EFEITOS DO TRATAMENTO CRÔNICO COM ROSIGLITAZONA NA BIOSSÍNTESE DA TESTOSTERONA EM RATOS Luana Maria Mariz Gomes da Silva1, Aline Ferreira da Silva Mariano2, Cleiton Diniz Barros3, Maria do Carmo Alves de Lima4, Suely Lins Galdino5, Ivan da Rocha Pitta6, Maria Inês Wanderley7, Janaína de Albuquerque Couto8 Introdução A rosiglitazona corresponde a uma tiazolidina-2,4-diona (glitazona), utilizada na terapêutica como um hipoglicemiante oral no tratamento da diabetes mellitus tipo 2, visto que apresenta efeitos sob a sensibilização da insulina. Contudo, este tratamento tem provocado redução no nível de testosterona, comprometendo a funções deste hormônio [1,2]. Tendo em vista a ampla aplicação terapêutica deste fármaco, é de fundamental importância avaliar quais as conseqüências da sua utilização, evitando possíveis efeitos indesejáveis [3]. A rosiglitazona, assim como as demais tiazolidinonas, ao ocasionar a deficiência de andrógenos, pode inverter estes efeitos e promover a produção e ação dos adipócitos, com efeitos colaterais clínicos adversos [4]. A eficácia da rosiglitazona como agente hipoglicemiante deve-se ao seu mecanismo de ação como um agente agonista do receptor gama proliferador ativado do peroxissomo (PPAR-γ) [5]. Estes receptores nucleares são ligantes ativadores de fatores transcricionais que regulam diversas atividades biológicas desde a diferenciação e o desenvolvimento celular até o metabolismo dos lipídeos e a homeostase [6]. Ebora esteja comprovada a ação das tiazolidinonas sobre a biossíntese da testosterona, há uma escassa informação a respeito desta interferência na esteroidogênese testicular, o que justifica a pesquisa destes mecanismos, sendo estes mais seguros e providos de menos efeitos colaterais. Diante do exposto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a deficiência androgênica em modelos animais normais. Para isso avaliamos o efeito do tratamento crônico com a rosiglitazona sobre os níveis plasmáticos de testosterona (modelo in vivo) e sobre a produção testicular desse hormônio (modelo ex-vivo), utilizando ratos machos adultos normais. Material e métodos A. Modelo in vivo Para a realização do ensaio in vivo, utilizamos ratos Wistar (Rattus norvegicus) adultos, machos, pesando entre 250-300g. Os ratos foram previamente divididos em grupos de 06 animais, mantidos em gaiolas apropriadas, em sala climatizada, havendo 10 dias de adaptação antes do início dos experimentos. O grupo teste utilizou a rosiglitazona e o grupo controle utilizou o veículo. Os grupos foram tratados por um período de 15 dias, por via oral. Após o tratamento, os animais foram eutasianados, e em seguida, foi feita a coleta de sangue, o qual foi centrifugado para obtenção do plasma e estocado à – 20ºC para posterior análise por radioimunoensaio (RIE) usando kit comercial. ________________ 1. Aluna de graduação do Curso de Farmácia, Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Moraes do Rego, s/n, Cidade Universitária, Recife, PE, CEP 50770-901. E-mail: [email protected] 2. Aluna de Graduação do Curso de licenciatura em Ciências Biológicas, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Manoel de Medeiros s/n, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. Segundo Autor é Professor Adjunto do Departamento de Botânica, Instituto de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Av. Bento Gonçalves, 9500, prédio 43423, sala 209, Porto Alegre, RS, CEP 91501-970. 3. Aluno do Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas, Centro de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Moraes do Rego, s/n, Cidade Universitária, Recife, PE, CEP 50770-901. 4. Professora Adjunta do Departamento de Ciências Farmacêuticas, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Moraes do Rego, s/n, Cidade Universitária, Recife, PE, CEP 50770-901. 5. Professora Associada do Departamento de Antibióticos, Centro de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Moraes do Rego, s/n, Cidade Universitária, Recife, PE, CEP 50770-901. 6. Professor Associado do Departamento de Antibióticos, Centro de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Moraes do Rego, s/n, Cidade Universitária, Recife, PE, CEP 50770-901. 7. Professora Associada do Departamento de Fisiologia e Farmacologia, Centro de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Pernambuco, Av. Prof. Moraes do Rego, s/n, Cidade Universitária, Recife, PE, CEP 50770-901. 8. Professora Assistente do Departamento de Morfologia e Fisiologia Animal, Área de Bioquímica e Biofísica, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de Medeiros s/n. Dois Irmãos. Recife – PE. CEP 52171-900 Apoio financeiro: UFPE, UFRPE e CNPq. B. Modelo in vivo e ex vivo Os animais utilizados no ensaio in vivo, após serem eutasianados, tiveram os testículos e a vesícula seminal removidos. Dois tratados com a rosiglitazona e dois apenas com o veículo tiveram seus testículos cuidadosamente descapsulados e incubados em uma solução enzimática (2mL/testículo) contendo colagenase (0,5mg/mL), inibidor de tripsina (0,2mg/mL) e leupeptina (5µg/mL), todos dissolvidos em tampão fosfato-salina (PBS) (136,9 mM NaCl, 2,68 mM KCl, 8,1 mM Na2HPO4.7H2O, 1,47 mM KH2PO4) contendo albumina sérica bovina (BSA) (1mg/mL). O pH foi ajustado para 7,4 e a incubação teve duração de 20-30 minutos em um banho-maria a 34ºC, sob agitação de 100 ciclos/minuto até ocorrer a dispersão dos túbulos em uma massa homogênea. Em seguida, o tecido disperso foi imediatamente diluído à 50mL com PBS/BSA para diminuir o efeito da enzima, os túbulos seminíferos sedimentados durante 2 minutos e o sobrenadante foi filtrado através de malha de nylon (80µm). O filtrado foi centrifugado em tubos plásticos de 50mL a 150xg, 21ºC, durante 15 minutos. O sobrenadante foi descartado e as células sedimentadas foram ressuspendidas em M199/BSA contendo NaHCO3 (2,2 mg/mL) e BSA (1mg/mL), com o auxílio de uma pipeta plástica. Essa suspensão (5 mL) foi colocada cuidadosamente sobre o gradiente de Percoll (0 a 90%), realizando-se, em seguida, a centrifugação a 1.300xg durante 30 min a 21oC. A fração das células de Leydig (interface 43-68%) foi aspirada com seringa de plástico de 10 mL e lavada duas vezes em M199/BSA com M199. Em seguida, as células foram contadas utilizando uma câmara de Neubauer. O número de células a serem incubadas foi determinado previamente em 0,35 x 106células/0,5mL de meio de incubação. Em seguida, as células foram incubadas a 34ºC numa atmosfera de 95% de O2 e 5% de CO2 durante 3 horas em banho maria com agitação de 60 ciclos por minuto, com meio de cultura M199, com a rosiglitazona e o controle (1, 5, 10 e 100 µM) em condições basais e estimuladas com gonadotrofia coriônica humana (hCG)(1 mUI/mL). Após o término da incubação as células foram precipitadas por centrifugação (150xg por 15 min) a 4ºC, o sobrenadante coletado e armazenado a 20ºC para posterior dosagem de testosterona por RIE [7]. Em seguida, as células foram incubadas por 3 horas com os diferentes estímulos (hCG, dbcAPM) e precursores (22-hidroxi-colesterol e pregnenolona). testosterona estimulada no meio de incubação, a qual nos forneceu os resultados expressos na tabela 1. O tratamento com a rosiglitazona não alterou os níveis plasmáticos de testosterona. Os resultados do modelo ex-vivo foram expressos como ∆% do estimulado menos o basal e mostraram que a rosiglitazona inibe em 51,6 ± 1,7 % e 45,8 ± 0,9 % a produção de testosterona estimulada pela hCG e dbcAMP, respectivamente e em 59,8 ± 5,1 % induzida pelo 22(R)-hidroxi-colesterol, mas não afeta a secreção induzida pela pregnenolona. De acordo com os resultados,o tratamento crônico com a rosiglitazona inibe a produção de testosterona pelas células de Leydig. Sugerimos que esta inibição se dê por inibição da função da enzima P450 scc, visto que a produção de testosterona induzida pelo 22(R)hidroxicolesterol, que acessa diretamente a mitocôndria e é substrato para a P450 scc (enzima passo limitante no processo de esteroidogênese) foi reduzida em 59,8 ± 5,1 % pelo tratamento com a rosiglitazona, enquanto que a produção de testosterona induzida pela pregnenolona, que é o produto da reação catalisada pela P450 scc, não foi afetada pelo tratamento com a rosiglitasona. Agradecimentos Agradecemos a Universidade Federal de Pernambuco, a Universidade Federal Rural de Pernambuco e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico/CNPq. Referências [1] [2] [3] [4] [5] [6] Resultados e Discussão Por meio do modelo in vivo obtivemos as células de Leydig dos dois grupos de animais (controle e rosiglitazona). Conforme descrito na metodologia do modelo ex vivo, realizamos a leitura da dosagem de [7] INAN M., BASARAN U, DIKMEN D., KANTER M., YALCIN O., AYDOGDU N., TURAN, N. 2007 Rosiglitazone, an agonist of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma, prevents contralateral testicular ischaemia-reperfusion injury in prepubertal rats. Clin Exper Pharmacol Physiol, 34:457-461. MOURÃO, R.H., SILVA, T.G., SOARES, A.L.M., VIEIRA, E.S., SANTOS, J.N., LIMA, M.C.A., LIMA, V.L.M., GALDINO, S.L., BARBE, J., PITTA, I.R. 2005 Synthesis and biological activity of novel acridinylene and benzylidene thiazolidediones, European Journal of Medicinal Chemistry, 40:1129-1133. VIERHAPPER, P., NOWOOTNY, P., WALDAUSL. 2003 Reduced production rates of testosterone and diidrotestosterone in healtly men treated with rosiglitazone, Elsevier Science, 34:230-232. CARRUTHERS, M.; TRINICK, T.R.; JANKOWSKA, E. ; TRAISH, A.M. 2008 Are the adverse effects of glitazones linked to induced testosterone deficiency?, Cardiovascular Diabetology, 07:1-6. LENHARD, J.M. 2001 PPARγ/RXR as a molecular target for diabetes, Receptors Channels, 07:249-258. HOUSEKNECHT, K.L., COLE, B.M., STEELE, P.J. 2001 Peroxissome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) and its ligands: a review, Domestic animal endocrinology, 22: 1-23. WANDERLEY, M. I. & NEGRO-VILAR, A. 1996 Pretreatment with phorbolester and LHRH agonist reduces testosterone production and protein kinase C activity in rat Leydig cells challenged with PDBu and LHRH. Braz J Med Biol Res, 29:15571565. Tabela 1. Efeitos do tratamento crônico por vo com Rosiglitazona (5mg/Kg) durante 15 dias, sobre a secreção de testosterona induzida pelo hCG, dbcAMP, 22-OH-colesterol e pregnenolona. As células ( 0,35 x 106/ 0,5 mL) foram incubadas durante 3 horas. % estimulado pelo basal: diferença percentual (%) da produção de testosterona estimulada menos o basal do respectivo grupo. Os resultados representam a média EPM de determinações em triplicata. * p 0,01) em relação ao respectivo controle (ANOVA). Adições hCG (1 mIU/mL) Dibutiril cAMPb (1mM) 22-hidroxi-colesterol (10M) Pregnenolona (1M) % da testosterona Controle Rosiglitazona 2415120,7 1246,742,1 2296,755,6 1052,722,4 7702,3330,4 4605,3393,3 344591,1 3549200,2