Investigação de alterações bioquímicas, moleculares e comportamentais relacionadas à patogênese da hipermetioninemia: estudos in vitro e in vivo
Resumo
A hipermetioninemia é uma desordem metabólica hereditária caracterizada por
elevados níveis de metionina (Met) e de seus metabólitos como a metionina
sulfóxido (MetO). A sintomatologia e os sinais clínicos ainda permanecem pouco
compreendidos, além de serem variados e inespecíficos, dificultando o diagnóstico e
a escolha da terapia mais adequada. Sendo assim, este estudo teve como objetivo
investigar o efeito de elevadas concentrações de Met e MetO sobre alterações
comportamentais, celulares e moleculares em modelos experimentais in vitro e in
vivo. Nos estudos in vitro foram avaliados os efeitos citotóxicos da exposição de
astrócitos corticais a Met (1 e 2 mM), MetO (0,5 mM) e a associação de Met (1 e 2
mM) e MetO (0,5 mM). Para o modelo in vivo, utilizou-se um protocolo agudo e um
crônico nos quais os ratos Wistar foram divididos em quatro grupos: I (controle); II
(Met 0,2 – 0,4 g/kg); III (MetO 0,05 – 0,1 g/kg) e IV (associação de Met+MetO). Após
1 h, 3 h e/ou 21 dias foram avaliados parâmetros comportamentais, bioquímicos
séricos, neuroquímicos e tromboregulatórios em cérebro, fígado, rim, sangue e
plaquetas. Primeiramente foi observado que a administração crônica de Met e/ou
MetO alterou parâmetros bioquímicos séricos como níveis de glicose, triglicerídeos,
colesterol total e ureia, além de aumentar a atividade da enzima ALA-D e induzir
estresse oxidativo em fígado e rim. Nos protocolos agudo e crônico a Met e/ou MetO
reduziram a atividade das enzimas NTPDase, 5’-nucleotidase e adenosina
deaminase em plaquetas e soro. Ainda, observou-se um aumento da produção de
espécies reativas de oxigênio e peroxidação lipídica, diminuição dos níveis de
compostos antioxidantes não enzimáticos, redução da atividade das enzimas
superóxido dismutase, catalase e aumento na atividade da glutationa S-transferase
em plaquetas e soro de ratos submetidos aos protocolos agudo e crônico. Em córtex
cerebral, no protocolo agudo, a Met e MetO induziram estresse oxidativo, diminuíram
a viabilidade celular, causaram dano ao DNA e morte celular por apoptose,
aumentaram a atividade das caspases 3 e 9 e reduziram o potencial de membrana.
No protocolo crônico, Met e/ou MetO induziram prejuízo na memória espacial e de
curto prazo sem alterar a locomoção do animais. No córtex cerebral, hipocampo e
estriado Met e/ou MetO induziram estresse oxidativo e aumentaram a atividade da
acetilcolinesterase (AChE). Além disso, no hipocampo houve redução da atividade
da Na+,K+-ATPase, dos níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro e do número
de neurônios na região CA3 e giro denteado. Nos astrócitos, observou-se que a Met
e/ou MetO não alteraram a viabilidade e proliferação celular, entretando alteraram a
morfologia dessas células, causaram estresse oxidativo, aumentaram a atividade da
AChE e reduziram a atividade da Na+,K+-ATPase. Além disso, nos astrócitos
tratados com Met e/ou MetO houve uma redução na atividade da NTPDase usando
ATP como substrato e da 5’-nucleotidase. Por outro lado, houve um aumento na
atividade da NTPDase utilizando ADP como subtrato. Os achados do presente
trabalho demonstraram que a hipermetioninemia é capaz de alterar diversos
mecanismos celulares e moleculares induzindo importantes alterações na
homeostase de diferentes tecidos e células, prejudicando aspectos comportamentais9
e fisiológicos. Portanto, essas descobertas podem ser bastante importantes para
auxiliar no diagnóstico e futuramente em estudos de possíveis alvos terapêuticos,
como compostos antioxidantes, para pacientes portadores dessa patologia.