13999 - Coltec

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE FARMACOLOGIA
Projeto de pesquisa: Avaliação das alterações cardíacas induzidas por dieta
rica em carboidratos refinados: participação do estresse oxidativo e fatores prófibróticos.
Orientador: prof. Dr. Stêfany Bruno de Assis Cau
Laboratório de Farmacologia Cardiovascular e da Inflamação – LAFACI
http://depto.icb.ufmg.br/dfar/index.php/laboratorio-de-farmacologia-cardiovascular-e-da-inflamacao-lafaci/
Resumo de Projeto de Pesquisa em
linguagem acessível para estudantes de
Ensino Médio, conforme exigência do
edital Programa Institucional de Iniciação
Científica Júnior – BIC JR/FAPEMIG,
EDITAL PRPq – 06/2016.
Janeiro
2017
Avaliação das alterações cardíacas induzidas por dieta rica em
carboidratos refinados: participação do estresse oxidativo e fatores prófibróticos.
1. O que este projeto pretende estudar?
As doenças cardiovasculares, como a hipertensão arterial, infarto do miocárdio,
insuficiência cardíaca, e outras, são as que mais matam pessoas no mundo e no
Brasil. As causas destas doenças são múltiplas e incluem fatores que não podem
ser modificados, como o histórico familiar. Existem também causas que podem
ser modificadas, associadas ao estilo de vida. Entre estas causas, há uma
associação entre o consumo excessivo de açúcares e mortes por doenças do
coração.
Você já deve ter ouvido muita discussão sobre dietas hipercalóricas e/ou ricas
em gorduras e o risco de doenças cardiovasculares. Entretanto, o que os estudos
têm mostrado nos últimos anos é que o açúcar é o maior inimigo da saúde do
coração. O que falta é entender de que forma o açúcar excessivo causa dano ao
aparelho cardiovascular.
Uma das maneiras que o açúcar em excesso pode causar mal ao coração é
por meio da produção de espécies reativas do oxigênio. Como o nome sugere,
espécies reativas do oxigênio são moléculas altamente reativas que, uma vez
formadas, destroem a estrutura de proteínas, lipídeos e material genético das
células, tornando-as disfuncionais. Este fenômeno é conhecido como estresse
oxidativo.
Outra possibilidade é que o açúcar ative enzimas que degradam a matriz
extracelular, que é a estrutura que envolve as células. Estas enzimas, chamadas
metaloproteases da matriz extracelular (MMPs), quando ativadas, favorecem a
formação de uma matriz mais rígida, rica na proteína colágeno, o que prejudica
o funcionamento do coração.
Assim, a hipótese que vamos estudar é a de que, ao alimentarmos
camundongos de laboratório com uma dieta rica em açúcares refinados, seus
corações ficarão hipertrofiados (maiores do que o normal), uma vez que haverá
aumento da produção de espécies reativas e ativação das MMPs no coração.
2. Como este estudo será desenvolvido?
O estudo será conduzido em camundongos (machos, da linhagem Balb/c). Serão
estudados dois grupos, para comparações: 1) submetidos à dieta padrão
(controle) ou 2) submetidos à dieta especial, rica em carboidratos por 2, 4 e 8
semanas. A dieta especial é constituída da dieta padrão para roedores (45%),
leite condensado (45%) e açúcar refinado (10%). Todos os animais serão
acompanhados quanto ao ganho de peso e medida da pressão arterial por
pletismografia (que em animais de laboratório é feita na cauda) semanalmente.
Ao final dos períodos, os animais serão submetidos à eutanásia, conforme
aprovado pelo Comissão Ética no Uso de Animais, CEUA (Protocolo número
193/2015), por meio de anestesia geral seguida da excisão rápida dos corações.
Os corações serão pesados e processados adequadamente para as análises.
As etapas de análises envolvem técnicas de histologia, bioquímica e biologia
molecular, mas simplificadamente serão descritas do seguinte modo:
- “Imortalização” dos corações em parafina ou resina de congelamento:
permite analisar a estrutura do tecido, diferenciando citoplasma e núcleo, e ainda
a fibrose, conforme a coloração usada;
- Ensaios in situ: consiste no uso de reagentes marcadores (anticorpos e
sondas) que, ao reagir com o tecido imortalizado, permitem a observação das
moléculas de interesse ao microscópio;
- Análises biomoleculares: são as técnicas de PCR quantitativo e western
blot, que permitem a identificação e quantificação do RNA mensageiro e das
proteínas de interesse, respectivamente.
3. Quais são os resultados esperados?
Nós observamos previamente que os corações dos animais alimentados com a
dieta especial, rica em açúcares, são mais pesados em relação ao dos animais
que comem a dieta padrão (controles). Espera-se que estes corações
apresentem-se hipertrofiados ao microscópio, isto é, com as paredes mais
espessas e o tamanho da câmara alterado.
Além disso, nos animais tratados com excesso de açúcar são esperadas
alterações nos corações como fibrose, aumento da produção local de espécies
reativas do oxigênio e das MMPs.
4. Qual a importância deste estudo?
Este estudo esclarecerá os efeitos prejudiciais específicos do açúcar sobre o
coração. Esta é uma vantagem dos estudos conduzidos em animais, que
permitem controlar as condições e eliminar fatores confundidores (diferença no
padrão alimentar, de sexo, raça, e etc.).
Principalmente, se confirmado o envolvimento do estresse oxidativo e das
MMPs sobre o dano cardíaco associado ao açúcar, estes se tornam alvos para
o desenvolvimento de medicamentos para o tratamento das doenças
cardiovasculares associadas ao excesso de açúcar.