Efeitos do extrato de mirtilo em modelo de hipertensão arterial pulmonar induzida por monocrotalina

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Turck, Patrick
• Orientador(a): Araújo, Alex Sander da Rosa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hipertensão pulmonar; Monocrotalina; Mirtilo; Extratos vegetais; Antioxidantes; Estresse oxidativo
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/206517

Introdução: A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença caracterizada por disfunção endotelial progressiva e remodelamento vascular, levando ao aumento da resistência vascular pulmonar e à insuficiência do ventrículo direito (VD). Diversos elementos contribuem para a sua fisiopatologia, como o desequilíbrio entre vasodilatadores e vasoconstritores, maior ativação simpática e, como um dos elementos centrais, o estabelecimento do quadro de estresse oxidativo. Nesse contexto, o uso de antioxidantes naturais pode auxiliar a restaurar a homeostase redox e proteger os tecidos diretamente afetados na patologia, pulmões e VD. Assim, o mirtilo (blueberry - BB), um dos alimentos com maior capacidade antioxidante e tendo apresentado benefícios em outras condições patológicas, surge como uma alternativa de intervenção na HAP. Objetivos: Esse trabalho teve como finalidade avaliar os efeitos do extrato de mirtilo sobre os pulmões e VD em um modelo in vivo de HAP induzida por monocrotalina, verificando sua atuação sobre parâmetros morfo-funcionais, bem como sua modulação do estado redox. Além disso, para avaliar o papel do extrato sobre possíveis vias envolvidas nas alterações do equilíbrio redox e na morte/sobrevivência de cardiomiócitos do VD, o desenvolvimento de um modelo in vitro de lesão de cardiomiócitos induzida por noradrenalina também foi alvo desse estudo. Material e Métodos: Ratos Wistar machos (200 ± 20 gramas, n = 72) foram divididos em oito grupos: Grupo Controle (CTR); Grupo Controle BB 50 mg/kg/dia (CTR BB50); Grupo Controle BB 100 mg/kg/dia (CTR BB100); Grupo Controle BB 200 mg/kg/dia (CTR BB200); Grupo Monocrotalina (MCT); Grupo Monocrotalina BB 50 mg/kg/dia (MCT BB50); Grupo Monocrotalina BB 100 mg/kg/dia (MCT BB100) e Grupo Monocrotalina BB 200 mg/kg/dia (MCT BB200). A HAP foi induzida por dose única de monocrotalina (60 mg / kg, intraperitoneal). Os animais receberam extrato de mirtilo oralmente, por gavagem, nas doses de 50, 100 e 200 mg/kg/dia. O tratamento com extrato de mirtilo durou 5 semanas (2 semanas anterior à indução por MCT e 3 semanas pós-indução). Ao 35º dia do protocolo experimental, os animais foram submetidos às análises morfométricas, ecocardiográficas e hemodinâmicas. Em seguida, os animais sofreram eutanásia, com coleta dos pulmões e coração para posteriores avaliações bioquímicas do equilíbrio redox. Cardiomiócitos (células H9c2) foram cultivados em quatro condições: meio de cultura com ausência de noradrenalina (NE) e extrato de mirtilo (BBE): grupo Controle; meio na presença de 50 μg/ml de extrato de mirtilo: grupo BBE; meio na presença de 100 μM de noradrenalina: grupo NE; e meio na presença de 50 μg/ml de extrato de mirtilo e 100 μM de noradrenalina: grupo BBE+NE. Foram avaliadas a viabilidade celular, a ativação de caspases, o nível de estresse oxidativo e a expressão proteica de enzimas antioxidantes e proteínas sinalizadoras de vias redox e de morte/sobrevivência. Resultados: O tratamento com extrato de mirtilo levou à melhora de parâmetros funcionais afetados pela HAP: aumentou a razão E/A pelo fluxo da tricúspide, a razão AT/ET pelo fluxo da artéria pulmonar, o TAPSE e o débito cardíaco do VD, ao passo que reduziu os diâmetros finais diastólico e sistólico do VD. A intervenção com o extrato também promoveu melhoras hemodinâmicas, evidenciadas pela atenuação dos valores das pressões sistólica do VD e média da artéria pulmonar, bem como reduziu a derivada pressão/tempo de contratilidade do VD. Essas alterações benéficas do extrato parecem ter sido consequência da retomada do equilíbrio redox. No tecido pulmonar, o tratamento diminuiu a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), reduziu a atividade de NADPH oxidases e a expressão da enzima xantina oxidase, reduziu o dano oxidativo a lipídios, levou ao aumento da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx) e elevou o conteúdo de sulfidrilas. Além disso, o extrato retomou a expressão do fator 2 relacionado ao fator nuclear eritróide 2 (Nrf2) e diminuiu a razão da expressão proteica dos receptores de endotelina ETA/ETB. A intervenção com o mirtilo diminui a hipertrofia do VD, avaliada pelos índices de massa do VD/massa corporal, massa do VD/massa do ventrículo esquerdo e massa do VD/comprimento da tíbia. De forma semelhante à descrita para o tecido pulmonar, o extrato de mirtilo gerou retomada do equilíbrio redox no VD, ao ocasionar diminuição da atividade de NADPH oxidases, redução da lipoperoxidação e estimular maior atividade da enzima catalase. Os efeitos do extrato de mirtilo, quando avaliados sobre cardiomiócitos cultivados na presença de noradrenalina, incluem aumento da viabilidade celular e diminuição da atividade e expressão de caspases. Esses resultados foram associados à prevenção do quadro de estresse oxidativo induzido por noradrenalina, uma vez que verificamos diminuição da produção de EROs, da expressão da isoforma Nox2 das NADPH oxidases e do marcador de oxidação de ácidos graxos 4-hidroxinonenal (4-HNE). Também observamos aumento das expressões das enzimas SOD, GPx e catalase quando do tratamento com o extrato. Em relação às vias de sinalização, a noradrenalina levou ao aumento da expressão da proteína quinase B (Akt), Forkhead box O3a (FoxO3a) e da proteína quinase alfa ativada por AMP (AMPKα), bem como à diminuição da expressão proteica do transdutor de sinal e ativador da transcrição 3 (STAT3). O extrato atenuou o aumento da expressão de Akt, aumentou ainda mais a expressão FoxO3a e restaurou a expressão de STAT3. Além disso, extrato aumentou a expressão das proteínas mTOR e p70S6. Conclusão: O presente estudo demonstrou que o tratamento com o extrato de mirtilo na HAP promove benefícios morfométricos, funcionais e hemodinâmicos cardiopulmonares. Particularmente, esses efeitos estão relacionados com a melhora do estado redox no tecido pulmonar e VD. O extrato de mirtilo ocasiona alterações positivas no equilíbrio redox através de sua atuação sobre diferentes vias de sinalização, que envolvem também a regulação de mecanismos de morte e sobrevivência celular de cardiomiócitos. Assim, o extrato de mirtilo surge como uma possível intervenção dietoterápica no tratamento da HAP.