Prostanoids as friends, not foes: Further evidence from the interference by cycloxygenase-inhibitory drugs when inducing tolerance to experimental arthritigens in rats

Pharmacologists have generally been prejudiced against prostanoids, uncritically accepting their suppression as desirable therapy, especially for ‘quick-fix’ analgesia. This myopic perception for a long time ignored (a) the essentiality of prostanoid precursors in nutrition, (b) the physiological protective functions of natural prostaglandins (PGs) (vasculature, stomach, kidney), (c) resolution of inflammation after the expression of COX-2 and (d) increasing therapeutic use of either synthetic PGs (for erectile dysfunction, opthalmic disorders, inducing parturition, etc) or their natural precursors, e.g., ω3-rich polyunsaturated oils, to treat arthritis. Experimental studies in rats have indicated that prostaglandins (E series) are (i) useful, perhaps auto-regulators of established immunoreactivity and (ii) able to amplify (or even induce) anti-inflammatory activity with other agents. Furthermore, anti-prostanoid therapy (APT) can be arthritigenic!!, interfering with the acquisition of tolerance to some arthritigens. For patients with rheumatoid arthritis this additional side-effect of APT, barely recognised to date, may actually perpetuate their arthritis by impairing prostanoid-mediated remission processes. Hopefully, recent adverse publicity about COX-2 inhibitory drugs might stimulate serious re-assessment of some traditional anti-inflammatory therapies with low APT activity for the management of both acute pain (non-addictive cannabinoids, celery seed, etc.) and chronic inflammation, e.g., Lyprinol® (a mussel lipid extract).

Vasodilator-Stimulated Phosphoprotein (VASP)-dependent and -independent pathways regulate thrombin-induced activation of Rap1b in platelets

Background: Vasodilator-Stimulated Phosphoprotein (VASP) is involved in the inhibition of agonist-induced platelet aggregation by cyclic nucleotides and the adhesion of platelets to the vascular wall. αIIbβ3 is the main integrin responsible for platelet activation and Rap1b plays a key role in integrin signalling. We investigated whether VASP is involved in the regulation of Rap1b in platelets since VASP-null platelets exhibit augmented adhesion to endothelial cells in vivo.

Methods: Washed platelets from wild type and VASP-deficient mice were stimulated with thrombin, the purinergic receptors agonist ADP, or the thromboxane A2 receptor agonist U46619 and Rap1b activation was measured using the GST-RalGDS-RBD binding assay. Interaction of VASP and Crkl was investigated by co-immunoprecipitation, confocal microscopy, and pull-down assays using Crkl domains expressed as GST-fusion proteins.

Results: Surprisingly, we found that activation of Rap1b in response to thrombin, ADP, or U46619 was significantly reduced in platelets from VASP-null mice compared to platelets from wild type mice. However, inhibition of thrombin-induced activation of Rap1b by nitric oxide was similar in platelets from wild type and VASP-null mice indicating that the NO/cGMP/PKG pathway controls inhibition of Rap1b independently from VASP. To understand how VASP regulated Rap1b, we investigated association between VASP and the Crk-like protein (Crkl), an adapter protein which activates the Rap1b guanine nucleotide exchange factor C3G. We demonstrated the formation of a Crkl/VASP complex by showing that: 1) Crkl co-immunoprecipitated VASP from platelet lysates; 2) Crkl and VASP dynamically co-localized at actin-rich protrusions reminiscent of focal adhesions, filopodia, and lamellipodia upon platelet spreading on fibronectin; 3) recombinant VASP bound directly to the N-terminal SH3 domain of Crkl; 4) PKA-mediated VASP phosphorylation on Ser157 abrogated the binding of Crkl.

Conclusions: We identified Crkl as a novel protein interacting with VASP in platelets. We propose that the C3G/Crkl/VASP complex plays a role in the regulation of Rap1b and this explains, at least in part, the reduced agonist-induced activation of Rap1b in VASP-null platelets. In addition, the fact that PKA-dependent VASP phosphorylation abrogated its interaction with Crkl may provide, at least in part, a rationale for the PKA-dependent inhibition of Rap1b and platelet aggregation.

Persistent digital hyperthermia over a 48 h period does not induce laminitis in horses

Persistent digital hyperthermia, presumably due to vasodilation, occurs during the developmental and acute stages of insulin-induced laminitis. The objectives of this study were to determine if persistent digital hyperthermia is the principal pathogenic mechanism responsible for the development of laminitis. The potent vasodilator, ATP-MgCl 2 was infused continuously into the distal phalanx of the left forefoot of six Standardbred racehorses for 48h via intra-osseous infusion to promote persistent digital hyperthermia. The right forefoot was infused with saline solution and acted as an internal control. Clinical signs of lameness at the walk were not detected at 0h, 24h or 48h post-infusion. Mean±SE hoof wall temperatures of the left forefoot (29.4±0.25°C) were higher (P<0.05) than those on the right (27.5±0.38°C). Serum insulin (15.0±2.89μIU/mL) and blood glucose (5.4±0.22mM) concentrations remained unchanged during the experiment. Histopathological evidence of laminitis was not detected in any horse. The results demonstrated that digital vasodilation up to 30 °C for a period of 48. h does not trigger laminitis in the absence of hyperinsulinaemia. Thus, although digital hyperthermia may play a role in the pathogenesis of laminitis, it is not the sole mechanism involved.

COX-derived prostanoid pathways in gastrointestinal cancer development and progression : novel targets for prevention and intervention

Arachidonic acid metabolism through cyclooxygenase (COX) pathways leads to the generation of biologically active eicosanoids. Eicosanoid expression levels vary during development and progression of gastrointestinal (GI) malignancies. COX-2 is the major COX-isoform responsible for G.I. cancer development/progression. COX-2 expression increases during progression from a normal to cancerous state. Evidence from observational studies has demonstrated that chronic NSAID use reduces the risk of cancer development, while both incidence and risk of death due to G.I. cancers were significantly reduced by daily aspirin intake. A number of randomized controlled trials (APC trial, Prevention of Sporadic Adenomatous Polyps trial, APPROVe trial) have also shown a significant protective effect in patients receiving selective COX-2 inhibitors. However, chronic use of selective COX-2 inhibitors at high doses was associated with increased cardiovascular risk, while NSAIDs have also been associated with increased risk. More recently, downstream effectors of COX-signaling have been investigated in cancer development/progression. PGE 2, which binds to both EP and PPAR receptors, is the major prostanoid implicated in the carcinogenesis of G.I. cancers. The role of TXA 2 in G.I. cancers has also been examined, although further studies are required to uncover its role in carcinogenesis. Other prostanoids investigated include PGD 2 and its metabolite 15d-PGJ2, PGF 1α and PGI 2. Targeting these prostanoids in G.I. cancers has the promise of avoiding cardiovascular toxicity associated with chronic selective COX-2 inhibition, while maintaining anti-tumor reactivity.A progressive sequence from normal to pre-malignant to a malignant state has been identified in G.I. cancers. In this review, we will discuss the role of the COX-derived prostanoids in G.I. cancer development and progression. Targeting these downstream prostanoids for chemoprevention and/or treatment of G.I. cancers will also be discussed. Finally, we will highlight the latest pre-clinical technologies as well as avenues for future investigation in this highly topical research field. © 2011 Elsevier B.V.

The role of prostacyclin synthase and thromboxane synthase signaling in the development and progression of cancer

Prostacyclin synthase and thromboxane synthase signaling via arachidonic acid metabolism affects a number of tumor cell survival pathways such as cell proliferation, apoptosis, tumor cell invasion and metastasis, and angiogenesis. However, the effects of these respective synthases differ considerably with respect to the pathways described. While prostacyclin synthase is generally believed to be anti-tumor, a pro-carcinogenic role for thromboxane synthase has been demonstrated in a variety of cancers. The balance of oppositely-acting COX-derived prostanoids influences many processes throughout the body, such as blood pressure regulation, clotting, and inflammation. The PGI2/TXA2 ratio is of particular interest in-vivo, with the corresponding synthases shown to be differentially regulated in a variety of disease states. Pharmacological inhibition of thromboxane synthase has been shown to significantly inhibit tumor cell growth, invasion, metastasis and angiogenesis in a range of experimental models. In direct contrast, prostacyclin synthase overexpression has been shown to be chemopreventive in a murine model of the disease, suggesting that the expression and activity of this enzyme may protect against tumor development. In this review, we discuss the aberrant expression and known functions of both prostacyclin synthase and thromboxane synthase in cancer. We discuss the effects of these enzymes on a range of tumor cell survival pathways, such as tumor cell proliferation, induction of apoptosis, invasion and metastasis, and tumor cell angiogenesis. As downstream signaling pathways of these enzymes have also been implicated in cancer states, we examine the role of downstream effectors of PGIS and TXS activity in tumor growth and progression. Finally, we discuss current therapeutic strategies aimed at targeting these enzymes for the prevention/treatment of cancer. © 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

The role of the arachidonic acid pathway in NSCLC development and progression : novel approaches for therapeutic intervention

Arachidonic acid metabolism through cyclooxygenase (COX), lipoxygenase (LOX) and cytochrome P-450 epoxygenase (EPOX) pathways is responsible for the formation of biologically active eicosanoids, including prostanoids, leukotrienes, hydroxyeicosatetraenoic acid, epoxyeicosatrienoic acid and hydroperoxyeicosatetraenoic acids. Altered eicosanoid expression levels are commonly observed during tumour development and progression of a range of malignancies, including non-small cell lung cancer (NSCLC). Arachidonic acid-derived eicosanoids affect a range of biological phenomena to modulate tumour processes such as cell growth, survival, angiogenesis, cell adhesion, invasion and migration and metastatic potential. Numerous studies have demonstrated that eicosanoids modulate NSCLC development and progression, while targeting these pathways has generally been shown to inhibit tumour growth/progression. Modulation of these arachidonic acid-derived pathways for the prevention and/or treatment of NSCLC has been the subject of significant interest over the past number of years, with a number of clinical trials examining the potential of COX and LOX inhibitors in combination with traditional and novel molecular approaches. However, results from these trials have been largely disappointing. Furthermore, enthusiasm for the use of selective COX-2 inhibitors for cancer prevention/treatment waned, due to their association with adverse cardiovascular events in chemoprevention trials. While COX and LOX targeting may both retain promise for NSCLC prevention and/or treatment, there is an urgent need to understand the downstream signalling mechanisms through which these and other arachidonic acid-derived signalling pathways mediate their effects on tumourigenesis. This will allow for development of safer and potentially more effective strategies for NSCLC prevention and/or treatment. Chemoprevention studies with PGI2 analogues have demonstrated considerable promise, while binding to/signalling through PGE2 receptors have also been the subject of interest for NSCLC treatment. In this chapter, the role of the eicosanoid signalling pathways in non-small cell lung cancer will be discussed. In particular, the effect of the eicosanoids on tumour cell proliferation, their roles in induction of cell death, effects on angiogenesis, migration, invasion and their regulation of the immune response will be assessed, with signal transduction pathways involved in these processes also discussed. Finally, novel approaches targeting these arachidonic acid-derived eicosanoids (using pharmacological or natural agents) for chemoprevention and/or treatment of NSCLC will be outlined. Elucidating the molecular mechanisms underlying the effects of specific or general arachidonic acid pathway modulators may lead to the design of biologically and pharmacologically targeted therapeutic strategies for NSCLC prevention/treatment, which may be used alone or in combination with conventional therapies.

Age-related changes to adenosine in rat coronary resistance vessels

1. The vasodilator effects of adenosine receptor agonists, isoprenaline and histamine were examined in perfused heart preparations from young (4–6 weeks) and mature (12–20 weeks) rats. 2. Adenosine induced a biphasic concentration-dependent decrease in KCl (35 mM) raised coronary perfusion pressure in hearts from young and mature rats, suggesting the presence of both high- and low-affinity sites for adenosine receptors in the two age groups tested. In heart preparations from mature rats, vasodilator responses to adenosine were significantly reduced compared with responses observed in young rats. 3. Responses to 5′-N-ethylcarboxamidoadenosine (NECA) and 2-p-(2-carboxyethyl)phenethylamino-5′-N-ethylcarboxamidoadenosine hydrochloride (CGS-21680) were reduced in preparations from mature rats, whereas the vasodilator actions of N6-cyclopentyladenosine (CPA) and N6-2-(4-aminophenyl)ethyladenosine (APNEA) did not change with age. 4. The results presented in this study suggest that several adenosine receptor subtypes mediate vasodilator responses in the coronary circulation of the rat and that a reduction in response to adenosine with age may be due to changes in the high-affinity receptor site.

A via L-arginina-óxido nítrico em plaquetas de adolescente com obesidade e síndrome metabólica

A prevalência da obesidade e da síndrome metabólica (SM) vem aumentando dramaticamente em jovens e está se tornando um problema de saúde pública na maioria dos países desenvolvidos e em desenvolvimento. Tanto a obesidade quanto a SM aumentam o número de pacientes expostos ao risco de doença cardiovascular. Estudos recentes mostram que uma redução na biodisponipilidade de óxido nítrico (NO) é um dos principais fatores que contribui para a ação deletéria da insulina nos vasos de pacientes adultos com obesidade e SM. O NO, potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, tem como precursor o aminoácido catiônico L-arginina que é transportado para o interior das plaquetas através do carreador y+L. Uma família de enzimas denominadas NO sintases (NOS) catalisa a oxidação da L-arginina em NO e L-citrulina e é composta de três isoformas: neuronal (nNOS), induzível (iNOS) e endotelial (eNOS). Os objetivos principais do presente estudo são de investigar diferentes etapas da via L-arginina-NO em plaquetas associando agregação plaquetária, concentração plasmática de L-arginina, estresse oxidativo, marcadores metabólicos, hormonais, clínicos e inflamatórios em pacientes adolescentes com obesidade e SM. Foram incluídos no estudo trinta adolescentes, sendo dez com obesidade, dez com SM, e dez controles saudáveis pareados por idade, sexo e classificação de Tanner (controles: n= 10, 15.6 0.7 anos; obesos: n= 10, 15 0.9 anos; SM: n= 10, 14.9 0.8 anos). O transporte de L-arginina (pmol/109céls/min) através do sistema y+L estava diminuído nos pacientes com SM (18.4 3.8) e obesidade (20.8 4.7), comparados aos controles (52.3 14.8). Houve uma correlação positiva do influxo de L-arginina via sistema y+L com os níveis de HDL-Colesterol. Por outro lado, foi encontrada uma correlação negativa do influxo de L-arginina com os níveis de insulina, os índices Homa IR, relacionado a RI, Homa Beta, relacionado a função da célula beta e também com os índices de Leptina. Em relação a produção de NO, a obesidade e a SM não afetaram a atividade e expressão das enzimas NOS. A atividade da superóxido dismutase (SOD), através da mensuração da inibição da auto-oxidação da adrenalina, mostrou diferença significativa nas plaquetas de pacientes com obesidade (4235 613,2 nMol/mg de proteína), quando comparada aos controles (1011 123,6 nmol/mg de proteína) e SM (1713 267,7 nmol/mg de proteína). A nível sistêmico, foi também evidenciada uma ativação desta enzima anti-oxidante no soro de pacientes obesos, em relação aos controles. A peroxidação lipídica avaliada pelas substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) estava inalterada no soro dos pacientes e controles. Estes resultados sugerem que o transporte de L-arginina diminuído nas plaquetas de adolescentes obesos e com SM pode ser um marcador precoce de disfunção plaquetária. A alteração desta via correlaciona-se com a resistência à insulina e hiperinsulinemia. A contribuição deste estudo e de fatores que possam ser precocemente identificados pode diminuir o risco cardiovascular na vida adulta desta população de pacientes.

A via L-arginina-óxido nítrico no transtorno depressivo e sua associação com a função plaquetária e o estresse oxidativo

O transtorno depressivo (TD) é um fator de risco cardiovascular independente que apresenta elevada morbi-mortalidade. Recentes evidências sugerem a participação do óxido nítrico (NO), potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, na patogênese de doenças cardiovasculares e psiquiátricas. A síntese do NO ocorre através da conversão do aminoácido L-arginina em L-citrulina e NO, pela ação da enzima NO sintase (NOS). Esta tese aborda o papel da via L-arginina-NO em plaquetas de pacientes com TD e sua associação com a função plaquetária e estresse oxidativo. Para análise comportamental da depressão em modelo animal, foi utilizado o modelo de estresse pós-natal de separação única (SMU). Os animais foram divididos em quatro grupos para a realização do estudo: Grupo Controle Sedentário (GCS), Grupo Controle Exercício (GCE), Grupo SMU Sedentário (SMUS) e Grupo SMU Exercício (SMUE). O treinamento físico (TF) dos animais englobou 8 semanas, com duração de 30 minutos e uma velocidade de treinamento estabelecida pelo teste máximo (TE). Para o estudo em humanos, 10 pacientes com TD com score Hamilton: 201, (média de idade: 384anos), foram pareados com 10 indivíduos saudáveis (média de idade: 383anos). Os estudos em humanos e animais foram aprovados pelos Comitês de Ética: 1436 - CEP/HUPE e CEUA/047/2010, respectivamente. Foi mensurado em humanos e em animais: transporte de L-arginina, concentração GMPc, atividade das enzimas NOS e superóxido dismutase (SOD) em plaquetas e cortisol sistêmico. Experimentos realizados somente em humanos: expressão das enzimas NOS, arginase e guanilato ciclase através de Western Blotting. A agregação plaquetária foi induzida por colágeno e foi realizada análise sistêmica de proteína C-reativa, fibrinogênio e L-arginina. Para o tratamento estatístico utilizou-se três testes estatísticos para avaliar as diferenças das curvas de sobrevida: Kaplan-Meier, e os testes de Tarone-Ware e Peto-Prentice. Em humanos, houve uma redução do transporte de L-arginina, da atividade das enzimas NOS e SOD, e da concentração de GMPc em plaquetas, e nas concentrações plasmáticas de L-arginina no grupo com TD em relação ao grupo controle. Foi observado um aumento dos níveis plasmáticos de fibrinogênio no TD. Esses resultados demonstram uma inibição da via L-arginina-NO-GMPc e da enzima anti-oxidante SOD em pacientes com TD sem afetar a função plaquetária. Em relação ao TF, para o modelo animal, foram encontradas alterações iniciais quanto à distância percorrida e tempo de execução do TE entre os grupos controles e o grupos SMUs, apresentando estes últimos menores valores para o TE. Após 8 semanas de TF, verificou-se um maior influxo no transporte de L-arginina para o SMUE em comparação ao grupo SMUS. As diferenças observadas para o tempo e a distância percorrida no TE inicial entre os grupos controle e no modelo de estresse foram revertidas após as 8 semanas de TF, demonstrando o efeito benéfico do exercício físico na capacidade cardiorespiratória em modelos de depressão.

Estudo das alterações cardiovasculares e metabólicas em modelo experimental de programação metabólica: efeito de extrato da casca de uva Vitis vinífera

Estudos epidemiológicos e experimentais têm sugerido que fatores de risco cardiovasculares podem ser parcialmente atribuídos às influências do ambiente em que vive o indivíduo, e que a nutrição materna influencia na programação de alterações metabólicas e cardiovasculares no indivíduo adulto e que caracterizam a síndrome metabólica (SM). Em contrapartida, estudos prévios de nosso laboratório demonstram que o extrato da casca de uva Vitis labrusca (GSE) possui efeito vasodilatador, antihipertensivo e antioxidante. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento oral com GSE (200mg/kg/dia), sobre as alterações cardiovasculares e metabólicas e estresse oxidativo observados na prole adulta (fêmea e machos) com 3 e 6 meses, cujas mães foram submetidas a uma dieta rica em gordura (hiperlipídica) durante a lactação. Quatro grupos de ratas foram alimentados com dietas experimentais: controle (7% de gordura); controle + GSE (7% de gordura + GSE), hiperlipídica (24% de gordura); hiperlipídica + GSE (24% de gordura + GSE) durante a lactação. Após o desmame, todos os filhotes passaram a ser alimentados com uma dieta controle e foram sacrificados aos 3 ou 6 meses de idade. A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida por pletismografia de cauda e o efeito vasodilatador da acetilcolina (ACh) foi avaliado em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido. Foram avaliados o peso corporal, adiposidade (intra-abdominal e gonadal), níveis plasmáticos de colesterol total, triglicerídeos, glicose e insulina, e a resistência à insulina (RI) foi calculada pelo índice de HOMA IR. As expressões do IRS-1, Akt e GLUT-4 foram determinadas em músculo soleus. O dano oxidativo, níveis de nitritos e a atividade das enzimas antioxidantes: superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase foram dosados no plasma e homogenato de LAM. A PAS e tecido adiposo foram aumentados nas proles adultas de ambos os sexos e idades do grupo hiperlipídico e revertidos pelo tratamento com o GSE. A resposta vasodilatadora à ACh em LAM não foi diferente entre os grupos de ambos os sexos, mas foram reduzidas com o envelhecimento. Nas proles fêmeas e machos do grupo hiperlipídico também foram observados o aumento dos níveis de triglicerídeos, de glicose e RI em ambas as idades e foram reduzidos pelo GSE. No grupo hiperlipídico houve redução nas expressões de IRS-1, Akt e GLUT-4 e o GSE reverteu estas expressões. Os níveis plasmáticos de malondialdeído estavam aumentados e os níveis de nitrito diminuídos no grupo hiperlipídico, de ambos os sexos e idades e foram revertidos pelo GSE. As atividades das enzimas antioxidantes no plasma e no mesentério foram reduzidas no grupo hiperlipídico e restauradas pelo GSE. Em conclusão, O GSE parece proteger as proles fêmeas e machos, cujas mães foram expostas a uma dieta hiperlipídica durante a lactação, dos fatores de riscos cardiovasculares, proporcionando uma fonte alternativa nutricional para a prevenção da SM.

Hiperagregabilidade plaquetária e depressão: é o óxido nítrico o mensageiro comum?

A depressão é uma doença grave que vem se tornando mais prevalente na população mundial e no Brasil. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), é a quarta doença mais incapacitante e estima-se que em 2020 ocupe o segundo lugar, ficando atrás apenas das doenças cardiovasculares (DCV), que são a principal causa de morte no mundo. O Transtorno depressivo maior (TDM) se caracteriza por humor deprimido, tristeza intensa ou desânimo ou perda de interesse ou de prazer por quase todas as atividades por, pelo menos, duas semanas. Além disso, tem um elevado índice de mortalidade cardiovascular, e esta associação parece ser multifatorial e altamente complexa, e ainda não está completamente elucidada. Recentes estudos sugerem que a ocorrência de aterotrombose e eventos cardiovasculares no TDM está associada a uma diminuição na biodisponibilidade do óxido nítrico (NO), um potente vasodilatador, anti-agregante plaquetário e neurotransmissor. O NO é um gás formado a partir da L-arginina, pela ação da família de enzimas NO sintases (NOS), e vai ocasionar um aumento de guanosina monofosfato cíclica (GMPc), que é posteriormente degradada pelas fosfodiesterases (PDE). A L-arginina participa em outras vias além da produção de NO, como a arginase. O estresse oxidativo também tem uma participação no desenvolvimento dos transtornos psiquiátricos e nas DCV, e pode reduzir a meia-vida do NO. O objetivo deste estudo é investigar a via NO-GMPc, o ciclo da uréia, marcadores de estresse oxidativo e de inflamação em plaquetas e a sua associação com a função plaquetária no TDM. Participaram da pesquisa nove pacientes com diagnóstico de depressão leve a moderada do Serviço de Psicologia Aplicada (SPA/UERJ) e onze indivíduos saudáveis pareados por idade como controles. Este projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa do Hospital Universitário Pedro Ernesto (1436-CEP/HUPE). A agregação plaquetária, a expressão e atividade da arginase II, a expressão da PDE 5, marcadores de estresse oxidativo (níveis de TBARS, carbonilação de proteínas, expressão da NADPH oxidase e da glutationa peroxidase (GPx) e atividade desta e da catalase (CAT), ambas enzimas anti-oxidantes) nas plaquetas e no soro, e o fibrinogênio sistêmico foram investigados. No presente estudo observou-se um aumento da agregação plaquetária induzida por ADP em pacientes com TDM comparados aos controles. Uma ativação da arginase II em plaquetas sem qualquer alteração na sua expressão foi demonstrada em pacientes com TDM. Além disso, um aumento na carbonilação de proteínas e na expressão de GPx, de NADPH e de PDE5 foi observado em plaquetas de pacientes com TDM. A produção de TBARS, a atividade de GPx e CAT nas plaquetas e no soro não foram afetados pelo TDM. Não houve diferença nos níveis de fibrinogênio entre pacientes com TDM e controles. A ativação da arginase, somada ao estresse oxidativo, reduziria a biodisponibilidade de NO levando à disfunção plaquetária nos pacientes com TDM. O presente estudo acrescenta dados importantes para a compreensão dos mecanismos celulares envolvidos na relação TDM e DCV. Além disso, abre caminho para a utilização de novas ferramentas farmacológicas, como os antioxidantes, para o tratamento do TDM.

Avaliação do estrese oxidativo e da via L-arginina-óxido nítrico em plaquetas na gestação normal e na pré-eclâmpsia

A Pré-eclâmpsia (PE) é uma síndrome hipertensiva específica da gravidez, atualmente compreendida como uma doença sistêmica que cursa com inflamação, distúrbios da coagulação, desordens metabólicas, disfunção endotelial e desequilíbrio entre agentes vasoconstrictores e vasodilatadores. Contudo, a fisiopatologia da PE ainda não foi completamente elucidada. Este estudo investigou, em 51 gestantes, o estresse oxidativo, a via L-arginina-óxido nítrico e agregação plaquetária, na gestação normal (n=27) e na PE (n=24). Amostras de soro e plaquetas de gestantes normotensas e com PE, foram utilizadas para a medida de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), a carbonilação de proteínas, a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx), assim como a produção de óxido nítrico (NO) pela formação de nitrito. Nas plaquetas foram avaliados, também, o transporte de L-arginina, a atividade da óxido nítrico sintase (NOS) e a agregação plaquetária. Em amostras de plasma foram realizadas medidas da proteína C reativa ultra-sensível (PCRus) e do aminoácido L-arginina. Estes resultados demonstram que não há diferença nas medidas da proteína C reativa e da L-arginina entre gestantes normotensas e com PE. A formação de nitritos e a atividade das enzimas antioxidantes SOD, CAT e GPx se encontram reduzidas no soro de gestantes com PE, enquanto a medida de TBARS e a carbonilação de proteínas não foi diferente das gestantes normotensas. Em plaquetas, o transporte de L-arginina pelo sistema y+L está diminuído na PE, ao passo que, a atividade da NOS, a formação de nitrito e a agregação plaquetária não modificaram em relação a gestação normal. A carbonilação de proteínas está aumentada em plaquetas na PE e a atividade da CAT está reduzida. Concluiu-se, que a menor formação de nitrito no soro sugere uma menor produção de NO em pacientes com PE. Este dado correlaciona com uma redução da defesa antioxidante observada pela menor atividade das enzimas SOD, CAT, GPx que deve contribuir para uma maior inativação do NO. Apesar dos níveis plasmáticos normais de L-arginina na PE, o sistema de transporte via y+L está reduzido em plaquetas, o que pode estar associado em parte ao estresse oxidativo que contribui para alterações físicas e estruturais da membrana, podendo afetar o influxo do aminoácido. Apesar do transporte de L-arginina reduzido e do aumento do estresse oxidativo em plaquetas na PE, não houve alteração da atividade da NOS, da produção de NO e da agregação plaquetária, indicando que mecanismos compensatórios possam estar contribuindo para a manutenção da produção de NO e de sua função modulatória sobre a agregação

Papel do sistema renina-angiotensina e do desequilíbrio redox em modelo experimental de pré-eclâmpsia induzida por L-NAME

Pré-eclâmpsia (PE), uma síndrome sistêmica da gestação caracterizada por proteinúria e hipertensão, está associada a uma significativa mortalidade tanto materna quanto fetal. Eentretanto, sua fisiopatologia ainda não é totalmente compreendida. Apesar de um expressivo aumento da atividade do sistema renina-angiotensina (SRA) na gestação normal, a pressão arterial não aumenta. Além disso, a redução da pressão de perfusão intra-uterina promove um aumento na liberação de espécies reativas de oxigênio que podem contribuir para a hipertensão na gestação. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar o papel do SRA vascular, assim como, do estresse oxidativo plasmático, cardiorenal e placentário para a regulação cardiovascular materna em ratas normotensas e em modelo de PE induzida por L-NAME. Foi observado um aumento da pessão arterial em animais que receberal L-NAME. As ratas grávidas + L-NAME apresentaram um menor ganho de massa corporal durante a gestação, menor múmero de filhotes vivos, maior número de abortos, menor massa placentária total e fetos com menor massa corporal. Foi observada uma redução na resposta vasodilatadora induzida por acetilcolina (ACh) e angiotensina (Ang) II, aumento na resposta vasodilatadora induzida por nitroglicerina (NG) e aumento na resposta vasoconstritora induzida por fenilefrina (Phe) e Ang II em LAM de ratas grávida e não grávidas que receberam L-NAME. Não foi observada diferença na expressão dos receptores AT1 e AT2 e das enzimas ECA, ECA2 e eNOS. Foi observado um aumento na concentração plasmática de renina e bradicinina (BK) em ratas grávidas + L-NAME e uma redução na concentração de Ang 1-7. As ratas grávidas e grávidas + L-NAME apresentaram um aumento nos níveis séricos de estradiol. Os níveis de malondialdeído e carbonilação de proteínas estava aumentados e a atividade das enzimas antioxidantes SOD e GPx estavam reduzidas em ratas grávidas e não grávidas que receberam L-NAME. A atividade da CAT não apresentou diferença entre os grupos. Em conclusão, uma redução na vasodilatação induzida pela Ang II associada a um aumento da vasoconstrição promovida por este peptídeo, sugerem uma contribuição do SRA no desenvolvimento das complicações características da PE observadas no modelo experimental de PE induzido por L-NAME. Do mesmo modo, a peroxidação lipídica e oxidação de proteínas aumentadas, assim como, as atividades enzimáticas antioxidantes reduzidas sugerem a contribuição de uma defesa antioxidante comprometida e um dano oxidativo aumentado para o desenvolvimento da hipertensão e disfunção endotelial, aumento da mortalidade fetal e retardo do crescimento intra-uterino observados no modelo de PE estudado.

Efeito do tratamento com o extrato hidro-alcoólico do açaí (Euterpe oleracea Mart.) sobre as alterações cardiovasculares em ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

A hipertensão é uma das mais importantes causas de morte prematura no mundo. Estudos sobre a Euterpe oleracea Mart. (açaí), uma planta típica do Brasil e rica em polifenóis, têm mostrado grande potencial terapêutico contra a hipertensão, uma vez que seus benefícios podem ser associados às ações antioxidante, vasodilatadora e anti-hipertensiva. O rato espontaneamente hipertenso (SHR) é um modelo experimental utilizado para o estudo da hipertensão essencial. Neste estudo, investigamos o efeito do tratamento crônico do extrato hidroalcoólico do caroço de açaí (ASE) sobre a hipertensão de SHR. Animais SHR e Wistar receberam tratamento com ASE (200 mg/Kg/dia) na água de beber, ou veículo, desde 21 dias até 4 meses de idade e tiveram a pressão arterial sistólica (PAS) aferida por pletismografia de cauda. Os efeitos vasodilatadores da acetilcolina (ACh) e nitroglicerina (NG) foram estudados em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido e pré-contraído com norepinefrina. A atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), os níveis de malondialdeído (MDA), a carbonilação de proteínas e os níveis de nitrito foram avaliados em plasma, LAM, coração e rim por espectrofotometria. A expressão das proteínas SOD e eNOS foram avaliadas por western blot em LAM e as alterações vasculares pela espessura da túnica média em aorta. A PAS foi maior (p<0.05) nos animais SHR, e reduzida pelo tratamento com ASE. O efeito vasodilatador reduzido da ACh em SHR foi recuperado pelo ASE e o da NG não foi diferente entre os grupos. Não houve diferença nos níveis de glicose e insulina em SHR comparados aos controles. Entretanto, a insulina se apresentou reduzida no grupo SHR+ASE. O nível de renina foi maior nos SHR e normalizado pelo ASE (p<0.05). Os níveis de MDA não foram diferentes entre SHR e controles, entretanto o tratamento com ASE reduziu esses níveis em rim de SHR (p<0.05). Os níveis de carbonilação de proteínas foram maiores em amostras de rim e coração de SHR e o ASE reduziu o dano sobre proteínas (p<0.05), não tendo diferença em plasma e LAM. A atividade da SOD foi menor em amostras de rim nos animais SHR e aumentada pelo tratamento com ASE (p<0.05). Entretanto, a atividade aumentada da SOD em coração e LAM dos SHR, foi reduzida pelo tratamento com ASE, não havendo diferença em amostras de plasma. Não houve diferença na atividade da GPx em amostras de LAM e coração dos diferentes grupos, porém sua atividade foi aumentada em rim dos SHR, e o tratamento com ASE normalizou essa atividade. Em plasma, a atividade da GPx foi reduzida em SHR e aumentada pelo tratamento (p<0.05). A atividade da enzima CAT foi reduzida em plasma e rim de SHR e o ASE aumentou sua atividade. Não houve diferença em amostras de LAM, entretanto em amostras de coração o tratamento aumentou a atividade da CAT em SHR (p<0.05). Em amostras de plasma, coração e rim, não houve diferença nos níveis de nitrito entre os diferentes grupos, porém em amostras de LAM foram menores em SHR e SHR+ASE (p<0.05). A expressão das proteínas eNOS e SOD apresentaram-se aumentadas em SHR (p<0.05) sem alteração com o tratamento. Os SHR apresentaram um aumento na espessura da camada média da aorta que foi reduzido (p<0.05) pelo ASE. Este estudo demonstrou que o tratamento crônico com ASE em SHR reduziu a hipertensão, preveniu a disfunção endotelial e o remodelamento vascular. O aumento da defesa antioxidante e redução do dano oxidativo devem contribuir para os efeitos benéficos de ASE. Portanto, sugerimos que o ASE pode ser uma ferramenta importante para o tratamento das alterações cardiovasculares associadas à hipertensão essencial.