Investigação dos efeitos da terapia com L-carnitina em modelo animal e em pacientes portadores de acidemia glutárica do tipo I

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Guerreiro, Gilian Batista Balbueno
• Orientador(a): Vargas, Carmen Regla
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Acidemia glutárica; Estresse oxidativo; L-carnitina
• Palavras-chave em Inglês: Glutaric aciduria type I; Glutaryl-CoA dehydrogenase; Oxidative stress; Inflammation; L-carnitine
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/201131

A acidemia glutárica tipo 1 (AG1) é uma doença hereditária do metabolismo dos aminoácidos lisina, hidroxilisina e triptofano, causada por uma deficiência da enzima glutaril-CoA desidrogenase, levando a um bloqueio nesta rota metabólica e ocasionando um acúmulo de ácidos glutárico (AG), 3-hidroxiglutárico e de seus conjugados com glicina e carnitina, especialmente a glutarilcarnitina (C5DC). O prognóstico dessa doença depende do diagnóstico precoce e instituição de um tratamento baseado suplementação L-carnitina (L-car). Vários estudos têm demonstrado o potencial antioxidante e anti-inflamatório da L-car em diversos erros inatos do metabolismo (EIM), inclusive em algumas acidemias orgânicas. Apesar disso, na AG1 esses efeitos ainda não foram avaliados. Assim, é importante que seja investigado o papel do estresse oxidativo e o perfil inflamatório na AG1 nos pacientes afetados e em modelo animal da doença, bem como estudar se o atual tratamento com L-car (100 mg/kg/dia) é capaz de proteger o organismo dos danos associados ao estresse oxidativo. Sendo assim, o presente trabalho tem por objetivo geral avaliar o dano oxidativo e os efeitos da L-car em pacientes portadores de AG1 e em modelo animal da doença, utilizando camundongos nocautes Gcdh-/-, avaliar o perfil inflamatório nos pacientes e, também, avaliar o efeito in vitro da L-car sobre o dano ao DNA induzido pelo ácido glutárico. No primeiro capítulo, foi observado um aumento significativo de AG e C5DC nos pacientes portadores de AG1, que também se mostraram deficientes em carnitina antes da suplementação. Isoprostanos (dano a lipídios), di-tirosina (dano a proteína), espécies urinárias de guaninas oxidadas (dano ao DNA) e, por último, níveis de espécies reativas do nitrogênio se mostraram significantemente aumentadas nos pacientes com a doença. Esses pacientes também apresentaram uma capacidade antioxidante reduzida. A suplementação com L-car induziu efeitos benéficos nesses processos reduzindo os níveis dos biomarcadores aumentados, bem como melhorando a capacidade antioxidante desses pacientes. O AG foi capaz de induzir o dano ao DNA in vitro em três diferentes concentrações. Testada também em três concentrações, a L-car foi capaz de prevenir in vitro esse dano, de maneira dose-dependente. Foi observado, também, um aumento nas citocinas pró-inflamatórias IL-6, IL-8, GM-CSF e TNF-α nos pacientes. Evidenciando seu papel antioxidante, a L-car foi correlacionada negativamente com os níveis de isoprostanos e positivamente com a capacidade antioxidante. No segundo capítulo, foi verificado em camundongos Gcdh-/- uma deficiência em carnitina, elevadas concentrações de C5DC e um aumento na produção de espécies reativas do oxigênio. Ainda, foi encontrado um aumento nos biomarcadores de lipoperoxidação e dano à proteínas no estriado cerebral, além de uma alteração nas enzimas antioxidantes SOD e GPx, em relação aos animais selvagens. Da mesma forma que nos pacientes, foi verificado um efeito benéfico da L-car frente a todas essas alterações em estriado cerebral neste modelo animal. Neste capítulo, DCFH (2-7-Dihidrodiclorofluoresceina) foi positivamente correlacionada com espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e negativamente com conteúdo de sulfidrilas e carnitina livre. Esta última, quantificada no sangue, foi negativamente correlacionada com C5DC. No terceiro e último capítulo desta tese, foram quantificados níveis plasmáticos de marcadores de neurodegeneração em pacientes AG1. Verificou-se que níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e catepsina-D estavam significativamente aumentadas em pacientes afetados pela AG1 e tratados com L-car em relação ao grupo controle. Verificou-se, também que os níveis de C5DC estavam significativamente aumentados nos pacientes. Finalmente, a catepsina-D foi positivamente correlacionada com níveis de C5DC. Desta forma, a L-car demonstrou ser útil no tratamento da AG1, não apenas por corrigir a deficiência secundária e induzir a excreção dos metabólitos tóxicos acumulados, mas também por prevenir o dano oxidativo, tanto a nível periférico em pacientes quanto a nível central em camundongos Gcdh-/-.