Modelo de sensibilidade não celíaca ao glúten de trigo: efeitos sobre a morfofisiologia hepática de ratos wistar

Abstract

Resumo: O glúten é uma proteína constituída por prolaminas e gluteninas e é comumente encontrado em grãos como trigo, aveia, centeio e cevada. A tolerância do organismo sobre a quantidade de glúten ingerida depende da presença de enzimas capazes de quebrar as porções proteicas vindas da alimentação. Desta forma, a ingestão de glúten pode interferir na mucosa intestinal, através de alterações na permeabilidade epitelial, aumento do número de linfócitos intraepiteliais e consequente produção de inflamações locais que podem atingir o tecido hepático. Considerado o segundo maior órgão do corpo e componente central do metabolismo, o fígado possui um papel fundamental como regulador da imunidade inata e adaptativa, visto que está exposto a uma grande e variada quantidade de moléculas estranhas provenientes do intestino. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de rações com níveis crescentes de glúten de trigo sobre a morfofisiologia do fígado de ratos Wistar. Materiais e métodos: Todos os procedimentos experimentais foram aprovados pela CEUA-UEM, protocolo nº 4375010922. Foram utilizados 50 Rattus novergicus machos da linhagem Wistar com 21 dias de idade. Os animais foram divididos em 5 grupos (n=10) de acordo com o nível de glúten presente na ração e alimentados por 100 dias: G0 - grupo sem glúten: alimentação com ração isenta de glúten; G14 - grupo controle com glúten: alimentação com 14% de glúten de trigo (ração padrão); G42 - grupo com excesso de glúten: alimentação com 42% de glúten de trigo; G70 - grupo com sobrecarga de glúten: alimentação com 70% de glúten de trigo; e G70/0 - grupo com sobrecarga de glúten: alimentação com ração contendo 70% de glúten de trigo até os 91 dias de vida (70 dias de experimento), quando passaram a receber ração isenta de glúten até a eutanásia. Aos 121 dias os animais foram eutanasiados, após jejum noturno, por aprofundamento de anestesia (Ketamina 90 mg/kg de peso corporal + Xilazina 9 mg/kg de peso corporal). Foi mensurado o comprimento nasoanal para cálculo de índice de Lee (IL) e o índice de massa corporal (IMC). Amostras de sangue foram coletadas para dosagens plasmáticas de proteína total (PT), albumina, colesterol total (CT), triglicerídeos, transaminase glutâmico-oxalacética (TGO), transaminase glutâmico-pirúvica (TGP) e gama glutamil transferase (GGT). Os depósitos de tecido adiposo mesentérico, retroperitoneal, periepididimal e inguinal foram coletados e pesados. O fígado foi retirado, pesado e fixado para processamento histológico e análise do estado oxidativo. Foram realizadas análises morfológicas e morfométricas dos hepatócitos em Hematoxilina-Eosina. Através de reações histoquímicas foram quantificados: percentual de glicogênio tecidual em Ácido Periódico de Schiff; percentual de lipídeo intracelular em Sudan III; e percentual de colágeno tecidual em Picro Sirius Red. O estado 11 oxidativo hepático foi caracterizado pelos níveis das proteínas carboniladas e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), além da atividade da catalase e superóxido dismutase (SOD). Resultados e discussão: O excesso de glúten elevou a massa corporal final, em relação ao G14, sem caracterizar obesidade, uma vez que não foi capaz de interferir no IL, no IMC e índice de adiposidade, entretanto diminuiu a massa do fígado em relação ao G0. Todas as rações produzidas, com presença ou ausência de glúten, apresentaram um comportamento diferenciado nos níveis de CT e triglicerídeos, diferindo dos parâmetros de referência para ratos Wistar. Os valores de PT e albumina se mantiveram semelhantes, pois as rações produzidas são normoproteicas. As transaminases (TGO e TGP) e GGT também apresentaram níveis semelhantes para todos os grupos e valores próximos aos de referência para ratos Wistar, indicando ausência de lesão hepática. A análise macroscópica do fígado revelou diferenças nos grupos G70 e G70/0, sendo observadas estriações e pontos esbranquiçados no órgão. A análise microscópica mostrou manutenção da sua organização histológica padrão e qualitativamente apresentou maior deposição lipídica nos grupos G42 e G70 em relação ao G0. Na análise morfométrica, a presença de glúten de trigo na ração aumentou o número de hepatócitos e diminuiu o perfil celular, podendo ser caracterizado como um mecanismo de compensação, onde a taxa de proliferação está aumentada devido a um desequilíbrio no processo de metabolização dos peptídeos ingeridos, atuando como um agente estressor. Houve diminuição do percentual de glicogênio tecidual, que possivelmente foi transformado em glicose pelo processo de gliconeogênese; aumento do percentual de lipídeos intracelular no fígado dos animais alimentados com glúten, sendo possível inferir que há relação direta entre a alimentação com glúten e o estoque de lipídeos que são armazenados nos hepatócitos; e ausência de fibrose tecidual em todos os grupos, corroborando com os resultados das análises sanguíneas. O glúten foi capaz de aumentar o estresse oxidativo tecidual, uma vez que houve acréscimo nos marcadores secundários de lesão tecidual (proteínas carboniladas e TBARS) e diminuição na atividade das enzimas antioxidantes (catalase e SOD). Conclusão: O Modelo de Sensibilidade não Celíaca ao Glúten (SNCG) tem efeito negativo sobre a morfofisiologia hepática gerando aumento do estresse oxidativo. Maior nível de glúten na ração (70%) resulta em fígados menores, com redução na área de hepatócitos, aumento no número de células e percentual de lipídios intracelulares.

Abstract: Gluten is a protein made up of prolamins and glutenins and is commonly found in grains such as wheat, oats, rye and barley. The body's tolerance to the amount of gluten ingested depends on the presence of enzymes capable of breaking down the protein portions coming from food. Therefore, gluten ingestion can interfere with the intestinal mucosa, through changes in epithelial permeability, an increase in the number of intraepithelial lymphocytes and the consequent production of local inflammation that can reach the liver tissue. Considered the second largest organ in the body and a central component of metabolism, the liver plays a fundamental role as a regulator of innate and adaptive immunity, as it is exposed to a large and varied amount of foreign molecules originating from the intestine. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effects of diets with increasing levels of wheat gluten on the morphophysiology of the liver of Wistar rats. Materials and methods: All experimental procedures were approved by CEUA-UEM, protocol nº 4375010922. 50 males Rattus novergicus of the Wistar lineage aged 21 days were used. The animals were divided into 5 groups (n=10) according to the level of gluten present in the food and fed for 100 days: G0 - gluten-free group: fed with gluten-free food; G14 - gluten control group: fed with 14% wheat gluten (standard feed); G42 - gluten excess group: fed with 42% wheat gluten; G70 - gluten overload group: fed with 70% wheat gluten; and G70/0 - gluten overload group: fed with food containing 70% wheat gluten until 91 days of life (70 days of experiment), when they started receiving gluten-free food until euthanasia. At 121 days, the animals were euthanized, after overnight fasting, by deepening anesthesia (Ketamine 90 mg/kg of body weight + Xylazine 9 mg/kg of body weight). Nasoanal length was measured to calculate the Lee index (LI) and body mass index (BMI). Blood samples were collected for plasma measurements of total protein (TP), albumin, total cholesterol (TC), triglycerides, glutamic-oxalacetic transaminase (GOT), glutamic-pyruvic transaminase (GPT) and gamma glutamyl transferase (GGT). Mesenteric, retroperitoneal, periepididymal and inguinal adipose tissue deposits were collected and weighed. The liver was removed, weighed and fixed for histological processing and oxidative status analysis. Morphological and morphometric analyzes of hepatocytes were performed in Hematoxylin-Eosin. Through histochemical reactions, the following were quantified: percentage of tissue glycogen in Periodic Acid-Schiff; percentage of intracellular lipid in Sudan III; and percentage of tissue collagen in Picro Sirius Red. The hepatic oxidative state was characterized by the levels of carbonyl proteins and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), in addition to the activity of catalase and superoxide dismutase (SOD). Results and discussion: Excess gluten increased final body mass, in relation to G14, without characterizing obesity, since it was not able to interfere with IL, BMI and adiposity index, however, it reduced liver mass in relation to G0. All rations produced, with or without gluten, showed a different behavior in the levels of TC and triglycerides, differing from the reference parameters for Wistar rats. TP and albumin values remained similar, as the rations produced are normoprotein. Transaminases (GOT and GPT) and GGT also showed similar levels for all groups and values close to the reference values for Wistar rats, indicating the absence of liver damage. Macroscopic analysis of the liver revealed differences in the G70 and G70/0 groups, with striations and whitish spots on the organ. Microscopic analysis showed maintenance of its standard histological organization and qualitatively showed greater lipid deposition in groups G42 and G70 compared to G0. In the morphometric analysis, the presence of wheat gluten in the feed increased the number of hepatocytes and decreased the cellular profile, which can be characterized as a compensation mechanism, where the proliferation rate is increased due to an imbalance in the metabolization process of ingested peptides, acting as a stressor. There was a decrease in the percentage of tissue glycogen, which was possibly transformed into glucose by the gluconeogenesis process; increase in the percentage of intracellular lipids in the liver of animals fed gluten, making it possible to infer that there is a direct relationship between gluten feeding and the stock of lipids that are stored in hepatocytes; and absence of tissue fibrosis in all groups, corroborating the results of blood tests. Gluten was able to increase tissue oxidative stress, since there was an increase in secondary markers of tissue injury (carbonyl proteins and TBARS) and a decrease in the activity of antioxidant enzymes (catalase and SOD). Conclusion: The Non-Celiac Gluten Sensitivity Model (NCGS) has a negative effect on liver morphophysiology, generating increased oxidative stress. A higher level of gluten in the feed (70%) results in smaller livers, with a reduction in the area of hepatocytes, an increase in the number of cells and percentage of intracellular lipids.