Investigação sobre os efeitos da administração intracerebral do ácido D-2-hidroxiglutárico sobre a homeostase redox e histopatologia em cérebro de ratos neonatos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Ribeiro, Rafael Teixeira
• Orientador(a): Wajner, Moacir
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Erros inatos do metabolismo; Sistema nervoso central; Ácidos orgânicos; Homeostase; Estresse oxidativo; Antioxidantes; Radicais livres
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/201577

A acidúria D-2-hidroxiglutárica (D-2-HGA) é uma doença neurometabólica primeiramente descrita por Chalmers e colaboradores, caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo tecidual e elevada excreção urinária do ácido D-2-hidróxiglutárico (D-2-HG). A nível molecular, a D2HGA pode ser causada por mutações no gene que codifica a enzima mitocondrial D-2-hidroxiglutarato desidrogenase (D-2-HGDH) levando a deficiência desta enzima ou por mutações específicas de ganho de função da isocitrato desidrogenase 2 (IDH2). As manifestações clínicas da D-2-HGA são majoritariamente neurológicas, tais como epilepsia, hipotonia e retardo no desenvolvimento mental e psicomotor. Esse erro inato do metabolismo apresenta dois fenótipos distintos: uma forma neonatal grave e com risco de vida e uma variante mais branda da doença. Visto que os mecanismos fisiopatogênicos responsáveis pelo dano ao SNC nos pacientes afetados por essa doença ainda não estão totalmente elucidados, o presente trabalho teve por objetivo investigar os efeitos ex vivo da administração intracerebroventricular (icv) do D-2HG a ratos Wistar neonatos sobre a homeostase redox e a imunohistopatologia nas principais estruturas cerebrais afetadas nos pacientes com D-2-HGA (estriado e córtex cerebral). Em alguns experimentos, os animais foram pré-tratados intraperitonealmente com o antioxidante melatonina ou com o antagonista de receptores glutamatérgico do tipo NMDA MK-801 uma hora antes da administração icv de D-2-HG. Inicialmente, avaliamos os efeitos do D-2-HG 6 horas após a administração icv sobre os parâmetros de homeostase redox. Os resultados mostraram que a administração de D-2-HG induziu lipoperoxidação, determinada pelo aumento significativo nos níveis de malondialdeído (MDA), em estriado e córtex cerebral dos animais neonatos. Também verificamos que o D-2-HG promoveu uma redução significativa do conteúdo de grupos sulfidrilas em estriado e aumento na formação de grupamentos carbonila no córtex cerebral, evidenciando dano oxidativo às proteínas em ambas as estruturas. Além disso, o metabólito aumentou a oxidação da 2’,7’ - diclorofluoresceína (DCFH) no córtex cerebral e estriado, o que, somado ao aumento nos níveis de nitratos e nitritos em cérebro total, sugere que o D-2-HG provocou um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio e de nitrogênio. Por outro lado, as concentrações de GSH foram diminuídas no córtex cerebral e as atividades das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) aumentadas, indicando um provável mecanismo compensatório com aumento da transcrição gênica secundário a elevação das espécies reativas. Demonstramos também que o dano oxidativo aos lipídeos e proteínas e o aumento da produção de espécies reativas induzido por D-2-HG foram prevenidos pelo pré-tratamento dos animais com melatonina e MK-801. Contudo, tanto a melatonina quanto o MK-801 não foram capazes de reverter o aumento provocado pelo D-2-HG na atividade da SOD e CAT observados no córtex cerebral. Finalmente, a avaliação morfológica do cérebro por meio da coloração por hematoxilina e eosina, 24 horas após a injeção icv de D-2-HG, revelou a presença de numerosos vacúolos e edema no córtex cerebral, com efeitos semelhantes, mas menos expressivos no estriado. Também observamos, 15 dias após a administração icv do metabólito, um aumento da proteína glial fibrilar ácida (GFAP), indicando a indução de astrogliose. Concluindo, presumimos que um comprometimento da homeostase redox, bem como a excitotoxicidade glutamatérgica possam estar associados às alterações histopatológicas observadas e contribuir, pelo menos em parte, para a neuropatologia encontrada nos pacientes afetados pela D-2-HGA.