Caracterização parcial do mecanismo cardioprotetor de um tripeptídeo derivado de Ts14, peptídeo vasodilatador da peçonha do escorpião Tityus serrulatus
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Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Cardioprotective mechanism partial characterization of a tripeptide derived from Ts14, vasodilator peptide from the Tityus serrulatus scorpion venom
Primeiro orientador
Membros da banca
Maria Elena de Lima Perez Garcia
Almir de Sousa Martins
Almir de Sousa Martins
Resumo
Introdução: A Hipotensina (Ts 14) é um peptídeo vasoativo presente na peçonha do
escorpião amarelo Tityus serrulatus. Um tripeptídeo sintético derivado de Ts14 é
capaz de potencializar o efeito hipotensor da Bradicinina (BK) e ativar o receptor B2
da BK, levando à vasodilatação. Esse tripeptídeo é capaz de promover um efeito
anti-hipertensivo em ratos hipertensos (linhagem SHR). Quando a hipertensão não é
tratada, podem ocorrer aterosclerose e infarto do miocárdio que podem progredir
para insuficiência cardíaca e morte. Um dos tratamentos após o infarto agudo do
miocárdio (IAM) é a reperfusão coronariana, que por sua vez também pode causar
lesões no coração, o que torna desejável a identificação de novas moléculas
cardioprotetoras. Nesse sentido, estudos preliminares sugerem que o tripeptídeo
induz um efeito inotrópico positivo, aumento da pressão desenvolvida no ventrículo
esquerdo (PDVE), um efeito cronotrópico negativo e reduz as arritmias associadas à
isquemia/reperfusão (I/R) em corações de ratos Wistar após isquemia/reperfusão
(I/R). Esses efeitos não são dependentes da produção de óxido nítrico (NO), que é
um mecanismo de ação comum para moléculas cardioprotetoras. Objetivo: estudar
o mecanismo cardioprotetor do tripeptídeo em corações reperfundidos após
isquemia experimental. Materiais e Métodos: Foram organizados 3 protocolos
experimentais: no protocolo experimental I, foram utilizados ratos Wistar machos, no
protocolo experimental II, foram utilizados ratos espontaneamente hipertensos
(SHR) e no protocolo experimental III, foram utilizados ratos normotensos Sprague
Dawley (SD). Cada um dos protocolos foi dividido em 3 grupos experimentais. O
primeiro grupo foi constituído de corações saudáveis, sem indução da I/R, que foi
induzida para o segundo e terceiro grupos. Enquanto nos protocolos experimentais I
e II foi induzida isquemia regional, no protocolo III foi induzida isquemia global. Os
experimentos ocorreram no Sistema de Langendorff e a solução de Krebs-Ringer foi
usada para perfundir o coração. O pré-condicionamento com o tripeptídeo (grupo 3)
dos protocolos I e II teve um período de estabilização de 50 minutos, seguido de 30
minutos de isquemia e 30 minutos de reperfusão, sendo que a solução contendo o
tripeptídeo perfundiu o coração a partir de 20 minutos de estabilização até o final da
reperfusão. O pré-condicionamento com o tripeptídeo (grupo 3) do protocolo III teve
período de estabilização de 35 minutos, 25 minutos de isquemia e 60 minutos de
reperfusão, sendo que a solução contendo o tripeptídeo perfundiu o coração a partir
de 20 minutos de estabilização até o final da reperfusão. A aquisição de dados foi
feita no programa LabChart e a região circundante à isquemia foi preservada para
análise molecular (Western blotting). Os experimentos foram desenvolvidos de
acordo com o Comitê de Ética no Uso de Animais (CEUA) da UFMG – Protocolo nº
213/2016. Resultados: Os parâmetros fisiológicos cardíacos avaliados tais como
frequência cardíaca, pressões máxima e mínima ainda são inconclusivos e será
necessário repeti-los e reavaliá-los. Entretanto, mostrou-se que o tripeptídeo
aumentou a fosforilação de Akt nos corações tratados. A Akt fosforilada está
relacionada à sobrevivência celular. Conclusão: Este trabalho permitiu a
caracterização parcial do mecanismo de cardioproteção do tripeptídeo.
Abstract
Introduction: The Hypotensin (Ts14) is a vasoactive peptide that is found in the
venom of the yellow scorpion Tityus serrulatus. A Ts14-derived synthetic tripeptide
can potentiate the hypotensive effect of Bradykinin (BK) and activates the B2
receptor, leading to vasodilation. This tripeptide promotes an anti-hypertensive action
in spontaneously hypertensive rats (SHR lineage). When hypertension is not treated,
atherosclerosis and myocardial infarction can occur and can progress to heart failure
and death. The current treatment for acute myocardial infarction (AMI), which is an
ischemic injury of cardiac myocytes, is coronary reperfusion, but reperfusion can also
lead to tissue damage. Thus, searching for new cardioprotective agents is in great
need. In this regard, preliminary results suggest that this tripeptide induces a positive
inotropic effect, due to increased left ventricle developed pressure (LVDP), and
reduced heart rate. It also reduced the cardiac arrhythmias associated with I/R. All
effects were independent of NO production, which is a common mode of action for
cardioprotection. Objective: To characterize the cardioprotective mechanism of the
tripeptide in reperfused hearts after experimental I/R. Materials and Methods: Three
experimental protocols were organized with male rats: in experimental protocol I,
Wistar rats were used, in experimental protocol II, spontaneously hypertensive rats
(SHR), and in experimental protocol III, normotensive Sprague Dawley (SD) rats
were used. Each of the protocols was divided into 3 experimental groups. The first
group consisted of healthy hearts, without I/R induction, while I/R was induced for the
second and third groups. The main difference between these last two groups was
that the third group was treated with tripeptide before I/R. The experiments were
carried out on the Langendorff System and the Krebs-Ringer solution was used for
cardiac perfusion. In protocols I and II, preconditioning with the tripeptide (group 3)
had a stabilization period of 50 minutes, followed by 30 minutes of ischemia and 30
minutes of reperfusion. The tripeptide perfused the hearts from 20 minutes of the
stabilization until the end of reperfusion. In protocol III, preconditioning with the
tripeptide (group 3) had a stabilization period of 35 minutes, followed by 25 minutes
of ischemia and 60 minutes of reperfusion. The tripeptide perfused the hearts from
20 minutes of the stabilization until the end of reperfusion. Data acquisition was
performed using the LabChart program and the region corresponding to the
per-ischemic of the hearts was reserved for molecular analysis (Western blotting).
The experiments were approved by the local Animal Ethical Commitee (CEUA,
Protocol No. 213/2016). Results: evaluated cardiac physiological parameters such
as heart rate, maximum and minimum pressures are still not conclusive and it will be
necessary to repeat and reassess them. However, tripeptide was shown to increase
Akt phosphorylation in treated hearts. Phosphorylated Akt is related to cell survival.
Conclusion: This project allowed the partial characterization of the tripeptide
cardioprotection mechanism.
Assunto
Fisiologia, Isquemia, Preparação de Coração Isolado, Venenos de Escorpião
Palavras-chave
Isquemia/reperfusão, Coração isolado, Cardioproteção, Peptídeo potenciador de bradicinina, Akt, Tityus serrulatus