Efeito redox ativo da vitamina D em coração, fígado e cérebro de ratos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Aline Longoni dos
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/224111
Resumo: A vitamina D é um pró-hormônio que, além de desempenhar um papel essencial na homeostase do cálcio e do metabolismo mineral ósseo, recentemente tem sido relacionada a uma grande variedade de funções biológicas, tais como a regulação da proliferação e da diferenciação celular, a modulação imunológica, o desenvolvimento cerebral e a redução do risco de desenvolvimento de alterações cardiovasculares. Por outro lado, existe atualmente um descontrole na utilização de suplementação vitamínica, incluindo de vitamina D, o que pode levar a intoxicações, cujos efeitos celulares ainda são pouco estudados. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi verificar o efeito de diferentes doses e concentrações de colecalciferol e calcitriol em estudos in vivo e in vitro, respectivamente, sobre parâmetros de estresse oxidativo em coração, fígado e cérebro de ratos. Inicialmente, verificamos se a administração sistêmica de vitamina D, por 21 dias, afeta as defesas antioxidantes e os parâmetros de dano oxidativo em ratos Wistar. Foi utilizada suplementação de vitamina D3 em uma dose limítrofe e uma dose suprafisiológica (5.000 ou 30.000 UI/Kg/dia, respectivamente). Nossos dados demonstram que a suplementação de vitamina D3 possui efeitos tóxicos quando administrada em doses suprafisiológicas, e parece ser segura quando em doses limítrofes. O músculo cardíaco apresentou apenas uma redução dos produtos de lipoperoxidação em ratos tratados com a dose de 30.000 UI/Kg/dia, enquanto a menor dose não alterou nenhum dos parâmetros avaliados. O fígado apresentou um aumento nos níveis de carbonilas em ambas às concentrações, bem como um desequilíbrio na atividade antioxidante enzimática em animais tratados com a dose mais alta. O cérebro, especialmente o córtex, foi afetado em animais tratados com a dose de 30.000 UI/Kg/dia, apresentando um desequilíbrio nas defesas antioxidantes, apesar de termos verificado uma redução na oxidação de lipídeos e proteínas em córtex e hipocampo. Nosso próximo objetivo foi detectar a contribuição do 1α,25(OH)2D, o metabólito mais ativo da vitamina D, sobre as alterações causadas pela administração da vitamina D no status redox dos mesmos tecidos. Foi avaliado o efeito da incubação, à 37ºC em banho metabólico, de fatias de coração, fígado, córtex cerebral e hipocampo provenientes de ratos saudáveis, em meio contendo calcitriol (1α,25(OH)2D) nas concentrações de 50-1.000 nM. Nossos resultados mostraram, que mesmo altas concentrações de 1α,25(OH)2D protegem o tecido cardíaco do dano oxidativo e incrementam o status antioxidante, enquanto o fígado foi pouco afetado. O cérebro sofreu um significante desequilíbrio nos parâmetros de estado redox, evidenciadas por alterações oxidativas em lipídeos e na modulação da atividade de enzimas antioxidantes. Nossos dados permitem concluir que a 1α,25(OH)2D modula o estado redox de forma diferente no cérebro, fígado e coração. Em adição, os efeitos verificados in vivo, por meio da administração da vitamina D3, são conflitantes quando comparados com os dados obtidos pela ação direta do calcitriol, indicando que possivelmente os efeitos sistêmicos da vitamina D não são atribuídos apenas ao 1α,25(OH)2D, e podem ser o resultado de um efeito combinado dos metabólitos da vitamina D. Os achados aqui expostos trazem um importante alerta em relação à suplementação com vitamina D, que em altas doses pode causar alterações oxidativas em cérebro e fígado.
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spelling Santos, Aline Longoni dosMatté, CristianeAssis, Adriano Martimbianco de2021-07-17T04:42:19Z2013http://hdl.handle.net/10183/224111000881270A vitamina D é um pró-hormônio que, além de desempenhar um papel essencial na homeostase do cálcio e do metabolismo mineral ósseo, recentemente tem sido relacionada a uma grande variedade de funções biológicas, tais como a regulação da proliferação e da diferenciação celular, a modulação imunológica, o desenvolvimento cerebral e a redução do risco de desenvolvimento de alterações cardiovasculares. Por outro lado, existe atualmente um descontrole na utilização de suplementação vitamínica, incluindo de vitamina D, o que pode levar a intoxicações, cujos efeitos celulares ainda são pouco estudados. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi verificar o efeito de diferentes doses e concentrações de colecalciferol e calcitriol em estudos in vivo e in vitro, respectivamente, sobre parâmetros de estresse oxidativo em coração, fígado e cérebro de ratos. Inicialmente, verificamos se a administração sistêmica de vitamina D, por 21 dias, afeta as defesas antioxidantes e os parâmetros de dano oxidativo em ratos Wistar. Foi utilizada suplementação de vitamina D3 em uma dose limítrofe e uma dose suprafisiológica (5.000 ou 30.000 UI/Kg/dia, respectivamente). Nossos dados demonstram que a suplementação de vitamina D3 possui efeitos tóxicos quando administrada em doses suprafisiológicas, e parece ser segura quando em doses limítrofes. O músculo cardíaco apresentou apenas uma redução dos produtos de lipoperoxidação em ratos tratados com a dose de 30.000 UI/Kg/dia, enquanto a menor dose não alterou nenhum dos parâmetros avaliados. O fígado apresentou um aumento nos níveis de carbonilas em ambas às concentrações, bem como um desequilíbrio na atividade antioxidante enzimática em animais tratados com a dose mais alta. O cérebro, especialmente o córtex, foi afetado em animais tratados com a dose de 30.000 UI/Kg/dia, apresentando um desequilíbrio nas defesas antioxidantes, apesar de termos verificado uma redução na oxidação de lipídeos e proteínas em córtex e hipocampo. Nosso próximo objetivo foi detectar a contribuição do 1α,25(OH)2D, o metabólito mais ativo da vitamina D, sobre as alterações causadas pela administração da vitamina D no status redox dos mesmos tecidos. Foi avaliado o efeito da incubação, à 37ºC em banho metabólico, de fatias de coração, fígado, córtex cerebral e hipocampo provenientes de ratos saudáveis, em meio contendo calcitriol (1α,25(OH)2D) nas concentrações de 50-1.000 nM. Nossos resultados mostraram, que mesmo altas concentrações de 1α,25(OH)2D protegem o tecido cardíaco do dano oxidativo e incrementam o status antioxidante, enquanto o fígado foi pouco afetado. O cérebro sofreu um significante desequilíbrio nos parâmetros de estado redox, evidenciadas por alterações oxidativas em lipídeos e na modulação da atividade de enzimas antioxidantes. Nossos dados permitem concluir que a 1α,25(OH)2D modula o estado redox de forma diferente no cérebro, fígado e coração. Em adição, os efeitos verificados in vivo, por meio da administração da vitamina D3, são conflitantes quando comparados com os dados obtidos pela ação direta do calcitriol, indicando que possivelmente os efeitos sistêmicos da vitamina D não são atribuídos apenas ao 1α,25(OH)2D, e podem ser o resultado de um efeito combinado dos metabólitos da vitamina D. Os achados aqui expostos trazem um importante alerta em relação à suplementação com vitamina D, que em altas doses pode causar alterações oxidativas em cérebro e fígado.Vitamin D is a prohormone that plays an essential role in calcium homeostasis and bone mineral metabolism, however, is now recognized as part of a wide variety of biological functions, such as regulating cell differentiation and proliferation, modulating immune system and brain development, as well as reducing the risk of cardiovascular diseases. Nowadays, the use of vitamin supplementation is unmanageability, which can lead to poisoning, whose cellular effects are still poorly understood. Accordingly, the objective of this study was to investigate the effect of different doses and concentrations of cholecalciferol and calcitriol (1α,25(OH)2D) in experimental models in vivo and in vitro, respectively, on parameters of oxidative stress in heart, liver, and brain of rats. Initially, we determine whether systemic administration of vitamin D, for 21 days, affects antioxidant defenses and oxidative damage parameters in treated-animal tissues. We used vitamin D3 supplementation in a borderline dose and in a supraphysiological doses (5,000 or 30,000 IU/kg/day, respectively). Our data demonstrate that supplementation with vitamin D3 have toxic effects when given in supraphysiological doses, and appears to be safe when the lowest doses were adopted. The cardiac muscle showed only a reduction in lipid peroxidation products, in rats treated with a dose of 30,000 IU/kg/day, while the administration of 5,000 IU/kg/day did not change any of the parameters evaluated. The liver showed increased levels of carbonyls at both concentrations, as well as an imbalance in the antioxidant enzymes network, in animals treated with the highest dose. The brain, especially the cortex, was affected in animals treated with the dose of 30000 IU/Kg/day, an imbalance in the antioxidant defenses was found, although we have observed a reduction in oxidation of lipids and proteins in cortex and hippocampus. Our next goal was to detect the contribution of1α,25(OH)2D, the more active metabolite of vitamin D, on the metabolic changes caused by vitamin D administration on the redox status of heart, liver, and brain. We evaluated the effect of incubation (37 ° C in a metabolic water bath) of tissue slices from heart, liver, cerebral cortex, and hippocampus obtained from healthy rats in a medium containing calcitriol at a final concentrations of 50-1000 nM. Our results showed that even high concentrations of 1α,25(OH)2D protected cardiac muscle from oxidative damage and increased the antioxidant status, while the liver was unaffected. The brain has suffered a significant imbalance in the redox state parameters, evidenced by oxidative changes in lipids and the modulations of antioxidant enzymes activities. In conclusion, our data shows that 1α,25(OH)2D modulates the redox state differently in the brain, liver and heart. In addition, the effects observed in vivo, by administration of vitamin D3, are conflicting when compared with results obtained by the direct action of the vitamin most active metabolite, calcitriol, possibly indicating that the systemic effects of vitamin D are not allocated only to calcitriol, and may be the result of the combined effect of vitamin D metabolites. The findings shown here bring us an important warning, regarding to vitamin D supplementation, which in high doses can cause oxidative changes in brain and liver.application/pdfporVitamina DEstresse oxidativoAntioxidantesCoraçãoFígadoCérebroEfeito redox ativo da vitamina D em coração, fígado e cérebro de ratosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Ciências Básicas da SaúdePrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: BioquímicaPorto Alegre, BR-RS2013mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT000881270.pdf.txt000881270.pdf.txtExtracted Texttext/plain214238http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/224111/2/000881270.pdf.txt4e74825bb79da5ab26e8814a060f5694MD52ORIGINAL000881270.pdfTexto completoapplication/pdf1036789http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/224111/1/000881270.pdfc202036fa9b03c734c22f0b2311a24c1MD5110183/2241112021-08-18 04:29:39.199769oai:www.lume.ufrgs.br:10183/224111Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532021-08-18T07:29:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
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