Orientadores: Gilberto de Nucci, Fabiola Taufic Monica Iglesias

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas

Resumo: A enzima alvo do NO, a guanilato ciclase solúvel (GCs) é responsável em converter o trifosfato de guanosina (GTP) em monofosfato de guanosina cíclico (GMPc). É sabido que a via do NO-GCs-GMPc está alterada em diversas patologias, como no diabetes mellitus, na hipertensão arterial e pulmonar,...

Resumo: A enzima alvo do NO, a guanilato ciclase solúvel (GCs) é responsável em converter o trifosfato de guanosina (GTP) em monofosfato de guanosina cíclico (GMPc). É sabido que a via do NO-GCs-GMPc está alterada em diversas patologias, como no diabetes mellitus, na hipertensão arterial e pulmonar, na disfunção erétil assim como nas alterações do baixo trato urinário. O estresse oxidativo presente nestas patologias pode ser um dos responsáveis por influenciar o estado redox da GCs promovendo a oxidação da mesma e, portanto, criando um estado de refratariedade aos tratamentos usuais. O uso de nitratos orgânicos não é eficiente no tratamento destas patologias já que o uso contínuo leva à tolerância. Sendo assim, compostos que atuem na via NO-GCs-GMPc seja ativando ou estimulando a enzima GCs constituem importantes alvos no tratamento das disfunções causadas por anormalidades da via do NO. Baseado no exposto acima o objetivo do presente trabalho foi avaliar o estado redox da enzima GCs de ratos hipertensos renovasculares (2K1C) e espontaneamente hipertensos (SHR) e seus respectivos grupos controles através de curvas concentração resposta à fenilefrina (PE), acetilcolina (ACh), nitroprussiato de sódio (SNP), ao estimulador (BAY 41-2272) e ativador (BAY 60-2770) da GCs em artéria mesentérica superior isolada. Em alguns experimentos os inibidores da GCs (quinoxalin-1-one 1H[1,2,4] oxidiazolo [4,3-a]) (ODQ) ou da sintase de óxido nítrico (NOS), N (G)-nitro-Larginine methyl ester (L-NAME) foram incubados previamente ao relaxamento induzido pelo BAY 41-2272 ou BAY 60-2770. Os parâmetros de potência (pEC50) e resposta máxima (Emax) foram determinados. A pressão sistólica (PS) e o peso foram determinados semanalmente. A PS dos animais SHR mostrou elevada (188,23 ± 3,46 mm/Hg) na 8ª semana em relação ao respectivo grupo controle (118,83 ± 2,67 mm/Hg), sendo este aumento ainda maior na 16ª (203,75 ± 3,61 mm/Hg), enquanto que o peso corporal dos animais SHR apresentou-se menor na 8ª semana de vida. Nos ratos 2K1C os animais apresentaram aumento na PS de, aproximadamente, 25 e 40 % na 1ª e 8ª semana pós-clipagem, respectivamente. Os resultados funcionais mostraram que a contração a fenilefrina foi significativamente maior nos animais SHR em comparação ao controle e este efeito não foi observado nos animais 2K1C. Em animais SHR e 2K1C o relaxamento a ACh foi maior em comparação ao grupo controle, com aumento da resposta máxima e deslocamento da potência (aproximadamente 3 vezes), respectivamente. Em relação ao SNP, tanto nos animais SHR como nos 2K1C houve deslocamento da pEC50 de, aproximadamente, 67 e 5 vezes para a direita, respectivamente em relação aos respectivos grupos controles, sem alteração da Emax. O relaxamento ao estimulador da GCs, BAY 41-2272 encontrou-se deslocado para a direita nos animais SHR (2,2 vezes), sem nenhuma alteração nos ratos 2K1C. A adição de L-NAME e ODQ tanto nos animais hipertensos como normotensos diminui a potência do BAY 41-2272, sugerindo que o relaxamento desta substância é dependente do acúmulo de GMPc e atua sinergicamente com NO. Interessantemente, o ativador BAY 60-2770 induziu relaxamento nos animais SHR que foi, aproximadamente, 47 vezes mais potente em relação ao controle. Nenhuma diferença foi observada nos animais 2K1C. Diferentemente do BAY 41-2272, a presença de LNAME ou ODQ potencializou o relaxamento ao BAY 60-2770, mostrando que a oxidação da GCs ou até mesmo a ausência de NO favorecem este efeito. Em conclusão, nossos dados mostram que nas mesentéricas dos animais SHR a enzima GCs pode estar oxidada (Fe3+), uma vez que observamos diminuição e aumento da potência do BAY 41-2272 e BAY 60-2770, respectivamente. Por sua vez, nos vasos de animais 2K1C nenhuma alteração foi observada nas respostas a estas substâncias, porém, o relaxamento ao SNP encontrou-se diminuído, sugerindo diminuição da biodisponibilidade do NO. Assim, os estimuladores e ativadores da enzima GCs constituem importante ferramenta farmacológica para avaliar o estado redox da GCs

Abstract: The target enzyme NO, the soluble guanylate cyclase (sGC) is responsible to convert guanosine triphosphate (GTP) to cyclic guanosine monophosphate (cGMP). It is known that, via the NO-cGMP GCs is altered in various pathologies, such as diabetes mellitus, arterial hypertension and pulmonary...

Abstract: The target enzyme NO, the soluble guanylate cyclase (sGC) is responsible to convert guanosine triphosphate (GTP) to cyclic guanosine monophosphate (cGMP). It is known that, via the NO-cGMP GCs is altered in various pathologies, such as diabetes mellitus, arterial hypertension and pulmonary in erectile dysfunction as well as changes in the lower urinary tract. The oxidative stress can be present in these conditions a significant role in influencing the redox state of sGC promoting oxidation thereof and, thus creating a state of refractory to usual treatments. The use of organic nitrates is not effective in treatment of pathologies since the continuous use leads to tolerance. Thus, compounds that act via the NO-sGC-cGMP is activating or stimulating the enzyme sGC are important targets in the treatment of disorders caused by abnormalities of the NO pathway. Based on the above the aim of this study was to evaluate the redox state of the enzyme sGC renovascular hypertensive rats (2K1C) and spontaneously hypertensive rats (SHR) and their respective controls by concentration-response curves to phenylephrine (PE), acetylcholine (ACh), sodium nitroprusside (SNP), the stimulator (BAY 41-2272) and activator (BAY 60-2770) of the sGC in superior mesenteric artery isolated. In some experiments inhibitors sGC (quinoxalin-1-one 1 H [1,2,4] oxidiazolo [4,3-a]) (ODQ) or nitric oxide synthase (NOS), N (G)-nitro-L- arginine methyl ester (LNAME), were incubated prior to the relaxation induced by BAY 41-2272 or BAY 60- 2770. The power parameters (pEC50) and maximal response (Emax) was determined. Systolic blood pressure (SBP) and weight were determined weekly. The PBS of the SHR showed higher (188.23 ± 3.46 mm/Hg) at week 8 compared to respective control group (118.83 ± 2.67 mm/Hg), and this increase was even higher at 16 (203.75 ± 3.61 mm/Hg), whereas the body weight of SHR was lower at 8 weeks of age. In rats, 2K1C animals showed an increase in PBS of approximately 25 and 40% in the 1st and 8th week after clipping, respectively. Functional results showed that the contraction to phenylephrine was significantly higher in SHR compared to control and this effect was not observed in 2K1C animals. In SHR and 2K1C relaxation to ACh was greater in the control group, with increased maximum response and power shift (approximately 3- fold), respectively. Concerning the SNP, both in SHR and in 2K1C displacement pEC50 was approximately 67 and 5 times to the right, respectively in relation to the respective control group, without changing the Emax. The relaxation of the sGC stimulator, BAY 41- 2272 was found displaced to the right in SHR (2.2 times), with no change in 2K1C rats. The addition of L-NAME and ODQ both in normotensive and hypertensive rats reduces the power of BAY 41-2272, suggesting that the relaxation of this substance is dependent on the accumulation of cGMP and acts synergistically with NO. Interestingly, the activator BAY 60-2770 induced relaxation in SHR was approximately 47 times more potent than the control. No difference was observed in 2K1C animals. Unlike BAY 41- 2272, the presence of L-NAME or ODQ potentiated relaxation to BAY 60-2770, showing that the oxidation of sGC or even the absence of NO contribute to this effect. In conclusion, our data show that in the mesenteric SHR sGC the enzyme can be oxidized (Fe3+), since we observed a decrease and increase of power of BAY 41-2272 and BAY 60-2770, respectively. In turn, in 2K1C animals vessels no change was observed in response to these substances, however, found to relax the SNP is decreased, suggesting decreased bioavailability of the NO. Thus, stimulators and activators of the enzyme sGC is an important pharmacological tool to assess the redox state of the GCs