EFEITOS AGUDOS DA EXPOSIÇÃO in vitro AO FERRO (II)
SOBRE A FUNÇÃO ENDOTELIAL DE AORTA DE RATOS
Nome: ANDERSON RAMIRO RANGEL CARNELLI
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 06/04/2023
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| LEONARDO DOS SANTOS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ALESSANDRA SIMAO PADILHA | Examinador Interno |
| LEONARDO DOS SANTOS | Orientador |
| VINÍCIUS BERMOND MARQUES | Examinador Externo |
Resumo: INTRODUÇÃO: Apesar de ser um mineral essencial para a homeostase, aumentos
excessivos no ganho de ferro no nosso organismo cursa com risco de intoxicação ou
sobrecarga, visto que não há processos reguláveis para sua excreção. A intoxicação
por via oral, principalmente entre crianças por ingestão acidental; ou por via parenteral,
em decorrência de infusões com altas doses, têm taxas elevadas de morbimortalidade.
Em excesso, o ferro livre pode danificar órgãos e sistemas, em especial o
cardiovascular. Atualmente é bem sabido que não somente a sobrecarga crônica de
ferro, mas também a incubação aguda de tecido miocárdico de ratos ao íon ferroso
(Fe2+) cursa com disfunção contrátil do músculo cardíaco. Além disso, vários estudos
também sugerem uma vasculopatia importante em roedores cronicamente
sobrecarregados com ferro, relacionada ao intenso estresse oxidativo gerado. Nesse
sentido, é preciso aprimorar a investigação dos efeitos agudos desse metal sobre a
vasculatura, pois ainda não foram adequadamente identificados. Assim, devido à
vasculopatia já descrita nos modelos de exposição crônica in vivo, e ao seu potencial
oxidativo, nossa hipótese é que a exposição in vitro de segmentos aórticos ao Fe2+
seja capaz de alterar a estrutura e função endotelial no seu papel modulatório sobre o
tônus vascular. OBJETIVO: Avaliar se a exposição in vitro a altas concentrações de
Fe2+ produz alterações morfofuncionais no endotélio vascular de segmentos aórticos de
ratos. MATERIAL E MÉTODOS: Foram utilizados anéis isolados de artéria aorta de
ratos Wistar machos (250-350g), nos quais foi avaliada a reatividade vascular à
fenilefrina após incubação com solução nutriente padrão ou adicionada de sulfato
ferroso (FeSO4 10, 25, 100, 250, e 1000 μM) por 30 minutos. Em outro conjunto de
experimentos, foram avaliadas as respostas vasodilatadoras à acetilcolina ou a um
doador de óxido nítrico, o nitroprussiato de sódio em anéis previamente pré-contraídos
com fenilefrina; além da análise do papel do endotélio nos efeitos do Fe2+ 100 e 1000
μM sobre a reatividade vascular, pela lesão mecânica da camada íntima. Ademais,
alguns segmentos com endotélio íntegro foram incubados previamente com um inibidor
da sintase de óxido nítrico; um inibidor da ciclooxigenase; um varredor de radical
hidroxila OH ou uma inativadora do peróxido de hidrogênio (L-NAME, indometacina,
DMSO e catalase, respectivamente). Finalmente, amostras de segmentos aórticos
também foram analisadas por microscopia eletrônica por varredura e espectroscopia
por energia dispersiva para avaliação da morfologia e mapeamento elementar da
superfície endotelial; além da extração do tecido vascular para análise de produtos de
oxidação avançada de proteínas (AOPP) e do principal produto de peroxidação lipídica,
malondialdeído (MDA). RESULTADOS: A exposição ao Fe2+ aumentou a reatividade
vascular à fenilefrina após 30 minutos, a partir de 25 μM, sendo mais significativos os
efeitos quando a exposição foi nas concentrações de 100, 250 e 1000 μM. Por essa
razão, a fim de simplificar os estudos seguintes, somente foram utilizadas as
concentrações de 100 e 1000 μM incubadas por 30 minutos. Nas curvas de ACh,
concentrações de Fe2+ 100 e Fe 1000 μM, tiveram uma menor resposta vasodilatadora
enquanto na presença de NPS não houve diferença na vasodilatação independente do
endotélio, inferindo que o prejuízo na modulação está relacionado a função endotelial.
A retirada do endotélio e a incubação com L-NAME aumentaram a resposta
vasoconstrictora em todos os anéis. Porém, a magnitude desse aumento foi menor
naqueles expostos ao Fe2+
, corroborando a redução na modulação endotelial e
sugerindo menor participação do óxido nítrico, confirmada com DAF que indicou
biodisponibilidade de NO reduzida nas incubações com ferro. Na presença de
indometacina, a vasoconstrição dos anéis incubados com Fe2+ 1000 μM reduziu,
sugerindo papel da via AA-COX para a hipercontratilidade em altas concentrações de
Fe2+
. Nas incubações prévias com catalase e DMSO, houve diminuição da resposta
contrátil dos segmentos expostos ao Fe2+, indicando também um papel das espécies
reativas do oxigênio (EROs) nesse efeito. Apesar disso, não houve diferença
significativa no AOPP ou MDA nos anéis incubados com Fe2+, sugerindo que, apesar do
efeito sobre a reatividade vascular, o aumento de EROs aos 30 minutos deve ocorrer
em níveis ainda incapazes de serem detectados pelas técnicas utilizadas e que não
causam danos suficiente. A espectroscopia de microanálise qualitativa evidenciou baixa
ou nenhuma presença de ferro no grupo controle, enquanto os grupos incubados com
Fe2+ apresentaram um aumento considerável. CONCLUSÃO: A incubação in vitro
com Fe2+ foi suficiente para causar danos nas células endoteliais de maneira
concentração-dependente, acarretando em prejuízo na modulação endotelial. Os
mecanismos parecem estar relacionados à exacerbação de vias contráteis derivadas da
COX, e diminuição da biodisponibilidade de NO em associação a produção de EROs.
