Pterostilbeno reduz o estresse oxidativo induzido por infarto do miocárdio experimental nos sistemas cardiovascular e hepato-pulmonar

Abstract

O infarto agudo do miocárdio pode induzir alterações hemodinâmicas nos pulmões, fígado e vasos e provocar estresse oxidativo principalmente nos pulmões e ventrículo direito. Pterostilbeno, composto fenólico da classe dos estilbenoides, apresenta propriedades antioxidantes, o que poderia melhorar esse cenário. Este estudo avaliou o impacto do infarto do miocárdio na homeostase redox nos pulmões, ventrículo direito (VD), aorta e fígado. Além disso, visava propor o pterostilbeno como uma abordagem terapêutica adjunta. Para isso, ratos Wistar machos foram alocados em três grupos: controle (SHAM), infartados (MI), infartados tratados com pterostilbeno (MI+PS). Sete dias após a indução do infarto do miocárdio, os grupos MI e MI+PS iniciaram o tratamento com 100mg/kg/dia de pterostilbeno complexado com ciclodextrina por gavagem e teve duração de oito dias. Em seguida, foram realizados exames ecocardiográficos, dados foram coletados, os animais foram eutanasiados, orgãos removidos para posteriores análises morfométricas e bioquímicas. Foram realizadas as análises de concentrações das espécies reativas totais de oxigênio (ROS), peroxidação lipídica (TBARS), atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa-S-tranferase (GST), NADPH oxidase, oxído nítrico sintase (NOS), antioxidantes não enzimáticos – sistema glutationas: grupos sulfidrilas totais; glutationa reduzida (GSH); glutationa oxidada (GSSG); glutationas totais. Imunoconteúdo da proteína Nfr2 e xantina oxidase. Resultados: o grupo MI apresentou congestão pulmonar e o tratamento melhorou este parâmetro no grupo MI+PS. Este mesmo grupo, (MI+PS) demonstrou um discreto aumento no volume sistólico final em relação ao MI através da análise ecocardiográfica, corroborando para prevenir a congestão pulmonar. O tratamento com pterostilbeno aumentou as atividades de algumas enzimas antioxidantes no tecido pulmonar (SOD e CAT), assim como preveniu a peroxidação lipídica, evitando dano no tecido pulmonar. Houve um aumento da expressão da proteína Nfr2 no grupo MI+PS, reforçando a hipótese do efeito hormético desempenhado pelo estilbenoide – pterostilbeno. No VD, verificamos níveis diminuídos de grupos sulfidrilas totais e da atividade da enzima óxido nítrico sintase no grupo MI, bem como a produção aumentada do ânion superóxido neste grupo. Esses parâmetros foram atenuados pelo tratamento com pterostilbeno. Na aorta, tivemos um aumento da atividade da NADPH oxidase e xantina oxidase no grupo MI. Com o tratamento o grupo MI+PS conseguiu mitigar essas alterações oxidativas, assim como elevar os níveis de sulfidrilas totais um importante sistema antioxidante não enzimático. No fígado, não tivemos alterações significativas e por não podemos dosar as enzimas hepáticas no soro, não conseguimos avaliar dano hepático. Portanto, o infarto do miocárdio pode causar uma diminuição nas proteções antioxidantes principalmente nos pulmões e ventrículo direito. No entanto, o pterostilbeno parece proteger contra os danos do estresse oxidativo no tecido pulmonar, ativando a via Nrf2 e no ventrículo direito, justificando a redução da produção do ânion superóxido e melhora parcial na biodisponibilidade de NO neste local.

Acute myocardial infarction can induce hemodynamic changes in the lungs, liver, and vessels and provoke oxidative stress, especially in the lungs and right ventricle. Pterostilbene, a phenolic compound of the stilbenoid class, has antioxidant properties, which could improve this scenario. This study evaluated the impact of myocardial infarction on the redox homeostasis in the lungs, right ventricle, aorta, and liver. Furthermore, aimed to propose pterostilbene as an adjunct therapeutic approach. Male Wistar rats were allocated into three groups: SHAM, MI (infarcted), and MI+PS (MI+pterostilbene). Seven days after MI induction, treatment with pterostilbene (100 mg/kg/day-gavage) was started for 8 days. Then, echocardiographic examinations were performed, data were collected, animals were sacrificed, organs were removed for further morphometric and biochemical analysis. Analyzes of concentrations of total reactive oxygen species (ROS), lipid peroxidation (TBARS), activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), glutathione S-tranferase (GST) were performed, NADPH oxidase, nitric oxide synthase (NOS), non-enzymatic antioxidants - glutathione system: total sulfhydryl groups; reduced glutathione (GSH); oxidized glutathione (GSSG); total glutathione. Immunocontent of Nfr2 protein and xanthine oxidase. Results: MI group presented pulmonary congestion and treatment improved this pulmonary parameter in MI+PS group. This same group (MI+PS) demonstrated a smaller increase in final systolic volume compared to MI through echocardiographic analysis corroborating to prevent pulmonary congestion. Treatment with pterostilbene increased the activities of some antioxidant enzymes in lung tissue (SOD and CAT), but prevented lipid peroxidation by preventing lung tissue damage. There was an increase in Nfr2 protein expression in the MI+PS group, demonstrating the hypothesis of the hormonal effect of stylbenoid - pterostilbene. In RV, we observed decreased levels of total sulfhydryl groups and nitric oxide synthase enzyme activity in Group MI, as well as greatly increased superoxide anion production in this group. These parameters were attenuated by pterostilbene. In the aorta we had an increased activity of NADPH oxidase and xanthine oxidase in the MI group. With the treatment the MI+PS group was able to mitigate these oxidative stress parameters as well as increase the total sulfhydryl levels, an important nonenzymatic antioxidant system. In the liver, we did not have significant changes and, because we cannot measure liver enzymes in the serum, we were unable to assess liver damage. Therefore, myocardial infarction may cause a decrease in antioxidant protections especially in the lungs and right ventricle. However, pterostilbene appears to protect against oxidative stress damage in lung tissue by activating the Nrf2 pathway and right ventricle by reducing superoxide anion production and partially improving NO bioavailability at this site.