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Previous issue date: 2016-02-22 / Background: Nitric oxide (NO) donors can act in the control and treatment of various cardiovascular complications, such as hypertension. In particular, an organic nitrate, 2-nitrate-1,3-dibutoxipropane (NDBP) developed in recent years by UFPB has shown great therapeutic potential. However, its mechanisms are not fully clarified. Aim: To investigate the effects and mechanisms of NDBP, elucidating their therapeutic potential in angiotensin II-mediated hypertension. Methods: In the first stage of the study, were performed in vitro experiments in normotensives Wistar rats (n=11) tissues for characterization of compound about ability to release NO by direct measurement of NO; and modulation of NADPH oxidase activity, by chemiluminescence technique. In the second stage of the study, in vivo experiments in C57BL / 6J mice (n=24), divided in four groups (control, NDBP, Ang II and Ang II + NDBP) were performed to investigate the therapeutic potential of NDBP in angiotensin II-mediated hypertension. The animals had implantation of osmotic minipumps containing Ang II (400 mg / kg / 24h) and after 9 days were treated with NDBP (40 mg / kg / day; ip). Blood pressure (BP) was measured by tail-cuff. At the end of the experiments, the animals were euthanized and blood and tissues were collected for analysis. Histopathological analyzes were performed using staining picrosirius. Superoxide levels were measured by NADPH oxidase activity via chemiluminescence and DHE fluorescence (5 mmol • L-1). Levels of serum nitrate/nitrite and cGMP were performed using specific kits. NADPH oxidase subunit expression were analyzed by real time qPCR. Putative antioxidant activity was determined by autoxidation with pyrogallol. Results: In vitro experiments revealed a dose-dependent increase in NO production mediated by NDBP in liver and kidney tissues, which was attenuated by the xanthine oxidase inhibitor febuxostat. In addition, the NDBP reduced NADPH oxidase activity and prevented its activation induced by ANG II. In vivo experiments showed that NDBP prevents the increase in hypertension in mice with chronic infusion of ANG II. This results were associated to the attenuation of cardiac hypertrophy, renal fibrosis, and reduced NADPH oxidase-derived oxidative stress in the kidneys, the heart, and liver. Furthermore, NDBP also increased plasma levels of nitrite and nitrate. On the other hand, the autoxidation with pyrogallol revealed that NDBP does not act as a direct antioxidant, justifying its involvement in the modulation of NADPH oxidase. Conclusions: The organic nitrate NDBP prevents the progression of angiotensin II-mediated hypertension. Regarding the mechanisms, our findings suggest that NDBP treatment is associated with sustained NO release and attenuated activity of NADPH oxidase, which requires functional xanthine oxidase. / Introdução: Doadores de óxido nítrico (NO) podem atuar no controle e tratamento de diversas complicações cardiovasculares, como por exemplo, a hipertensão arterial. Em particular, um nitrato orgânico, 2-nitrato-1,3-dibutoxipropano (NDBP) desenvolvido nos últimos anos pela UFPB vem apresentando grande potencial terapêutico. No entanto, seus mecanismos não estão totalmente esclarecidos. Objetivo: Investigar os efeitos e os mecanismos de ação do NDBP, elucidando seu potencial terapêutico na hipertensão arterial induzida por Angiotensina II (ANG II). Métodos: Na primeira etapa do estudo foram realizados experimentos in vitro em tecidos de ratos Wistar normotensos (n=11) para caracterização do composto, sobre sua capacidade de liberação de NO, por meio da medida direta de NO; e modulação da atividade da enzima NADPH oxidase, pela técnica de quimioluminescência. Na segunda etapa do estudo, experimentos in vivo em camundongos C57BL/6J (n=24), classificados em quatro grupos (Controle, NDBP, ANG II e ANG II + NDBP), foram realizados para investigar o potencial terapêutico do NDBP na hipertensão induzida por ANG II. Os animais tiveram implante de minibombas osmóticas contendo ANG II (400 μg/kg/24h) e após 9 dias receberam tratamento com NDBP (40 mg/kg/dia; i.p.). A pressão arterial (PA) foi verificada via pletismografia de cauda. Ao término dos experimentos, os animais foram eutanasiados e tecidos e sangue foram coletadas para análise posterior. Análises histopatológicas foram realizadas utilizando a coloração com Picro-sirius. Os níveis de superóxido foram mensurados por meio da atividade da enzima NADPH oxidase, via quimioluminescência e fluorescência com DHE (5 mmol·L−1). Além disso, os níveis séricos de nitrato/nitrito e cGMP foram realizados, utilizando kits específicos. Foi investigada também a expressão de subunidades da enzima NADPH oxidase pela técnica de qPCR em tempo real e a possível atividade antioxidante por meio da autoxidação com pyrogallol. Resultados: os experimentos in vitro utilizando tecidos de fígado e rim revelaram um aumento dose-dependente na produção de NO, mediado pelo NDBP, que foi atenuado pelo inibidor da enxima xantina oxidase, o febuxostato. Além disso, o NDBP reduziu a atividade da NADPH oxidase e preveniu sua ativação induzida pela ANG II. Os experimentos in vivo mostraram que o NDBP previne o aumento da hipertensão arterial em camundongos com infusão crônica de ANG II. Esses resultados foram associados à atenuação da hipertrofia cardíaca, fibrose renal, e redução do estresse oxidativo mediado pela redução da atividade da enzima NADPH oxidase nos rins, coração e fígado. Além disso, o NDBP aumentou os níveis plasmáticos de nitrito e nitrato. Por outro lado, a autooxidação com pyrogalol revelou que o NDBP não atua como um antioxidante direto, justificando então sua participação na modulação da NADPH oxidase. Conclusão: o nitrato orgânico NDBP impede a progressão da hipertensão arterial mediada pela angiotensina II. Em relação aos seus mecanismos, os achados sugerem que o tratamento com NDBP está associado a uma contínua liberação de NO e redução da atividade da enzima NADPH oxidase, que parece ser dependente da xantina oxidase funcional.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9694 |
| Date | 22 February 2016 |
| Creators | Porpino, Suênia Karla Pacheco |
| Contributors | Braga, Valdir de Andrade |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, UFPB, Brasil, Biotecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 32215883775770440, 600, 600, 600, 1239993683399922716, -3439178843068202161 |
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