Estudo revela mecanismo que faz ácido úrico causar dano vascular

Experimentos laboratoriais mostraram alteração na proteína mais abundante do sangue que pode desencadear resposta inflamatória como a aterosclerose

O ácido úrico pode acionar gatilho para a inflamação vascular – Ilustração: brgfx/Freepik

Aalbumina, proteína mais abundante do sangue, pode desempenhar um papel ativo na inflamação vascular ao sofrer uma modificação ainda pouco explorada, conhecida como uratilação – modificações em proteínas causadas por produtos da oxidação do ácido úrico. Um novo estudo mostra, pela primeira vez, que a albumina uratilada ativa células do endotélio, que revestem a superfície interna dos vasos sanguíneos e linfáticos. Esse processo desencadeia respostas inflamatórias associadas às etapas iniciais da inflamação vascular.

O estudo foi realizado por cientistas do Centro de Processos Redox em Biomedicina (Cepid Redoxoma), liderados por Flavia Meotti, do Instituto de Química (IQ) da USP, e investigou como a albumina uratilada afeta diretamente células endoteliais vasculares humanas (HUVECs), buscando compreender sua contribuição para processos inflamatórios no sistema vascular. Os resultados foram publicados na revista Redox Biochemistry and Chemistry.

“A principal novidade do estudo é demonstrar o efeito que a uratilação da albumina pode causar no organismo, ao desencadear respostas inflamatórias”, afirma Railmara Pereira da Silva, primeira autora do artigo. “A modificação de uma proteína leva a um quadro inflamatório exacerbado, que pode se agravar em situações crônicas. Para nós, é muito importante revelar esses mecanismos moleculares para entender melhor dados clínicos futuros.” A pesquisadora realizou o trabalho durante seu pós-doutorado e atualmente integra o Centro de Espectrometria de Massas da Universidade de Ciências Aplicadas de Mannheim, na Alemanha.

Para Flavia Meotti, um dos avanços do trabalho é ir além da correlação clínica. “Quando detectamos aumento dos níveis de ácido úrico e de produtos da sua oxidação, isso informa que existe uma relação com determinada patologia, mas não permite inferir causalidade”, explica. Ao mostrar que a albumina modificada tem atividade pró-inflamatória, o estudo indica que essa alteração “não é apenas um evento simultâneo, mas pode estar envolvida diretamente no processo patológico”.

Embora a uratilação da albumina já tivesse sido descrita anteriormente, suas implicações biológicas ainda não haviam sido demonstradas. “O que este trabalho faz é justamente propor essa modificação em uma molécula para a qual as consequências funcionais nunca haviam sido exploradas”, acrescenta Flavia.

Alteração da estrutura

A albumina desempenha um papel essencial no transporte de diversas substâncias, incluindo metabólitos pouco solúveis em água, íons e compostos externos ao organismo, como medicamentos, além de contribuir para a manutenção do equilíbrio osmótico do plasma (com taxas iguais de entrada e saída de água). Ela é uma proteína altamente suscetível a modificações pós-traducionais, isto é, alterações que ocorrem após a síntese proteica e podem modificar sua estrutura e função.

No estudo, os pesquisadores produziram a albumina uratilada in vitro e demonstraram que a uratilação altera a estrutura da proteína. Em seguida, ao expor células endoteliais vasculares humanas à albumina uratilada, observaram aumento na adesão de monócitos em comparação com células não tratadas e maior expressão da molécula de adesão ICAM-1. Esses resultados indicam uma resposta inflamatória endotelial.

O aumento na adesão de monócitos foi acompanhado por maior liberação do fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), uma citocina pró-inflamatória importante na resposta imune e na inflamação sistêmica.

“Se a gente olhar toda a cadeia, o ácido úrico oxidado modifica a albumina; a albumina modificada ativa as células endoteliais; essas células passam a expressar moléculas de adesão que recrutam células inflamatórias; e, a partir desse recrutamento, ocorre a liberação de citocinas pró-inflamatórias. Como resultado, o organismo entra em um estado de inflamação”, explica Railmara.

A aterosclerose é uma das patologias associadas a esse tipo de inflamação vascular. O modelo experimental utilizado no estudo, baseado em células endoteliais humanas, reproduz os eventos iniciais que ocorrem na parede dos vasos sanguíneos, ajudando a compreender como alterações moleculares no endotélio podem contribuir para o início do processo aterosclerótico.

Segundo a pesquisadora, a formação dessas modificações não depende de níveis elevados de ácido úrico no plasma. Mesmo em concentrações fisiológicas, a presença de um processo inflamatório já é suficiente para que o urato, a forma ionizada do ácido úrico, seja oxidado e dê origem a essas alterações. “O fator limitante não é a quantidade de ácido úrico circulante, mas a presença de enzimas peroxidases capazes de promover sua oxidação, em especial a mieloperoxidase, principal enzima associada à inflamação”.

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Fonte: Jornal da USP
*Por Maria Celia Wider, da Assessoria de Comunicação do Cepid Redoxoma. Adaptado por Tabita Said

Aterosclerose pode ocorrer antes da menopausa, mas exercícios previnem

Envelhecimento e estilo de vida tendem a potencializar o desenvolvimento da aterosclerose, mas estudo com camundongos mostrou o papel do sistema nervoso na doença, bem como o efeito protetivo do treinamento físico

Em mulheres, existe um consenso de que o risco maior para doenças do coração começa após a menopausa, quando o corpo para de produzir os hormônios sexuais, que tem função cardioprotetora. Mas, de acordo com pesquisa do Instituto do Coração (Incor) do Hospital das Clínicas (HC) da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP), o risco já existe antes desse período.

Os pesquisadores analisaram fêmeas de camundongos com aterosclerose – uma disfunção gerada pelo acúmulo de colesterol nas artérias e veias, formando placas de gordura que atrapalham a passagem do sangue – e descobriram que os efeitos da doença surgem antes da senescência reprodutiva, que compreende o período em que a produção dos hormônios sexuais em mulheres começa a cair.

No entanto, ao exporem um dos grupos com a doença à prática de atividade física, foi observada melhora nos efeitos que o envelhecimento provocava na aterosclerose, com aumento de quantidade de antioxidantes e anti-inflamatórios. “Demonstramos o importante papel do sistema nervoso na aterosclerose, bem como o efeito protetivo do treinamento físico na doença”, descreve Nascimento.

Os animais e o protocolo de atividade física

As fêmeas de camundongo usadas no estudo têm uma alteração genética que inativa a apoliproteína E, que tem grande importância na captação do colesterol na corrente sanguínea. Sem a ação da apoliproteína E, acontece o acúmulo do colesterol na parede das artérias e veias das camundongos fêmeas, mimetizando a aterosclerose nos animais.

Para observar os efeitos da atividade física no envelhecimento e na aterosclerose, os camundongos foram divididos em grupos de meia-idade que praticavam ou não atividade física. Um terceiro grupo, usado para comparar os resultados, era composto por animais jovens.

Os três grupos foram adaptados para um teste de esforço máximo, que consiste em treinamento físico em esteira. Os treinamentos do grupo ativo fisicamente eram de intensidade moderada, uma hora por dia, cinco dias na semana, por seis semanas. Todos os grupos eram submetidos a um teste de esforço, que avalia a capacidade cardíaca.

“O grupo meia-idade que permaneceu sedentário durante todo o protocolo apresentou efeitos negativos decorrentes do envelhecimento na aterosclerose, como piores desfechos cardiovasculares e menor atuação de mecanismos de controle. Em contraponto ao grupo meia-idade treinado”, conta Nascimento, que completa dizendo que os parâmetros vistos nas fêmeas de camundongo que praticavam o treinamento eram mais semelhantes aos dos animais jovens.

Aterosclerose e envelhecimento

Na aterosclerose, “o envelhecimento e o estilo de vida tendem a potencializar o desenvolvimento da disfunção”, diz Nascimento, completando que “é consenso que essa população [fêmeas após a menopausa] tende a apresentar maior adiposidade corporal e disfunções metabólicas”.

Além disso, “no início da senescência reprodutiva há um declínio de proteção de agentes antioxidantes na doença, o que pode ser um dos mecanismos envolvidos com os prejuízos de função cardíaca nessa população”, explica.

O processo de envelhecimento também piora a atuação dos barorreceptores, sensores que regulam a pressão arterial. Localizados na principal artéria do corpo, a aorta, ao identificarem uma alteração, esses receptores geram uma resposta de controle para que a pressão aumente ou diminua. No entanto, “a aterosclerose gera aumento da espessura da aorta, e esta modificação pode estar associada a uma menor capacidade deste receptor se adaptar”, expõe o pesquisador, uma vez que o mecanismo dos barorreceptores se baseia em seu estiramento.

Atividade física como agente atenuante

Diagrama do Protocolo: O protocolo utilizou o kit ELISA para determinar a presença de TNFα, Interleucina-6 e Interleucina-10. O teste tem como base o princípio da ligação antígeno-anticorpo.

 

A pesquisa evidencia que “o treinamento físico conseguiu atenuar as disfunções cardiovasculares e a redução de atuação dos mecanismos de controle”. A prática de atividade física entre as fêmeas de camundongo levou uma proteína antioxidante, a superóxido desmutase, a manter sua atividade, e também à produção da interleucina 10, substância produzida pelo sistema imunológico e que tem ação anti-inflamatória.

Com a produção e a liberação desses componentes, a ação dos barorreceptores e a ação de outros componentes do sistema nervoso autônomo – aquele que funciona de forma independente à nossa vontade – que respondem à atividade física gerando respostas anti-inflamatórias, a resposta do organismo à aterosclerose pode melhorar. “O treinamento físico melhora a atuação de mecanismos de controle. Desta forma, acreditamos que as melhorias podem ter sido geradas por um aumento na capacidade de atuação destes sistemas em conjunto”, descreve.

Mais informações: Bruno Nascimento, e-mail brunonascimentoc@gmail.com

FONTE: Jornal da USP