Nome do Projeto
Avaliação dos efeitos do extrato de Bauhinia forficata link em parâmetros de estresse oxidativo e sistema colinérgico em ratos com diabetes mellitus tipo 2
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/04/2022 - 31/03/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
A Diabetes Mellitus (DM) é uma doença crônica caracterizada por hiperglicemia, onde ocorrem defeitos na secreção ou na ação da insulina, produzida pelas células β pancreáticas. Potenciais mecanismos de agravamento da patologia envolvem alterações no equilíbrio oxidativo do organismo e no sistema colinérgico. No primeiro, o aumento na produção de radicais livres leva a disfunções celulares importantes; os portadores apresentam deficiências na produção de antioxidantes e ocorre prejuízo às células β, já que estas dispõem de baixa concentração de antioxidantes e o excesso de radicais livres dificulta a ação e secreção de insulina. Já o sistema colinérgico atua como uma importante via modulatória, associada ao mecanismo de doenças que apresentam inflamação aguda ou crônica; a Acetilcolinesterase, enzima responsável pela hidrólise de acetilcolina, é um importante marcador da função colinérgica com papel relevante no Sistema Nervoso Central e na regulação da função imune e a Butirilcolinesterase, enzima relacionada aos processos inflamatórios, é um importante marcador prognóstico de doença. Pacientes diabéticos sem controle adequado sofrem de hiperglicemia crônica, podendo ter como consequência lesões na microcirculação com redução da qualidade de vida e aumento da morbimortalidade pelo risco aumentado de acidente vascular cerebral, infarto do miocárdio e doença vascular periférica. Assim, o tratamento para controle da DM é de fundamental importância, sendo que produtos de origem natural vem ganhando relevância na tentativa de se encontrar adjuvantes de tratamentos farmacológicos. Dessa forma, o estudo tem o objetivo de verificar o potencial do extrato de Bauhinia forficata link no tratamento de DM tipo 2 em ratos Wistar. Os animais serão divididos em 9 grupos experimentais (n = 10): controle; controle Bauhinia forficata link (Bf) 200mg/Kg; controle Bf 400mg/Kg; DM, DM + Metformina; DM + Bf 200mg/Kg e DM + Bf 400mg/Kg, DM + Metformina + Bf 200mg/Kg, DM + Metformina +Bf 400mg/Kg. Serão avaliados os efeitos do extrato em parâmetros de estresse oxidativo; atividade das enzimas antioxidantes; dosagens de glicemia, insulina, perfil lipídico e avaliação de peso corporal; atividade da enzima acetilcolinesterase em linfócitos e sangue total e expressão em linfócitos; e a atividade da enzima butirilcolinesterase em soro com o intuito de elucidar os mecanismos envolvidos no potencial terapêutico da planta na DM.
Objetivo Geral
O estudo tem o objetivo de verificar o potencial do extrato de Bauhinia forficata link no tratamento de diabetes mellitus tipo 2 em ratos Wistar e avaliar os possíveis mecanismos envolvidos.
Justificativa
Segundo a Sociedade Brasileira de Diabetes, há mais de 13 milhões de pessoas vivendo com DM no Brasil, o que representa 6,9% da população nacional. Contudo, embora seja uma doença bastante conhecida e presente em uma grande parte da população brasileira, o custo da aquisição de alguns medicamentos usados no controle da doença faz com que estes produtos sejam inacessíveis para a população com menor poder aquisitivo, tornando importante a busca de alternativas mais baratas e que possam ser adquiridas pela população carente, de forma segura e efetiva, fazendo com que estudos com plantas medicinais devam ser incentivados (TONELLI, C.A.; 2019).
O tratamento farmacológico mais recomendado para a DM tipo 2, em monoterapia ou em combinação, na atualidade é a Metformina, medicamento da classe das biguanidas que em tecidos periféricos aumenta a sensibilidade à insulina, sem aumentar sua secreção, inibe a produção de glicose pelo fígado e induz a oxidação de ácidos graxos (CHAKRABORTY et al., 2010 e ANDUJAR-PLATA et al., 2012). Contudo, embora na DM tipo 2 o tratamento inicial geralmente seja feito com um antiabético de uso oral, com o passar dos anos não é incomum a introdução de outros medicamentos e mesmo da insulina (TONELLI, C.A., 2019; TRUS, 2018). Isso pode ocorrer quando os pacientes não alteram seus hábitos de vida, ou mesmo, por não responderem de maneira adequada à terapia utilizada, não obtendo os resultados esperados e mantendo seus índices glicêmicos ainda elevados. Dessa forma, muitos passam a necessitar de ajustes de dose durante o tratamento, fazendo uso de doses elevadas de insulina, que se administradas de maneira incorreta podem agravar o quadro clínico do paciente, levando inclusive à morte (ROQUE, et al.; 2018). Assim, o uso de plantas medicinais ou de medicamentos fitoterápicos como suplemento ao tratamento, apesar de também demandarem cuidados poderia ser uma opção para evitar esses agravos à saúde e que, se bem utilizados, podem auxiliar no controle adequado da glicemia e assim, da DM ao longo do tempo, tendo em vista que nem sempre, somente com a terapia atual em uso no mercado, há controle adequado da glicemia.
Nesse sentido também é importante estabelecer e entender a atuação da planta sobre o estresse oxidativo, tendo em vista que este é fundamental no mecanismo da doença, agravando as comorbidades e dessa forma prejudicando a qualidade de vida dos pacientes, levando a um risco importante de morbimortalidade. Da mesma forma, devido ao carácter de estado inflamatório crônico da DM, que pode levar a um mau funcionamento tecidual, é importante determinar a influência do extrato no sistema colinérgico, através da determinação da ação da acetilcolina, por se tratar de uma molécula sinalizadora extracelular e da acetilcolinesterasse e butirilcolinesterase, responsáveis pela degradação da acetilcolina. Assim, conhecer os mecanismos envolvidos na atuação da Bauhinia forficata no DM poderá auxiliar em um melhor entendimento sobre seu uso e suas reais indicações, promovendo melhoras no tratamento e controle glicêmico e consequentemente na qualidade de vida de milhares de pessoas acometidas pela doença.
O tratamento farmacológico mais recomendado para a DM tipo 2, em monoterapia ou em combinação, na atualidade é a Metformina, medicamento da classe das biguanidas que em tecidos periféricos aumenta a sensibilidade à insulina, sem aumentar sua secreção, inibe a produção de glicose pelo fígado e induz a oxidação de ácidos graxos (CHAKRABORTY et al., 2010 e ANDUJAR-PLATA et al., 2012). Contudo, embora na DM tipo 2 o tratamento inicial geralmente seja feito com um antiabético de uso oral, com o passar dos anos não é incomum a introdução de outros medicamentos e mesmo da insulina (TONELLI, C.A., 2019; TRUS, 2018). Isso pode ocorrer quando os pacientes não alteram seus hábitos de vida, ou mesmo, por não responderem de maneira adequada à terapia utilizada, não obtendo os resultados esperados e mantendo seus índices glicêmicos ainda elevados. Dessa forma, muitos passam a necessitar de ajustes de dose durante o tratamento, fazendo uso de doses elevadas de insulina, que se administradas de maneira incorreta podem agravar o quadro clínico do paciente, levando inclusive à morte (ROQUE, et al.; 2018). Assim, o uso de plantas medicinais ou de medicamentos fitoterápicos como suplemento ao tratamento, apesar de também demandarem cuidados poderia ser uma opção para evitar esses agravos à saúde e que, se bem utilizados, podem auxiliar no controle adequado da glicemia e assim, da DM ao longo do tempo, tendo em vista que nem sempre, somente com a terapia atual em uso no mercado, há controle adequado da glicemia.
Nesse sentido também é importante estabelecer e entender a atuação da planta sobre o estresse oxidativo, tendo em vista que este é fundamental no mecanismo da doença, agravando as comorbidades e dessa forma prejudicando a qualidade de vida dos pacientes, levando a um risco importante de morbimortalidade. Da mesma forma, devido ao carácter de estado inflamatório crônico da DM, que pode levar a um mau funcionamento tecidual, é importante determinar a influência do extrato no sistema colinérgico, através da determinação da ação da acetilcolina, por se tratar de uma molécula sinalizadora extracelular e da acetilcolinesterasse e butirilcolinesterase, responsáveis pela degradação da acetilcolina. Assim, conhecer os mecanismos envolvidos na atuação da Bauhinia forficata no DM poderá auxiliar em um melhor entendimento sobre seu uso e suas reais indicações, promovendo melhoras no tratamento e controle glicêmico e consequentemente na qualidade de vida de milhares de pessoas acometidas pela doença.
Metodologia
Serão utilizados ratos Wistar machos adultos, provenientes do Biotério Central da UFPel. Os animais serão divididos em 9 grupos experimentais: 1) controle; 2) controle Bf 200mg/Kg; 3) controle Bf 400mg/Kg; 4) DM; 5) DM + Metformina; 6) DM + Bf 200mg/Kg; 7) DM + Bf 400mg/Kg; 8) DM + Metformina + Bf 200mg/Kg; 9) DM + Metformina +Bf 400mg/Kg;
A DM será induzida com STZ, uma nitrosureia, em baixa dosagem (35mg/kg), administrado via IP, duas semanas após o início da administração de uma dieta de alta densidade energética, preparada pela equipe a partir da dieta controle, contendo 58% de gordura, 25% de proteínas e 17% de carboidratos. Os ratos que consumirem dieta controle receberão somente o veículo por via IP. A combinação da dieta hiperlipídica tem o objetivo de produzir resistência à insulina e baixa dose de STZ, causando a disfunção inicial das células beta e, posteriormente, a hiperglicemia.
Após 72 horas da indução, a glicemia será determinada através de glicosímetro, com os animais em jejum de 4 horas. Os animais que apresentarem glicemia de jejum superior a 250 mg/dL serão considerados diabéticos e utilizados para o experimento.
O extrato será preparado através das folhas da Bauhinia forficata link, que serão coletadas, secas em estufa, trituradas até a obtenção de um pó e armazenadas. O processo de extração das folhas de Bauhinia forficata link será realizado utilizando o método de infusão aquosa. O tratamento ocorrerá diariamente, por 4 semanas, através de gavagem, por via oral. No 31º dia de tratamento os animais serão eutanasiados e serão coletados os materiais para a realização das análises. Para a análise do perfil oxidativo serão determinados os níveis de espécies reativas de oxigênio, de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), da carbonilação de proteínas, de tióis totais (TSH) e tióis não proteicos (NPSH), a atividade das enzimas Superóxido dismutase, Catalase e Glutationa Peroxidase. Além disso serão realizadas dosagens de glicemia e perfil lipídico, insulina e avaliações de peso. Os linfócitos periféricos serão separados e neles serão avaliados a atividade da acetilcolinesterase (AChE) e da enzima butirilcolinesterase (BChE). Serão determinadas a desidade da AChE e receptores colinérgicos em linfócitos, córtex cerebral e hipocampo por Western blot. O conteúdo proteico das amostras será determinado de acordo com Bradford (1976) para ensaio de atividade enzimática e pelo kit de BCA para o ensaio de Western Blot, ambos utilizando albumina de soro como padrão. Após a coleta de dados os resultados serão submetidos a ensaio de normalidade e sendo a distribuição normal os dados serão avaliados por análise de variância (ANOVA) de duas vias seguida pelo teste post hoc adequado. Os resultados serão considerados significativos quando P ≤ 0,05.
A DM será induzida com STZ, uma nitrosureia, em baixa dosagem (35mg/kg), administrado via IP, duas semanas após o início da administração de uma dieta de alta densidade energética, preparada pela equipe a partir da dieta controle, contendo 58% de gordura, 25% de proteínas e 17% de carboidratos. Os ratos que consumirem dieta controle receberão somente o veículo por via IP. A combinação da dieta hiperlipídica tem o objetivo de produzir resistência à insulina e baixa dose de STZ, causando a disfunção inicial das células beta e, posteriormente, a hiperglicemia.
Após 72 horas da indução, a glicemia será determinada através de glicosímetro, com os animais em jejum de 4 horas. Os animais que apresentarem glicemia de jejum superior a 250 mg/dL serão considerados diabéticos e utilizados para o experimento.
O extrato será preparado através das folhas da Bauhinia forficata link, que serão coletadas, secas em estufa, trituradas até a obtenção de um pó e armazenadas. O processo de extração das folhas de Bauhinia forficata link será realizado utilizando o método de infusão aquosa. O tratamento ocorrerá diariamente, por 4 semanas, através de gavagem, por via oral. No 31º dia de tratamento os animais serão eutanasiados e serão coletados os materiais para a realização das análises. Para a análise do perfil oxidativo serão determinados os níveis de espécies reativas de oxigênio, de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), da carbonilação de proteínas, de tióis totais (TSH) e tióis não proteicos (NPSH), a atividade das enzimas Superóxido dismutase, Catalase e Glutationa Peroxidase. Além disso serão realizadas dosagens de glicemia e perfil lipídico, insulina e avaliações de peso. Os linfócitos periféricos serão separados e neles serão avaliados a atividade da acetilcolinesterase (AChE) e da enzima butirilcolinesterase (BChE). Serão determinadas a desidade da AChE e receptores colinérgicos em linfócitos, córtex cerebral e hipocampo por Western blot. O conteúdo proteico das amostras será determinado de acordo com Bradford (1976) para ensaio de atividade enzimática e pelo kit de BCA para o ensaio de Western Blot, ambos utilizando albumina de soro como padrão. Após a coleta de dados os resultados serão submetidos a ensaio de normalidade e sendo a distribuição normal os dados serão avaliados por análise de variância (ANOVA) de duas vias seguida pelo teste post hoc adequado. Os resultados serão considerados significativos quando P ≤ 0,05.
Indicadores, Metas e Resultados
Espera-se contribuir para a comprovação da efetividade do extrato de Bauhinia forficata Link no tratamento da DM, bem como o entendimento do mecanismo de ação do mesmo para controle da glicemia, assim como sua atuação sobre o estresse oxidativo e perfil inflamatório, sugerindo uma nova opção fitoterápica para melhor controle dos parâmetros bioquímicos associados ao diabetes. Também espera-se contribuir para o desenvolvimento da pesquisa na universidade, tendo como indicadores a publicação de artigos científicos em periódicos internacionais, além de realizar a divulgação dos resultados em congressos locais, nacionais e internacionais e também em linguagem de fácil entendimento para a sociedade em geral e portadores de diabetes mellitus e profissionais da área da saúde.
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
ANA CAROLINA TEIXEIRA DE OLIVEIRA | |||
CLAUDIANE DA SILVA MACHADO | |||
DANIELA VOLCAN ALMEIDA | 5 | ||
FERMINA FRANCESCA ALVES VARGAS | |||
JANAÍNA GONÇALVES TAVARES | |||
JUCIMARA BALDISSARELLI | 2 | ||
KATIELEN MOTA DA SILVA | |||
REJANE GIACOMELLI TAVARES | 1 | ||
THAISSA AVILA FEIJO | |||
Thiago Alves Vargas |
Fontes Financiadoras
Sigla / Nome | Valor | Administrador |
---|---|---|
PROAP/CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior | R$ 4.000,00 | Coordenador |