1 Unidade de Mieloma, Instituto Científico San Raffaele, Milão, Itália; 2 Departamento de
Morfologia Humana e Ciências Biomédicas – Città Studi, Universidade de Milão,
Milão, Itália; 3 Laboratório clínico de biologia cardiovascular,
Instituto Científico San Raffaele, Milão, Itália
As mitocôndrias do endotélio, principal local de produção de ATP, modulam a dinâmica intracelular das espécies reativas de oxigênio (ERO), que, por sua vez, controlam a função endotelial. Um suprimento adequado de oxigênio (O2) é exigido pelas células endoteliais (CE). A hipóxia e a hiperóxia podem favorecer a hiperprodução de ERO, induzindo estresse oxidativo, danos às mitocôndrias e disfunção endotelial. Estudamos a capacidade e os mecanismos do composto antioxidante CellfoodTM (CF), em um modelo de células endoteliais cultivadas in vitro, de modular a disponibilidade de oxigênio e o metabolismo respiratório das mitocôndrias e de regular a geração de EROs sob condições hipóxicas. Utilizamos células da veia umbilical humana (HUVEC) e células ECV-304. O consumo de oxigênio pelas células foi medido usando um eletrodo Clark. Os resultados destacaram que a adição de CF induziu, após alguns minutos, um aumento no consumo de oxigênio, associado ao aumento da capacidade oxidativa das mitocôndrias e à excelente viabilidade celular. Comportamentos semelhantes foram observados após 8 dias de cultura na presença de Cellfood.
O aumento do consumo de oxigênio foi associado ao aumento de ATP e à manutenção das concentrações de LDH. A FC foi capaz de inibir significativamente a produção de EROs em condições hipóxicas por meio da alta expressão da superóxido dismutase Mn, um antioxidante responsável pela preservação da função mitocondrial. A resposta hipóxica é mediada pelo regulador central de hipóxia HIF-1 alfa, cuja ativação foi atenuada pela FC, concomitante à superexpressão de MnSOD. Os resultados obtidos sugerem um papel da FC na melhoria do metabolismo respiratório e na ativação de mecanismos antioxidantes nas CE, preservando assim a função endotelial.
INTRODUÇÃO
O endotélio participa de diversas funções e patologias fisiológicas humanas, e as células endoteliais (CEs) desempenham um papel importante na mediação da natureza focal dos estágios da doença (1). Em particular, os CE são capazes de regular a homoêxtase da função vascular. Portanto, parece ser crucial preservar as funções, a forma e a vitalidade corretas dos CE. Os CE são particularmente sensíveis ao O2 e estão equipados com mecanismos que regulam o metabolismo com base em diferentes fornecimentos de O2 (2). Em particular, o mecanismo de sensibilidade ao O2 nas CE cria uma resposta através da regulação positiva do fator 1 alfa induzido por hipóxia (HIF-1alfa) (3). As mitocôndrias desempenham um papel central na homeostase energética celular e funcionam como a principal fonte de energia. Acredita-se que o endotélio seja um órgão que não necessita de muita energia, pois o endotélio vascular está em estado quiescente. No entanto, as CEs possuem uma extensa rede mitocondrial.
Isto sugere que a função mitocondrial pode ser importante na manutenção do metabolismo fisiológico do O2 e do estado bioenergético dos CEs (4). Além disso, as mitocôndrias EC podem contribuir para a fisiopatologia endotelial relacionada ao desenvolvimento e progressão de doenças cardiovasculares (5, 6). Um dos principais iniciadores da lesão endotelial é o estresse oxidativo resultante da ruptura do equilíbrio entre o aumento da geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) e a atividade antioxidante intracelular insuficiente. O estresse oxidativo devido à formação excessiva de ERO e a capacidade deficiente de desintoxicar oxidantes intracelulares são a base de diversas patologias cardiovasculares, embora a relação causa-efeito entre o dano oxidativo e a disfunção cardiovascular ainda não seja totalmente compreendida.
