ANÁLISE BIOQUÍMICA E MORFOLÓGICA DE TRÊS COMPOSTOS PRINCIPAIS DE BEBIDAS ENERGÉTICAS (GUARANÁ, CAFEÍNA E TAURINA) EM CÉLULAS SH SY5Y

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Análise bioquímica e morf
principais de bebidas energ
taurina) em cél
Priscilla Ambrosi1, Fares Zeidán-Chuliá1, Daniel Pens Gelain1, Matheus Augusto P
1 Centro de Estudos em Estresse Oxidativo, D
2 Departm
Troca de meio
(SFB 10%)
2,5 células/cm2
plaqueadas em meio
com SFB 10%
Experimentos
de 2 e 4 h
Dia1
Dia 1
Dia 2
Dia 2
Dia 3
Dia 3
24 h
MEV
MCF e testes bioqu
MCF
Meio com SFB 0% + Meio com SFB 0%
2 h
4 h
2 h
Experimentos
de 24 h
Bebidas energéticas são bebidas altamente cafeinadas cada vez mais populares entre adolescentes e adultos. A
essas bebidas geralmente possuem aminoácidos, vitaminas e diferentes compostos herbáceos (Fig 1). Apesar do c
de trabalhos avaliando os efeitos comportamentais e cognitivos dessas bebidas, pouco se sabe a respeito
bioquímicos e fisiológicos. O objetivo desse estudo é analisar os efeitos bioquímicos e morfológicos i
principais compostos de bebidas energéticas em células humanas semelhantes a neurônios, as células
modelo muito utilizado para pesquisa neurotoxicológica.
Células SH-SY5Y foram cultivadas em meio DMEM/F12 suplementado com soro fetal bovino (SFB) 10%, g
mg/ml) e fungizona (2,5 µg/ml) num incubador a 37 ºC, com CO2 5%. As células foram tratadas com 3-5 c
guaraná (Gua), cafeína (Caf) ou taurina (Tau), variando de 3,125 a 50,0, 0,125 a 2,0 e 1,0 a 16,0 mg/ml, resp
acordo com o desenho experimental abaixo. Após os tratamentos, a morfologia celular foi analisada por micro
contraste de fase (MCP) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A capacidade antioxidante não-enz
células tratadas foi avaliada por TRAP (Total Reactive Antioxidant Potential).
Tratamento com guarana (mg/ml) em meio com SFB 0%
MCF – 2h (400x) MEV – 4h (700 e 2000x)
Tratamento com cafeína (mg/ml) em meio com SFB
MCF – 2h (400x) MEV – 4h (700 e 2000x)
Controle
Gua 3,125 mg/ml
Gua 6,25 mg/ml
Gua 12,5 mg/ml
Gua 25 mg/ml
Gua 50 mg/ml
Tempo (min) Tempo (min)
%
 d
a
pr
od
uç
ão
de
 ra
di
ca
is
%
 d
a
A
SC
 
(e
m
re
la
çã
o
ao
co
nt
ro
le
)
Apoio:
Fig 2 – Morfologia das células SH-SY5Y após tratamento com Gua, Caf ou Tau. Setas indicam morfologi
transição mesênquima-epitélio. Cabeças de seta indicam variculosidades neuríticas. Asteriscos indicam zeiosis, u
representativas de 3 experimentos independentes.
Tratamento com guaraná (mg/ml) em meio com SFB 10%
MCF – 24 h (40x)
Tratamento com cafeína (mg/ml) em meio com SFB 
MCF – 24 h (40x)
Fig 3 – Capacidade antioxidante total não-enzimática (TRAP – Total reactive antioxidant potential) das c
numa taxa constante. O efeito do meio intracelular das células tratadas na quimioluminescência induzida pelos ra
(A,C) e 2 h (B,D). As barras representam média±SEM (n=5-10; 3 experimentos independentes). **p<0,01, ***p
teste post hoc de Dunnett).
A
C D
B
Controle
Caf 0,125 mg/ml
Caf 0,25 mg/ml
Caf 0,5 mg/ml
Caf 1 mg/ml
Caf 2 mg/ml
Tempo (min) Tempo (min)
%
 d
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od
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A
C D
B
fológica de três compostos 
géticas (guaraná, cafeína e 
ulas SH-SY5Y
Pasquali Bittencourt1, Guilherme Antônio Behr1,2 & José Claudio Fonseca Moreira1
Departmento de Bioquímica/ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil
ment of Psychiatry and Behavioral Neurosciences, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canadá
uímicos
tratamentos
Plantas Medicinais
Be
bi
da
En
er
gé
tic
a
Aminoácidos Outros
Guaraná
Paulinia cupana
Ginseng
Panax ginseng
Sarpagandha
Rauwolfia serpentina
Yohimbe
Pausinystalia yohimbe
Metilxantinas
Taninos
Saponinas
Catequinas
Epicatequinas
Outros
Saponinas
Outros
Yohimbina Yohimbina
Taurina L‐carnitina Cafeína Vitaminas B
Além de cafeína,
crescente número
dos seus efeitos
in vitro de três
s SH-SY5Y, um
entamicina (0,28
concentrações de
pectivamente, de
oscopia óptica de
zimática total das
Fig 1 – Ingredientes comuns de bebidas energéticas. Os compostos utilizados nesse trabalho
estão enfatizados em vermelho.
Tratamento com taurina (mg/ml) em meio com SFB 0%
MCF – 2h (400x) MEV– 4h (700 e 2000x)
B 0% Tratamento com Gua, Caf e/ou
Tau (mg/ml) em meio com SFB 
10%
MCF – 24h (400x)
Controle Gua 12,5 mg/ml
4
a tipo epitelial, o que sugere a ocorrência do programa celular de
uma característica comum do programa apoptótico. As imagens são
10% Tratamento com taurina (mg/ml) em meio com SFB 10%
MCF – 24 h (40x)
élulas tratadas com Gua, Caf ou Tau. AAPH gera radicais livres
adicais livres é medida como área sob a curva (ASC) durante 30 min
p<0,001; em comparação com controle (ANOVA de 1 via seguida do
Controle
Tau 1 mg/ml
Tau 2 mg/ml
Tau 4 mg/ml
Tau 8 mg/ml
Tau 16 mg/ml
Tempo (min) Tempo (min)
%
 d
a
pr
od
uç
ão
de
 ra
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ca
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%
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A
SC
 
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re
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ao
co
nt
ro
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)
A
C D
B
Caf 0,5 mg/ml Tau 4,0 mg/ml
Gua 12,5 + Caf 0,5 Gua 12,5 + Tau 4,0
Caf 0,5 + Tau 4,0 Gua + Caf + Tau
Zeiosis
Regressão
neurítica
TME
Alta capacidade
antioxidante
Zeiosis
Variculosidade
neurítica
Aparente
aumento no 
número e 
comprimento de 
neuritos.
Atenuou
regressão
neurítica
induzida por Gua
12,5 mg/ml
Gua
3,125 – 50,0
Caf
0,5 – 2,0
Tau
4,0
Fig 5 – Síntese dos efeitos de Gua, Caf e Tau (mg/ml) em células SH-SY5Y. Gua é um poderoso
antioxidante, que pode desregular a sinalização redox das células, levando à morte celular e a
modificações morfológicas relevantes, como regressão neurítica, variculosidades neuríticas e transição
mesênquima-epitélio. A Caf induz alguns dos efeitos vistos para o Gua e o co-tratamento de Tau é capaz
de atenuar a regressão neurítica induzida por Gua 12,5 mg/ml.
Fig 4 – Morfologia das células SH-
SY5Y após co-tratamento de Gua, Caf
e/ou Tau (mg/ml). A linha pontilhada
enfatiza a ocorrência de longos neuritos
no tratamento com Tau, o que é
diminuído do co-tratamento com Gua.
As imagens são representativas de 3
experimentos independentes.
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