ENVOLVIMENTO DOS CANAIS DE CÁLCIO TIPO L (Cav L) NO EFEITO CARDIOVASCULAR DA RESINA DE Protium heptaphyllum March EM MODELO DE HIPERTENSÃO

Abstract

RESUMO A hipertensão é umas das maiores causas de morte no Brasil e no mundo. A espécie vegetal Protium heptaphyllum March (Burseraceae), conhecida como Almécega, tem uso popular para fins analgésico, cicatrizante e cardiovascular e contém uma resina extraída do caule composta de uma mistura de terpenos. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da fração ácida obtida da resina de Almécega (F.A.R.A.) sobre o sistema cardiovascular em animais normotensos e hipertensos (SHR), bem como avaliar o seu potencial citotóxico, hipoglicemiante e análise in sílico. Todos os protocolos experimentais foram aprovados pelo Comitê de Ética em Uso de Animais da UFPI (CEUA 739/2022). A avaliação da citotoxicidade foi investigada através de teste de viabilidade celular (MTT) em células tronco mesenquimais extraídas da medula óssea de ratas SHR. Os resultados demonstram que: nos testes in vitro de MTT não houve evidência de citotoxicidade nos diferentes nos intervalos de 24, 48 e 72h. Para os testes in vivo (pletismografia de cauda e efeito hipoglicemiante) foram utilizados ratos Wistar (n=5) e ratos SHR (n=5). Para a avaliação da atividade hipotensora, anti-hipertensiva e hipoglicemiante foram administradas as doses de 25, 50, 100mg/Kg da fração. Os resultados evidenciaram efeito hipotensor de maneira dose dependente em ratos normotensos. Após 30 minutos do tratamento os valores pressóricos basais dos grupos: controle (126mmHg) e captopril (93mmHg), mostraram diferença significativa quando comparados com as doses da F.A.R.A (PAS: 115; 94; 79mmHg) para as doses de (25 50 e 100mg/Kg, respectivamente), sem alterações na frequência cardíaca. Para os animais SHR (hipertensos) a F.A.R.A demonstrou efeito anti-hipertensivo dose dependente e bradicardico de forma não dependente de dose. Os valores de pressão arterial após 120 minutos foram de: 168 mmHg (controle), 125mmHg (captopril), e 155; 134 e 123 mmHg para as doses (25, 50 e 100mg/Kg, respectivamente). Os valores de frequência cardíaca foram de 393 bpm (controle); 389 (captopril) e 375; 390; 353bpm para as doses (25, 50 e 100mg/Kg, respectivamente). A fração também demonstrou efeito hipoglicêmico, dose-dependente, nos modelos animais testados com redução dos valores basais [149,75] em animais normotensos na dose de 25mg/Kg [125,80], 50mg/Kg [99,80] e 100mg/Kg [74,00]. Para os animais SHR após 120 minutos da administração os índices basais [96,00] foram reduzidos nas doses de 25mg/Kg [82,00]; 50 mg/Kg [74,4] e 100mg/Kg [63,00]. A fim de avaliar o possível efeito vasorrelaxante da fração ácida foram realizados testes in vitro/ex vivo de reatividade vascular (n=5), em que os anéis de aorta de ratas SHR foram pré-contraídos com Fenilefrina 10 -6 M e em seguida administradas concentrações da F.A.R.A. (0,1-1000µg/mL). A fração demonstrou efeito vasorrelaxante de maneira dose dependente na presença do endotélio (pD2 = 2.3 ± 0,6) e na ausência do endotélio (pD2 = 2.7 ± 1,3) sem diferença significativa. Após verificação do efeito vasorrelaxante da F.A.R.A., realizou-se experimento com Bay K 8644 (10 -6 M) um ativador de CavL, a fim de verificar o mecanismo de ação relacionado ao efeito vasorrelaxante. Os resultados evidenciaram que a concentração de 243µg/mL promoveu uma reversão total (pD2 = 1.6 ± 0,3) dos valores de contração induzidas pelo Bay K8644 . Verificou-se a participação dos canais de potássio no efeito vasorrelaxante da fração (TEA 3mM). Os resultados demonstraram atenuação da resposta vasorrelaxante induzida pela fração. Nas análises in sílico com o ácido beta elemônico resultados de ancoragem molecular evidenciaram interação do terpeno majoritário com aminoácidos próximo ao sítio ativo da proteína alvo (CavL) com energia de interação de -10.7kcal/mol. Os resultados obtidos permitem inferir que a fração possui atividade sobre o sistema cardiovascular, apresentando certa margem de segurança em sua utilização.

ABSTRACT Hypertension is one of the biggest causes of death in Brazil and around the world. The plant species Protium heptaphyllum March (Burseraceae), known as Almécega, is popularly used for analgesic, healing and cardiovascular purposes and contains a resin extr acted from the stem composed of a mixture of terpenes. Thus, the present work aimed to evaluate the effect of the acid fraction obtained from Almécega resin (F.A.R.A.) on the cardiovascular system in normotensive and hypertensive animals (SHR), as well as to evaluate its cytotoxic, hypoglycemic potential and in silico analysis. All experimental protocols were approved by the UFPI Animal Use Ethics Committee (CEUA 739/2022). The evaluation of cytotoxicity was investigated using cell viability testing (MTT) o n mesenchymal stem cells extracted from the bone marrow of SHR rats. The results demonstrate that: in the in vitro MTT tests there was no evidence of cytotoxicity at different intervals of 24, 48 and 72 hours. For in vivo tests (tail plethysmography and hypoglycemic effect) Wistar rats (n=5) and SHR rats (n=5) were used. To evaluate the hypotensive, antihypertensive and hypoglycemic activity, doses of 25, 50, 100 mg/kg of the fraction were administered. The results showed a dose-dependent hypotensive effect in normotensive rats. After 30 minutes of treatment, the basal blood pressure values of the groups: control (126mmHg) and captopril (93mmHg) showed a significant difference when compared with the F.A.R.A doses (SBP: 115; 94; 79mmHg) for the doses (25, 50 and 100mg /Kg, respectively), without changes in heart rate. For SHR (hypertensive) animals, F.A.R.A demonstrated a dose-dependent and bradycardic antihypertensive effect in a non-dose-dependent manner. Blood pressure values after 120 minutes were: 168 mmHg (control), 125 mmHg (captopril), and 155; 134 and 123 mmHg for the doses (25, 50 and 100mg/Kg, respectively). Heart rate values were 393 bpm (control); 389 (captopril) and 375; 390; 353bpm for the doses (25, 50 and 100mg/Kg, respectively). The fraction a lso demonstrated a dose-dependent hypoglycemic effect in the animal models tested with a reduction in baseline values [149.75] in normotensive animals at doses of 25mg/Kg [125.80], 50mg/Kg [99.80] and 100mg /Kg [74.00]. For SHR animals, after 120 minutes o f administration, basal rates [96.00] were reduced at doses of 25mg/kg [82.00]; 50 mg/Kg [74.4] and 100mg/Kg [63.00]. In order to evaluate the possible vasorelaxant effect of the acid fraction, in vitro/ex vivo tests of vascular reactivity were carried out (n=5), in which the aorta rings of SHR rats were pre-contracted with 10-6M Phenylephrine and then administered concentrations of the F.A.R.A. (0.1-1000µg/mL). The fraction demonstrated a vasorelaxant effect in a dose-dependent manner in the presence of the endothelium (pD2 = 2.3 ± 0,6) and in the absence of the endothelium (pD2 = 2.7 ± 1,3) without significant difference. After verifying the vasorelaxant effect of F.A.R.A., an experiment was carried out with Bay K 8644 (10-6M), a CavL activator, in order to verify the mechanism of action related to the vasorelaxant effect. The results showed that the concentration of 243μg/mL promoted a total reversal (pD2 = 1.6 ± 0,3) of the contraction values induced by Bay K8644. The participation of potassium channels in the vasorelaxant effect of the fraction (TEA 3mM) was verified. The results demonstrated attenuation of the vasorelaxant response induced by the fraction. In silico analyzes with beta elemonic acid, molecular anchoring results showed interaction of the majority terpene with amino acids close to the active site of the target protein (CavL) with an interaction energy of -10.7kcal/mol. The results obtained allow us to infer that the fraction has activity on the cardiovascular system, presenting a certain margin of safety in its use.