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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Papel do estresse oxidativo na disfunção erétil em ratos de meia-idade : prevenção por terapia antioxidante
Title Alternative: Role of oxidative stress in erectile dysfunction in middle-aged rats : prevention by antioxidant therapy
Author: Silva, Fábio Henrique da, 1987-
Advisor: Antunes, Edson, 1960-
Abstract: Resumo: A prevalência da disfunção erétil (DE) aumenta progressivamente com o envelhecimento, sendo 29% em homens de meia-idade (40-49 anos). O aumento do estresse oxidativo tem sido apontado como uma das principais causas das complicações vasculares decorrentes do envelhecimento, podendo contribuir para a DE na meia-idade. Uma das principais consequências do aumento do estresse oxidativo é a inativação do óxido nítrico (NO) pelas altas concentrações de ânion superóxido (O2-). O NO pode reagir com o O2-, produzindo peroxinitrito (ONOO-), reduzindo assim a biodisponibilidade de NO e o relaxamento dos corpos cavernosos. Assim, propusemos a hipótese que o aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) nos corpos cavernosos dos ratos de meia-idade (CCRM) contribui para a DE nesta faixa etária. Para tanto, utilizamos ratos jovens (3,5 meses) e de meia-idade (10 meses). Na primeira etapa, estudamos o papel do estresse oxidativo sobre os mecanismos relaxantes de CCRM. A pressão intracavernosa (in vivo) foi significativamente menor nos ratos de meia-idade. Os relaxamentos produzidos pela acetilcolina (ACh; 10 nM ¿ 10 mM), nitroprussiato de sódio (SNP; 10 nM ¿ 10 mM), sildenafil (1 nM ¿ 10 µM), BAY 41-2272 (1 nM ¿ 10 µM) e estimulação elétrica (EFS; 8 ¿ 32 Hz) foram significativamente menores nos CCRM, sendo estes prevenidos pela pré-incubação com apocinina (100 µM) ou superóxido dismutase (SOD; 75 U/ml). O tratamento crônico com apocinina (85 mg/rato/dia, por 4 semanas) também preveniu a redução dos relaxamentos induzidos pela ACh, SNP e EFS em CCRM, sem modificar as respostas nos ratos jovens. O relaxamento induzido pelo 8-Br-GMPc (10 nM ¿ 300 µM) permaneceu inalterado nos CCRM. Os níveis de GMPc basais e estimulados pelo SNP ou BAY 41-2272 foram significantemente menores nos CCRM em comparação com o grupo jovem, sendo restaurados pela apocinina ou SOD. A expressão protéica da nNOS, fosfo-eNOS (Ser-1177) e GCs (subunidades ?1 e ?1) foi significativamente menor nos CCRM, mas nenhuma mudança foi observada para a expressão protéica da eNOS total e fosfo-eNOS (Thr-495). A expressão do RNAm da gp91phox foi maior nos CCRM. A expressão do RNAm da SOD-1 foi similar entre o grupo jovem e de meia-idade. Os níveis basais de ERO foram 64% maiores nos CCRM em comparação com o grupo jovem. Na segunda etapa do nosso estudo, estudamos o papel do estresse oxidativo sobre os mecanismos contráteis dos CCRM. As respostas contráteis induzidas pela EFS (4 ¿ 32 Hz) foram significativamente maiores nos CCRM, as quais foram acompanhadas por um aumento de 2 vezes na expressão protéica da tirosina hidroxilase. As respostas contráteis induzidas pela fenilefrina também foram maiores nos CCRM. O tratamento crônico com apocinina (85 mg/rato/dia, por 4 semanas) restaurou o aumento da contração induzida pela fenilefrina e EFS, assim como a expressão protéica para tirosina hidroxilase e GCs (subunidade ?1 e ?1) nos CCRM. Em suma, nossos resultados mostram que a DE em ratos de meia-idade está associada à redução da biodisponibilidade do NO devido o aumento da expressão do RNAm da gp91phox e redução da expressão protéica da nNOS e fosfo-eNOS (Ser-1177). A DE na meia-idade também está ligada a aumento da expressão da tirosina hidroxilase e da resposta contrátil. A redução da expressão da GCs (subunidades ?1 e ?1) também parece participar da DE em ratos de meia-idade. O tratamento crônico com apocinina reverteu os efeitos deletérios das ERO em ratos meia-idade, melhorando assim a função erétil. Portanto, a diminuição do estresse oxidativo no tecido erétil por terapias antioxidantes pode ser uma boa estratégia farmacológica para o tratamento da DE em estágios iniciais de impotência sexual masculina

Abstract: The prevalence of erectile dysfunction increases progressively with age, being 29% in middle-aged men (40- to 49-year-old men). The increased oxidative stress has been implicated as a major cause of ED-associated vascular complications as and may contribute to ED in middle age. One major consequence of the increased oxidative stress is the inactivation of nitric oxide (NO) by high concentrations of superoxide anion (O2-). The NO can react with O2-, producing peroxynitrite (ONOO-), thus reducing the NO bioavailability and the corpus cavernosum relaxation. Thus, we hypothesized that increases in reactive-oxygen species (ROS) production in corpus cavernosum of middle-aged rats (CCMR) contributes to ED in this age group. Therefore, we used young (3.5-month) and middle-aged (10-month) rats. We first studied the role of stress oxidative on the relaxant mechanisms of CCMR. The ICP was significantly reduced in middle-aged rats. The relaxations induced by acetylcholine (ACh; 10 nM ¿ 10 mM), sodium nitroprusside (SNP; 10 nM ¿ 10 mM), sildenafil (1 nM ¿ 10 µM), BAY 41-2272 (1 nM ¿ 10 µM) and electrical field-stimulation (EFS; 8 ¿ 32 Hz) were significantly decreased in CCMR, all of which prevented by pre-incubation with apocynin (100 µM) or superoxide dismutase (SOD; 75 U/ml). The treatment chronic with apocynin (85 mg/rat/day, 4 weeks) also prevented the reduction of relaxations induced by ACh, SNP and EFS in CCMR, without changing the response in the young rats. Relaxation induced by 8-Br-GMPc (10 nM ¿ 300 µM) remained unchanged. Basal levels of cGMP and stimulated with SNP or BAY 41-2272 were significantly lower in CCMR in comparison with young group, which were restored by apocynin or SOD. Protein expression of nNOS, phosphorylated eNOS (p-eNOS) (Ser-1177) and sGC (?1 and ?1 subunits) was reduced in CCMR, but no changes were observed in the protein expression for total eNOS and p-eNOS (Thr-495). The mRNA expression for the gp91phox was higher in CCMR. The mRNA expression for the SOD-1 was similar between young and middle-aged groups. Basal levels of ROS were 64% higher in the middle-aged in comparison with young group. In a second part, we studied the role of stress oxidative on the contractile mechanisms of CCMR. Contractile responses elicited by EFS (4-32 Hz) were significantly greater in CCMR, which were accompanied by a 2.0-fold higher protein expression of tyrosine hydroxylase. The contractile responses induced by phenylephrine were also greater in middle-aged group. The treatment chronic with apocynin (85 mg/rat/day, 4 weeks) restored the increase of contraction induced by phenylephrine and EFS, as well as the protein expression of tyrosine hydroxylase and sGC (?1 and ?1 subunits) in CCMR. In conclusion, our data shows that ED seen in middle-aged rats is associated with decreased NO bioavailability due to upregulation of mRNA expression for gp91phox and downregulation of nNOS e p-eNOS (Ser-1177). The ED in middle aged is also associated with increased protein expression of tyrosine hydroxylase and contractile responses. Downregulation of GCs (?1 and ?1 subunits) in cavernosal also appears to participate to ED in middle-aged rats. The treatment chronic with apocynin reverted the deleterious effects of ROS in middle-aged rats, thus ameliorating the erectile function. Therefore, decrease of oxidative stress in erectile tissue by antioxidant therapies may be a good pharmacological approach to treat ED at early stages of the male impotence
Subject: Corpo cavernoso
Óxido nítrico
Envelhecimento
NADPH oxidase
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2014
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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