Estudo da pentoxifilina sobre biomarcadores do estresse glico-oxidativo e da inflamação em camundongos submetidos ao modelo de obesidade e resistência à insulina - Inácio, Maiara Destro [UNESP] (2019)
A obesidade é considerada um problema de saúde pública devido a sua alta prevalência e incidência mundial, e está entre os principais fatores de risco para o desenvolvimento de resistência à insulina e diabetes mellitus tipo 2, ambos levando à hiperglicemia. A manutenção da hiperglicemia por longos períodos é responsável pelo desenvolvimento de complicações microvasculares e macrovasculares, desencadeadas principalmente pelo estresse glico-oxidativo, caracterizado pelo aumento na formação de produtos finais de glicação avançada (AGE). A pentoxifilina, um derivado de metilxantina que atua como um inibidor não-seletivo de fosfodiesterases, tem sido utilizada para o tratamento da claudicação intermitente. No entanto, estudos pré-clínicos indicam que a pentoxifilina é eficaz na promoção de melhorias na resistência à insulina e complicações associadas à obesidade. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do tratamento com pentoxifilina em camundongos submetidos ao modelo de obesidade e resistência à insulina, com ênfase nas alterações de parâmetros fisiometabólicos, biomarcadores do estresse glico-oxidativo e da inflamação. Camundongos machos C57BL-6J foram alimentados durante 14 semanas com dieta padrão (P; 3,85 kcal/g, 4% lipídeos) ou com dieta hiperlípidica/hipercalórica (HL; 5,40 kcal/g; 35% de lipídeos). A partir da 7ª semana foram iniciados os tratamentos diários (i.p.) com veículo (salina 0,85%; grupos P e HL) ou com pentoxifilina (50 mg/kg; grupo HPTX), durante as próximas 7 semanas. Peso corporal e ingestão alimentar foram monitorados semanalmente. Nas 12ª e 13ª semanas foram realizados o teste de tolerância à glicose oral (TTGO) e o teste de tolerância à insulina (ITT), respectivamente. Na 14ª semana, os animais foram anestesiados, e em seguida, metade dos animais de cada grupo recebeu insulina (3,8 U/kg, i.p) e a outra metade recebeu salina e, após 10 minutos dos respectivos estímulos, amostras de sangue foram coletadas por punção cardíaca (obtenção de plasma) e foram removidos, pesados e congelados os tecidos adiposos brancos, o tecido adiposo marrom interescapular (iTAM) e o músculo esquelético gastrocnemius para o estudo das alterações na fosforilação de AKT (Ser-473), bem como o fígado e rins para diversas análises: (i) marcadores bioquímicos plasmáticos; (ii) biomarcadores inflamatórios no soro e rim (TNF-α, IL-6 e MCP-1); (iii) hormônios no soro (insulina, leptina e resistina); (iv) atividades das enzimas antioxidantes, superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GSH-Px) em fígado e rim, e paraoxonase 1 (PON 1) no plasma; (v) estimativa dos AGEs fluorescentes e (vi) substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) em plasma, fígado e rim; (vii) conteúdo de triacilgliceróis no fígado e rim; (viii) nos rins foram realizadas análises histológicas e determinados os níveis proteicos do receptor de AGEs (RAGE), marcadores de apoptose (BAX e caspase-3), marcador de inflamação (NF-κB), componentes relacionados à detoxificação de AGEs (GLO 1 e AGE-R1), sensores metabólicos (PGC-1α e AMPK) e do fator de transcrição de enzimas antioxidantes (NRF 2); (ix) por fim, no iTAM foram analisados componentes do programa termogênico (PGC-1α, AMPK, NRF 2, SIRT 1, UCP 1) e do marcador de inflamação (NF-κB). Em comparação aos animais do grupo P, animais HL apresentaram: aumento no ganho de peso corporal e nas massas de tecidos adiposos, fígado e rim; aumento no conteúdo de triacilgliceróis no fígado e rim; aumento nos níveis de marcadores do estresse glico-oxidativo (TBARS e AGEs no plasma, fígado e rim); redução nas defesas antioxidantes endógenas (SOD, CAT, GSH-Px e PON 1); apresentaram intolerância à glicose, redução da sensibilidade à insulina e nos níveis de fosforilação de AKT estimulada por insulina nos tecidos adiposos e no músculo esquelético gastrocnemius; aumento nos níveis séricos de insulina, leptina, resistina, MCP-1 e TNF-α. Nos rins de animais HL, houve aumento na área glomerular; aumento nos níveis renais de MCP-1, TNF-α e IL-6; aumento nos níveis proteicos de RAGE, NF-κB, BAX e caspase-3 clivada; redução nos níveis proteicos de NRF 2, AGE-R1 e nos níveis proteicos/fosforilação de AMPK (Thr 172), mas não observou-se alteração em GLO 1. No iTAM de animais HL, houve diminuição nos níveis de SIRT 1 e nos níveis de fosforilação de AMPK, e aumento nos níveis de PGC-1α, UCP 1 e NF-κB, quando comparados aos animais do grupo P. Animais HPTX apresentaram menor ganho de peso corporal e menores massas dos tecidos adiposos, fígado e rim; redução no conteúdo de triacilgliceróis no fígado de rim; atenuação nas alterações morfológicas renais promovidas pela ingestão de dieta hiperlipídica; redução nos níveis dos biomarcadores do estresse glico-oxidativo (TBARS e AGEs no plasma, fígado e rim), bem como aumento nas atividades de enzimas antioxidantes (SOD, CAT, GSH-Px e PON 1). O tratamento com pentoxifilina melhorou a tolerância à glicose, aumentou a sensibilidade à insulina e os níveis de fosforilação de AKT estimulada por insulina nos tecidos adiposos e no músculo esquelético gastrocnemius, além de reduzir os níveis séricos de insulina e leptina. Avanços foram conquistados na compreensão das ações protetoras da pentoxifilina nos rins de animais alimentados com dieta hiperlipídica, incluindo a redução de biomarcadores inflamatórios (TNF-α, MCP-1 e IL-6) e nos níveis proteicos de RAGE, BAX, caspase-3 e NF-κB, e aumento nos níveis de fosforilação de AMPK (Thr 172); e em relação aos componentes de detoxificação de AGEs, animais HPTX apresentaram aumento nos níveis proteicos de GLO 1 e redução de AGE-R1. No iTAM de animais HPTX, houve o aumento nos níveis proteicos de componentes do programa termogênico (NRF 2, SIRT 1, UCP 1) e redução do NF-κB. Em conjunto, os achados deste estudo apresentam evidências pré-clínicas que podem futuramente contribuir para o reposicionamento da pentoxifilina como uma opção para o tratamento da obesidade, diabetes mellitus e complicações associadas, com ênfase nas complicações renais.