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Efeito da estreptozotocina sobre os perfis glicêmico e lipídico e o estresse oxidativo em hamsters

Effect of streptozotocin on the glycemic and lipid profiles and oxidative stress in hamsters

Resumos

OBJETIVO: Este estudo avaliou os efeitos da estreptozotocina nos perfis glicêmico e lipídico e marcadores de estresse oxidativo em hamsteres. MATERIAIS E MÉTODOS: Hamsteres machos Golden Syrian foram divididos em dois grupos: grupo diabético (D), que recebeu uma única injeção de estreptozotocina (STZ - 50 mg/kg), e grupo controle (C), que recebeu injeção de tampão citrato. Os animais foram eutanasiados após 10 dias de experimento e o sangue, o fígado e rins foram coletados. RESULTADOS: O grupo diabético apresentou níveis maiores de glicose, triacilgliceróis e colesterol séricos e maior concentração de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARs) no fígado e nos rins. Também apresentou significativo aumento da concentração de glutationa no fígado e menores atividades da paraoxonase e do superóxido dismutase. CONCLUSÃO: Hamsteres fornecem um bom modelo para o diabetes melito do tipo I e estresse oxidativo, similar ao da síndrome humana, e poderão ser adequados para a análise de compostos antidiabéticos.

Hamsteres; estreptozotocina; estresse oxidativo; antioxidantes


OBJECTIVE: This study evaluated the effects of streptozotocin on glycemic and lipid profiles and oxidative stress status in hamsters. MATERIALS AND METHODS: Male Golden Syrian hamsters were divided in diabetic group (D) which received a streptozotocin single injection (STZ - 50 mg/kg), and control group (C) which received a single injection of the vehicle citrate buffer. Animals were euthanized after 10 days of experiment and blood, liver and kidneys were collected. RESULTS: The diabetic group had higher levels of glucose, triacylglycerols and cholesterol in serum and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) concentration increased in the liver and kidneys. Diabetes induced a significant increase in glutathione concentration in the liver and decreased paraoxonase and superoxide dismutase activities. CONCLUSION: Hamsters provide a novel animal model for diabetes mellitus and oxidative stress, similar to the human syndrome, which may be suitable for the testing of antidiabetic compounds.

Hamsters; streptozotocin; oxidative stress; antioxidants


ARTIGO ORIGINAL

Efeito da estreptozotocina sobre os perfis glicêmico e lipídico e o estresse oxidativo em hamsters

Effect of streptozotocin on the glycemic and lipid profiles and oxidative stress in hamsters

Maísa SilvaI; Wanderson Geraldo de LimaI, III; Marcelo Eustáquio SilvaI, II; Maria Lucia PedrosaI, III

INúcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), Ouro Preto, MG, Brasil

IIDepartamento de Alimentos, UFOP, Ouro Preto, MG, Brasil

IIIDepartamento de Ciências Biológicas, UFOP, Ouro Preto, MG, Brasil

Correspondência para Correspondência para: Maísa Silva Universidade Federal de Ouro Preto Campus Morro do Cruzeiro Departamento de Ciências Biológicas, Bauxita 35400-000 - Ouro Preto, MG, Brasil maisasilv@yahoo.com.br

RESUMO

OBJETIVO: Este estudo avaliou os efeitos da estreptozotocina nos perfis glicêmico e lipídico e marcadores de estresse oxidativo em hamsteres.

MATERIAIS E MÉTODOS: Hamsteres machos Golden Syrian foram divididos em dois grupos: grupo diabético (D), que recebeu uma única injeção de estreptozotocina (STZ - 50 mg/kg), e grupo controle (C), que recebeu injeção de tampão citrato. Os animais foram eutanasiados após 10 dias de experimento e o sangue, o fígado e rins foram coletados.

RESULTADOS: O grupo diabético apresentou níveis maiores de glicose, triacilgliceróis e colesterol séricos e maior concentração de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARs) no fígado e nos rins. Também apresentou significativo aumento da concentração de glutationa no fígado e menores atividades da paraoxonase e do superóxido dismutase.

CONCLUSÃO: Hamsteres fornecem um bom modelo para o diabetes melito do tipo I e estresse oxidativo, similar ao da síndrome humana, e poderão ser adequados para a análise de compostos antidiabéticos.

Descritores: Hamsteres; estreptozotocina; estresse oxidativo; antioxidantes

ABSTRACT

OBJECTIVE: This study evaluated the effects of streptozotocin on glycemic and lipid profiles and oxidative stress status in hamsters.

MATERIALS AND METHODS: Male Golden Syrian hamsters were divided in diabetic group (D) which received a streptozotocin single injection (STZ - 50 mg/kg), and control group (C) which received a single injection of the vehicle citrate buffer. Animals were euthanized after 10 days of experiment and blood, liver and kidneys were collected.

RESULTS: The diabetic group had higher levels of glucose, triacylglycerols and cholesterol in serum and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) concentration increased in the liver and kidneys. Diabetes induced a significant increase in glutathione concentration in the liver and decreased paraoxonase and superoxide dismutase activities.

CONCLUSION: Hamsters provide a novel animal model for diabetes mellitus and oxidative stress, similar to the human syndrome, which may be suitable for the testing of antidiabetic compounds.

Keywords: Hamsters; streptozotocin; oxidative stress; antioxidants

INTRODUÇÃO

O termo diabetes melito (DM) é uma desordem metabólica de múltiplas etiologias caracterizadas por hiperglicemia crônica com distúrbios no metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas, como resultado do defeito na secreção de insulina ou em sua ação ou ambos (1). Há mais de 250 milhões de pessoas em todo o mundo com diabetes e estima-se que a cada 5 segundos surja um novo caso (2). O diabetes pode gerar complicações como retinopatias, nefropatias, neuropatias e distúrbios endócrinos. O papel do estresse oxidativo nessas complicações tem sido alvo de muito interesse (3,4).

O estresse oxidativo é um estado de desequilíbrio entre a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e a capacidade antioxidante endógena. A geração aumentada de ROS no diabetes pode ser devida à auto-oxidação da glicose, à formação de produtos finais de glicação avançada (AGEs), à via dos polióis e também às mudanças no conteúdo e atividade no sistema de defesas antioxidantes no tecido (5). ROS causam, in vitro, danos à via de sinalização da insulina (6), diminuição da translocação dos transportadores de glicose (GLUT-4) nos adipócitos (7) e redução da internalização da insulina nas células endoteliais (8). Em adição, a oxidação de lipídios e de proteínas está associada com o desenvolvimento das complicações do diabetes (5).

Modelos animais com diabetes, que apresentem o status redox similar ao humano, serão úteis para analisarmos possíveis mecanismos que estejam envolvidos na relação diabetes e estresse oxidativo. O diabetes experimental pode ser induzido por fármacos, manipulação cirúrgica ou genética em várias espécies de animais. A maioria dos experimentos é realizada em roedores, embora alguns estudos sejam realizados em animais maiores. O modelo murino é o mais usado em decorrência da disponibilidade de mais de 200 linhagens bem caracterizadas e da habilidade de deletar ou superexpressar genes específicos por meio da tecnologia dos nocaute e transgênicos (9).

A estreptozotocina é uma glicosamina-nitrosureia comumente usada para produzir o diabetes. A droga é captada pelas células pancreáticas que contêm transportadores de glicose GLUT-2, então, células produtoras de insulina que não expressam esse transportador são resistentes à estreptozotocina (STZ) (10). Mecanismos são propostos para a citotoxicidade produzida pela STZ. A alcalinização do DNA celular e subsequente ativação da poli-ADP ribose sintetase causam depleção rápida e letal de NAD nas células pancreáticas, com subsequente redução no nível de ATP e posterior inibição da síntese e secreção da insulina (11,12). Por outro lado, evidências indicam que os radicais livres podem ter um papel essencial no efeito diabetogênico da STZ (13). Hamsteres desenvolvem diabetes quando tratados com estreptozotocina (14), porém não existem trabalhos na literatura que avaliem vários produtos do estresse oxidativo e defesas antioxidantes em hamsteres diabéticos.

O estresse oxidativo pode ser avaliado por meio de atividade de enzimas envolvidas no balanço redox da célula, que incluem a superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase e glutationa redutase, as quais convertem radicais superóxido em peróxidos ou peróxidos em água e oxigênio. A conversão de peróxido de hidrogênio pela glutationa peroxidase ocorre concomitante com a oxidação da glutationa reduzida (GSH) para a forma oxidada (GSSG). O diabetes pode alterar a atividade dessas enzimas em vários tecidos (15). Compostos que podem ser modificados pela ação de radicais livres, como lipídios, proteínas e grupos sulfidrilas, são também usados como medidas indiretas do estresse oxidativo. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar o estresse oxidativo em hamsteres com diabetes induzido por STZ.

MATERIAIS E MÉTODOS

Animais utilizados

Foram usados 14 Hamsteres Syrian Golden, machos, de 90 dias de idade, divididos em dois grupos, com 7 hamsteres cada. O manuseio dos animais foi realizado em concordância com os princípios éticos para manipulação de animais de experimentação (Colégio Brasileiro de Experimentação Animal) (16) e os procedimentos com os animais foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Ouro Preto. Os grupos receberam dieta comercial (Labina-Purina) e água à vontade.

Estabelecimento do diabetes melito experimental

O diabetes melito foi induzido pela administração intraperitoneal de 50 mg/kg de estreptozotocina (17).

O grupo controle recebeu uma injeção de tampão citrato, 0,01 M, pH 4,5, para que o mesmo estresse fosse provocado. Foram considerados diabéticos os hamsteres que após três dias da administração de STZ apresentaram perda de peso corporal e níveis de glicemia maiores ou iguais a 250 mg/dL, em determinações com glicosímetro digital ACCU-CHEK (Roche).

Eutanásia e preparação das amostras

Os animais foram mortos no décimo dia de experimento, após anestesia, por sangria total pelo plexo braquial. Amostras de sangue foram coletadas e centrifugadas em tubos de 1,5 mL para a determinação de componentes séricos. O fígado e os rins foram removidos, pesados e estocados em nitrogênio líquido para análises bioquímicas.

Análises bioquímicas séricas

A concentração de glicose e frutosamina e a atividade da amilase foram determinadas utilizando kits Labtest (Labtest, Lagoa Santa, MG, Brasil), n° 84, 97 e 25, respectivamente. A concentração de proteínas totais séricas e albumina foi medida utilizando kits Labtest 99 e 19, respectivamente. Os níveis de triacilgliceróis e colesterol total foram dosados enzimaticamente usando o kit Labtest, cat 59 e 60, utilizando glicerol ou colesterol como padrão, respectivamente.

Avaliações histopatológicas

Fragmentos não excedentes a 4 mm de diâmetro de pâncreas, fixados em solução de formol a 10%, foram desidratados, diafanizados e embebidos em parafina. Após inclusão, os fragmentos foram seccionados em micrótomo rotativo para a obtenção de slides de parafina de aproximadamente 4 μm e posterior fixação em lâminas de vidro previamente limpas e desengorduradas. As lâminas foram coradas pela técnica histológica de rotina da Hematoxilina & Eosina, para visualização das alterações histológicas. As análises morfométricas digitais para a determinação da área das ilhotas pancreáticas foram realizadas no microscópio óptico Leica DM5000 associado ao software de análise Leica Qwin plus.

Atividade de enzimas e compostos antioxidantes

A atividade de paraoxonase (PON) no soro (atividade arilesterásica) foi determinada de acordo com Beltowski e cols. (18). A atividade arilesterásica foi calculada utilizando o coeficiente de extinção molar do fenilacetato, que é de 1310 L. mol-1 . cm-1. Os resultados foram expressos em unidades por mL, em que 1 U de arilesterase hidrolisa 1 mmol de fenilacetato por minuto. A atividade enzimática da paraoxonase no soro (atividade sobre o paraoxon) foi calculada utilizando o coeficiente de extinção molar do substrato, que é de 18.290 L. mol-1 . cm-1. Os resultados foram expressos por unidades por mL, em que 1 U de enzima hidrolisa 1 mmol de paraoxon por minuto (18).

Para determinar a atividade da superóxido dismutase (SOD), usamos o kit Fluka 19160 (Steinheim, Germany). Esse ensaio usa a xantina e a xantina oxidase para gerar radicais superóxidos que reagem com 2-(4-iodofenil)-3-(4-nitrofenol)-5-pfeniltetrazoliumclorido para produzir formazan, um composto que absorve luz a 450 nm. A inibição da produção do cromógeno é proporcional à atividade da SOD presente na amostra.

Os grupos sulfidrilas totais foram estimados usando o reagente de Ellman's de acordo com Sedlak and Lindsay (19). Brevemente, 40 μL de plasma foram misturados com 150 μL de 0,2 M de tampão Tris HCl (pH 8,2) contendo 20 mM EDTA e com 50 μL de 5,5 ditiobis-(2-ácido nitrobenzoico) (DTNB, 10 mM solução em metanol). Então, 800 μL de metanol foram adicionados, a amostra foi centrifugada a 10.000 g por 15 minutos e a absorbância do sobrenadante foi determinada a 412 nm. A absorbância da amostra branco (sem DTNB) e reagente branco (sem plasma) foi subtraída da concentração de sulfidrilas e calculada pela curva padrão preparada com concentração conhecida de cisteína.

A concentração de glutationa total (GSH e GSSH) em homogenatos de fígado foi determinada usando o kit Sigma CS0260 (EUA). Esse kit utiliza um método cinético para mensurar os níveis de glutationa, por meio da redução do DTNB (ácido 5,5'-Ditio-bis-(2-nitrobenzoico) a TNB, que é determinado espectrofotometricamente a 412 nm. Foi utilizado um padrão de glutationa reduzida Sigma G4251.

Análise de peroxidação lipídica

Amostras de fígado de todos os hamsteres foram homogeneizadas com tampão Tris-HCl 0,1M pH 7,4 (1:10). O conteúdo de lipídios peroxidados foi determinado de acordo com Buege e Aust (20). Brevemente, 250 μL de tricloroacético (TCA) a 28% foram adicionados a 500 μL de amostra, 250 μL de ácido tiobarbitúrico (TBA) (1% em ácido acético 1:1) e 125 μL de hidroxibutiltolueno (BHT) (5 mM dissolvido em etanol) e incubados a 95°C por 15 minutos. Subsequentemente, a mistura foi centrifugada a 10.000 g por 15 minutos. A absorbância do sobrenadante foi feita a 535 nm usando espectrofotômetro. O conteúdo de lipídio peroxidado foi calculado usando o coeficiente de extinção molar do complexo TBA-MDA 1,56 x 105 mol-1.cm-1.

Análise da oxidação proteica

Amostras de fígado e rins de todos os hamsteres foram homogeneizadas em tampão fosfato 50 mM, pH: 6,7 (1:10). O conteúdo de grupos carbonilas nesses homogenatos foi determinado pelo método de Levine modificado (21). Primeiramente, 0,5 mL de amostra foi precipitado usando 0,5 mL de TCA 10% e centrifugado a 5.000 g por 10 minutos, descartando-se o sobrenadante. Foram adicionados a esse precipitado 10 mM de difenil-hidrazina (DNPH) HCl2M e incubados à temperatura ambiente por 30 minutos. Durante a incubação, as amostras foram vigorosamente misturadas a cada 15 minutos. Depois da incubação, 0,5 mL de TCA 10% foi adicionado e as proteínas foram precipitadas e centrifugadas a 5.000 g por 10 minutos. Depois de descartar o sobrenadante, o precipitado foi lavado duas vezes com uma mistura de acetato de etila e etanol (1:1), centrifugado e o sobrenadante descartado. O precipitado foi dissolvido em SDS 6% e centrifugado a 10.000 g por 10 minutos. O sobrenadante foi lido a 370 nm contra HCl 2M. Os níveis de proteínas carboniladas foram expressos em nanomoles por mL usando a coeficiente de extinção molar do DNPH (22000 mol-1.cm-1).

Análises estatísticas

Os dados foram analisados pelo teste de normalidade Kolmogorov-Smirnov. Todos os dados seguiram uma distribuição normal e foram analisados pelo teste de t de Student. Os dados foram expressos como média ± desvio-padrão. Em todos os testes, foram considerados significantes os resultados com valores de p < 0,05.

RESULTADOS

Avaliação do efeito da injeção de estreptozotocina sobre o perfil glicêmico, perfil lipídico e função hepática de hamsteres

Inicialmente, analisamos os níveis de glicose e os níveis de frutosamina. Ao analisar os dados da concentração de glicose dos hamsteres que receberam a injeção de estreptozotocina, na tabela 1, podemos notar que ela está aumentada cerca de 7 vezes. A concentração de frutosamina não foi influenciada pelo tratamento com STZ (p > 0,05). A porcentagem total de área pancreática ocupada pelas ilhotas foi de 8,23% para o grupo C, significativamente maior que a porcentagem da área ocupada pelas ilhotas pancreáticas de 2,98% nos animais D (Figuras 1 e 2). As concentrações de proteínas totais e albumina sérica não apresentaram diferença significativa entre os grupos. A análise estatística do peso dos fígados não demonstrou diferenças entre os grupos, mas os pesos dos rins apresentaram-se 1,5 vez aumentado nos hamsteres diabéticos (Tabela 1).



A análise estatística dos dados revelou que a concentração de triacilgliceróis apresentava-se 2,7 vezes aumentada nos hamsteres diabéticos, como mostrado na tabela 2. A concentração de colesterol total foi 4,5 vezes aumentada pelo diabetes. Verificamos que o tratamento com STZ em hamsteres também promoveu alterações no perfil lipídico, similares às encontradas para humanos. As atividades séricas da PON sobre os substratos fenilacetato e o paraoxon apresentaram-se 44% e 31% diminuídas, respectivamente.

Análise dos efeitos do diabetes sobre as defesas antioxidantes e marcadores do estresse oxidativo

O status antioxidante foi mensurado pela dosagem da concentração de SH total, atividade da superóxido dismutase e da concentração de glutationa total no fígado e nos rins. A tabela 3 mostra que não há diferenças na concentração de grupos sulfidrilas totais no soro entre os grupos. A concentração de glutationa total no fígado apresentou-se 8,2 vezes aumentada nos hamsteres diabéticos. Já a concentração de glutationa total nos rins não foi modificada. Notamos também que a atividade da enzima superóxido dismutase no soro apresentou um aumento de 2,5 vezes no grupo diabético comparado ao controle.

A análise de nossos dados não revelou diferença significativa para a concentração de proteína carbonilada no fígado e nos rins nos grupos estudados (Tabela 3). Porém, a concentração de TBARS no fígado e rim dos hamsteres diabéticos revelou-se 2,6 vezes e 2,4 vezes aumentada, respectivamente, pelo teste de t.

DISCUSSÃO

Animais com diabetes induzido por substâncias químicas têm sido usados para estudar o diabetes dependente de insulina. A indução de diabetes em hamsteres utilizando STZ pode ser conseguida utilizando doses múltiplas de droga ou em uma dose única (17,22). Em nosso trabalho aplicamos uma dose única de 50 mg/kg de STZ e observamos um aumento significativo da concentração de glicose sérica desde o terceiro dia após a aplicação. Os animais permaneceram com a glicose significativamente aumentada até serem eutanasiados no décimo dia. Possivelmente, em decorrência do curto tempo de experimento, a concentração de frutosamina dos hamsteres diabéticos não foi alterada, pois essa reflete a concentração de proteínas que foram glicadas há aproximadamente três semanas e, portanto, no curto período do experimento não foi possível detectar alterações nesse parâmetro. A diminuição da área ocupada pelas ilhotas pancreáticas dos hamsteres do grupo D confirma esse quadro, sugerindo que a dose de STZ aplicada foi capaz de provocar diabetes tipo 1 nos animais. Hipercolesterolemia em animais tratados com estreptozotocina resulta da absorção intestinal e da síntese aumentadas de colesterol (23). As lipoproteínas de ratos diabéticos são oxidadas e demonstram citotoxicidade, um aspecto que pode ser prevenido pela insulina ou tratamento antioxidante. Trabalhos mostram que o metabolismo de lipídios de hamsteres é influenciado pelo diabetes, aumentando a concentração de triacilgliceróis e colesterol (24,25), corroborando com dados deste trabalho.

Bell e cols. (26) demonstraram que hamsteres que receberam a mesma concentração de STZ que os animais do presente trabalho apresentaram tumores hepáticos. Assim, avaliamos um possível dano hepático por meio de marcadores séricos e não observamos nenhuma mudança nas concentrações de proteínas e albumina. Isso pode indicar que alterações em parâmetros bioquímicos observados não foram devidas às lesões hepáticas e sim próprias do diabetes.

Estresse oxidativo aumentado e mudanças na capacidade antioxidante são observados em diabetes melito clínico e experimental e podem contribuir para complicações dessa doença (5). Corroborando com isso, nossos dados mostram uma diminuição de enzimas antioxidantes e um aumento de produtos do estresse oxidativo.

Ocorre aumento do estresse oxidativo e da peroxidação lipídica em macrófagos e em lipoproteínas na presença de hiperglicemia e hipertrigliceridemia (27). A enzima PON associada com a HDL protege a LDL e a HDL contra a oxidação e também elimina lipídios oxidados das células (28). A atividade sérica da PON se encontra diminuída no diabetes melito (29), o que também foi verificado em nosso trabalho.

Esta enzima também pode atuar de forma suicida neste processo e então ser usada para prevenir a peroxidação de HDL. Essa teoria é apoiada pela observação da diminuição da atividade da PON quando exposta a peróxidos de lipídios. A atividade diminuída da PON 1 pode ser relacionada à glicação do HDL e consequente perda de função, que ocorre no diabetes. Foi verificado por Hedrick e cols. (30) uma diminuição de 65% na atividade de PON em HDL glicado e uma redução de 40% na atividade enzimática, quando a PON purificada é exposta diretamente à glicação. Não existem trabalhos na literatura que verifiquem a atividade dessa enzima em hamsteres diabéticos e isso se torna mais importante devido ao fato de esse animal apresentar o metabolismo de lipoproteínas tão semelhante ao humano.

O radical superóxido, o primeiro produto da redução da molécula de oxigênio, tem um elétron desemparelhado em sua órbita externa e isso resulta em uma fonte importante de hidroperóxidos e de radicais livres tóxicos. Uma célula normal tem a habilidade de detoxificar radicais superóxido por meio de enzimas como a superóxido dismutase. A SOD, junto com outras enzimas como a catalase, glutationa redutase, ajuda a manter a concentração de glutationa e NADPH necessário para a ótima função dos mecanismos de defesas antioxidantes. Vários trabalhos com animais tratados com STZ mostram uma diminuição da atividade de SOD. Mohan and Das (31) demonstraram uma diminuição da atividade de SOD no plasma de ratos diabéticos; porém, trabalhos demonstrando os efeitos causados pelo diabetes sobre a atividade de SOD em hamsteres são escassos. Observamos também uma atividade diminuída em nossos hamsteres, corroborando com os trabalhos em outros modelos experimentais.

Os dados das enzimas superóxido dismutase, glutationa peroxidase ou redutase e catalase muitas vezes são controversos. Como verificado para diabetes em alguns modelos experimentais ou diferentes tecidos, elas podem se encontrar aumentadas ou diminuídas. O aumento de suas expressões e, consequentemente, de suas atividades pode ser devido a um mecanismo regulado em nível transcricional (32). Sob condições fisiológicas normais, a transcrição do fator Nrf2 é inibida pela proteína repressora Keap1 localizada no citoplasma das células (33). A proteína Keap1 contém resíduos conservados de cisteína, os quais desempenham um papel crítico na manutenção do Nrf2 no citoplasma. Entretanto, um aumento na produção de EROS no organismo promove no citoplasma a dissociação desse complexo, fazendo com que o Nrf2 fique ativado, sendo transportado para o núcleo (34,35). No núcleo das células, esse fator de transcrição se liga a elementos de resposta a antioxidantes (ARE) na região promotora dos genes que transcrevem enzimas antioxidantes endógenas. A ativação Nrf2-ARE induz a produção da superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase, glutationa reduzida, peroxiredoxinas, nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH): quinona oxidoredutases (NQOs) e hemoxigenases. Juntas, essas enzimas e peptídeos representam um potente mecanismo antioxidante de defesa. Uma vez restabelecido o balanço redox da célula, o Nrf2 é dissociado do núcleo pelo Keap1 e subsequentemente transportado para o citoplasma, onde é ubiquitinado e degradado (32). Essa pode ser uma explicação para nosso resultado de concentração de glutationa total no fígado, que se apresentou aumentado talvez por esse mecanismo de defesa do organismo ativado pelo aumento de oxidantes.

Hidroperóxidos têm um efeito tóxico nas células, diretamente ou por meio de grande degradação de radicais hidroxil tóxicos. Eles também podem reagir com metais de transição e formar aldeídos, como o malondialdeído, que causa danos às membranas celulares. O aumento de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico, que é uma evidência indireta da intensa produção de radicais livres, é visto em vários trabalhos com ratos tratados com estreptozotocina e aloxana (36,37). Em hamsteres, Takatori e cols. (38) analisaram a concentração de malondialdeído e 4-HNE, outro aldeído formado da peroxidação lipídica, e verificaram também um aumento nas suas concentrações em animais que receberam uma dose de STZ, o que corrobora com nossos resultados.

As principais mudanças estruturais em proteínas podem ser caracterizadas pelas dosagens de proteína carbonilada (PCO), perda de grupos tióis e produtos de oxidação proteica avançada (AOPP). O uso da proteína carbonilada como marcador possui algumas vantagens em relação a outros marcadores, como sua formação relativamente rápida, grande estabilidade e longo tempo de vida. Esses compostos carbonilados podem contribuir para as complicações diabéticas. Considerando que em nossos animais está ocorrendo um aumento do estresse oxidativo, um baixo nível de danos a proteínas pode ser interpretado como um resultado da eficiência alta do sistema de antioxidantes, o que pode estar sendo promovido pela estimulação via Nrf-2, causada pelo diabetes.

A ausência de mudanças significativas na concentração de proteínas carboniladas e grupos sulfidrilas, combinada com efeito significativo do diabetes sobre os lipídios peroxidados, sugere que os substratos bioquímicos diferentes possuem suscetibilidade diferente ao estresse produzido pelo diabetes. Isso corrobora com trabalhos realizados em outros roedores, que não observaram mudanças em todos os produtos gerados pelo estresse oxidativo (39).

Os mecanismos pelos quais o estresse oxidativo aumentado está envolvido nas complicações diabéticas são parcialmente conhecidos. Muitas pesquisas com resultados positivos em outros roedores não apresentaram os mesmos resultados satisfatórios em humanos diabéticos. Este trabalho mostrou o hamster como um bom modelo experimental para ajudar na elucidação de mecanismos e identificar terapias adicionais ao tratamento do diabetes.

Agradecimentos: este estudo foi financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (Fapemig, Minas Gerais, Brasil n° CDS-APQ 01126-08) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientíûco e Tecnológico (CNPq, Brasil; no. 475823/2007-9). Agradecemos ao Professor Rinaldo Cardoso dos Santos pelas sugestões e revisão cuidadosa do manuscrito.

Declaração: os autores declaram não haver conflitos de interesse científico neste estudo.

Recebido em 6/Jul/2010

Aceito em 16/Dez/2010

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  • Correspondência para:
    Maísa Silva
    Universidade Federal de Ouro Preto
    Campus Morro do Cruzeiro
    Departamento de Ciências Biológicas, Bauxita
    35400-000 - Ouro Preto, MG, Brasil
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      24 Mar 2011
    • Data do Fascículo
      Fev 2011

    Histórico

    • Recebido
      06 Jul 2010
    • Aceito
      16 Dez 2010
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