Hepatoproteção dos antioxidantes melatonina e n-acetilcisteína na hipóxia intermitente

Abstract

Introdução: Apneia do sono é uma doença respiratória crônica com alta prevalência que causa múltiplas interrupções respiratórias, levando à hipóxia intermitente (HI). A HI culmina com a geração de radicais livres, estresse oxidativo, inflamação e esteatose hepática. A Melatonina (MEL) e N-acetilcisteína (NAC), são potentes antioxidantes, capazes de inibir esses radicais livres e o estresse oxidativo. Objetivos: Investigar o mecanismo de inflamação em um modelo de hipóxia intermitente que simule a apneia do sono, avaliando-se o fígado e o pulmão, as respostas aos tratamentos com MEL e NAC frente às alterações oxidativas e inflamatórias no fígado de camundongos. Métodos: Utilizamos 120 camundongos machos, adultos, divididos em três experimentos: avaliação do modelo experimental (n=36), avaliação inflamatória molecular em fígado e pulmão (n=12) e avaliação molecular em camundongos com uso de antioxidantes (n=72). Para a hipóxia intermitente foi utilizado o sistema de câmaras que mantêm os roedores em um equipamento que simula a apneia do sono, durante oito horas diárias. No primeiro experimento avaliaram-se as alterações hepáticas em dois momentos, com 21 dias de exposição e 35 dias de exposição à HI. Nos demais experimentos foram utilizados o mesmo sistema durante 35 dias de exposição. No terceiro experimento, a partir do 21° dia iniciaram-se a administração intraperitoneal dos antioxidantes (MEL-200uL/Kg) e NAC-10mg/Kg). Resultados: Foi verificado que o tempo de 21 dias de exposição, não foi encontrado alterações nos fígados dos camundongos. Nos animais expostos durante 35 dias à HI, contatou-se a presença de estresse oxidativo, com aumento de dano oxidativo a lipídios e ao DNA e a redução das defesas antioxidantes, e aumento significativo de metabólitos de óxido nítrico (NO), além da presença de lesão tecidual na histologia hepática. Nos pulmões e nos fígados dos camundongos submetidos à HI, contatou-se a presença de estresse oxidativo, e aumento de expressão de fatores de transcrição: hipóxia induzível (HIF-1α), nuclear (NF-κB) e necrose tumoral (TNF-α), como mediadores inflamatórios, bem como elevação da expressão da óxido nítrico sintase induzível (iNOS) e fator de crescimento vascular endotelial (VEGF), como mediadores de resposta vascular, e Caspase 3 clivada, como enzima responsável pela apoptose. Nos animais que foram tratados com MEL e NAC, houve redução significativa, nos fígados, de todas proteínas que apresentaram-se elevadas expressões do grupo exposto sem tratamento, assemelhando-se aos controles. Conclusão: Sugerimos que o tempo necessário de hipóxia intermitente, que simule a apneia do sono, para lesão hepática e estresse oxidativo seja de 35 dias, nesse tempo de exposição sabemos que tanto o pulmão quanto o fígado possuem estresse oxidativo, inflamação e apoptose, e que o uso de Melatonina e N-acetilcisteína foram capazes de proteger os fígados dessas agressões.

Introduction: Sleep apnea is a chronic respiratory disease with high prevalence causing multiple interruptions in breathing, leading to intermittent hypoxia (IH). The IH culminates with the generation of free radicals, oxidative stress, inflammation and hepatic steatosis. Melatonin (MEL) and N-acetylcysteine (NAC) are potent antioxidants, capable of inhibiting these free radicals and oxidative stress. Objectives: To investigate the mechanism of inflammation in a model of intermittent hypoxia that simulates sleep apnea, evaluating the liver and lung, responses to treatment with MEL and NAC front of oxidative and inflammatory changes in the liver of mice. Methods: We used 120 male mice, adults, divided into three experiments: evaluation of the experimental model (n = 36), inflammatory molecular assessment in liver and lung (n = 12) and molecular evaluation in mice with antioxidants (n = 72) . For intermittent hypoxia was used to maintain camera system rodents in a device that simulates sleep apnea during eight hours. The first experiment evaluated the hepatic changes in two stages, with 21 days of exposure and 35 days of exposure to IH. In other experiments we used the same system for 35 days of exposure. In the third experiment, from day 21 began intraperitoneally administration of antioxidants (MEL-200uL/Kg and NAC-10mg/Kg). Results: It was found that the time of exposure of 21 days, no changes were found in the livers of mice. In animals exposed for 35 days to IH, contacted the presence of oxidative stress, with increased oxidative damage to lipids and DNA and reduction of antioxidant defenses, and a significant increase of metabolites of nitric oxide (NO), and the presence of tissue injury in liver histology. In the lungs and livers of mice subjected to IH, contacted the presence of oxidative stress, and increased expression of transcription factors: hypoxia inducible (HIF-1α), nuclear (NF-κB) and tumor necrosis factor (TNF-α), such as inflammatory mediators and increase the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and vascular endothelial growth factor (VEGF), vascular response mediators, and cleaved Caspase 3 as enzyme responsible for apoptosis. In animals treated with NAC and MEL, a significant reduction in the livers of all proteins that were elevated expression of the exposed untreated, similarly to controls. Conclusion: We suggest that the time required for intermittent hypoxia, simulating sleep apnea, to liver damage and oxidative stress is 35 days exposure at this time we know that both the lungs and the liver have oxidative stress, inflammation and apoptosis, and the use of Melatonin and N-acetylcysteine were able to protect the livers of these aggressions.