The literature reports beneficial effects of aminoguanidine and its derivatives on the cardiovascular system. This work utilized strategies of Medicinal Chemistry, such as molecular hybridization and bio-ossification, for the synthesis of 14 aromatic aminoguanidine derivatives (DAGs), in order to investigate effective, safe and less effective adverse therapeutic alternatives for the treatment of hypertension. After pharmacological screening with the 14 DAGs, in order to select the most efficient derivative with respect to its cytotoxic activity and vasorelaxant effect, the work follows with the characterization of the cardiovascular effects induced by LQM01 in Spontaneously Hypertensive Rats (SHR), Through experimental approaches in vitro and in vivo, using the method of preparations with superior mesenteric artery isolated from rat and direct and indirect blood pressure measurement, respectively. The LQM01 derivative showed very low cytotoxic activity in MTT assays with reduced cell growth only at high concentrations. The derivative 01 also promoted a vasorelaxant effect similar to the Guanabenzo antihypertensive drug, a positive control, in rings pre-contracted with FEN, independently of endothelium. The observed effect showed a significant deviation of the response curve from LQM01 to the right, in precontracted FEN rings, in the presence of the 5 mM TEA blocker, a non-selective blocker of the K+ channels of the 4-AP blocker, a blocker (1mM) and TEA 1mM, a selective BKCa blocker, thus suggesting the participation of KV, BKCa in the vasorelaxation effect induced by LQM01. As in the depolarizing solution of KCl 80mM vasorelaxation was reduced, suggesting the inhibition of Ca2+ influx through the VOCCs, such hypothesis is justified by the attenuation of the CaCl2-induced contractions in the depolarizing solution nominally without Ca+2. In non-anesthetized SHR rats, i.v. in bolus administration of LQM01 induced dose-dependent hypotension with a more significant hypotensive effect at doses of 5 and 10 mg/kg, accompanied by an intense bradycardic effect. However, after CNS depression in the group of animals anesthetized with sodium thiopental, both the hypotensive and bradycardic responses induced by the derivative were attenuated or virtually abolished, respectively. In addition, the LMQ01 derivative was able to promote antihypertensive activity, at doses of 5 and 10 mg/kg, by its orogastric administration from the second hour, but at the fourth and sixth hour only at the highest dose, without Significant changes in HR at both doses. Conclusion: The data suggest that LQM01 promotes vasodilator effect through channel stimulation for K+, Kv and BKCa, besides inhibiting Ca2+ influx, possibly through blocking VOCCs, as well as promoting hypotensive, bradycardic and anti- Hypertensive, which may be due to a direct action of the substance on the MLV, inducing vasorelaxation and consequent reduction of peripheral vascular resistance, contributing to its hypotensive action, but may also have an inhibitory influence on the neural control system that acts on the cardiovascular system. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Literatura relata efeitos benéficos da aminoguanidína e seus derivados sobre o sistemacardiovascular. Este trabalho utilizou-se de estratégias da Química Medicinal, como hibridação molecular e bioisosterismo, para síntese de 14 derivados aminoguanidínicos (DAGs) aromáticos, com o propósito de pesquisar alternativas terapêuticas eficazes, seguras e com menos efeitos adversos para o tratamento da hipertensão. Após triagem farmacológica com os 14 DAGs, a fim de selecionar o derivado com melhor eficácia, no que se refere a sua atividade citotóxica e efeito vasorelaxante, o trabalho segue com a caracterização dos efeitos cardiovasculares induzidos por LQM01 em Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR), através de abordagens experimentais in vitro e in vivo, utilizando o método de preparações com artéria mesentérica superior isolada de rato e medida direta e indireta pressão arterial, respectivamente. O derivado LQM01 apresentou em ensaios de MTT, atividade citotóxica muito baixa, com redução do crescimento celular apenas em altas concentrações. O derivado 01 também promoveu efeito vasorelaxante semelhante ao fármaco anti-hipertensivo Guanabenzo, controle positivo, em anéis pré-contraídos com FEN, de maneira independente de endotélio. O efeito observado apresentou um desvio significativo da curva-concentração resposta de LQM01 para direita, em anéis pré-contraídos com FEN, na presença do bloqueador TEA 5 mM, um bloqueador não-seletivo dos canais de K+ do bloqueador 4-AP, um bloqueador seletivo dos KV (1mM) e TEA 1mM, bloqueador seletivo dos BKCa sugerindo assim a participação dos KV , BKCa no efeito vasorelaxante induzido por LQM01. Assim como, em solução despolarizante de KCl80mM o vasorelaxamento mostrou-se reduzido, sugerindo a inibição do influxo de Ca2+ através dos VOCCs, tal hipótese é justificada pela atenuação das contrações induzidas por CaCl2 em solução despolarizante nominalmente sem Ca+2. Em ratos SHR não-anestesiados, a administração i.v. in bolus de LQM01 induziu hipotensão, de maneira independente de dose, com efeito hipotensor mais significativo nas doses de 5 e 10 mg/kg, acompanhado de efeito bradicárdico intenso. No entanto, após depressão do SNC no grupo de animais anestesiados com tiopental sódico, tanto a resposta hipotensora quanto a bradicárdica induzida pelo derivado foi atenuada ou praticamente abolida, respectivamente. Além disto, o derivado LMQ01 foi capaz de promover atividade anti-hipertensiva, nas doses de 5 e 10 mg/kg, a por meio de sua administração orogástrica a partir da segunda hora, porém na quarta e sexta hora apenas na maior dose, sem promover alterações significativas sobre a FC, em ambas as doses. Em conclusão: Os dados sugerem que o LQM01 promove efeito vasodilatador através da estimulação de canais para K+, Kv e BKCa, além de inibir o influxo de Ca2+, possivelmente através do bloqueio dos VOCCs, bem como, promover efeito hipotensor, bradicárdico e anti-hipertensivo, que pode ser devido a uma ação direta da substância sobre a MLV, induzindo vasorelaxamento e consequente redução da resistência vascular periférica, contribuindo para sua ação hipotensora, como também pode ter influência inibitória sobre o sistema de controle neural que atua sobre o sistema cardiovascular.

Orientador: Flavia Maria Netto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-07T15:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_Mariza_M.pdf: 1934217 bytes, checksum: d2b5831163c6c6be9fad1f62fd40b3fc (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Peptídeos inibidores da enzima conversora de angiotensina (ECA) presentes em alimentos têm despertado o interesse de muitos pesquisadores, pois há evidências que sua ingestão, possa auxiliar na prevenção e no tratamento não medicamentoso da hipertensão. O potencial da atividade anti-hipertensiva de peptídeos tem sido avaliado principalmente com relação à capacidade de inibir a ECA, que tem papel fundamental na regulação da pressão arterial. Desta forma, inúmeros estudos têm focado a produção e o isolamento de peptídeos com atividade inibidora da ECA a partir de proteínas de diferentes fontes alimentícias, embora ainda pouco se conhece sobre a biodisponibilidade destes peptídeos. O presente estudo teve como objetivos: avaliação da influência das enzimas do trato gastrintestinal na atividade inibitória da ECA de hidrolisados protéicos e sua correlação com a atividade anti-hipertensiva avaliada in vivo e avaliar o efeito antihipertensivo e na função renal de hidrolisados de diferentes fontes. Utilizou-se hidrolisados comerciais de diferentes fontes protéicas: caseína (Hyprol 8052), soro de leite (Hyprol 3301) e glutén de trigo (Hyprol 4137) fornecidos pela Kerry Bio-Science; caseina (CE90ACE), soro de leite (WE80BG) e soja (SE50BT), doados pela DMV International e colágenos hidrolisados de origem bovina e suína (Gelita South América). Os colágenos hidrolisados foram fracionados em sistema de ultrafiltração com membranas de cut off de 30 a 50 kDa, 5 a 8 kDa e 1 a 2 kDa, obtendo-se os permeados P1 (PM< 30-50kDa), P2 (PM< 5-8kDa) e P3 (PM< 1-2 kDa), respectivamente. Os hidrolisados foram caracterizados físico-quimicamente e em seguida analisados quanto à capacidade de inibição da ECA antes e após a digestão gastrintestinal in vitro, e atividade anti-hipertensiva em ratos espontaneamente hipertensos (SHR) por via oral. Os produtos que apresentaram as melhores atividades in vivo foram avaliados quanto à sua influência na função renal dos animais e efeito hipotensor prolongado na pressão arterial de SHR, em experimento crônico. A hidrólise gastrintestinal in vitro promoveu efeito variável sobre a atividade inibitória da ECA. Os hidrolisados de maior peso molecular, colágenos hidrolisados bovino e suíno, apresentaram aumento significativo da potência inibitória da ECA. Por outro lado, observou-se redução na capacidade de inibir a ECA dos hidrolisados com menor peso molecular, como os hidrolisados da caseína (Hyprol 8052 e CE90ACE), soro de leite (Hyprol 3301) e soja (SE50BT). Os colágenos hidrolisados bovino e suíno e suas frações, tanto antes como após a digestão gastrintestinal in vitro apresentaram menor potência inibitória da ECA que os demais hidrolisados. Todos os hidrolisados anali sados foram capazes de induzir redução significativa da pressão arterial de SHR, exceto os colágenos hidrolisados bovino (CHB) e suíno (CHS) não fracionados. Os hidrolisados do soro de leite (WE80BG), caseína (CE90ACE), fração P1 do colágeno bovino e suíno (CHBP1 e CHSP1) e a fração P3 do colágeno hidrolisado suíno (CHSP3) foram os mais eficientes em reduzir a pressão arterial de SHR. A administração oral crônica dos hidrolisados WE80BG e CHBP1 induziu uma redução progressiva e significativa da pressão arterial de SHR, sendo a diferença de 20,60 mmHg e 10 mmHg, respectivamente, em relação à pressão basal. O hidrolisado CE90ACE, que apresentou uma das melhores atividades anti-hipertensivas in vivo, induziu redução na filtração glomerular dos animais e promoveu maior excreção de sódio na porção pós-proximal do ducto renal, provavelmente devido a um efeito vasodilatador, decorrente da inibição da ECA. Ao comparar os resultados obtidos in vivo com os valores de IC50 antes e após a hidrólise gastrintestinal, não se observou relação entre a eficiência em inibir a ECA in vitro e a redução da pressão arterial in vivo dos hidrolisados protéicos comerciais. Em conclusão, as enzimas gastrintestinais exercem grande influência sobre atividade antihipertensiva dos hidrolisados protéicos comerciais, podendo aumentar ou diminuir o efeito hipotensor in vivo. Porém, a digestão gastrintestinal in vitro dos hidrolisados antes da avaliação do potencial inibidor da ECA unicamente não se mostrou vantajosa para a predição da atividade biológica dos hidrolisados, pois além da digestão gastrintestinal há outros fatores e/ou mecanismos que podem estar envolvidos com o decréscimo da pressão arterial produzido pela ação dos peptídeos / Abstract: Angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory peptides present in foods have motivated the interest of many researchers, since there is evidence that the ingestion of these peptides, could aid in the prevention and in the non-medication treatment of hypertension. The anti-hypertensive activity of the peptides has been mainly assessed in relation to their capacity to inhibit the ACE, which has a fundamental role in regulating the blood pressure. In this way, innumerous studies have focused on the production and isolation of peptides with ACE-inhibitory activity from proteins from different food sources, though still little is known about the bioavailability of this peptides. The objectives of the present study were: assess the influence of the gastrointestinal enzymes on the ACEinhibitory activity of protein hydrolysates and the correlation with the anti-hypertensive activity assessed in vivo, and to assess the anti-hypertensive effect and kidney function of hydrolysates from different sources. Commercial hydrolysates from the following protein sources were used: casein (Hyprol 8052), milk whey (Hyprol 3301) and wheat gluten (Hyprol 4137), all provided by Kerry Bio-Science; casein (CE90ACE), milk whey (WE80BG) and soy (SE50BT), donated by DMV International, and hydrolysed collagens of bovine and porcine origins (Gelita South America). The hydrolysed collagens were fractionated in an ultrafiltration system using membranes with cut-offs of 30 to 50 kDa, 5 to 8 kDa and 1 to 2 kDa, obtaining the permeates P1 (PM<30-50 kDa), P2 (PM<5-8 kDa) and P3 (PM<1-2 kDa), respectively. The hydrolysates were physicochemically characterized and analysed for their ACE-inhibitory capacity before and after in vitro gastrointestinal digestion, and for their anti-hypertensive activity in spontaneously hypertensive rats (SHR) via oral. The products presenting the best activity in vivo, were assessed for their influence on the kidney function of the animals and for their prolonged hypotensive effect on the blood pressure of SHR in a chronic experiment. The in vitro gastrointestinal hydrolysis promoted a variable effect on the ACE-inhibitory activity. The higher molecular weight hydrolysates, bovine and porcine collagen hydrolysates, presented a significant increase in the ACE-inhibitory potential. On the other hand a reduction in the ACE-inhibitory potential was observed for the smaller molecular weight hydrolysates, such as the casein (Hyprol 8052 and CE90ACE), milk whey (Hyprol 3301) and soy (SE50BT) hydrolysates. The bovine and porcine collagen hydrolysates and their fractions, both before and after in vitro gastrointestinal digestion, presented lower ACE-inhibitory potential than the other hydrolysates.All the hydrolysates analysed were capable of inducing a significant reduction in blood pressure in the SHR, except for the non-fractionated bovine (BCH) and porcine (PCH) collagen hydrolysates. The milk whey (WE80BG) and casein (CE90ACE) hydrolysates, P1 fractions of bovine and porcine collagen (BCHP1 and PCHP1) and the P3 fraction of the porcine collagen hydrolysate (PCHP3) were the most efficient in reducing the blood pressure in SHR. The chronic oral administration of the hydrolysates WE80BG and BCHP1 induced a progressive, significant reduction in the blood pressure of the SHR, showing a difference of 20.60 mmHg and 10 mmHg, respectively, as compared to the basal pressure. The hydrolysate CE90ACE, which presented one of the best in vivo anti-hypertensive activities, induced a reduction in glomerular filtration by the animals and promoted greater sodium excretion at the post-proximal portion of the kidney duct, probably due to a vasodilatory effect on account of ACE-inhibition. On comparing the in vivo results with the IC50 values, before and after gastrointestinal hydrolysis, no relation was observed between the in vitro ACE-inhibitory efficiency and the in vivo reduction in blood pressure by the commercial protein hydrolysates. In conclusion, the gastrointestinal enzymes exert considerable influence on the anti-hypertensive activity of the commercial protein hydrolysates, and can increase or decrease the in vivo hypotensive effect. Thus the in vitro gastrointestinal digestion of the hydrolisates alone, before the assessment of the ACE-inhibitory potential, is apparently of no advantage in predicting the biological activity of the hydrolysates, since apart from the gastrointestinal digestion other factors and/or mechanisms can also be involved in the decrease in blood pressure produced by the action of the peptides / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição