Nome do Projeto
Papel neuroprotetor do ácido tânico sobre alterações histopatológicas e moleculares observadas na hipermetioninemia: estudos in vivo
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
03/07/2023 - 30/12/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
Diversos estudos têm demonstrado que a hipermetioninemia caracterizada bioquímicamente por elevadas concentrações teciduais e plasmáticas do aminoácido metionina (Met) e de seus metabólitos, como a metionina sulfóxido (MetO), podem ser extremamente tóxicos a diversos tecidos. Nessa condição, a concentração plasmática de Met pode atingir até 2.500 μmol/L, sendo que os valores normais estão em torno de 30 μmol/L. Um número considerável de pacientes portadores dessa patologia podem apresentar importantes alterações neurológicas como déficit cognitivo, edema e desmielinização cerebral, bem como dano hepático cuja fisiopatologia não está completamente estabelecida. Além disso, a abordagem terapêutica para hipermetioninemia é extremamante desprovida, restringindo-se a dieta isenta de Met e suplementação de S-adenosilmetionina, o qual é um produto essencial proveniente da metabolização da Met. Sendo assim, se torna extremamente importante a busca por novas abordagens terapêuticas para a hipermetioninemia com o intuito de minimizar os sintomas e melhorar a qualidade de vida dos seus portadores. Nesse sentido, compostos isolados de produtos naturais possuem um potencial terapêutico promissor e de grande interesse no tratamento da patologia alvo deste estudo, uma vez que podem atuar na prevenção das alterações bioquímicas encontradas nesta condição. Neste contexto, destaca-se o ácido tânico, composto que possui uma extensa atividade antioxidante e neuroprotetora evidenciada na literatura. Desta forma, no presente estudo pretende-se avaliar o efeito protetor do ácido tânico frente a alterações histopatológicas e moleculares encontradas na hipermetioninemia crônica.

Objetivo Geral

Avaliar o efeito in vivo do tratamento com ácido tânico sobre alterações histopatológicas e moleculares encontradas na hipermetioninemia crônica.

Justificativa

A hipermetioninemia ocorre em várias desordens metabólicas, dentre elas, na deficiência da enzima metionina adenosiltransferase. Essa doença é bioquimicamente caracterizada por altos níveis de metionina (Met), bem como de seus metabólitos, como a metionina sulfóxido (MetO) e metanotiol. Pacientes hipermetioninêmicos podem apresentar alterações neurológicas, como déficit cognitivo, edema, hepáticas e inflamatórias cujas fisiopatologias ainda não estão completamente elucidadas. O nosso grupo de pesquisa tem realizado diversos estudos utilizando modelos in vitro e in vivo de hipermetioninemia com o intuito de auxiliar na compreensão dos mecanismos fisiopatológicos dessa desordem. Em encéfalo, já foi relatado que elevadas concentrações de Met podem alterar a atividade de enzimas antioxidantes, da acetilcolinesterase (AChE), Na+,K+-ATPase, induzir peroxidação lipídica, e reduzir o conteúdo de importantes lipídios de membrana (gangliosídios, fosfolipídios e colesterol) além de causar déficit de memória em ratos (STEFANELLO et al., 2007b; STEFANELLO et al., 2007c). Costa e colaboradores (2013) demonstraram em um estudo in vitro e in vivo agudo de 1h e 3h que elevadas doses de Met e MetO são capazes de induzir dano oxidativo em fígado de ratos. Além disso, Soares et al., (2017) demostraram que após 21 dias de administração de Met, MetO e a associação de Met e MetO é capaz de alterar parâmetros de estresse oxidativo como ERO, SH, TBARS, e atividade das enzimas SOD, CAT, GPx e ALA-D em fígado e rim de ratos jovens. Além disso, a toxicidade de Met e MetO foi investigado em cultivo primário de macrófagos e foi observado que esses aminoácidos induz a polarização M1 de macrófagos além de modular parâmetros de estresse oxidativo e purinérgico em macrófagos (Dos Santos et al., 2016). Ademais, diversas alterações neuroquímicas e comportamentais já foram descritas em modelos de hipermetioninemia. A Met e/ou MetO causam um desbalanço no status redox, alteram a atividade das enzimas acetilcolinesterase e Na+ -K+ -ATPase e causam morte celular por apoptose em cérebro de ratos (Soares et al., 2018). Embora importantes alterações tenham sido reveladas nos modelos biológicos de hipermetioninemia, os exatos mecanismos que levam as alterações neurológicas ainda continuam pouco esclarecidas. Além disso, considerando que o tratamento para hipermetioninemia é bastante limitado, se torna de extrema relevância a busca por novas alternativas terapêuticas para minimizar os sintomas e melhorar a qualidade de vida dos seus portadores. Concomitante a isso, nosso grupo de pesquisa possui um crescente interesse na utilização de produtos naturais e seus derivados (Oliveira et al., 2017, 2018; Pacheco et al., 2018 a, b; Spohr et al., 2019; Debom et al., 2016; Cardoso et al., 2017; Pedra et al., 2019), em função da grande quantidade de fármacos derivados de produtos naturais, e considerável potencial terapêutico, onde o ácido tânico se destaca, por apresentar uma extensa atividade antimicrobiana e anticancerígena, em função de sua já retratada capacidade antioxidante, além de não apresentar riscos à saúde em baixas concentrações. Sabe- se que o ácido tânico é um composto polifenólico de origem vegetal, podendo ser encontrado em diversos alimentos, como uvas, bananas e lentilhas, e em diversas bebidas como chá preto, chá verde e vinho tinto (King et al., 1999). De maneira similar a diversos outro polifenois, o ácido tânico foi capaz de demonstrar atividade antimicrobiana (Dong et al., 2018; Hancock et al., 2010), antitumoral (Naus et al., 2007; Darvin et al., 2017), mas principalmente antioxidante (Gülçin et al 2010; Muccilli et al., 2017; Basu et al., 2018) e neuroprotetora (Lu et al., 2006; Ashafaq et al., 2016). Nesse sentido, considerando que diversos achados utilizando modelos experimentais de hipermetioninemia, especialmente quanto ao possível envolvimento do estresse oxidativo na patofisiologia desta desordem, já foram descritos pelo nosso grupo de pesquisa, associada aos evidentes efeitos dos produtos naturais e seus derivados na prevenção e tratamentos de diversas doenças, especialmente quanto ao seus efeitos antioxidante e anti-inflamatório, no presente estudo pretende-se avaliar o efeito protetor do ácido tânico frente a alterações histopatológicas e moleculares encontradas na hipermetioninemia crônica.

Metodologia

No tratamento crônico de hipermetioninemia, a solução de Met+MetO será administrada
aos animais do 6° ao 28° dia de vida, por via subcutânea, duas vezes ao dia e com intervalo de 8 h
entre as injeções. Durante os primeiros 8 dias de tratamento, os ratos receberão 0,2 g/Kg de peso
corporal de metionina e metionina sulfóxido 0,05 g/Kg, do 14° ao 20° dia de vida os ratos
receberão metionina 0,3 g/Kg de peso corporal e 0,075 g/Kg de MetO, do 21° ao 28° dia de vida os
ratos receberão 0,4 g/Kg de metionina e 0,1 g/Kg de MetO (Stefanello et al., 2007c). Após 12 horas
da última injeção, no 29° dia de vida dos animais, o tratamento com ácido tânico nas doses de 30 e
60 mg/kg será iniciado por via oral, uma vez ao dia durante 7 dias, ou seja, até o 35° dia de vida.
Esse protocolo está de acordo com o estabelecido por Stefanello et al. (2007c).
Após o término do tratamento, parte dos animais será eutanasiada com isoflurano e as
estruturas cerebrais serão coletadas para as análises moleculares e o
restante dos animais serão anestesiados com cetamina e xilazina e perfundidos com solução salina
0,9% por 10 min, e após paraformaldeído 4% diluído em solução salina tamponada (PBS: 0,1 M, pH
7,2–7,4) por 30 min. O encéfalo desses animais será removido e armazenado por 24 h em
paraformaldeído tamponado a 4% seguido de etanol a 70% por pelo menos 24 h para as análises
histopatológicas (técnica de Golgi).

Indicadores, Metas e Resultados

Estudos em modelos animais são de extrema importância para o avanço do conhecimento
científico, uma vez que os mesmos possibilitam uma maior compreensão dos eventos biológicos
envolvidos em diversas patologias, pois são capazes de mimetizar características fisiológicas e
bioquímicas relacionadas a patogênese das mesmas. Nesse sentido, a utilização dos modelos
animais para investigar os possíveis efeitos fisiológicos de novos agentes terapêuticos torna-se
essencial para fornecer alternativas de tratamento para pacientes portadores de patologias cuja
terapia empregada apresente muitos efeitos adversos ou que é muito restrita como no caso da
hipermetioninemia. Sendo assim, esse projeto tem como intuito demonstrar pela primeira vez o
potencial efeito protetor do ácido tânico frente as diversas alterações encontradas em modelos
animais de hipermetioninemia já relatadas pelo nosso grupo de pesquisa (Stefanello et al., a ,b, 2011; Dos Santos et al., 2016; Soares et al., 2016, 2017, 2018, 2019, 2020). Neste sentido,
a realização dos protocolos em modelos biológicos de hipermetioninemia torna-se essencial para
elucidar o efeitos protetores do ácido tânico frente a esta doença cujo tratamento é bastante
restrito. Assim, esse projeto apresenta uma nova proposta terapêutica para hipermetioninemia
que poderá ser de extrema importância para os portadores.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
BERNARDO DE MORAES MEINE
FABIANO BARBOSA CARVALHO
FRANCIELI MORO STEFANELLO2
LARISSA MENEZES DA SILVEIRA
MAURICIO AMANCIO FILHO
MAYARA SANDRIELLY PEREIRA SOARES
NATÁLIA PONTES BONA
ROSELIA MARIA SPANEVELLO1
WILLIAM SANABRIA SIMÕES

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