ASPECTOS MOLECULARES, CELULARES E TECIDUAIS EM

MODELOS DE DOENÇAS METABÓLICAS EM FÊMEAS

Eliana Hiromi AkamineDepartamento de Fisiologia e Biofísica – ICB – USP

setembro/2006

ÓXIDO NÍTRICO, ESPÉCIES REATIVAS DO OXIGÊNIO E PROSTANÓIDES NA VASODILATAÇÃO DEPENDENTE DO ENDOTÉLIO DE RATAS DIABÉTICAS

R R

RT

AGONISTA

EDRF EDCF Célula Endotelial

Célula do MúsculoLiso Vascular

EDHF PGI2 NOAA

PGH2

TXA2

PGF2

O2-

EDHF PGI2 NO

Relaxamento Contração

K+ K+

Ca2+

AMPc GMPcATP GTP

AdenilatoCiclase

GuanilatoCiclase

-

Diabetes-

-

-

- DiabetesDiabetes

+

+

De Vriese. Br J Pharmacol, 130:963-974, 2000

DIFERENÇAS SEXUAIS NO DIABETES MELLITUS

As alterações vasculares do diabetes mellitus são mais acentuadas em fêmeas:

- BARRETT-CONNER et al., 1991; BELL, 1994; PINNA et al., 2001; MAYHAN et al., 2002; MARRA et al., 2002; CHAN et al., 2003; DABELEA et al., 2003; THE DECODE STUDY GROUP, 2003; TOLEDO et al., 2003.

OBJETIVOS

Avaliar o envolvimento do sistema do óxido nítrico, espécies reativas do oxigênio e da via da ciclooxigenase na disfunção vascular de ratas diabéticas.

Verificar o efeito do tratamento crônico com insulina na disfunção vascular nesse modelo.

INDUÇÃO DO DIABETES

Animais: ratas Wistar, 8-10 semanas

Indução do diabetes: aloxana, 40 mg/kg, i.v.

Foram utilizadas ratas diabéticas com níveis glicêmicos acima de 200 mg/dl

Tratamento com insulina: 2 UI/animal/dia, durante 12 dias, via subcutânea

RESULTADOS

Características gerais

Controle Diabética Insulina

Ganho de peso (g) 67,5±3,9 12,4±5,3** 39,5±6,1††

Glicemia (mg/dl) 87,2±2,3 429,7±27,2§após 4h

114,3±20,0após 15h

492,4±33,9§

Insulina (ng/ml) 1,5±0,3 0,2±0,07|| 0,3±0,06||

Glicosúria (mg/dl) negativo 900,0±66,7 522,2±101,1‡

Útero/100g (mg) 37,7±1,6 24,3±2,5*** 41,2±2,9

Estradiol (pg/ml) 26,3±7,9 24,1±4,8 23,9±3,2

Progesterona (ng/ml) 26,0±3,5 10,5±1,4* 19,1±1,9

Microscopia intravital20.2

% a

umen

to d

iâm

etro

inic

ial

acetilcolina

*

02468

10

11 10 10Controle Diabética Diabética

+ insulina

histamina

02468

**

09 07 09

Controle Diabética Diabética + insulina

*

bradicinina

02468

10

09 09 09

Controle Diabética Diabética + insulina

Akamine et al. J Vasc Res, 43:309-320, 2006

DIABETES

NOS

INSULINA

? ?

Atividade NOS

** **

0

20

40

60

80

pmol

/min

/mg

prot

eína

Controle Diabética Diabética + insulina

Expressão eNOS

0

0,5

1

1,5

eNO

S/G

AD

PH

04 04 04Controle Diabética Diabética

+ insulina

GADPHeNOS

DIABETES

Atividade - NOSExpressão - NOS

BH4 ?

% a

umen

to d

iâm

etro

inic

ial

***

02468

bradicinina

09 09 09Controle Diabética Diabética

após BH4

histamina

***

02468

09 08 08Controle Diabética Diabética

após BH4

acetilcolina

**

02468

10

11 09 09Controle Diabética Diabética

após BH4

NOS

BH4

L-arginina + O2

L-citrulina + NO

O2-

DIABETES

?

INSULINA

?

BH4

?

Basal Estimulada

Controle Diabética Diabética+ insulina

BH4 -

BH4 +

Controle Diabética Diabética+ insulina

Controle Diabética Diabética + insulina

* *

‡

†

02468

101214

índi

ce d

e flu

ores

cênc

ia

‡

†

‡

†

BH4 - - - -+ + + +

Basal Acetilcolina Bradicinina Histamina

NOS

BH4

L-arginina + O2

L-citrulina + NO

O2-

DIABETES

?

BH4

?

INSULINA

?

?

Controle Diabética Diabética + insulina

Diabética + BH4 Diabética + L-NAME

010203040506070

% n

úcle

os m

arca

dos *

C D D +insulina

08 08 15

D +BH4

06

D +L-NAME

08

NOS

BH4

L-arginina + O2

L-citrulina + NO

O2- vasodilatação

?

acetilcolina

*

02468

09 09 09

Controle Diabética Diabética após MnTMPyP

% a

umen

to d

iâm

etro

inic

ial

bradicinina

*

02468

09 09 09

Controle Diabética Diabética após MnTMPyP

histamina

*

02468

11 11 11Controle Diabética Diabética

após MnTMPyP

SODH2O2NOS

BH4

L-arginina + O2

L-citrulina + NO

O2- ?

Atividade Cu/Zn SOD

0

0,2

0,4

0,6

U/m

l

*

07 08 07

Controle Diabética Diabética + insulina

Expressão Cu/Zn SOD

0

0,4

0,8

1,2

1,6

Cu/

Zn S

OD

/GA

DPH

04 04 04

Controle Diabética Diabética + insulina

GADPHCu/Zn SOD

DIABETES

COX

?

Vasodilatação

?

acetilcolina

*

02468

12 12 12C +

diclofenacoD D +

diclofenaco

12C

% a

umen

to d

iâm

etro

inic

ial

bradicinina

*

02468

10

10 11 12D

10C C +

diclofenacoD +

diclofenaco

histamina

**

02468

09 09 09D

09C C +

diclofenacoD +

diclofenacoAkamine et al. J Vasc Res, 43:401- 410, 2006

DIABETES

Prostanóides

?

Vasodilatação

?

mm

Hg

0

50

100

1:43:20 1:45:00 1:46:40 1:48:20 1:50:00 1:51:40 1:53:20

Noradrenalina – 10-5 M60 l de acetilcolina 10-5 M

Registro típico da reatividade do leito arteriolar perfundido

Reatividade - acetilcolina

PGF2

0

70

140

210

280

350

PGF 2

(p

g/m

l)

†††*

05 07

C D

05 05

C D

Basal Acetilcolina

TXA2

0

30

60

90

120

TXA

2 (pg

/ml)

06 06

C D

05 06

C D

Basal Acetilcolina

**

Prostaciclina

0

400

800

1200

1600

2000

Pros

taci

clin

a (p

g/m

l)

†*

05 06

C D

06 06

C D

Basal Acetilcolina

PGF2 / TXA2 / prostaciclina

COXO2-

DIABETES

?

Controle Diabética Diabética + diclofenaco

010203040506070

% n

úcle

os m

arca

dos *

C D

08 08 12

D +diclofenaco

PGF2 / TXA2 / prostaciclina

NOONOO-

COXO2-

+

DIABETES

?

020406080

100120140160180

Den

sida

de ó

ptic

a

*

Controle Diabética

04 04

50kDa30kDa20kDa

Controle Diabética

Expressão de proteínas contendo nitrotirosina

PGF2 / TXA2 / prostaciclina

Diabetes

NOS

BH4

L-arginina + O2

L-citrulina + NO

O2-

H2O2

ONOO-+BH4

BH2

COXO2-

+

SOD

SODH2O2

Vasodilatação

AGRADECIMENTOS

Zuleica B. Fortes

Dorothy Nigro

Maria Helena C. Carvalho

Rita de Cássia A. Tostes

Maria Aparecida de Oliveira

Anna Elisa Tiyeko Urakawa

Sônia Maria R. Leite

Cristóforo Scavone

Elisa M. Kawamoto

Luiz Roberto G. Britto

Carla Roberta O. Carvalho

Luciene Maria Ribeiro

Anderson Carlos Marçal

Silvana Bordin

Luciana Chagas Caperuto

Luciana Rossoni

Camila Venceslau

Ana Paula Davel

Renata Koba