Bioprospecção do fucoidan e ouabaína: efeitos na motilidade e vitalidade espermática humana in vitro

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dc.contributor.advisor-co1Nogueira, Breno Valentim
dc.contributor.advisor1Meira, Débora Dummer
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6092-2459
dc.contributor.authorSilva, Paula Gabriella Pedras
dc.contributor.referee1Paula, Flavia de
dc.contributor.referee2Maranduba, Carlos Magno da Costa
dc.date.accessioned2025-04-15T16:36:37Z
dc.date.available2025-04-15T16:36:37Z
dc.date.issued2025-03-18
dc.description.abstractOral hormonal contraceptives (OC) are widely used in family planning but pose significant health risks to women. Although effective, they can cause severe adverse effects, such as cardiovascular alterations that increase the risk of pulmonary embolism, venous and arterial thrombosis, and metabolic diseases such as diabetes and dyslipidemia. Cardiovascular diseases (CVD) are the leading cause of death in Brazil and globally, and hormonal contraceptive methods are associated with an increased risk of cerebrovascular accidents and other CVDs. Plant-based spermicides are alternatives to chemical spermicides like Nonoxynol-9 (N-9), which can cause vaginal mucosa damage and increase the risk of infections. Alternatives to N-9, such as Sodium Lauryl Sulfate (SLS), also present adverse effects, including skin and mucosal irritation. Fucoidan, a sulfated polysaccharide found in brown seaweeds, has beneficial biological activities and is investigated as a drug carrier due to its low toxicity. Ouabain, extracted from the plant Strophanthus gratus, acts on sperm capacitation and inhibits Na+/K±ATPase, playing a significant role in various physiological and pathological processes. This study aimed to analyze the spermicidal activity of fucoidan, extracted from the seaweed Fucus vesiculosus, and ouabain on human sperm in vitro. The methodology involved collecting semen samples from volunteers aged 18 to 45 years, after approval from the Ethics and Research Committee under the Ethical Appreciation Presentation Certificate (CAAE) 79783124.5.0000.5060, which were subjected to treatments with negative control, positive control (SLS), fucoidan, ouabain, and a combination of both. Sperm motility and vitality were assessed at two different time points (0 and 15 minutes) using seminal analysis techniques standardized by the World Health Organization. The treatments significantly reduced sperm motility and vitality compared to the positive control (SLS). The combination of fucoidan and ouabain showed the greatest reduction in sperm motility, with approximately a 28.3% decrease in progressive motility and a 28.1% decrease in vitality, suggesting a synergistic effect between the compounds. Statistical analysis using non-parametric tests of Kruskal-Wallis and Wilcoxon post hoc confirmed the significance of these reductions at times T0 and T15. Moreover, the interaction of the compounds with reactive oxygen species (ROS) suggests a mechanism of action that compromises cellular integrity and sperm function. These findings highlight the potential of fucoidan and ouabain as effective spermicidal agents, contributing to the development of safer and more efficient contraceptive methods. However, it is necessary to consider the costs associated with each treatment and conduct further research to confirm these hypotheses and explore their future biotechnological applications
dc.description.resumoOs contraceptivos hormonais orais (CO) são amplamente utilizados no planejamento familiar, mas apresentam riscos significativos à saúde feminina. Embora eficazes, podem causar efeitos adversos graves, como alterações cardiovasculares, que aumentam o risco de embolismo pulmonar, trombose venosa e arterial, e doenças metabólicas, como diabetes e dislipidemias. As doenças cardiovasculares (DCV) são a principal causa de morte no Brasil e no mundo, e os métodos contraceptivos hormonais estão associados ao aumento do risco de acidentes vasculares encefálicos e outras DCV. Os espermicidas de base vegetal são alternativas aos espermicidas químicos, como o Nonoxinol-9 (N-9), que pode causar danos à mucosa vaginal e aumentar o risco de infecções. Alternativas ao N-9, como o Lauril Sulfato de Sódio (SLS), também apresentam efeitos adversos, incluindo irritação da pele e mucosas. O fucoidan, um polissacarídeo sulfatado encontrado em algas marinhas marrons, possui atividades biológicas benéficas e é investigado como carreador de fármacos devido à sua baixa toxicidade. A ouabaína, extraída da planta Strophantus gratus, atua na capacitação espermática e inibe a Na+/K±ATPase, desempenhando um papel significativo em diversos processos fisiológicos e patológicos. O objetivo deste estudo foi analisar a atividade espermicida do fucoidan, extraído da alga Fucus vesiculosus, e da ouabaína, em espermatozóides humanos in vitro. A metodologia envolveu a coleta de amostras seminais de voluntários de 18 a 45 anos, após aprovação do Comitê de Ética e Pesquisa sob registro Certificado de Apresentação de Apreciação Ética (CAAE) 79783124.5.0000.5060 que foram submetidas a tratamentos com controle negativo, controle positivo (SLS), com o agente fucoidan, oubaína e uma combinação de ambos. A motilidade e vitalidade dos espermatozóides foram avaliadas em dois tempos distintos (0 e 15 minutos) utilizando técnicas de análise seminal padronizadas pela Organização Mundial de Saúde. Os tratamentos aplicados reduziram significativamente a motilidade e vitalidade dos espermatozóides em comparação com o controle positivo (SLS). A combinação de fucoidan e ouabaína apresentou a maior redução da motilidade espermática, com uma diminuição de aproximadamente 28,3% na motilidade progressiva e 28,1% na vitalidade, sugerindo um efeito sinérgico entre os compostos. A análise estatística, utilizando os testes não paramétricos de Kruskal-Wallis e post hoc de Wilcoxon, confirmou a significância dessas reduções nos tempos T0 e T15. Além disso, a interação dos compostos com as espécies reativas de oxigênio (EROs) sugere um mecanismo de ação que compromete a integridade celular e a função espermática. Esses achados destacam o potencial do fucoidan e da ouabaína como agentes espermicidas eficazes, contribuindo para o desenvolvimento de métodos contraceptivos mais seguros e eficientes. No entanto, é necessário considerar os custos associados a cada tratamento e realizar mais pesquisas para confirmar essas hipóteses e explorar suas aplicações biotecnológicas futuras
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/19170
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectGlicoconjugados
dc.subjectMotilidade espermática
dc.subjectMétodos contraceptivos
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleBioprospecção do fucoidan e ouabaína: efeitos na motilidade e vitalidade espermática humana in vitro
dc.typemasterThesis
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