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ASPECTOS MOLECULARES, CELULARES E TECIDUAIS EM
MODELOS DE DOENÇAS METABÓLICAS EM FÊMEAS
Eliana Hiromi AkamineDepartamento de Fisiologia e Biofísica – ICB – USP
setembro/2006
ÓXIDO NÍTRICO, ESPÉCIES REATIVAS DO OXIGÊNIO E PROSTANÓIDES NA VASODILATAÇÃO DEPENDENTE DO ENDOTÉLIO DE RATAS DIABÉTICAS
R R
RT
AGONISTA
EDRF EDCF Célula Endotelial
Célula do MúsculoLiso Vascular
EDHF PGI2 NOAA
PGH2
TXA2
PGF2
O2-
EDHF PGI2 NO
Relaxamento Contração
K+ K+
Ca2+
AMPc GMPcATP GTP
AdenilatoCiclase
GuanilatoCiclase
-
Diabetes-
-
-
- DiabetesDiabetes
+
+
De Vriese. Br J Pharmacol, 130:963-974, 2000
DIFERENÇAS SEXUAIS NO DIABETES MELLITUS
As alterações vasculares do diabetes mellitus são mais acentuadas em fêmeas:
- BARRETT-CONNER et al., 1991; BELL, 1994; PINNA et al., 2001; MAYHAN et al., 2002; MARRA et al., 2002; CHAN et al., 2003; DABELEA et al., 2003; THE DECODE STUDY GROUP, 2003; TOLEDO et al., 2003.
OBJETIVOS
Avaliar o envolvimento do sistema do óxido nítrico, espécies reativas do oxigênio e da via da ciclooxigenase na disfunção vascular de ratas diabéticas.
Verificar o efeito do tratamento crônico com insulina na disfunção vascular nesse modelo.
INDUÇÃO DO DIABETES
Animais: ratas Wistar, 8-10 semanas
Indução do diabetes: aloxana, 40 mg/kg, i.v.
Foram utilizadas ratas diabéticas com níveis glicêmicos acima de 200 mg/dl
Tratamento com insulina: 2 UI/animal/dia, durante 12 dias, via subcutânea
RESULTADOS
Características gerais
Controle Diabética Insulina
Ganho de peso (g) 67,5±3,9 12,4±5,3** 39,5±6,1††
Glicemia (mg/dl) 87,2±2,3 429,7±27,2§após 4h
114,3±20,0após 15h
492,4±33,9§
Insulina (ng/ml) 1,5±0,3 0,2±0,07|| 0,3±0,06||
Glicosúria (mg/dl) negativo 900,0±66,7 522,2±101,1‡
Útero/100g (mg) 37,7±1,6 24,3±2,5*** 41,2±2,9
Estradiol (pg/ml) 26,3±7,9 24,1±4,8 23,9±3,2
Progesterona (ng/ml) 26,0±3,5 10,5±1,4* 19,1±1,9
Microscopia intravital20.2
% a
umen
to d
iâm
etro
inic
ial
acetilcolina
*
02468
10
11 10 10Controle Diabética Diabética
+ insulina
histamina
02468
**
09 07 09
Controle Diabética Diabética + insulina
*
bradicinina
02468
10
09 09 09
Controle Diabética Diabética + insulina
Akamine et al. J Vasc Res, 43:309-320, 2006
DIABETES
NOS
INSULINA
? ?
Atividade NOS
** **
0
20
40
60
80
pmol
/min
/mg
prot
eína
Controle Diabética Diabética + insulina
Expressão eNOS
0
0,5
1
1,5
eNO
S/G
AD
PH
04 04 04Controle Diabética Diabética
+ insulina
GADPHeNOS
DIABETES
Atividade - NOSExpressão - NOS
BH4 ?
% a
umen
to d
iâm
etro
inic
ial
***
02468
bradicinina
09 09 09Controle Diabética Diabética
após BH4
histamina
***
02468
09 08 08Controle Diabética Diabética
após BH4
acetilcolina
**
02468
10
11 09 09Controle Diabética Diabética
após BH4
NOS
BH4
L-arginina + O2
L-citrulina + NO
O2-
DIABETES
?
INSULINA
?
BH4
?
Basal Estimulada
Controle Diabética Diabética+ insulina
BH4 -
BH4 +
Controle Diabética Diabética+ insulina
Controle Diabética Diabética + insulina
* *
‡
†
02468
101214
índi
ce d
e flu
ores
cênc
ia
‡
†
‡
†
BH4 - - - -+ + + +
Basal Acetilcolina Bradicinina Histamina
NOS
BH4
L-arginina + O2
L-citrulina + NO
O2-
DIABETES
?
BH4
?
INSULINA
?
?
Controle Diabética Diabética + insulina
Diabética + BH4 Diabética + L-NAME
010203040506070
% n
úcle
os m
arca
dos *
C D D +insulina
08 08 15
D +BH4
06
D +L-NAME
08
NOS
BH4
L-arginina + O2
L-citrulina + NO
O2- vasodilatação
?
acetilcolina
*
02468
09 09 09
Controle Diabética Diabética após MnTMPyP
% a
umen
to d
iâm
etro
inic
ial
bradicinina
*
02468
09 09 09
Controle Diabética Diabética após MnTMPyP
histamina
*
02468
11 11 11Controle Diabética Diabética
após MnTMPyP
SODH2O2NOS
BH4
L-arginina + O2
L-citrulina + NO
O2- ?
Atividade Cu/Zn SOD
0
0,2
0,4
0,6
U/m
l
*
07 08 07
Controle Diabética Diabética + insulina
Expressão Cu/Zn SOD
0
0,4
0,8
1,2
1,6
Cu/
Zn S
OD
/GA
DPH
04 04 04
Controle Diabética Diabética + insulina
GADPHCu/Zn SOD
DIABETES
COX
?
Vasodilatação
?
acetilcolina
*
02468
12 12 12C +
diclofenacoD D +
diclofenaco
12C
% a
umen
to d
iâm
etro
inic
ial
bradicinina
*
02468
10
10 11 12D
10C C +
diclofenacoD +
diclofenaco
histamina
**
02468
09 09 09D
09C C +
diclofenacoD +
diclofenacoAkamine et al. J Vasc Res, 43:401- 410, 2006
DIABETES
Prostanóides
?
Vasodilatação
?
mm
Hg
0
50
100
1:43:20 1:45:00 1:46:40 1:48:20 1:50:00 1:51:40 1:53:20
Noradrenalina – 10-5 M60 l de acetilcolina 10-5 M
Registro típico da reatividade do leito arteriolar perfundido
Reatividade - acetilcolina
PGF2
0
70
140
210
280
350
PGF 2
(p
g/m
l)
†††*
05 07
C D
05 05
C D
Basal Acetilcolina
TXA2
0
30
60
90
120
TXA
2 (pg
/ml)
06 06
C D
05 06
C D
Basal Acetilcolina
**
Prostaciclina
0
400
800
1200
1600
2000
Pros
taci
clin
a (p
g/m
l)
†*
05 06
C D
06 06
C D
Basal Acetilcolina
PGF2 / TXA2 / prostaciclina
COXO2-
DIABETES
?
Controle Diabética Diabética + diclofenaco
010203040506070
% n
úcle
os m
arca
dos *
C D
08 08 12
D +diclofenaco
PGF2 / TXA2 / prostaciclina
NOONOO-
COXO2-
+
DIABETES
?
020406080
100120140160180
Den
sida
de ó
ptic
a
*
Controle Diabética
04 04
50kDa30kDa20kDa
Controle Diabética
Expressão de proteínas contendo nitrotirosina
PGF2 / TXA2 / prostaciclina
Diabetes
NOS
BH4
L-arginina + O2
L-citrulina + NO
O2-
H2O2
ONOO-+BH4
BH2
COXO2-
+
SOD
SODH2O2
Vasodilatação
AGRADECIMENTOS
Zuleica B. Fortes
Dorothy Nigro
Maria Helena C. Carvalho
Rita de Cássia A. Tostes
Maria Aparecida de Oliveira
Anna Elisa Tiyeko Urakawa
Sônia Maria R. Leite
Cristóforo Scavone
Elisa M. Kawamoto
Luiz Roberto G. Britto
Carla Roberta O. Carvalho
Luciene Maria Ribeiro
Anderson Carlos Marçal
Silvana Bordin
Luciana Chagas Caperuto
Luciana Rossoni
Camila Venceslau
Ana Paula Davel
Renata Koba