Alterações no metabolismo hepático e no estresse oxidativo de ratos wistar diabéticos tipo 1 induzidas por clorofila-a e seus derivados

Abstract

Resumo: No Diabetes Mellitus tipo 1 (DM1) há redução na captação de glicose por tecidos insulino-dependentes e alterações nas vias metabólicas hepáticas envolvidas na regulação glicêmica, além do comprometimento funcional progressivo da célula hepática. Dentre as diferentes formas intervencionais, a Terapia Fotodinâmica (TFD) tem ganhado destaque, com menor enfoque, no tratamento de patologias crônicas não neoplásicas. Considerando que metabólitos da Clorofila-a (Chl-a) já tiveram seu potencial antidiabetogênico comprovado, este estudo teve como objetivo avaliar a ação biológica da TFD, aplicada aos fotossensibilizadores (FS’s) Chl-a e seus derivados (Clorofilida de Zinco - Zn-Chld e Feoforbídeo – Pheid), sobre os parâmetros hepáticos relacionados ao metabolismo energético e estresse oxidativo de ratos Wistar em modelo experimental de DM1. Os efeitos agudos desses FS’s foram avaliados in vitro por incubação com hepatócitos isolados. Os efeitos crônicos foram avaliados pelo tratamento oral dos animais com extrato bruto de espinafre (EBE), como fonte de Chl-a, com pós analise do fígado íntegro pela técnica de perfusão hepática in situ. Os experimentos in vitro em células de animais não diabéticos e na presença de fotoestimulação demonstraram que os três FS’s aumentaram a liberação de glicose. Em animais DM1, a fotoestimulação da Chl-a e Zn-Chld reduziu a liberação de glicose. Além disso, a fotoexcitação dos três FS’s estimulou a via glicolítica em células de animais diabéticos, uma via sabiamente inibida nesta condição patológica. Portanto, quando fotoestimuladas, a Chl-a e a Zn-Chld apresentaram a resposta mais adequada ao quadro diabético em células isoladas. De maneira semelhante, os experimentos in vivo demonstraram que a fotoirradiação em fígado in situ tendeu a reduzir a GG e a liberação hepática de glicose e aumentou efetivamente GC. Aliado a estes resultados, houve redução no estresse oxidativo hepático, observado pela diminuição nos níveis de lipoperoxidação, espécies reativas de oxigênio e proteínas carboniladas nos fígados de animais diabéticos tipo 1. Dessa forma, a TFD aplicada à Chl-a e seus derivados, diretamente sobre as células hepáticas e indiretamente no fígado por administração oral do extrato rico em Chl-a, parece melhorar a condição geral do fígado e dos hepatócitos de ratos Wistar DM1 e, dessa forma, é promissora como tratamento alternativo e/ou complementar às doenças crônico-degenerativas não neo-plásicas que afetam o fígado

Abstract: In type 1 Diabetes Mellitus (DM1) glucose uptake by insulin-dependent tissues is reduced and there are alterations in the metabolic pathways involved in glycemic regulation, in addition to progressive functional impairment of the hepatic cell. Among the different interventional forms, Photodynamic Therapy (PDT) has gained prominence, with a lower focus, in the treatment of chronic non-neoplastic pathologies. Considering that Chlorophyll-a (Chl-a) metabolites have already had proven their antidiabetogenic potential, this study aimed to evaluate the biological action of PDT, applied to Photosensitizer (PS) Chl-a and its derivatives (Zinc Chlorophyllide ? Zl-Chld and Feophorbide ? Pheid), on the hepatic parameters related to energetic metabolism and oxidative stress of Wistar rats in an experimental model of DM1. The evaluation of acute effects of these PS’s in vitro, it was performed incubation with isolated hepatocytes. The chronic effects were evaluated by the oral treatment of the animals with spinach extract, as a source of Chl-a, with post-analysis of the intact liver by in situ hepatic perfusion technique. In vitro experiments in cells from nondiabetic animals and in the presence of photo stimulation showed that the three FS’s increased the release of glucose. In DM1 animals, the photo stimulation of Chl-a and Zn-Chld reduced the release of glucose. In addition, the photoexcitation of the three FS’s stimulated the glycolytic pathway in cells of diabetic animals, a wisely inhibited pathway in this pathological condition. Therefore, when photo stimulated, Chl-a and Zn-Chld presented the most adequate response to the diabetic condition in isolated cells. Similarly, in vivo experiments demonstrated that liver photo irradiation in situ tended to reduce GG and hepatic glucose release and effectively increased GC. Allied to these results, there was reduction in hepatic oxidative stress, notable by decrease of lipoperoxidation, reactive oxygen species and carbonilated proteins in livers of type 1 diabetes rats. Thus, PDT applied to Chl-a and its derivatives, directly on hepatic cells and indirectly in the liver by oral administration of the Chl-a rich extract, seems to improve the general liver and hepatocyte condition of Wistar DM1 rats and thus promising as an alternative and/or complementary treatment to non-neoplastic chronic-degenerative diseases affecting the liver