Nome do Projeto
Efeitos da suplementação com ácido ascórbico em ratos machos e fêmeas induzidos à hipertensão arterial pulmonar com monocrotalina
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
14/09/2026 - 01/03/2028
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é caracterizada por vasoconstrição sustentada e remodelamento vascular pulmonar, culminando no aumento crônico da sobrecarga do ventrículo direito e na hipertrofia ventricular, a qual, eventualmente, progride para insuficiência cardíaca direita. Trata-se de uma doença de alta morbidade e mortalidade, na qual o estresse oxidativo agrava a disfunção endotelial, o remodelamento vascular pulmonar e a disfunção ventricular. Diante disto, o ácido ascórbico destaca-se como uma intervenção promissora e ainda não explorada para o tratamento da HAP, devido à sua atividade antioxidante e vasodilatadora. Dessa forma, o presente trabalho terá como objetivo avaliar o potencial terapêutico do ácido ascórbico sobre as alterações patológicas em um modelo animal de HAP induzida com monocrotalina. Após obtenção da aprovação pela Comissão de Ética no Uso de Animais, 72 ratos Wistar machos e fêmeas (1:1) serão divididos aleatoriamente entre quatro grupos (n = 18): o Grupo Controle receberá solução salina via intraperitoneal (i.p.) e água destilada via intragástrica; o Grupo Monocrotalina será tratado com monocrotalina i.p. (60 mg/kg) para indução de HAP e água destilada via intragástrica; o Grupo Ácido Ascórbico receberá salina via i.p. e ácido ascórbico via intragástrica (15 mg/kg); e o Grupo Monocrotalina e Ácido Ascórbico será tratado com monocrotalina i.p. (60 mg/kg) e ácido ascórbico via intragástrica (15 mg/kg). Sete dias após a injeção única de monocrotalina, será iniciada a administração do ácido ascórbico por 14 dias consecutivos. No 21º dia, os animais serão eutanasiados e artéria pulmonar será submetida à análise de reatividade vascular em banho de órgãos. Serão realizadas análises morfométricas do coração, pulmão e fígado, além de análises histológicas do ventrículo direito e do pulmão. Nas análises bioquímicas, serão avaliados parâmetros de estresse oxidativo no plasma, nos eritrócitos, no ventrículo direito, no pulmão e no fígado. Também será mensurada a concentração plasmática de ácido ascórbico. Acredita-se que esta pesquisa poderá demonstrar o potencial terapêutico do ácido ascórbico contra as alterações patológicas em um modelo experimental de HAP. Dessa forma, o ácido ascórbico poderia ser futuramente explorado como tratamento adjuvante da HAP, a fim de mitigar a morbidade e a mortalidade associadas à doença.

Objetivo Geral

Avaliar o potencial profilático do ácido ascórbico sobre as alterações redox, morfofuncionais e inflamatórias em um modelo animal de HAP induzida com monocrotalina.

Justificativa

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é desencadeada pela vasoconstrição sustentada e remodelamento vascular pulmonar, culminando no aumento crônico da sobrecarga do ventrículo direito e na hipertrofia ventricular, a qual, eventualmente, progride para insuficiência cardíaca direita. Além disso, é comum a presença de estresse oxidativo na HAP, o qual contribui para o avanço da doença (Belló-Klein et al., 2018; Gabrielli et al., 2011; Reis et al., 2013). Mesmo com a disponibilidade de terapias vasodilatadoras e antiproliferativas, a HAP é uma doença de elevada morbidade e mortalidade, com índices de óbito estimados de 8, 16 e 21% em 1, 2 e 3 anos, respectivamente, o que reforça a importância do estudo de novos tratamentos (Chang et al., 2022). Na realização de estudos pré-clínicos, a injeção de monocrotalina em ratos em dose única é uma forma simples, consistente e pouco invasiva de induzir a HAP (Krstic et al., 2024). Após metabolização hepática, a monocrotalina é convertida no metabólito tóxico desidromonocrotalina, o qual provoca danos aos vasos pulmonares, dando origem a uma síndrome análoga à HAP humana, sendo um modelo útil ao avanço do conhecimento científico sobre a doença (Gomez-Arroyo et al., 2012). O ácido ascórbico, também conhecido como vitamina C, é um micronutriente essencial na saúde humana com funções biológicas que incluem ação antioxidante, cofator da atividade de enzimas, contribuição ao funcionamento do sistema imune e participação no metabolismo da carnitina e das catecolaminas, além de desempenhar papéis importantes na biossíntese de colágeno e absorção do ferro dietético (Alberts et al., 2025). Em um experimento ex vivo, a incubação de anéis da aorta de ratos, coelhos e cobaias com ácido ascórbico aumentou a liberação do metabólito 6-oxo-prostaglandina F1α, um metabólito estável do vasodilatador prostaciclina (Beetens; Herman, 1983). Já em relação à via do vasodilatador óxido nítrico, a incubação de células aórticas endoteliais com ácido ascórbico aumentou a atividade enzimática da enzima óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e a bioatividade do óxido nítrico, efeito provavelmente associado ao aumento da concentração intracelular da tetraidrobiopterina (BH4), um cofator da eNOS (Huang et al., 2000). Em outro estudo, a incubação de anéis da aorta de ratos hipertensos com ácido ascórbico aumentou a capacidade de vasodilatação, resposta possivelmente relacionada à sua ação antioxidante (Ajay et al., 2006). Do ponto de vista epidemiológico, uma série de relato de casos demonstrou a associação da deficiência de vitamina C com o desenvolvimento de hipertensão pulmonar (Hemilä; Man, 2024). Entretanto, ainda não foi investigado se o ácido ascórbico poderia exercer efeito protetor diante da HAP na ausência da deficiência nutricional deste micronutriente. A inclusão de animais de ambos os sexos no presente estudo visa a mimetizar a população humana acometida pela HAP, visto que a doença atinge ambos os sexos (Global Burden of Disease, 2025). Em relação à dose de ácido ascórbico a ser administrada, um estudo demonstrou que a administração de 100 mg/kg de massa corporal de ácido ascórbico por 28 dias não provocou sinais de toxicidade renal em ratos; entretanto, houve elevação dos níveis séricos de creatinina a partir de 500 mg/kg e, na dose de 1000 mg/kg, verificou-se, adicionalmente, o aumento da concentração de ureia no soro (Ifenkwe; Ononuju, 2025). Nota-se que a dose selecionada para o estudo, de 15 mg/kg, corresponderia a 900 mg para um indivíduo com massa corporal de 60 kg, um valor inferior ao limite superior tolerável de ingestão diária (UL) para adultos (2.000 mg), sendo esta considerada uma dose segura (Cominetti; Cozzolino, 2023).

Metodologia

Serão utilizados 72 ratos Wistar machos e fêmeas, os quais serão divididos aleatoriamente entre os seguintes grupos experimentais, com 18 animais cada:
A. Grupo Controle (CTL): tratamento com injeção intraperitoneal (i.p.) única de salina e água destilada via intragástrica diariamente;
B. Grupo Monocrotalina (MCT): tratamento com injeção i.p. única de monocrotalina (60 mg/kg) para indução de hipertensão arterial pulmonar (HAP) e água destilada via intragástrica diariamente;
C. Grupo Ácido Ascórbico (AA): tratamento com injeção intraperitoneal (i.p.) única de salina e administração intragástrica diária de ácido ascórbico (15 mg/kg);
D. Grupo Monocrotalina e Ácido Ascórbico (MCT + AA): tratamento com injeção i.p. única de monocrotalina (60 mg/kg) para indução de HAP e administração intragástrica diária de ácido ascórbico (15 mg/kg).

Durante todo o protocolo experimental, os animais receberão água e dieta padrão para roedores ad libitum, sendo a ingestão de ração e de água quantificadas a cada três dias, por meio da diferença entre a porção ofertada e a quantidade restante. Também serão oferecidos continuamente rolos de papel higiênico e caixas de ovos como forma de enriquecimento ambiental, a fim de proporcionar maior bem-estar animal. Além disso, os animais serão pesados a cada três dias e o comprimento naso-anal será aferido no último dia do protocolo experimental. Para a realização de tal medida, após a anestesia e previamente à eutanásia, a distância entre as narinas e o ânus será mensurada utilizando-se uma fita métrica inextensível (Macêdo et al., 2021). Após um período de aclimatação de sete dias, os animais serão imobilizados por meio da contenção da pele do dorso e receberão injeção de monocrotalina via i.p. em dose única de 60 mg/kg da massa corporal para indução de HAP (Farahman; Hill; Singal, 2004). Sete dias após, será iniciada a administração intragástrica do ácido ascórbico diluído em água destilada, na dose de 15 mg/kg, procedimento que será realizado por 21 dias consecutivos. No 28º dia, os animais receberão analgesia pré-operatória com Tramadol via subcutânea (50 mg/kg) e serão anestesiados com cetamina (90 mg/kg) e xilazina (10 mg/kg) via i.p. para a realização de laparotomia. Após confirmação de plano anestésico adequado, por ausência de reflexo de retirada do membro posterior, os animais serão posicionados em decúbito dorsal e submetidos à tricotomia e antissepsia da região abdominal com solução de álcool 70%. Em seguida, será efetuada laparotomia por incisão mediana na parede abdominal para acesso à cavidade abdominal. Com auxílio de algodão, os órgãos viscerais serão cuidadosamente afastados para a direita para expor a veia cava inferior. Na sequência, a veia cava inferior será puncionada para a coleta terminal por exsanguinação até cessação do fluxo sanguíneo sob anestesia profunda. Como método secundário para confirmação da morte, será realizada a decapitação em guilhotina manual. Estes procedimentos serão realizados em ambiente isolado, o qual será higienizado após a morte de cada animal. Após, serão coletados a artéria pulmonar, o coração, os pulmões, o fígado e as tíbias.
Após a retirada dos átrios e separação dos ventrículos, os índices de hipertrofia do ventrículo direito serão estimados pela razão entre a massa do ventrículo direito (mg) e três diferentes valores, são eles, a massa corporal total (g), o comprimento médio das tíbias (mm) e a massa do ventrículo esquerdo + septo interventricular (mg) (Türck, 2019). Além disso, a proporção entre a massa dos pulmões e do fígado e a massa corporal total serão considerados como índices de congestão dos órgãos (Lüdke et al., 2010). Em condições patológicas que provocam a perda de peso, como a HAP induzida por monocrotalina, a razão entre a massa do VD e o comprimento da tíbia avalia a hipertrofia ventricular direita com maior precisão do que a razão VD/massa corporal, visto que o comprimento da tíbia não é afetado por oscilações ponderais (Türck et al., 2022; Yin et al., 1982).
As amostras do ventrículo direito (n = 9/grupo), do pulmão esquerdo (n = 18/grupo) e do fígado (n = 18/grupo) serão homogeneizadas, centrifugadas e o sobrenadante será analisado quanto à atividade das enzimas SOD (Marklund; Marklund, 1974) e CAT (Aebi, 1984), concentração de sulfidrilas (Aksenov; Markesbery, 2001) e níveis de TBARS (Ohkawa; Ohishi; Yagi, 1979).
Nas análises histológicas, as lâminas produzidas a partir do pulmão direito (n = 18/grupo) serão utilizadas para análise do infiltrado inflamatório do pulmão, mensuração da espessura das arteríolas pulmonares (Zimmer, 2020) e deposição intersticial de colágeno (Bruce et al., 2015; Li et al., 2013). Nas lâminas do coração, o ventrículo direito (n = 9/grupo) será analisado quanto à presença de infiltrado inflamatório, área de secção transversal de cardiomiócitos (Zimmer, 2020) e deposição intersticial de colágeno (Bruce et al., 2015; Li et al., 2013).
No período entre a injeção de monocrotalina até a eutanásia, os animais serão observados quanto à presença de possíveis sinais de insuficiência cardíaca, incluindo dispneia, cianose e letargia (Zimmer et al., 2020). Será estabelecido um ponto final humanitário a partir de uma escala de desconforto para animais injetados com monocrotalina, a qual foi proposta por Hardziyenka et al. (2006) e adaptada por Muzio et al. (2025). A partir da injeção de monocrotalina, será calculado um índice de desconforto a partir dos critérios de perda de peso, dispneia, cianose e letargia, os quais serão classificados como ausentes (0), moderadamente presentes (1), obviamente presentes (2), sendo a perda de peso considerada obviamente presente quando superior a 30 g em uma semana ou superior a 15 g em quatro dias. Os animais serão eutanasiados quando a soma total atingir 7 pontos.

Indicadores, Metas e Resultados

Acredita-se que esta pesquisa poderá demonstrar o potencial profilático do ácido ascórbico contra as alterações redox, morfofuncionais e/ou inflamatórias induzidas pelo modelo experimental de hipertensão arterial pulmonar (HAP). Dessa forma, a suplementação com ácido ascórbico poderia ser futuramente explorada como tratamento adjuvante da HAP, a fim de mitigar a morbidade e a mortalidade associadas à doença.
Os resultados do presente projeto serão divulgados à comunidade acadêmica por meio da apresentação em eventos científicos e da publicação de artigo em periódico científico. Soma-se aos impactos científicos da presente pesquisa a formação de profissional com qualificação para atuar em atividades de pesquisa em Nutrição, com ênfase na área de Nutrição Experimental.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ELEN ZAMBERLAN SECCON
PAULO CAVALHEIRO SCHENKEL1

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