A Exposição Crônica e Baixas Doses de Cloreto de Mercúrio Altera a Reatividade Vascular da Artéria Aorta de Ratos. Papel das Espécies Reativas do Oxigênio e dos Prostanóides da Via da Ciclooxigenase .

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pecanha, Franck Maciel
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/5165
Resumo: Mercury exposure produces toxic effects in central nervous system and kidneys. Recently these toxic effects were associated to cardiovascular events but the underlying mechanisms are not well explored. The main purpose of this study was to investigate if mercury exposure at low doses alters vasoconstrictor prostanoids production from cyclooxygenase-2 (COX-2) and its contribution to phenylephrine vasoconstrictor responses and acetylcholine vasodilator responses. For this were developed an experimental model of exposure to low doses of mercury chloride (HgCl2) and evaluated the effect of this exposure on systolic blood pressure (SBP), the participation of products derived from the endothelium, prostanoids derived from the cyclooxygenase-2 (COX-2), reactive oxygen species (ROS) and the reninangiotensin system in vascular reactivity in conductance arteries. Aortic segments from 3-month old Wistar rats daily treated with HgCl2 (1st dose 4.6 µg/kg, subsequent dose 0.07 µg/kg/day, i.m) or vehicle for 30 days were used. The vascular reactivity experiments were performed in an organ bath, the atomic absorption spectrometry for determination of blood concentration of mercury, RT-PCR and Western blot to verify the gene and protein expression, confocal microscopy analyzed levels of superoxide anion and structure of arteries. A commercial kit used to determine the production of prostanoids derived from COX-2 pathway. The activity of angiotensinconverting enzyme (ACE) was measured by fluorometry method and SBP by tail plethysmography. Blood levels of mercury at the end of treatment were 7.97 ± 0.59 ng/ml. Mercury treatment did not affect systolic blood pressure, but increased phenylephrine contractile responses, reduced acetylcholine-induced vasodilatation and did not change the vasodilatation by the nitric oxide donor, DEA-NO, in aortic rings. The contractile prostanoids derived from COX-2 pathway, reactive oxygen species (ROS) and increased plasmatic ACE activity were related to these responses. Increased production of EROS, increased plasma ACE activity, increased gene expression of mRNA for COX-2 and increased production of contractile prostanoids (PGE2 and TXA2) derived from COX-2 were observed in animals exposed to mercury and reinforce the hypothesis of a greater involvement of these pathways in the alteration of vascular response to phenylephrine. In the presence of superoxide dismutase (SOD) the vasodilator response to acetylcholine was improved in rats of the mercury group, indicating that endothelial dysfunction appears to be responsible for the increased production of EROS. The extracellular SOD (EC-SOD) expression was increased by exposure to mercury. These results suggest that this new experimental model of chronic exposure at low concentrations of HgCl2 promotes endothelial dysfunction due to the reduced bioavailability of NO induced by increased oxidative stress, and increase the contractile response to phenylephrine with greater involvement of the reninangiotensin system, EROS and contractile prostanoids derived from COX-2 pathway in this response. These results help to clarify the mechanisms by which mercury at low doses exerts toxic effects on the cardiovascular system and can be considered a risk factor for development of cardiovascular disease.
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spelling Vassallo, Dalton ValentimPecanha, Franck MacielStefanon, IvanitaPereira, Fausto Edmundo LimaCibin, Francielli Weber Santos2016-08-29T15:37:57Z2016-07-112016-08-29T15:37:57Z2009-05-07Mercury exposure produces toxic effects in central nervous system and kidneys. Recently these toxic effects were associated to cardiovascular events but the underlying mechanisms are not well explored. The main purpose of this study was to investigate if mercury exposure at low doses alters vasoconstrictor prostanoids production from cyclooxygenase-2 (COX-2) and its contribution to phenylephrine vasoconstrictor responses and acetylcholine vasodilator responses. For this were developed an experimental model of exposure to low doses of mercury chloride (HgCl2) and evaluated the effect of this exposure on systolic blood pressure (SBP), the participation of products derived from the endothelium, prostanoids derived from the cyclooxygenase-2 (COX-2), reactive oxygen species (ROS) and the reninangiotensin system in vascular reactivity in conductance arteries. Aortic segments from 3-month old Wistar rats daily treated with HgCl2 (1st dose 4.6 µg/kg, subsequent dose 0.07 µg/kg/day, i.m) or vehicle for 30 days were used. The vascular reactivity experiments were performed in an organ bath, the atomic absorption spectrometry for determination of blood concentration of mercury, RT-PCR and Western blot to verify the gene and protein expression, confocal microscopy analyzed levels of superoxide anion and structure of arteries. A commercial kit used to determine the production of prostanoids derived from COX-2 pathway. The activity of angiotensinconverting enzyme (ACE) was measured by fluorometry method and SBP by tail plethysmography. Blood levels of mercury at the end of treatment were 7.97 ± 0.59 ng/ml. Mercury treatment did not affect systolic blood pressure, but increased phenylephrine contractile responses, reduced acetylcholine-induced vasodilatation and did not change the vasodilatation by the nitric oxide donor, DEA-NO, in aortic rings. The contractile prostanoids derived from COX-2 pathway, reactive oxygen species (ROS) and increased plasmatic ACE activity were related to these responses. Increased production of EROS, increased plasma ACE activity, increased gene expression of mRNA for COX-2 and increased production of contractile prostanoids (PGE2 and TXA2) derived from COX-2 were observed in animals exposed to mercury and reinforce the hypothesis of a greater involvement of these pathways in the alteration of vascular response to phenylephrine. In the presence of superoxide dismutase (SOD) the vasodilator response to acetylcholine was improved in rats of the mercury group, indicating that endothelial dysfunction appears to be responsible for the increased production of EROS. The extracellular SOD (EC-SOD) expression was increased by exposure to mercury. These results suggest that this new experimental model of chronic exposure at low concentrations of HgCl2 promotes endothelial dysfunction due to the reduced bioavailability of NO induced by increased oxidative stress, and increase the contractile response to phenylephrine with greater involvement of the reninangiotensin system, EROS and contractile prostanoids derived from COX-2 pathway in this response. These results help to clarify the mechanisms by which mercury at low doses exerts toxic effects on the cardiovascular system and can be considered a risk factor for development of cardiovascular disease.A exposição ao mercúrio é relacionada a alterações no sistema nervoso central e renal. Nos últimos anos associa-se também ao maior risco de desenvolvimento de eventos cardiovasculares, porém não estão totalmente esclarecidos os mecanismos pelos quais este metal exerce efeito tóxico sobre este sistema. Neste estudo foi desenvolvido um modelo experimental de exposição crônica a baixas doses de cloreto de mercúrio (HgCl2) e avaliado o efeito desta exposição sobre a pressão arterial sistólica (PAS), a participação de produtos derivados do endotélio, prostanóides derivados da via da ciclooxigenase-2 (COX-2), espécies reativas do oxigênio (EROs) e do sistema renina-angiotensina na reatividade vascular de artérias de condutância. Experimentos em segmentos de artéria aorta de ratos Wistar de 3 meses de idade tratados diariamente, por 30 dias, com HgCl2 (1ª dose: 4,6 μg/Kg, doses seguintes: 0,07 μg/Kg/dia, i.m) ou veículo. Os experimentos de reatividade vascular foram realizados em banho de órgãos, a espectrometria de absorção atômica para determinação da concentração sanguínea de mercúrio, PCR-RT e Western Blot para verificar a expressão gênica e protéica, microscopia confocal na analise os níveis de ânion superóxido, propriedades estruturais e localização da COX nas artérias, kits comerciais para medida de produção de prostanóides derivados da via da COX-2, determinação da atividade da enzima conversora da angiotensina (ECA) pelo método fluorimétrico e pletismografia de cauda para medida da PAS. Ao final do tratamento os ratos expostos ao mercúrio apresentavam níveis sanguíneos de mercúrio de 7,97 ± 0,59 ng/ml. Não houve alteração na PAS, mas houve aumento da resposta contrátil a fenilefrina, e redução da resposta vasodilatadora a acetilcolina, sem alterar o relaxamento induzido pelo doador de óxido nítrico, DEA-NO. A participação do endotélio na modulação da resposta a fenilefrina foi reduzida e prostanóides vasoconstritores derivados da via da COX-2, EROs e o sistema renina-angiotensina participam do incremento desta resposta. Maior produção de EROs, aumento da atividade plasmática da ECA, incremento da expressão gênica do RNAm para COX-2 e maior produção dos prostanóides vasoconstritores (PGE2 e TXA2) derivados da COX-2 foram observados em animais expostos ao mercúrio e reforçam a hipótese de maior participação destas vias na alteração da resposta vascular a fenilefrina. Na presença da superóxido dismutase (SOD) ocorreu melhora da resposta vasodilatadora a acetilcolina nos ratos do grupo Mercúrio, indicando que a disfunção endotelial parece ser provocada pela maior produção de EROs. A SOD extracelular (EC-SOD) teve expressão aumentada pela exposição ao mercúrio. Estes resultados sugerem que neste novo modelo experimental de exposição crônica a baixas concentrações de HgCl2 há disfunção endotelial devido a redução da biodisponibilidade do NO induzida pelo aumento do estresse oxidativo, além de aumento da resposta contrátil a fenilefrina com maior participação do sistema renina-angiotensina, EROs e de prostanóides vasoconstritores derivados da via da COX-2 nesta resposta. Estes resultados ajudam a esclarecer os mecanismos pelos quais o mercúrio, em baixas doses, exerce efeito tóxico sobre o sistema cardiovascular e pode ser considerado fator de risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares.TextPEÇANHA, Franck Maciel. A Exposição Crônica e Baixas Doses de Cloreto de Mercúrio Altera a Reatividade Vascular da Artéria Aorta de Ratos. Papel das Espécies Reativas do Oxigênio e dos Prostanóides da Via da Ciclooxigenase . 2009.Tese (Doutorado em Ciências Fisiológicas) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências da Saúde, Vitória, 2009.http://repositorio.ufes.br/handle/10/5165porUniversidade Federal do Espírito SantoDoutorado em Ciências FisiológicasPrograma de Pós-Graduação em Ciências FisiológicasUFESBRCentro de Ciências da SaúdeCloreto de MercúrioCOXEstresse oxidativoDisfunção endotelialFisiologiaA Exposição Crônica e Baixas Doses de Cloreto de Mercúrio Altera a Reatividade Vascular da Artéria Aorta de Ratos. 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