MARCADORES DE ESTRESSE OXIDATIVO EM MODELO DE SÍNDROME METABÓLICA INDUZIDA POR FRUTOSE EM RATOS TRATADOS COM MICROCÁPSULA DE QUERCETINA Ana Paula Michelin (Bolsista CNPq), Luciana Higachi, Décio Sabbatini Barbosa e-mail: [email protected] Universidade Estadual de Londrina/Departamento de Patologia, Análises Clínicas e Toxicológicas Ciências da Saúde - Farmácia Palavras-chave: frutose; estresse oxidativo; microcápsula de quercetina Resumo O aumento no número de indivíduos obesos e o consequente desenvolvimento da síndrome metabólica (SM) são problemas de saúde pública cada vez mais significativos. Comorbidades junto à obesidade são relacionadas com a mudança do estado redox e com aumento do estresse oxidativo no tecido adiposo. O consumo de flavonoides, como a quercetina (QT), tem potencial em atenuar a inflamação do tecido adiposo e a resistência à insulina em modelos experimentais de SM. Porém, sua utilização terapêutica é limitada devido a sua natureza hidrofóbica e instabilidade em meio fisiológico. Por isso, utilizam-se sistemas de micropartículas para melhorar a estabilidade do fármaco bem como sua biodisponibilidade. O objetivo deste trabalho foi verificar se existe uma potencialização dos efeitos benéficos da QT na forma microencapsulada (MCQT). As dosagens bioquímicas foram realizadas por metodologia automatizada enquanto que a capacidade antioxidante total (TRAP) foi avaliada por quimiluminescência. Os produtos avançados de oxidação proteica (AOPP) e subprodutos do óxido nítrico (NOx) foram realizados por espectrofotometria. Nesse estudo, não houve diferença significativa nos biomarcadores colesterol total, triacilgliceróis e LDL entre os grupos. Já o HDL encontrou-se significativamente diminuído no grupo ração frutose, tween 80 e QT livre em relação ao grupo ração padrão (GRP). Além disso, observou-se diferença significativa da glicose no grupo GRP comparado a todos os outros grupos. Não houve diferença significativa nos parâmetros TRAP, AOPP e NOx entre todos os grupos. Portanto, não foi possível observar a eficácia da QT e MCQT nos parâmetros citados acima. 1 Introdução e objetivo A síndrome metabólica (SM) caracteriza-se pela obesidade abdominal, hipertrigliceridemia, diminuição do HDL-colesterol, pressão arterial elevada e hiperglicemia de jejum. A SM é considerada um fator de risco para doenças vasculares e, portanto, em função de sua relevância clínica tornam-se importantes estudos sobre a mesma (KOTANI et al., 2015). Comorbidades junto à obesidade são relacionadas com a mudança do estado redox e com aumento do estresse oxidativo (EO) no tecido adiposo. O EO nos adipócitos desempenha um papel central no Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2) e resistência à insulina (RI). Portanto, a terapia antioxidante pode ser uma estratégia útil para a DM2 e outros estados de insulino-resistência (GAO et al., 2015). A quercetina (QT), (3,3',4',5,7-pentahidroxiflavona) é um flavonoide geralmente encontrado em legumes, frutas e folhas. A QT possui elevada atividade antioxidante. Entretanto a utilização deste polifenol no campo farmacêutico é limitada devido a sua natureza hidrofóbica e instabilidade no meio fisiológico (BAGAD; KHAN, 2015). Sistemas de micropartículas são utilizados para melhorar o perfil de liberação, assim como a biodisponibilidade de drogas orais (LAMA; GAMBARI, 2014). O objetivo deste estudo foi verificar se existe uma potencialização dos efeitos benéficos da QT na forma microencapsulada em um modelo animal (ratos) de indução de SM através do uso de frutose. Procedimentos metodológicos O estudo foi realizado com 60 ratos da linhagem Wistar, machos, com peso de 150g (+/-25g). Os animais foram mantidos em gaiolas individuais de polietileno, à temperatura de 22 ± 1°C e em ciclo claro/escuro de 12/12 horas, com água e alimento ad libitum. Os animais foram divididos em 6 grupos experimentais, com pelo menos 10 animais em cada: Grupo 1 – animais recebendo ração padrão para roedores (NUVILAB®) e salina por gavage, (GRP); Grupo 2 – animais recebendo ração de frutose e salina por gavage, (GRFR); Grupo 3 – animais recebendo ração de frutose e tratados com Tween 80 - 20% (veículo da quercetina) por gavage, (GTW); Grupo 4 – animais recebendo ração de frutose e tratados com quercetina livre por gavage na dose de 100mg/kg/dia, (GQTL); Grupo 5 – Animais recebendo ração de frutose tratados com microcápsula inerte por gavage, (GMCI); Grupo 6 – animais recebendo ração de frutose, tratados com microcápsulas de quercetina por gavage na dose de 100mg/kg/dia (GMCQT). Para a indução da SM, foi fornecida aos animais uma ração preparada com 66% de frutose durante 9 semanas. Concomitante a esta indução, os animais foram tratados, sempre por gavage. Ao término do tratamento, os 2 ratos foram anestesiados com tiopental 70mg/kg para a coleta de sangue por punção cardíaca destinada a avaliação dos parâmetros bioquímicos (perfil lipídico e glicemia) e de estresse oxidativo (capacidade antioxidante total (TRAP), subprodutos do óxido nítrico (NOx) e produtos avançados de oxidação proteica (AOPP). As dosagens bioquímicas foram realizadas utilizando metodologia automatizada; TRAP foi avaliada por quimiluminescência enquanto que as quantificações de AOPP e NOx foram realizadas por espectrofotometria. Este projeto foi submetido ao Comitê de Ética em Experimentação Animal da UEL e foi aprovado sob o processo CEUA n° 31855.2012.76. A estatística foi realizada por análise exploratória para verificação de distribuição normal através do teste de Shapiro-Wilk e homogeneidade de variância pelo teste de Levene de cada variável. Quando estas apresentaram distribuição normal e homogeneidade, foi utilizado ANOVA complementado pelo teste de Tukey. Estes dados foram descritos em forma de média e intervalo de confiança 95%. Para os dados que não apresentaram distribuição normal, foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis complementado pelo teste de Dunn. Neste caso, os resultados foram expressos em mediana indicando valores mínimo e máximo. Foi considerado significativo sempre que p < 0,05. Resultados e discussão Os parâmetros de EO, TRAP, AOPP e NOx não apresentaram diferenças significantes entre os grupos. O estudo de Porto et al. (2015), na qual a frutose foi administrada diluída em água, não encontrou modificação na produção de NOx entre dois grupos (controle e frutose), corroborando com nossos resultados. Em contrapartida, os níveis de AOPP foram significativamente aumentados no grupo frutose. Em relação aos parâmetros bioquímicos, no presente estudo não houve diferença significativa nos testes de colesterol total (CT), LDL-colesterol e triacílgliceróis (TG). Entretanto, observamos diferença significativa da glicose no grupo GRP comparado a todos os outros grupos. No estudo de Zhang et al. (2013), foi observado uma hiperlipidemia em ratos adultos tratados com solução de frutose e também demonstraram que QT 100mg melhorou efetivamente níveis de CT e TG. Em nosso estudo o HDL encontrou-se diminuído no GRFR, GTW e GQTL em relação ao GRP. Conclusão Embora a QT seja conhecida pelo seu potencial antioxidante em modelos utilizando a frutose na indução de parâmetros da SM, neste estudo não foi possível observar a eficácia da QT e MCQT nos parâmetros e concentração 3 citados acima. Por isso, novos estudos devem ser realizados com novas concentrações, a fim de verificar o potencial antioxidante da QT e da MCQT. Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pela concessão da bolsa, a Universidade Estadual de Londrina e a todos que colaboraram para a execução desde estudo. Referências BAGAD, Z.M.; KHAN, A. Poly(n-butylcyanoacrylate) nanoparticles for oral delivery of quercetin: preparation, characterization, and pharmacokinetics and biodistribution studies in Wistar rats. International Journal of Nanomedicine. v.10, p.3921–3935, 2015. GAO, M.; ZHAO, Z.; LV, P.; LI, Y.; GAO, J.; ZHANG, M.; ZHAO, B. Quantitative combination of natural anti-oxidants prevents metabolic syndrome by reducing oxidative stress Redox Biology. v.6, p.206–217, 2015. KOTANI, K.; SATOH-ASAHARA, N.;NAKAKUKI, T.; YAMAKAGE, H.; SHIMATSU, A.; TSUKAHARA, T. Association between metabolic syndrome and multiple lesions of intracranial atherothrombotic stroke: a hospital-based study . Cardiovascular Diabetology., v.14, p.108 2015. LAMA, P.L.; GAMBARI, R. Advanced progress of microencapsulation technologies: In vivo and in vitro models for studying oral and transdermal drug deliveries. Journal of Controlled Release. V.28, p.25–45, 2014. PORTO, M.L.; LÍRIO, L.M.; DIAS, A.T.; BATISTA, A.T.; CAMPAGNARO, B.P.; MILL, J.G.; MEYRELLES, S.S.; BALDO, M.P. Increased oxidative stress and apoptosis in peripheral blood mononuclear cells of fructose-fed rats, Toxicology in Vitro (2015). ZHANG, Q.; PAN, Y.; WANG, R. KANG, L.; XUE, Q.; WANG, X.; KONG, L. Quercetin inhibits AMPK/TXNIP activation and reduces inflammatory lesions to improve insulin signaling defect in the hypothalamus of high fructose-fed rats. Journal of Nutritional Biochemistry. Vol. 25, p.420-428, 2014. 4