Envolvimento do estresse oxidativo e hipercolesterolemia na aterosclerose e avaliação do efeito protetor do carotenóide astaxantina

Abstract

A aterosclerose consiste na formação de placas que reduzem o diâmetro dos vasos sanguíneos e é a principal causa das doenças cardiovasculares. O estresse oxidativo tem sido apontado como um importante mecanismo no processo de aterogênese induzido pela hipercolesterolemia. A astaxantina (ASX) é um carotenóide presente em algas e frutos-domar, amplamente estudado por suas propriedades antioxidantes. No presente trabalho, avaliou-se a ocorrência de estresse oxidativo em diferentes estágios de hipercolesterolemia em humanos e a relação entre o estresse oxidativo e o processo inflamatório nesses indivíduos. Adicionalmente, o potencial antiaterogênico da ASX foi avaliado em coelhos hipercolesterolêmicos. No primeiro capítulo demonstramos que a peroxidação lipídica e oxidação de proteínas aumentou em indivíduos com níveis de LDL considerados de alto risco para doenças cardiovasculares (>160mg/dL), enquanto os níveis de LDLox, LDLoxAB, do marcador de processo inflamatório hs-CRP e a atividade das enzimas TrxR-1 e SOD aumentaram em indivíduos com níveis de colesterol considerados altos, mas clinicamente aceitáveis (130-160mg/dL), persistindo este aumento nos sujeitos com LDL > 160mg/dL. A enzima PON1 não teve sua atividade modificada em nenhum dos estágios de hipercolesterolemia estudados. Os resultados apresentados no capítulo I permitem concluir que o estresse oxidativo ocorre concomitantemente ao processo inflamatório durante a hipercolesterolemia. Além disso, a utilização da atividade da enzima PON1 sérica como fator de risco independente para doenças cardiovasculares necessita maiores esclarecimentos. No segundo e terceiro capítulos, observamos que a adição de colesterol (1%) na dieta de coelhos (60 dias) induziu hiperlipidemia sérica, estresse oxidativo no soro e tecido aórtico e formação de ateroma no tecido aórtico. A suplementação de ASX (50-100mg%) concomitante com o colesterol atenuou o estresse oxidativo de maneira mais acentuada no tecido aórtico do que no soro, mas não preveniu o aumento dos lipídios séricos nem a formação de ateroma nos coelhos. Estes resultados indicam que apesar da ausência de efeito hipolipidêmico e antiaterogênico da ASX, esse carotenóide exerce efeitos antioxidantes no soro e tecido aórtico de coelhos hipercolesterolêmicos. Em conjunto, os dados desta Tese indicam a ocorrência de estresse oxidativo durante a hipercolesterolemia em humanos e a ocorrência de aterosclerose e estresse oxidativo em coelhos hipercolesterolêmicos. Apesar da ASX não ter apresentado efeito antiaterogênico neste trabalho, mais estudos são necessários antes de uma conclusão definitiva sobre o potencial deste carotenóide como adjunto na prevenção e tratamento de doenças cardiovasculares.

Atherosclerosis consists in the formation of plaques that reduces blood vassels diameter and it is the major cause of cardiovascular diseases. Oxidative stress has been pointed as an important mechanism in atherogenesis process induced by hypercholesterolemia. Astaxanthin (ASX) is a carotenoid present in algaes and seafoods, widely studied by its antioxidant properties. In the present study it was evaluated the ocurrence of oxidative stress at different stages of hypercholesterolemia in humans and the relathionship between oxidative stress and inflamatary process in these subjects. Additionally, the antiatherogenic potential of ASX was evaluated in hypercholesterolemic rabbits. In the first chapter, we demonstrated that lipid peroxidation and protein oxidation increased in subjects with LDL levels considered of high risk for cardiovascular diseases (>160mg/dL), while the levels of LDLox, LDLoxAB, the marker of inflamatory process hs-CRP and the activity of the enzymes TrxR-1 and SOD increased in subjects with LDL levels considered high, but clinically acceptable (130- 160mg/dL), persisting this increase in subjects with LDL > 160mg/dL. The enzyme PON1 did not have its activity modified in none of the studied stages of hypercholesterolemia. The results presented in chapter I allow to conclude that oxidative stress ocurrs concomitantly to the inflamatory process during hipercholesterolemy. Besides, the use of enzyme PON1 activity in serum as an independent risk factor for cardiovascular diseases needs more clarification. In the second and third chapters, we observed that the addition of cholesterol (1%) in the diet of rabbits (60 days) induced serum hyperlipidemia, oxidative stress in serum and aortic tissue and atheroma formation in aortic tissue. ASX supplementation (50-100mg%) concomitant with cholesterol atenuated oxidative stress in a more pronounced way in aortic tissue than in serum, but did not prevent the increase in serum lipids nor atheroma formation in rabbits. These results indicate that despite the absence of hypolipidemic and antiatherogenic effect of ASX, this carotenoid exerts antioxidant effects in serum and aortic tissue of hypercholesterolemic rabbits. Taken together, the data of this thesis indicate the ocurrence of oxidative stress during hypercholesterolemia in humans and the ocurrence of atherosclerosis and oxidative stress in hypercholesterolemic rabbits. Despite ASX not having presented antiatherogenic effect in this work, more studies are necessary before a final conclusion about the potential of this carotenoid as an adjunct in prevention and therapy of cardiovascular diseases.