O Nitroxil (HNO), forma reduzida em um elétron e protonada do óxido nítrico (NO), apresenta características químicas diferentes do seu congênere redox, com ações farmacológicas distintas e vantagens terapêuticas. Em conjunto, NO e HNO parecem ter um papel fundamental no controle do tônus vascular. A produção e/ou biodisponibilidade do HNO deve estar preservada durante o estresse oxidativo, ao contrário do que acontece com o NO. O HNO também apresenta potencial atividade antioxidante, atuando assim como citoprotetor e exibindo características desejáveis no tratamento de doenças cardiovasculares. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito relaxante do nitroxil liberado do composto sal de Angeli (SA) e investigar os mecanismos celulares envolvidos nesse efeito em veia cava de ratos. Verificamos que o SA aumentou a concentração citosólica de HNO, medida pela sonda fluorescente DAF-2DA, por citometria de fluxo em células de veia umbilical humana (HUVECs). O aumento na intensidade de fluorescência foi abolido pelo sequestrador de HNO (L-cisteína), mas não foi alterado pelas espécies reativas de oxigênio (EROs). O SA promoveu relaxamento dependente da concentração em aorta e veia cava de ratos, com endotélio. Entretanto, o relaxamento induzido em veia cava foi menor que o relaxamento máximo (Emáx) em aorta. Analisando o tempo necessário para o composto induzir o Emáx, observamos que na aorta de ratos, o tempo máximo foi de 50 seg e na veia cava foi de 20 min. A conversão de HNO a NO pela superóxido dismutase (SOD) não foi necessária para a ativação da via de sinalização, uma vez que o relaxamento foi reduzido na presença de L-cisteína, mas não foi alterado em presença do inibidor da SOD (DDC) e do sequestrador de NO (Hidroxicobalamina). O relaxamento estimulado com o SA também foi inibido pelo L-NAME e ODQ, indicando a participação das enzimas NO-sintase e guanilil-ciclase solúvel (GCs), respectivamente. O bloqueador não seletivo de canais para K+ (TEA) e o sequestrador de ânion superóxido (O2¯) (Tiron) não modificaram o relaxamento para o SA quando realizada a curva concentração-efeito. Porém, ambos inibiram o relaxamento quando estudamos o efeito temporal do composto. Na presença do inibidor da NADPH oxidase (Apocinina), o relaxamento também foi reduzido. Deste modo, canais para K+, O2¯ e a NADPH oxidase parecem contribuir para o relaxamento induzido pelo SA. Aparentemente, não há participação da enzima proteína quinase G (GK), Ca2+-ATPase reticular (SERCA) ou de canais para Ca2+ dependentes de voltagem na via de sinalização. Com relação ao potencial antioxidante, em menor concentração (0,1 mmol/L) o SA apresentou efeito antioxidante, enquanto que em altas concentrações (1 mmol/L) ele atuou como um pró-oxidante. A principal espécie envolvida no efeito pró-oxidante do SA é o O2¯. Este é produzido, pelo menos em parte, pela ação da NADPH oxidase, uma vez que o aumento da produção de EROs estimulado pelo SA foi inibido em pelo Tiron e reduzido em presença de Apocinina. Esses dados foram obtidos por fluorescência da sonda DHE por citometria de fluxo em HUVECs. Apesar da produção de EROs em altas concentrações, o composto não apresentou toxicidade. / Nitroxyl (HNO), the one electron reduced and protonated form of nitric oxide (NO), displays different chemical characteristics compared to its redox sibling, with different pharmacological actions and therapeutic benefits. Together, NO and HNO seem to have an integral role in the control of vascular tone. The production and/or bioavailability of HNO must be preserved during oxidative stress, different from what happens to NO. In addition, HNO also has a potential antioxidant activity, thus acting as a cytoprotector and displaying desirable characteristics in the treatment of cardiovascular diseases. The present study aimed to study the relaxing effect of HNO released from Angeli\'s salt (AS) and to investigate the cellular mechanisms involved in this effect in rat vena cava. We found that AS increased cytosolic concentration of HNO, measured by fluorescent probe DAF-2DA by flow cytometry in human umbilical vein cells (HUVECs). HNO increase was abolished by HNO scavenger (L-cysteine), but it did not change in presence of the reactive oxygen species (ROS). AS promoted concentration-dependent relaxation in aorta and vena cava of rats with endothelium. However, the relaxation induced in vena cava was lower than the maximum relaxation (ME) induced in aorta. Analyzing the time necessary for the compound to induce ME, we observed that the effect in function of time was also significantly different between the vessels. In rat aorta, the maximum time was 50 seconds and in vena cava was 20 minutes. HNO conversion to NO by superoxide dismutase (SOD) was not required for signaling pathway activation, since AS relaxation was reduced in presence of L-cysteine, but it was not modified in presence of SOD inhibitor (DDC) or NO scavenger (Hydroxocobalamin). SA-induced relaxation was reduced by L-NAME and ODQ, indicating the involvement of NO synthase and soluble guanylyl cyclase (sGC), in the relaxation. Non-selective blocker of K+ channels (TEA) and superoxide anion (O2¯) scavenger (Tiron) did not modify the relaxation induced by AS when concentration-effect curve was performed. However, both inhibited relaxation when we performed the temporal effect compound study. Moreover, in the presence of NADPH oxidase inhibitor (Apocynin) relaxation was also reduced. Thus, K+ channels, O2¯ and NADPH oxidase seem to contribute to AS relaxation. Apparently there is no participation of protein kinase G (GK), sarcoplasmic reticulum Ca2+ ATPase (SERCA) or voltage-dependent Ca2+ channels in relaxation signaling pathway. Also, low concentrations (0.1 mmol/L) of AS presented antioxidant effect, whereas in high concentrations (1 mmol/L) it acted as a prooxidant. The main ROS involved in AS prooxidant effect was O2¯, which was produced, at least in part, by the action of NADPH oxidase, since the increase of ROS production by AS was inhibited by Tiron and reduced in the presence of Apocynin. These data were obtained by fluorescence DHE probe by flow cytometry in HUVECs. Despite the production of ROS in high concentrations, the compound did not show toxicity.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-25092015-150311 |
| Date | 02 September 2015 |
| Creators | Zuchi, Fabíola Cristina |
| Contributors | Bendhack, Lusiane Maria |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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