Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Smoking is the second major reason of death worldwide, amounting 5 millions
of deaths annually. The adverse effects of cigarette smoking are not limited to active
smokers, but also to passive smokers, which comprise one third of worldwide adult
population. Cigarette smoking contain nicotine and other addiction related
compounds, as well as components that can generate oxidative stress (OS), an
unbalance between oxidants and antioxidants of the body, probably responsible for
the pathogenesis of smoke-related disorders. The shells of pecan nut (Carya
illinoensis) are an industrial byproduct of low cost and high antioxidant potential,
whose tea is popularly used as treatment for drug and smoking intoxications,
however without scientific validation. Therefore, the present study investigated the
possible protection of pecan nut shells aqueous extract (AE) against abstinence
behavioral parameters and OS biochemical parameters in animals exposed to
passive cigarette smoke. Swiss mice received drinking water or AE (25g/L), ad
libitum, in the place of water during one week before and during 3 weeks of cigarette
smoke exposure (6, 10 and 14 cigarettes/day each week, respectively), which
occurred in a modified incubator. The environmental concentration of carbon
monoxide and total suspended particulate matter in the incubator were 130ppm and
188mg/m3, respectively. Fifteen hours after the last cigarette smoke exposure, the
animals were evaluated in the open-field test and in the marble burning test. Twenty
hours after the last cigarette smoke exposure, the animals were anesthetized and
euthanized by exsanguination (cardiac puncture), with collection of blood and
removal of brain for biochemical analysis. Data were analyzed by one or two-way
ANOVA, followed by Duncan s test when necessary. The protocol of cigarette smoke
exposure increased total concentration of carbon dioxide in blood and the hematocrit,
which are indirect biochemical markers of cigarette smoke exposure, and reduced
the body weight gain of animals without altering fluid intake. In the open-field test,
animals exposed to passive smoke showed increase in locomotor and exploratory
activities, self-cleaning time and fecal pellets number, as well as in the number of
beads hidden in the marble burning test, than the controls. The animals that received
AE did not develop these behavioral changes, which indicate anxiety, characteristic
related to smoking abstinence. In this study, the involvement of smoking with
oxidative damages described in the literature was confirmed by increasing cerebral
and erythrocyte lipid peroxidation, increasing in erythrocyte catalase (CAT) activity and decreasing in plasma ascorbic acid. The pecan shells AE was able to protect the
mice exposed to cigarette smoke of the lipid peroxidation and decrease of plasma
ascorbic acid levels. CAT activity remained high in erythrocytes and increased in
brain of animals exposed to cigarette smoke and that received AE, possible as a
compensatory mechanism to eliminate excess of reactive oxygen species (ROS)
induced by cigarette smoke. It is hypothesized that these biochemical results are in
large part due the high antioxidant potential of AE, confirmed by in vitro assays of
ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid)) and DPPH (2,2-
diphenyl-1-picrylhydrazyl) and by measuring of total phenolic compounds and
condensed tannins levels. By Pearson correlation, were observed positive
correlations between behavioral parameters evaluated and erythrocyte lipid
peroxidation, confirming the involvement of anxiety and OS. The results presented
here show the protective effect of pecan nut shells AE on anxiety-like sings of
cigarette withdrawal and on oxidative damages and altered antioxidant defenses
induced by passive cigarette smoke in mice. Moreover, the popular use of pecan nut
shell extract against cigarette smoke was confirmed. It is believed that this industrial
byproduct can be considered in the treatment of smoking, increasing the poor
therapeutic armamentarium currently employed for this end. Further studies
elucidating the components present in this extract, as well as neural mechanisms
related to these results are needed. / O tabagismo representa a segunda maior causa de mortes no mundo, sendo
responsável por 5 milhões de mortes anuais. Não apenas os fumantes ativos estão
sujeitos aos efeitos danosos do cigarro, mas também os fumantes passivos, que
compreendem um terço da população adulta mundial. A fumaça do cigarro contém
nicotina e outros compostos relacionados à adição, bem como constituintes capazes
de gerar estresse oxidativo (EO), um desequilíbrio entre os oxidantes e as defesas
antioxidantes do organismo, possivelmente responsável pelos efeitos danosos do
cigarro sobre o organismo. A casca da noz pecã (Carya illinoensis) é um subproduto
industrial de baixo custo e elevado poder antioxidante, cujo chá é utilizado
popularmente para tratar intoxicações medicamentosas e resultantes do tabagismo.
Porém, até o momento, esse emprego não apresenta validação científica. Em vista
disso, o presente estudo investigou a possível atividade protetora do extrato aquoso
bruto (EAB) da casca da noz pecã sobre parâmetros comportamentais de
abstinência e parâmetros bioquímicos de EO em animais expostos ao fumo passivo.
Camundongos Swiss receberam água potável ou EAB (25g/L), ad libitum, no lugar
da água de beber, uma semana antes e durante toda exposição à fumaça do
cigarro, a qual teve duração de 3 semanas (6, 10 e 14 cigarros/dia em cada semana,
respectivamente) e ocorreu em incubadora modificada. A concentração ambiental de
monóxido de carbono e material particulado total na incubadora foram 130ppm e
188mg/m3, respectivamente. Quinze horas após a última exposição ao fumo passivo
os animais foram avaliados no teste do campo aberto e no teste de esconder
esferas. Vinte horas após a última exposição ao fumo passivo os animais foram
anestesiados e eutanasiados por exsanguinação (punção cardíaca), com coleta de
sangue e retirada do cérebro para as análises bioquímicas. Os dados foram
analisados por ANOVA de uma ou duas vias, seguido pelo teste de Duncan quando
necessário. O protocolo de exposição ao fumo passivo elevou a concentração total
de dióxido de carbono sanguíneo e o hematócrito, os quais são marcadores indiretos
de exposição à fumaça do cigarro, bem como reduziu o ganho de peso dos animais
sem alterar o consumo de líquidos. No campo aberto, animais expostos ao fumo
passivo apresentaram aumento da atividade locomotora e exploratória, do tempo de
auto-limpeza e do número de bolos fecais, bem como mostraram aumento do
número de esferas escondidas no teste de esconder esferas em relação aos
controles. Os animais que receberam EAB não desenvolveram essas modificações comportamentais, as quais indicam ansiedade, característica essa relacionada à
abstinência ao cigarro. Neste estudo, o envolvimento do tabagismo com os danos
oxidativos já descritos na literatura foi confirmado através do aumento da
peroxidação lipídica cerebral e eritrocitária, aumento da atividade da catalase (CAT)
eritrocitária e redução das concentrações plasmáticas de ácido ascórbico. O EAB da
casca de noz pecã protegeu os animais expostos ao fumo passivo da peroxidação
lipídica e da redução dos níveis plasmáticos de ácido ascórbico. A atividade da CAT
permaneceu aumentada nos eritrócitos e elevou-se no cérebro dos animais expostos
ao fumo passivo e tratados com EAB em relação aos controles, possivelmente pela
indução de mecanismos compensatórios que visam eliminar o excesso de espécies
reativas de oxigênio (EROs) induzido pelo cigarro. Hipotetizou-se que esses
resultados bioquímicos devem-se, em grande parte, ao elevado potencial
antioxidante do EAB, confirmado através dos testes in vitro do ABTS (2,2´-
azinobis(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico) e do DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil)
e pela dosagem de compostos fenólicos totais e taninos condensados.
Através de correlação de Pearson, foram observadas correlações positivas entre os
parâmetros comportamentais e a peroxidação lipídica eritrocitária, confirmando o
envolvimento da ansiedade com o EO. Os resultados apresentados aqui evidenciam
os efeitos protetores do EAB das cascas da noz pecã sobre os sinais de ansiedade
durante abstinência e sobre danos oxidativos e defesas antioxidantes alterados pelo
fumo passivo em camundongos. Ademais, confirma-se o uso popular do extrato das
cascas de noz pecã frente danos induzidos pelo cigarro e entende-se que esse
subproduto da indústria pode ser considerado no tratamento do tabagismo, o que
aumentaria o carente arsenal terapêutico empregado atualmente no tratamento do
tabagismo. Maiores estudos elucidando os componentes presentes nesse extrato,
bem como os mecanismos neurais relacionados aos resultados encontrados são
necessários.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8965 |
| Date | 28 January 2011 |
| Creators | Reckziegel, Patrícia |
| Contributors | Burger, Marilise Escobar, Pereira, Maria Ester, Fachinetto, Roselei |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, UFSM, BR, Farmacologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 201000000000, 400, 500, 500, 500, 500, cea6b067-f9a7-4654-8ec5-65f1c465c1a8, 58ee2736-6a68-4917-bc7d-7751b9c5fa97, 6f6ff1fa-1a27-4584-8864-3e18f46fe2e7, 6a615e4f-285a-4d77-aeb6-a33cd9c07f80 |
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