Efeitos do sulforafano sobre vias de morte celular em cardiomioblastos em cultura e no remodelamento cardíaco pós-infarto do miocárdio

Abstract

Introdução: O remodelamento cardíaco patológico é um processo complexo que ocorre no coração após dano, com eventos de morte celular, hipertrofia, fibrose e inflamação que favorecem a progressão para a insuficiência cardíaca. Envolvido na patogênese do remodelamento cardíaco está o estresse oxidativo, onde espécies reativas de oxigênio (ERO) podem modular vias de sinalização relacionadas com sobrevivência e morte celular. O aumento das defesas antioxidantes é uma estratégia eficaz na redução dano oxidativo, atenuando a progressão do remodelamento cardíaco patológico. O uso do sulforafano (SFN), um isotiocianato encontrado em vegetais crucíferos (ex. broto de brócolis), pode ser uma estratégia de intervenção. Este tem capacidade de aumentar as defesas antioxidantes e as proteínas detoxificadoras intracelulares, por sua ação sobre fatores de transcrição intracelulares, como Nrf-2 e PGC-1α, os quais aumentam a expressão das defesas antioxidantes citoplasmáticas e mitocondriais, tal como a heme oxigenase-1 (HO-1). Objetivos: Estudar o efeito do sulforafano como um agente estimulador das defesas antioxidantes endógenas em células cardíacas em cultura, assim como no coração em processo de remodelamento após infarto do miocárdio. Neste contexto, enfocar a relação do estresse oxidativo com a modulação de vias de sinalização para a sobrevivência e morte celular, assim como do processo de autofagia. Materiais e Métodos: Mioblastos cardíacos (H9c2) foram incubados com R-sulforafano (5 μmol/L), durante 24 horas. A viabilidade celular, os marcadores de estresse oxidativo e as proteínas relacionadas com a via intrínseca da apoptose foram investigados. No modelo de infarto do miocárdio, ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: SHAM, SHAM + sulforafano (SHAM+SFN), infarto (MI), infarto + sulforafano (MI+SFN). Os grupos SHAM+SFN e MI+SFN receberam R-S-sulforafano (5 mg/Kg/dia, i.p.), durante 25 dias. Análise ecocadiográfica, conteúdo total de colágeno, análises bioquímicas e moleculares de marcadores de estresse oxidativo, via de sinalização para sobrevivência e morte celular, proteínas envolvidas no processo apoptótico e autofágico foram realizadas. Resultados: Células tratadas com SFN apresentaram elevação da viabilidade quando comparadas às células controle. O sulforafano aumentou a atividade das defesas antioxidantes da SOD (103%), catalase (101%) e GST (72%), assim como a expressão da HO-1 (400%) e reduziu o estresse oxidativo observado pela diminuição das EROs (15%) e da peroxidacão lipídica (65%). Somado a isso, a via associada com apoptose intrínseca reduziu, pois aumentou a expressão da proteína anti-apoptótica Bcl-2, reduzindo a razão Bax/Bcl-2, a atividade da caspase 3/7 reduziu, assim como os níveis de fosforilação da JNK. Essas respostas foram associadas com aumento da expressão do co-fator de transcrição PGC-1α (42%). Foi observado que os grupos MI e MI+SFN apresentaram disfunção cardíaca e remodelamemto patológico. No entanto, o SFN atenuou a progressão do remodelamento cardíaco no grupo MI+SFN, observada pela manutenção do índice de estresse de parede em níveis controle, redução da fibrose intersticial e preservação da musculatura cardíaca. Somado a isso, o tratamento com SFN reduziu a deterioração da função cardíaca observada pela manutenção das dilatações da câmara ventricular esquerda e dos índices de contratilidade (fração de ejeção e mudança da área fracional), quando comparados os dados ecocardiográficos do 3º dia com o 28 º dia pós-cirúrgico. O grupo MI apresentou maiores níveis de peroxidação lipídica e elevação das defesas antioxidantes (GPx, CuZn-SOD). Por outro lado, o grupo MI+SFN apresentou redução das EROs e elevação da proteína HO-1, sem mostrar elevação da peroxidação lipídica. Além disso, o grupo MI apresentou elevação da fosforilação das MAPKs ERK 1/2 e p38, sendo que o grupo MI+SFN apresentou aumento apenas da ERK 1/2, mantendo os níveis da p38 iguais aos do grupo SHAM. Adicionalmente, apenas o grupo MI+SFN apresentou redução da razão Bax/Bcl-2 (pela diminuição da proteína pró-apoptótica Bax). A atividade autofágica foi reduzida no grupo IM, quando comparada ao grupo SHAM, enquanto que, no grupo MI+SFN, manteve-se semelhante ao seu controle SHAM+SFN. Conclusão: Em cultura de cardiomioblastos, uma baixa concentração de sulforafano (5 μmol/L) foi capaz de aumentar as defesas antioxidantes, em especial a expressão da HO-1, sendo estes efeitos associados à redução de estresse oxidativo e atenuação da via intrínseca do processo de apoptose celular. Semelhante ação deste isotiocianato foi observada no remodelamento cardíaco patológico após infarto do miocárdio. O sulforafano atenuou eventos críticos para a manutenção da função cardíaca, tais como redução do conteúdo de colágeno e preservação da musculatura cardíaca. Estes efeitos benéficos foram associados a um aumento da expressão da HO-1, com consequente redução de EROs. Estas adaptações do ambiente redox celular foram associadas com uma modulação da sinalização intracelular em direção à sobrevivência, com preservação da função autofágica. O conjunto de resultados aponta para a ativação da HO-1 como um mecanismo central da cardioproteção oferecida pelo sulforafano, envolvendo a modulação de vias de morte e sobrevivência celular, culminando com um remodelamento cardíaco mais favorável.