacarídeos extraídos, para serem utilizados nos ensaios in vivo e in vitro, conduzidos por instituições colaboradoras para avaliar a eficácia terapêutica das formulações;

6.Funcionalizar os polissacarídeos extraídos para aumentar sua mucoadesividade, utilizando tiolação com L-cisteína e ácido tioglicólico como substratos. A tiolação possibilita o depósito de patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), garantindo a proteção da propriedade intelectual associada ao desenvolvimento desses produtos inovadores para o tratamento da mucosite intestinal.

7.Determinar o teor de tiol presente nos polissacarídeos extraídos. Nessa etapa, será feita a espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) para detectar os picos característicos de tiol e pelo teste colorimétrico de Ellman, que detecta a presença de grupos tiol livres;

8.Comparar os efeitos protetores e curativos dos polissacarídeos tiolados com os não-tiolados no tratamento da mucosite intestinal induzida por quimioterapia oncológica;

9.Realizar a análise in silico dos polissacarídeos extraídos, utilizando ferramentas computacionais para identificar e caracterizar interações moleculares, explorando suas propriedades químicas e biológicas, com o objetivo de prever atividades biológicas e potenciais alvos terapêuticos, contribuindo para o

desenvolvimento de estratégias otimizadas no tratamento da mucosite intestinal induzida por quimioterapia oncológica;

10.Avaliar o potencial antioxidante dos polissacarídeos extraídos. Nessa etapa, a atividade antioxidante será determinada pelo método de captura dos radicais 1-2, 2-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH), H2O2, radicais hidroxila (OH) e inibição da oxidação pelo sistema β-caroteno/ácido linoleico;

11.Avaliar a citotoxicidade e genotoxicidade (células CHO-K1) dos polissacarídeos extraídos. Para tanto, serão realizados ensaios in vitro para identificar potenciais efeitos tóxicos e mutagênicos das amostras;

12.Investigar o potencial cicatrizante, anti-inflamatório e antioxidante de polissacarídeos extraídos em culturas de células de adenocarcinoma colorretal humano (Caco-2), e avaliar sua capacidade de mitigar os efeitos do 5-FU na permeabilidade paracelular.

13.Avaliar a toxicidade oral in vivodos polissacarídeos extraídos por meio da determinação da dose letal média (DL50) e do perfil de toxicidade aguda e subaguda, conforme as diretrizes da OECD;

14.Caracterizar os efeitos in vivo do tratamento com os polissacarídeos extraídos em modelo experimental de mucosite intestinal induzida por 5-Fluorouracil (5-FU), por meio de análises de estresse oxidativo e biomarcadores inflamatórios;

15.Caracterizar os efeitos in vivo do tratamento com polissacarídeos extraídos em um modelo de mucosite intestinal induzida por 5-FU, avaliando alterações fisiopatológicas e a motilidade gastrointestinal por meio de técnicas avançadas para identificar e quantificar marcadores de melhora na histoarquitetura

intestinal e função;

16.Avaliar os efeitos dos polissacarídeos extraídos na integridade da mucosa intestinal em camundongos com mucosite intestinal, por meio da Resistência Elétrica Transepitelial (RETE) e da permeabilidade transepitelial em Câmara de Üssing;

17.Avaliar os impactos funcionais do tratamento com os polissacarídeos extraídos na composição microbiana intestinal e na produção de ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs) em camundongos com mucosite intestinal induzida por 5-FU. Esse objetivo nos ajudará a entender se a biofermentação dos polissacarídeos pela microbiota pode contribuir para a mitigação dos efeitos da mucosite;

18.Promover a formação de recursos humanos altamente qualificados, por meio de programas de iniciação científica, mestrado e doutorado, bem como oferecer treinamento técnico especializado e intercâmbio entre instituições nacionais e internacionais;

19.Fortalecer a rede de pesquisa entre instituições da Amazônia Legal, incentivando a troca de conhecimento entre diversas áreas do saber, de forma multidisciplinar e interdisciplinar, e promovendo soluções inovadoras para o desenvolvimento sustentável da região.

1.Identificar e georreferenciar 100% do material botânico coletado até o primeiro semestre de 2025, assegurando a correta identificação das espécies e rastreamento das áreas de coleta por meio de técnicas de georreferenciamento e uso de QR codes. Realizar a coleta e preparação do material vegetal de Passiflora sp., Anacardium occidentale e C. brasiliense até o segundo semestre de 2025, visando a obtenção dos compostos de interesse, com coleta restrita a áreas de preservação para minimizar impactos ambientais e garantir a conservação das espécies. Submeter os protocolos aos órgãos competentes (CEUA, SisGen) e aplicar o protocolo de extração e modificação de polissacarídeos, com técnicas de extração enzimática e aquosa, seguidas de precipitação em etanol. Após a extração, purificar os polissacarídeos para alcançar alta pureza, com subsequente modificação química por tiolação para aprimorar suas propriedades mucoadesivas;

2.Realizar a caracterização dos polissacarídeos extraídos de espécies vegetais nativas da Amazônia Legal utilizando abordagens analíticas avançadas. Inicialmente, será confirmada a tiolação dos polissacarídeos por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). A seguir, a Ressonância Magnética Nuclear (RMN–13C e RMN-H) será utilizada para elucidar a estrutura química, enquanto a composição monossacarídica será analisada para identificar e quantificar os monossacarídeos. A Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM) fornecerá um perfil detalhado das frações, e a Cromatografia de Exclusão Estérica de Alto Rendimento (HSEC) avaliará a distribuição dos tamanhos das cadeias. Análises reológicas também serão realizadas para determinar as propriedades físico-químicas. Essa caracterização fornecerá uma compreensão abrangente das propriedades e potencial dos polissacarídeos, fundamental para o avanço das próximas etapas do projeto. A elucidação da estrutura química permitirá prever as interações moleculares a serem exploradas em estudos subsequentes. Dada a complexidade dessa fase, o início será no segundo semestre de 2025, com conclusão prevista para dezembro de 2026;

3.Nessa etapa, serão investigadas as interações moleculares entre os polissacarídeos extraídos e os alvos moleculares COX-2, MUC e DPD. O objetivo é avaliar se esses polissacarídeos podem modular a atividade dessas enzimas, influenciando processos inflamatórios e a metabolização do fármaco 5-FU pela DPD. Especial atenção será dada à interação dos polissacarídeos com a DPD e seu impacto na degradação da 5-FU, visando identificar possíveis efeitos terapêuticos;

4.O objetivo principal é avaliar o potencial antioxidante dos polissacarídeos por meio de ensaios de captura de radicais livres, utilizando DPPH, H₂O₂ e radicais hidroxila (OH) como substratos. Também será investigada a toxicidade dos polissacarídeos em três frentes: citotoxicidade, genotoxicidade e toxicidade aguda e subaguda em camundongos. Esses estudos são cruciais para garantir a segurança dos polissacarídeos como potenciais agentes terapêuticos, viabilizando sua aplicação em modelos in vivo;

5.No segundo semestre de 2026, teremos resultados detalhados sobre a ação dos polissacarídeos nos processos inflamatório, antioxidante, cicatrizante e na permeabilidade paracelular em células Caco-2. Esses achados, baseados nos resultados da Meta 4 (antioxidante e citotoxicidade), serão fundamentais para interpretar as etapas subsequentes, correlacionando com os dados de integridade da barreira e proteção da mucosa;

6.Em 2026, será implementado o modelo de mucosite em camundongos para investigar os efeitos do 5-Fluorouracil (5-FU) e avaliar se o tratamento com polissacarídeos pode reduzir os efeitos adversos do tratamento oncológico. O objetivo é verificar se os polissacarídeos atenuam os sintomas diarreicos associados à mucosite, melhorando a qualidade de vida dos pacientes em tratamento com 5-FU. Esse estudo será concluído até o final de 2026;

7.Avaliar o impacto dos polissacarídeos nos parâmetros de estresse oxidativo e inflamatório através da medição de marcadores como glutationa reduzida (GSH), N-acetil-β-D-glicosaminidase (NAG), superóxido dismutase (SOD) e mieloperoxidase (MPO), além da quantificação de citocinas pró-inflamatórias (IL-1β, TNF-α, IL-10 e IL-6). Essa análise permitirá entender a capacidade dos polissacarídeos em modular as respostas inflamatórias e oxidativas;

8.Investigar o efeito do 5-FU na morfologia do tecido intestinal. Através de técnicas histoquímicas, será possível analisar a estrutura do epitélio, a presença de mastócitos e possíveis alterações nas células caliciformes. A imunohistoquímica auxiliará na detecção da expressão de proteínas-chave, como MUC, COX-2 e NFkB, relacionadas à inflamação, corroborando os ensaios in silico. Adicionalmente, anticorpos secundários serão utilizados para avaliar a integridade do sistema nervoso entérico;

9.Elucidar o impacto dos polissacarídeos na regulação da motilidade do trato gastrointestinal (TGI) em um modelo de mucosite intestinal. Esta meta está relacionada à Meta 7, considerando que o tratamento com 5-FU pode elevar citocinas pró-inflamatórias, afetando a função neuromuscular e acelerando o trânsito intestinal. Será avaliado o trânsito gastrointestinal por meio da administração de vermelho de Carmim e um ensaio ex vivo de contratilidade com amostras de tecido de camundongos tratados com polissacarídeos, utilizando carbacol como indutor contrátil;

10.Até o primeiro semestre de 2027, será analisada a resistência epitelial e a permeabilidade intestinal usando a Câmara de Ussing. O objetivo é avaliar a integridade da mucosa intestinal em um modelo de mucosite induzida por 5-FU e verificar se os polissacarídeos preservam a função de barreira, mantendo a integridade da mucosa e minimizando os efeitos deletérios do 5-FU;

11.Avaliar o impacto dos polissacarídeos na modulação da microbiota intestinal e verificar se essa modulação altera a produção de ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs). Como fibras dietéticas, os polissacarídeos podem ser metabolizados pela microbiota intestinal, potencialmente melhorando o ambiente intestinal e a saúde geral durante o tratamento com 5-FU;

12.A última meta consiste em consolidar os resultados com análises estatísticas e divulgar as descobertas em revistas científicas e na comunidade. Esta meta, que visa fortalecer a comunicação entre a universidade e o público, será realizada ao longo de todo o projeto.

1.Universidade Federal de Rondonópolis (UFR) - Executora

Endereço: Av. dos Estudantes, 5055 - Cidade Universitária, Rondonópolis - MT, 78736-900.

2.Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) CUIABÁ - Instituição Colaboradora

Endereço: R. Quarenta e Nove, 2367 - Boa Esperança, Cuiabá - MT, 78060-900.

3.Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) SINOP - Instituição Colaboradora

Endereço: Av. Alexandre Ferronato, 1200 - Res. Cidade Jardim, Sinop - MT, 78550-728.

4.Universidade Federal do Tocantins (UFT) - Instituição Colaboradora

Endereço: Avenida NS-15, Quadra 109 - Alcno 14, Norte, s/n - Plano Diretor Norte, Palmas - TO, 77001-090.

5.Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Tocantins (IFTO) - Instituição Colaboradora

Endereço: Av. NS 10, S/N - Plano Diretor Sul, Palmas - TO, 77021-090.

6.Universidade Federal do Pará (UFPA) - Instituição Colaboradora

Endereço: R. Augusto Corrêa, 01 - Guamá, Belém - PA, 66075-110.

7.Universidade Federal do Amapá (UNIFAP) - Instituição Colaboradora

Endereço: Rod. Josmar Chaves Pinto, km 02 - Jardim Marco Zero, Macapá - AP, 68903-419.

8.Universidade Federal do Acre (UFAC) - Instituição Colaboradora

Endereço: C7QM+V5, Cruzeiro do Sul - AC, 69895-000.

9.Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Acre (IFAC) - Instituição Colaboradora

Endereço Estrada Da Apadeq, 1192, Cruzeiro do Sul - AC, 69980-000.