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Title in Portuguese: Efeito anti-asmático do metalodoador de óxido nítrico(FOR811A) em camundongos swiss
Title: Anti-asthma effect of nitric oxide metalodoor (FOR811A) in swiss mice
Author: Costa, Paula Priscila Correia
Advisor(s): Monteiro, Helena Serra Azul
Keywords: Compostos de Rutênio
Asma
Mecânica Respiratória
Óxido Nítrico
Issue Date: 26-Nov-2018
Citation: COSTA, P. P. C. Efeito anti-asmático do metalodoador de óxido nítrico(FOR811A) em camundongos swiss. 2018. 90 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: A asma alérgica é caracterizada por inflamação crônica das vias aéreas, que desencadeia quadros recorrentes de hiperreatividade brônquica, devido ao desequilíbrio entre a broncoconstrição e broncodilatação. Crescentes evidências apontam um importante papel do óxido nítrico (NO) na fisiologia pulmonar, assim como em condições patológicas. Portanto, doadores de NO, como compostos nitrosilo de rutênio, despontam como importantes ferramentas farmacológicas. Estudos em músculo liso bronquiolar e traqueal tem demonstrado que o principal alvo do NO é a enzima guanilato ciclase solúvel(GCs) que quando ativada, aumenta os níveis de GMPc. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de um complexo nitrosilo de rutêniocis-[Ru(bpy)2(2-MIM)(NO)]3+ (FOR811A) em modelo murino de asma alérgica. O projeto foi aprovado pela Comissão de Ética no Uso de animais CEUA/UECE sob o número de protocolo 2068307/2018. Para tanto, foram realizados estudos in vivo, onde camundongos swiss fêmeas (25 g, 6 semanas de idade) foram sensibilizados (3 injeções i.p. de 100 μg de ovalbumina, nos dias 0, 7 e 14) e submetidos a desafios com inalações com ovoalbumina(10mg/mLpor 20 minutos, nos dias 26, 27 e 28) e estudos in silico (docking molecular) para explorar os mecanismos de ligação droga-proteína. Os grupos experimentais de dividiram em animais controle na presença (SM) ou ausência (SS) do métalofarmaco, e animais sensibilizados com ovoalbumina na presença (OM) ou ausência do metalofármaco (OS). Os animais do grupo controle (SM e SS) receberam solução salina (NaCl 0,9%) em protocolo idêntico ao descrito acima. No dia 29, os animais dos grupos (SM e OM) receberam por gavagem (0,2mL) de FOR811A (0,75mg/kg) e os demais grupos (SS e OS) receberam por gavagem (0,2mL) de salina (0,9%), dose única. No dia 30, todos os grupos foram anestesiados com Ketamina (10mg/kg, i.p) e Xilazina (2mg/kg, i.p) para realização dos experimentos de mecânica pulmonar e, posteriormente, coleta dos pulmões para análises de dano oxidativo (nitrito/nitrato e GSH), lesão inflamatória (mieloperoxidase, Il-1β e Il-4) e histologia. Desse modo, na mecânica pulmonar, o FOR811Apromoveu diminuição dos parâmetros de curva pressão-volume (P.V), histeresividade (n), elastância tecidual (H) e resistência tecidual (G) e das vias áreas (Rn), bem como equiparou os valores de complacência estática(Cst) e capacidade inspiratória(CI) aos do grupo controle (SS). No docking molecular o FOR811A demonstrou forte ligação à porção distal do grupo Heme evidenciando o resíduo (Cys 141). Contudo, o FOR811A não diminuiu o dano oxidativo, o remodelamento e a lesão inflamatória causada pela asma, porém, diminuiu os níveis de IL-4 (resposta Th2) e não alterou os níveis de IL-1β (resposta Th1). Portanto, a ação do composto de rutênio estudado, FOR811A, demonstrou efeito protetivo na asma por meio do seu potencial de relaxamento da musculatura lisa e diminuição do quadro alérgico, possivelmente, advindos de sua ação na GCs através de ligação a porção distal do grupo Heme evidenciando o resíduo (Cys 141) porção cisteina, sugerido pelo docking molecular.
Abstract: Allergic asthma is characterized by chronic inflammation of the airways, which triggers recurrent bronchial hyperreactivity due to the imbalance between bronchoconstriction and bronchodilation. Increasing evidence points to an important role of nitric oxide (NO) in pulmonary physiology, as well as in pathological conditions. Therefore, NO donors, such as ruthenium nitrosyl compounds, emerge as important pharmacological tools. Studies in bronchiolar and tracheal smooth muscle have shown that the main target of NO is the soluble guanylate cyclase enzyme (GCs). When activated, it increases cGMP levels. In this context, the objective of this work was to evaluate the effects of a complex nitrosyl ruthenium cis- [Ru (bpy) 2 (2-MIM) (NO)] 3+ (FOR811A) complex in murine model of allergic asthma. The project was approved by the Ethics Committee on the use of animals CEUA / UECE under protocol number 2068307/2018. To do so, in vivo studies were performed in which female swiss mice (25 g, 6 weeks old) were sensitized (3 ip injections of 100 μg ovalbumin on days 0, 7 and 14) and submitted to challenges with inhalations with ovalbumin (10mg / mL for 20 minutes, on days 26, 27 and 28) and further in silico (molecular docking) studies to evaluate protein drug interactions.Experimental groups were divided into control animals in the presence (SM) or absence (SS) of the FOR811A and animals sensitized with ovalbumin in presence (OM) or absence of FOR811A (OS). Animals of the control groups (SS and SM) received saline solution (NaCl 0.9%) in a protocol identical to that described above. On day 29, animals from the groups (SM and OM) received gavage (0,2mL) of FOR811A (0.75mg / kg) and the other groups (SS and OS) received gavage (0.2mL) of saline ( 0,9%), single dose. On day 30, all groups were anesthetized with Ketamine (10mg / kg, ip) and Xilazine (2mg / kg, ip) for pulmonary mechanics experiments and then lung collection for oxidative damage analyzes (nitrite / nitrate and GSH), inflammatory lesion (myeloperoxidase, Il-1β and Il-4) and histology. Thus, in lung mechanics, the FOR811A promoted a decrease in the parameters of pressure-volume curve (PV), hysteresis (n), tissue elastance (H) and tissue resistance (G) and area pathways (Rn), as well as values of static compliance (Cst) and inspiratory capacity (CI) to that of the control group (SS). In the molecular docking the FOR811A demonstrated strong binding to the distal portion of the Heme group evidencing the residue (Cys 141). However, FOR811A did not decrease oxidative damage, remodeling and inflammatory damage caused by asthma, but decreased IL-4 levels (Th2 response) and did not alter IL-1β levels (Th1 response). Therefore, the action of the studied ruthenium compound, FOR811A, demonstrated a protective effect on asthma through its potential for smooth muscle relaxation and a decrease in the allergic condition, possibly due to its action on GCs through the distal portion of the Heme group evidencing the residue (Cys 141) cysteine portion, suggested by molecular docking.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/39420
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