Efeito vascular e cardíaco do veneno da Crotalus durissus cascavella em ratos normotensos

Abstract

As toxinas de animais são fontes de recursos naturais para estudos farmacológicos. O veneno da Crotalus durissus cascavella (CDC), pode ser uma fonte na bioprospecção de novos agentes anti-hipertensivos. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito vascular e cardíaco do veneno da CDC em ratos normotensos (Wistar). Foram realizados estudos in vitro com artéria mesentérica isolada de ratos, células endoteliais aórticas isoladas e átrio isolado. A administração cumulativa do veneno da CDC (0,001 – 30 µg/ml) em anéis pré-contraídos com Phe (10 µM), induziu um vasorrelaxamento dependente de concentração com Emax = 47,9 ± 5,0 % n=8 na presença do endotélio vascular, sendo seu efeito praticamente abolido na ausência do endotélio Emax = 5,8 ± 2,4% n=5 (***p < 0,001). Em tônus basal, os anéis vasculares apresentaram contração significante (*p<0,05) após adição do veneno; a viabilidade tecidual foi mantida, pois não houve diferença na capacidade contrátil dos anéis após administração do veneno. O efeito vasorrelaxante do veneno sobre contrações induzidas por KCl 80 mM, foi abolido ( Emax = 6,4 ± 0,9% n= 5) (***p < 0,001). No entanto, em contrações induzidas por PGF2α, o efeito do veneno foi atenuado de forma significante (***p < 0,001) (PGF2α Emax = 18,7 ± 1,3% e CE50 = 15,22 (8,3 - 27,7). Avaliando a participação dos fatores de relaxamento derivados do endotélio, foi observado que a inibição não seletiva da COX com indometacina (10 µM) apresentou uma atenuação significante (*p<0,05) sobre efeito vasorrelaxante, a partir das duas últimas concentrações testadas. Investigando a participação do NO liberado pelo endotélio, foi demonstrada uma redução significante do efeito vasorrelaxante do veneno em anéis tratados com L-NAME (100 µM)(Emax para 17,5 ± 2,2% n= 6 (**p<0,01). Resultados semelhantes foram observados na presença de ODQ (10 µM), um inibidor da guanilil ciclase solúvel (Emax = 11,2 ± 3,5%, n= 6). Adicionalmente, o veneno induziu liberação de NO por células endoteliais aórticas isoladas através de estudos de amperimetria. Avaliando a participação dos canais de K+ na resposta vasodilatadora do veneno foi demonstrado uma redução significante (***p<0,001) deste efeito na presença de solução de tyrode com 20 mM de KCl (Emax = 21,3 ± 8, %, n=7). O bloqueio dos BKCa com TEA (1mM) não apresentou alteração significante sobre o efeito vasorrelaxante (Emax = 40,0 ± 6, %, n=5). A presença do bloqueador dos canais para K+ retificadores de entrada (BaCl2 30 µM), ou do bloqueador dos canais para K+ retificador retardado (4-aminopiridina 1 mM), induziu uma diminuição significante do efeito vasorrelaxante do veneno da CDC (Emax = 21,7 ± 8, %, n= 5.,*p<0,05 e Emax = 9,5 ± 1,3, %, n=5, ***p<0,001; respectivamente). Por fim, o veneno promoveu efeito inotrópico negativo em átrio isolado de rato demonstrando uma importante ação cardíaca direta. Portanto, esses resultados sugerem que o veneno da CDC induz vasorrelaxamento em anéis da artéria mesentérica superior de ratos normotensos de maneira dependente do endotélio, possivelmente através de fatores de relaxamento derivados do endotélio, principalmente o NO, além da participação de canais para K+ . Alem disso, apresenta atividade cardíaca direta, tornando-se uma importante fonte de moléculas com atividade cardiovascular.

Animal toxins are sources of natural resources for pharmacological studies. The poison of Crotalus durissus cascavella (CDC) may be a source in the bio-prospecting of new antihypertensive agents. The aim of this study was to investigate vascular and cardiac effects of the poison of CDC in normotensive rats (Wistar). In vitro studies were performed using isolated mesenteric artery of rats, besides aortic endothelial cells and isolated atrium. The cumulative administration of the poison of CDC (0,001 – 30 µg/ml) in Phe (10 µM) precontracted rings induced a concentration-dependent vasorelaxation with Emax = 47,9 ± 5,0 % n=8 in the presence of vascular endothelium, and its effect was nearly abolished in the absence of endothelium Emax = 5,8 ± 2,4% n=5 (***p < 0,001). In basal tonus, the vascular rings showed significant contraction (*p<0,05) after addition of poison; the tissue feasibility was kept because there was no difference in the contractile capacity of rings after administration of poison. The vasorelaxant effect of poison over contractions induced by KCl 80 mM was abolished ( Emax = 6,4 ± 0,9% n= 5) ( ***p < 0,001). However, in contractions induced by PGF2α, the effect of poison was mitigated in a significant way ( ***p < 0,001) (PGF2α Emax = 18,7 ± 1,3% and CE50 = 15,22 (8,3 - 27,7). When assessing the participation of endothelium-derived relaxing factors, it was noted that the COX non-selective inhibition with indomethacin (10 µM) showed a significant mitigation (*p<0.05) over the vasorelaxant effect, from the last two tested concentrations. When investigating the participation of NO released by endothelium, there was a significant reduction of the vasorelaxant effect of poison in rings treated with L-NAME (100 µM)(Emax for 17,5 ± 2,2% n= 6 (**p<0,01). Similar results were noted in the presence of ODQ (10 µM), which is an inhibitor of soluble guanylyl cyclase (Emax = 11,2 ± 3,5%, n= 6). Moreover, the poison induced the release of NO by isolated aortic endothelial cells through amperometric studies. When assessing the participation of K+ channels in the vasodilatory response of poison, it was shown a significant reduction (***p<0,001) of this effect in the presence of tyrode solution with 20 mM of KCl ((Emax = 21,3 ± 8, %, n=7). The blocking of BKCa block with TEA (1mM) did not show significant alteration in the vasorelaxant effect (Emax = 40,0 ± 6, %, n=5). The presence of the blocker of inward rectifier K+ channels (BaCl2 30 µM), or of the blocker of delayed rectifier K + channels (4-amynopiridine 1 mM), induced a significant reduction of the vasorelaxant effect of the poison of CDC (Emax = 21,7 ± 8, %, n= 5.,*p<0,05 and Emax = 9,5 ± 1,3, %, n=5, ***p<0,001; respectively). Lastly, the poison promoted a negative inotropic effect in isolated atrium of rat, thereby showing an important direct cardiac action. Therefore, these results suggest that the poison of CDC induces vasorelaxation in superior mesenteric artery rings of normotensive rats in an endothelium-dependent way, which possibly occurs through endothelium-derived relaxing factors, especially the NO, besides the participation of K + channels. Furthermore, it shows direct cardiac activity, thereby becoming an important source of molecules with cardiovascular activity.