Impacto da coadministração dos hormônios da tireoide e do suco de uva na modulação do remodelamento ventricular induzido pela hipertensão pulmonar experimental

Abstract

A hipertensão arterial pulmonar representa um remodelamento adverso dos vasos que promove elevação da resistência vascular. A consequente elevação da pós-carga provoca hipertrofia do ventrículo direito (VD) e sua progressão para insuficiência cardíaca. Há inúmeras discussões de anormalidades metabólicas mitocondriais envolvidas na HAP que podem contribuir para progressão da patologia, dentre elas podemos citar: o silenciamento epigenético da SOD2; ativação da piruvato desidrogenase cinase (PDK) e metabolismo glicolítico, além do estresse oxidativo e os mecanismos relacionados a apoptose e inflamação. Diante disso, é importante prospectar novas abordagens terapêuticas. Objetivos: avaliar os efeitos do cotratamento com suco de uva e hormônios da tireoide (HT) sobre parâmetros ecocardiográficos, morfológicos, biomarcadores séricos, proteínas relacionadas ao metabolismo energético e do cálcio, estresse oxidativo e analisar a expressão de proteínas apoptóticas e de inflamação em modelo de hipertensão pulmonar. Metodologia: Foram utilizados 46 ratos Wistar, divididos em cinco grupos: controle, hipertensão pulmonar (HAP) e HAP tratados com suco de uva (HAP + SUCO), HAP tratado com hormônio da tireoide (HAP+HT) e HAP cotratado (HAP+HT+SUCO). Os animais receberam água, suco de uva (7μL/g de peso) e/ou HT (2μg T3/100g/dia e 8μg T4/100g/dia, diluídos em salina) por gavagem, durante 14 dias. No 21º dia, foi realizada ecografia e após a eutanásia dos animais, o sangue troncular foi coletado para as análises bioquímicas e o VD foi retirado para realização das análises de estresse oxidativo e expressão de proteínas apoptóticas e de inflamação foram analisadas por Western Blot. Os dados foram analisados por ANOVA de uma via, seguida de pós-teste de Tukey, e p<0.05. Resultados: O diâmetro sistólico do VD aumentou significativamente (20%) apenas no grupo HAP em comparação ao controle (P = 0,002). Ambos os tratamentos, SUCO e HT, foram capazes de reduzir a resistência pulmonar (~22%), melhorar o TAPSE, (inotropismo ~11%) e a relação AT/ET (~26%) (P<0,05). O débito cardíaco reduzido (35%) na HAP foi atenuado em HAP+SUCO, HAP+HT e HAP+HT+SUCO (P<0,05). Os níveis totais de CK, LDH e ALT foram reduzidos (~50%) (P<0,001) no grupo HAP+HT+SUCO. Níveis de glicose, albumina, triglicerídeos e colesterol total reduzidos (~50%) (P<0,001) no grupo HAP; entretanto, esses parâmetros retornaram aos valores basais em HAP+SUCO. A expressão da proteína alfa PGC-1α aumentou duas vezes (P<0,001) e os níveis de proteína PDH reduziram (~25%) no grupo HAP+HT+SUCO em comparação ao grupo HAP (P<0,001). Embora ROS e TBARS não apresentem alterações, os tratamentos SUCO e HT diminuíram os níveis de xantina oxidase (~49%) e normalizaram a expressão de HSP70 (P<0,05). No entanto, apenas o tratamento com HT melhorou a função diastólica (~50%) e aumentou o imunoconteúdo de NRF2 (~48%) (P<0,05). Tanto o SUCO quanto o HT não tiveram efeitos no índice de hipertrofia induzida pela HAP. A BAX aumentou em HAP e foi reduzido (~90%) em HAP+HT. Na HAP+HT, a Bcl2 aumentou 80% (P<0,05). O aumento induzido por HAP nas caspase 3 foi diminuído (~92%) em HAP+HT (P<0,05). Tanto SUCO quanto HT, isolados e combinados, reduziram a caspase 9 (~70%), que aumentaram na HAP. O NLRP3 elevado provocado pela HAP diminuiu (~90%) em HAP + HT (P <0,05). Conclusão: Até onde sabemos, este estudo foi o primeiro a mostrar que o HT administrado em conjunto com o SUCO promoveu melhorias funcionais e bioquímicas em um modelo de HAP. Além disso, nossos dados sugerem que os tratamentos SUCO e HT foram cardioprotetores, combinados ou não, e apresentam seus efeitos benéficos ao modular o estresse oxidativo através da mitigação da apoptose e inflamação.

Pulmonary arterial hypertension represents an adverse remodeling of vessels that promotes increased vascular resistance. The consequent increase in afterload causes right ventricular (RV) hypertrophy and its progression to heart failure. There are numerous discussions about mitochondrial metabolic abnormalities involved in PAH that can contribute to the progression of the pathology, among which we can mention: the epigenetic silencing of SOD2; activation of pyruvate dehydrogenase kinase (PDK) and glycolytic metabolism, in addition to oxidative stress and mechanisms related to apoptosis and inflammation. Therefore, it is important to explore new therapeutic approaches. Objectives: to evaluate the effects of co-treatment with grape juice and thyroid hormones (HT) on echocardiographic and morphological parameters, serum biomarkers, proteins related to energy and calcium metabolism, oxidative stress and analyze the expression of apoptotic and concentration proteins in a model of pulmonary hypertension. Methodology: 46 Wistar rats were used, divided into five groups: control, pulmonary hypertension (PAH) and PAH treated with grape juice (PAH +GJ), PAH treated with thyroid hormone (PAH+TH), PAH co-treated (PAH+ TH+GJ); the animals received water, grape juice (7μL/g of weight) and/or TH (2μg T3/100g/day and 8μg T4/100g/day, diluted in saline) by gavage, for 14 days. On the 21st day, ultrasound was performed and after euthanasia of the animals, truncal blood was collected for biochemical analyzes and the RV was removed to carry out oxidative stress analyzes, and expression of apoptotic and inflammation proteins were analyzed by Western Blot. Data were analyzed by one-way ANOVA, followed by Tukey's post-test, and p<0.05. Results: RV systolic diameter increased significantly (20%) only in the PAH group compared to control (P = 0.002). Both treatments, GJ and TH, were able to reduce pulmonary resistance (~22%), improve TAPSE, (inotropism ~11%) and the AT/ET ratio (~26%) (P<0.05). The reduced cardiac output (35%) in PAH was attenuated in PAH + GJ, PAH + TH and PAH + TH + GJ (P < 0.05). Total CK, LDH and ALT levels were reduced (~50%) (P<0.001) in the HAP+HHT+GJ group. Reduced glucose, albumin, triglycerides and total cholesterol levels (~50%) (P<0.001) in the PAH group; however, these parameters returned to baseline values in PAH+GJ. PGC-1α alpha protein expression increased twice (P<0.001) and PDH protein levels reduced (~25%) in the PAH+TH+GJ group compared to the PAH group (P<0.001). Although ROS and TBARS did not show changes, GJ and TH treatments decreased xanthine oxidase levels (~49%) and normalized HSP70 expression (P<0.05). However, only TH treatment improved diastolic function (~50%) and increased NRF2 immunocontent (~48%) (P<0.05). Both GJ and TH had no effect on the rate of hypertrophy induced by PAH. BAX increased in PAH and was reduced (~90%) in PAH+TH. In PAH+TH, Bcl2 increased by 80% (P<0.05). The PAH induced increase in caspase 3 was diminished (~92%) in PAH+TH (P<0.05). Both GJ and TH, alone and combined, reduced caspase 9 (~70%), which increased in PAH. Elevated NLRP3 caused by PAH decreased (~90%) in PAH + TH (P < 0.05). Conclusion: To our knowledge, this study was the first to show that TH administered together with GJ promoted functional and biochemical improvements in a PAH model. Furthermore, our data suggest that GJ and TH treatments were cardioprotective, combined or not, and present their beneficial effects by modulating oxidative stress through mitigating apoptosis and inflammation.