Efeito neuroprotetor do flavanoide rutina em modelos de excitotoxicidade induzida por glutamato

Abstract

Rutina é um flavonoide glicosilado que apresenta diversas atividades biológicas incluindo anti-inflamatória, antitumoral e efeitos farmacológicos promissores no sistema nervoso central (SNC). A morte neuronal induzida por excitotoxicidade glutamatérgica está presente em diversas doenças e envolve diversas alterações celulares, incluindo danos mitocondriais. Para prevenir a excitotoxicidade, o glutamato é removido pelos astrócitos e convertido em L-glutamina, através da ação da glutamina sintetase (GS). O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos neuroprotetores da rutina com vistas na proteção mitocondrial e modulação de proteínas envolvidas na detoxificação do excedente de glutamato pelos astrócitos.. Estudos de efeitos neuroprotetores foram realizados em dois modelos de estudo do SNC: culturas organotípicas de cérebro de ratos Wistar neonatos (P8) expostas ao glutamato (60 mM) por 24 h, concomitantemente a tratamento com rutina (0.5 – 1μM) e culturas primárias mistas de células isoladas do cerebelo de ratos Wistar (P8) expostas ao glutamato (10 mM) por 24 h e iniciado 4 h antes do tratamento com rutina (0,5 μM). A viabilidade celular e os níveis de expressão de GS, de GLAST e de GLT1 em cultura organotípica cortical foram avaliados por captação de Iodeto de Propídio (IP) e Western blotting, respectivamente. A viabilidade neuronal em culturas primárias de cerebelo foi avaliada por coloração com Fluoro-Jade B. Além disso, a proteção mitocondrial pela rutina foi avaliada através do potencial de membrana e análise de produção ERO, usando safranina O e Amplex Red como sondas, respectivamente, em mitocôndrias isoladas a partir do encéfalo de ratos Wistar adultos expostas à rotenona. Na cultura organotípica, os nossos resultados mostraram que o glutamato (60 mM) induziu o aumento da intensidade de fluorescência relativa ao IP incorporado, que foram reduzidos em tratamentos com 0,5 μM e 1 μM de rutina. Ainda, foi demonstrado que rutina induziu aumento na expressão de GS e GLAST em tratamentos concomitantes com glutamato. Em culturas primárias de cerebelo, os nossos resultados mostraram que o glutamato (10 mM) induziu o aumento no número de células Fluoro-Jade B positivas, que não foi reduzido por pós-tratamento com rutina (0,5 μM). Em mitocôndrias isoladas observamos que a rutina (10 μM) reduziu a dissipação do potencial de membrana e reduziu a produção de ERO. Conclui-se que a rutina é um agente neuroprotetor com potencial para prevenir a excitotoxicidade induzida por glutamato e sugere-se que esse efeito envolve proteção mitocondrial e regulação do metabolismo do glutamato por astrócitos. No entanto, mais estudos são cruciais, a fim de elucidar o mecanismo molecular de neuroproteção induzida por rutina contra danos causados por glutamato e compreender o papel das células gliais, especialmente astrócitos na bioatividade de rutina.