Propriedades neurais das catequinas EGG e EGCG : efeito quelante de metais e genoproteção in vitro e neuroproteção in vivo no modelo de Parkinson

Abstract

O consumo do chá verde tem apresentado inúmeros benefícios à saúde humana, e estes efeitos têm sido atribuídos às catequinas (estruturas polifenólicas) que o constitui, especialmente à epicatequina galato (ECG) e à epigalocatequina galato (EGCG). A permeabilidade à barreira hemato-encefálica, o fácil acesso através da dieta e a baixa toxicidade das catequinas, apontam-nas como promissoras para prevenção e tratamento de doenças crônicas neurodegenerativas. Em função disso, esta tese visa à análise de catequinas em parâmetros in vitro (genoproteção e atividade mitocondrial) e in vivo no modelo de Parkinson. A fim de investigar a propriedade genoprotetora utilizamos ECG nas concentrações de 0,1, 1 e 10 μM em células astrogliais da linhagem C6 e concluímos que a ECG apresenta efeito tempo-dose-dependente, sendo genoprotetora em concentrações baixas e tempos curtos, e, embora não tenha ocorrido morte celular significativa, observou-se um efeito genotóxico quando em altas concentrações e tempos prolongados. Além disso, a ECG 0,1 e 1 μM foi capaz de proteger do dano ao DNA induzido por H₂O₂ – espécie reativa gerada principalmente pela mitocôndria. Sabendo do efeito neuroprotetor das catequinas, investigamos o efeito da EGCG in vitro e in vivo. Em frações ricas em mitocôndrias de encéfalos de ratos, a EGCG foi testada nas concentrações de 10, 50 e 100 μM durante 2 h na presença ou não de Cd²⁺ 200 μM – metal altamente tóxico - e concluímos que a EGCG não somente apresenta um efeito antioxidante importante, visto através da prevenção total da lipoperoxidação e da perda de viabilidade mitocondrial induzida por Cd²⁺, como apresenta efeito quelante equimolar sobre este metal. Entretanto, a EGCG não preveniu a oxidação da glutationa – importante defesa antioxidante do organismo - induzida por Cd²⁺, isto sugere que a EGCG esteja agindo através da remoção das espécies reativas geradas pelo metal e/ou pela sua complexação ao cádmio, e não via aumento da glutationa. Em modelo animal de Parkinson induzido por 6-OHDA, sugere-se que, a partir de dados preliminares, a EGCG tem efeito benéfico sobre a morte dos neurônios dopaminérgicos da substância negra, mas não sobre o comportamento motor. Estes achados sugerem que as catequinas em baixas concentrações - como as encontradas fisiologicamente (até 2 μM) - e em período relativamente curto - como as quais permanecem no organismo (até 8 h) após o consumo do chá, sejam benéficas em longo prazo.

Green tea consumption has shown numerous benefits to human health, and these effects have been attributed to catechins (polyphenolic structures) that constitute especially epicatechin gallate (ECG) and epigallocatechin gallate (EGCG). Their blood- brain barrier permeability, easy access through the diet and low toxicity of catechins, show them as promising molecules for prevention and treatment of chronic neurodegenerative disorders. The aim of this thesis is analyze catechins in vitro parameters (genoprotection and mitochondrial activity) and in vivo using Parkinson's disease model. In order to investigate the genoprotective effects, we used ECG 0.1, 1 and 10 μM in C6 astroglial cells and we concluded that ECG shows dose-time- dependent effects, being genoprotective at low concentrations and short times, and presenting genotoxic effect at high concentrations and prolonged periods, although didn’t occur significant cell death. Moreover, ECG 0.1 μM was able to protect DNA damage induced by H₂O₂ - reactive specie generated mainly by mitochondria. Knowing the neuroprotective effect of catechins, we investigated the effect of EGCG in vitro and in vivo. In isolated mitochondria from rat brain, EGCG 10, 50 and 100 μM was tested along 2 h in the presence or not of cadmium 200 μM – a high neurotoxic metal – and we concluded that EGCG presents not only an important antioxidant effect, as seen through the prevention of lipid peroxidation and total loss of mitochondrial activity induced by Cd²⁺, but presented equimolar chelation effect on this metal. However, EGCG failed to prevent the oxidation of glutathione - an important antioxidant defense - induced by Cd²⁺, suggesting that EGCG acting through the removal of reactive species generated by cadmium and by metal complexation, and these effects are not derived from an increasing glutathione levels. In an animal model of Parkinson's induced by 6- OHDA, EGCG had a beneficial effect on dopaminergic neurons death in substantia nigra, but not on motor behavior. These findings suggest that the catechins in low concentrations - such as those found physiologically (up to 2 μM) - and in relatively short period - like which remain in the body (up to 8 h) after tea consumption, are beneficial in long-term use.