Avaliação da atividade de nucleotidases e parâmetros de estresse oxidativo em pacientes com esclerose múltipla e em modelo experimental de desmielinização em ratos

Abstract

A esclerose múltipla (EM) é a principal doença desmielinizante do sistema nervoso central (SNC), sendo considerada a principal causa de incapacidade neurológica em adultos jovens. Além das alterações imunes, neurológicas e vasculares que são encontradas na EM, tem sido postulado que o estresse oxidativo pode estar envolvido na patogênese desta doença. Os nucleotídeos ATP, ADP e o nucleosídeo adenosina são importantes moléculas capazes de modular vários processos biológicos incluindo tromboregulação, inflamação e neurotransmissão. O controle dos níveis extracelulares destas moléculas e a conseqüente sinalização purinérgica por elas induzida é realizada por uma variedade de enzimas como as NTPDases (Nucleotídeo Trifosfato Difosfoidrolase), E-NPPs (Ecto-Nucleotídeo Pirofosfatase/Fosfodiesterases), 5'- nucleotidase e a adenosina deaminase (ADA). Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade destas ectoenzimas em linfócitos e plaquetas de pacientes com a forma surto remissão da EM (SREM) e o papel da NTPDase e 5'-nucleotidase em sinaptossomas e plaquetas bem como a avaliação de parâmetros de estresse oxidativo em ratos submetidos à desmielinização experimental pelo brometo de etídio (BE) e tratados com vitamina E. Os resultados obtidos demonstraram alterações na atividade das ectoenzimas em linfócitos e plaquetas de pacientes com SREM. Em linfócitos foi observado um aumento na atividade e expressão da NTPDase e uma diminuição na atividade da ADA em pacientes com SREM quando comparados com o grupo controle. Uma diminuição na atividade e expressão da NTPDase, bem como uma diminuição na atividade das enzimas E-NPP, 5'-nucleotidase e ADA foi observada em plaquetas de pacientes com SREM quando comparadas com indivíduos saudáveis. Em relação ao modelo experimental os resultados demonstraram que em ratos submetidos à desmielinização por BE ocorreu um aumento na atividade da NTPDase e 5'-nucleotidase tanto em sinaptossomas quanto em plaquetas. Quando ratos desmielinizados foram tratados com vitamina E este composto foi capaz de reverter o aumento da NTPDase, entretanto a atividade da 5'-nucleotidase permaneceu aumentada em sinaptossomas e plaquetas quando comparado com o grupo controle. Além disso, foi observado também que parâmetros de estresse oxidativo como o conteúdo de TBARS e tióis não protéicos foram encontrados aumentados e a atividade da catalase estava diminuída em ratos desmielinizados pelo BE, sendo que o tratamento com vitamina E foi capaz de reverter estas alterações ao nível do grupo controle. Os resultados descritos aqui sugerem que as ectoenzimas estão envolvidas na modulação de respostas imunes, vasculares e neurológicas possuindo assim um papel relevante tanto na EM quanto em modelos experimentais de desmielinização. Além disso, a vitamina E pode interferir com a hidrólise dos nucleotídeos de adenina bem como o estresse oxidativo durante um evento desmielinizante sugerindo assim, que este composto pode ser importante no tratamento de patologias desmielinizantes com a EM.

Multiple sclerosis (MS) is the main demyelinating disease of the central nervous system (CNS). It is the most common cause of neurological disability among young adults. Immune, neurological and vascular alterations are found in MS and it has been postulated that oxidative stress may be involved in the pathogenesis of this disease. The nucleotides ATP, ADP and nucleoside adenosine are important molecules that modulate several biological processes including thromboregulation, inflammation and neurotransmission. The control of extracellular levels of these molecules and consequent purinergic signaling induced by them is controlled by a variety of enzymes such as NTPDases (Nucleotide Triphosphates Diphosphohydrolase), E-NPPs (Ecto-Nucleotide Pyrophosphatase Phosphodiesterases), 5'-nucleotidase and adenosine deaminase (ADA). Therefore, the objective of this study was to evaluate the activity of these ectoenzymes in lymphocytes and platelets of patients with the relapsing - remitting form of MS (RRMS) as well as the role of NTPDase and 5'- nucleotidase in synaptosomes and platelets and oxidative stress parameters in rats subjected to experimental demyelination with ethidium bromide (EB) and treated with vitamin E. The results showed changes in ectoenzyme activities in lymphocytes and platelets of RRMS patients. In lymphocytes, an increase in NTPDase activity and expression along with a decrease in ADA activity was observed in patients with RRMS when compared with the control group. A decrease in NTPDase activity and expression and a decrease in E-NPP, 5'- nucleotidase and ADA activities was observed in platelets of RRMS patients when compared with healthy subjects. As for the experimental model, the results showed that rats subjected to demyelination by EB demonstrated increased NTPDase and 5'-nucleotidase activities in both synaptosomes and platelets. When demyelinated rats were treated with vitamin E this increase in NTPDase was reversed, however 5'-nucleotidase activity remained increased in synaptosomes and platelets when compared with the control group. Furthermore, we observed that oxidative stress parameters such as TBARS content and non-protein thiols were increased and catalase activity was decreased in demyelinated rats and that treatment with vitamin E reversed these changes in the control group. The results reported here suggest that ectoenzymes are involved in the modulation of immune, vascular and neurological responses, thus having an important role both in MS and in experimental models of demyelination. Moreover, vitamin E may interfere with the hydrolysis of adenine nucleotides and oxidative stress during a demyelinating event which suggests that this compound could be important in the treatment of demyelinating diseases such as MS.