Avaliação in vivo dos efeitos moduladores de antioxidantes na expressão da toxicidade do arsenito de sódio

Abstract

Este trabalho tem como objectivos estudar a toxicidade do arsenito de sódio - As(III) - in vivo e avaliar a influência da administração dos antioxidantes hesperidina e ácido lipóico nessa toxicidade. Para tal utilizaram-se 8 grupos de ratinhos da estirpe ICR(CDI) aos quais se administrou, por via intraperitoneal, arsenito de sódio 10 mg/ kg de peso vivo, ácido lipóico ou hesperidina 25 mg/ kg peso vivo, ou ambos os compostos (ác. lipóico + As(III)/ hesperidina + As(III)), com um intervalo de 30 minutos entre o antioxidante e o As(III). Aos animais controlo foram administrados os veículos dos compostos estudados. Duas horas após o início do ensaio os animais foram sacrificados por estiramento cervical e recolheram-se amostras para estudos histológicos do fígado, rim, testículo e epidídimo e amostras de fígado para quantificação dos teores de arsénio, de vitamina E, determinação dos níveis de GSHtotal, GSSG, TBARS e das actividades das enzimas Gredutase, GST, GPx e Catalase. No fígado, o As(III) induz um aumento da síntese de glutationa. No entanto não provoca qualquer alteração nas actividades das enzimas estudadas e não induz peroxidação lipídica. O ácido lipóico provoca o aumento dos níveis de glutationa e de vitamina E acima dos valores controlo. Estes níveis são reduzidos na presença do As(III). Além disso, o ácido lipóico, por si só, induz peroxidação lipídica e na presença de As(III) provoca o aumento da actividade da GPx. A hesperidina contribui para o aumento dos níveis de vitamina E, mas não altera os níveis de GSH. Além disso, apresenta alguns efeitos próoxidantes na actividade da Gredutase (isoladamente e na presença de As(III)), GPx e GST (na presença do As(III)). O As(III) provoca alterações histológicas no fígado, rim e testículo, embora não se tenham observado no epidídimo. Essas alterações incluem aspectos hemorrágicos, vacuolização celular e desorganização do parênquima hepático e renal e vacuolização ou atrofia dos túbulos seminíferos. O fígado apresenta ainda focos de infiltrações leucocitárias. Estes aspectos histológicos estão ausentes nos grupos controlo e nos grupos tratados apenas com os antioxidantes, excepto no que diz respeito a pequenas alterações induzidas pelo ácido lipóico no fígado. O ácido lipóico tem a capacidade de atenuar alguns dos aspectos histológicos induzidos pelo As(III) no rim. A hesperidina demonstra actividade vasoprotectora no fígado e no rim e actividade antiinflamatória no fígado dos animais tratados com As(III). Os antioxidantes, hesperidina e ácido lipóico, utilizados neste trabalho demonstram algum potencial pró-oxidante na presença de As(III), ou mesmo isoladamente. A sua utilização, como antioxidantes, para combater o stress oxidativo induzido pelo As(III) é contraproducente. No entanto, estes compostos exibem outras propriedades que necessitam de um estudo mais aprofundado. Salienta-se a capacidade de regeneração de antioxidantes endógenos do ácido lipóico e a actividade anti-inflamatória e vasoprotectora da hesperidina.

This work aims the study of the toxicity of sodium arsenite – As(III) – in vivo and the evaluation of the influence of antioxidants, hesperidin and lipoic acid, on such toxicity. To achieve our purpose we have utilized 8 groups of ICR(CDI) mice which received ip injection of 10 mg/ kg body weight of sodium arsenite, 25 mg/ kg body weight lipoic acid or hesperidin, or both compounds, with antioxidant injection 30 minutes before As(III). Control animals were injected with the vehicles of the compounds. Two hours after the start of the experiment the animals were killed by cervical dislocation and samples of liver, kidney, testis and epididymis were taken for histological procedures. Liver samples were also taken for arsenic quantification, vitamin E, GSH/ GSSG, TBARS determination and enzyme activity studies of Greductase, GST, GPx, and catalase. Our results have shown that As(III) induces glutathione synthesis in the liver but has no effect in any of the enzymes studied or in terms of lipid peroxidation. Lipoic acid induces both vitamin E and glutathione levels above those measured in control animals. These values have decreased by co-exposure with As(III). Besides that lipoic acid per si induces lipid peroxidation and in the presence of As(III) induces GPx activity. Hesperidin enhances vitamin E levels but as no effect on GSH levels. Despite that hesperidin per si inhibits Greductase and associated to As(III) inhibits Greductase, GPx, and GST. As(III) induces histological alterations in the liver, kidney, and testis but not in the epididymis of mice. These alterations include haemorrhagic cloths, cellular vacuolation, disorganization of the hepatic and renal parenchyma, and vacuolation or atrophy of seminiferous tubules. Leukocyte infiltration was also seen in the liver. These histological features are absent in control and antioxidant-treated animals, except for minor alterations induced by lipoic acid in the liver. Lipoic acid was able to diminish some histological alterations induced by As(III) in the kidney. Hesperidin showed vascular protection in the liver and kidney and anti-inflammatory effects in the liver of As(III)-treated animals. The antioxidants hesperidin and lipoic acid show some prooxidant potencial in the presence or absence of As(III). Therefore their use as antioxidants is not a good option to deal with arsenic-induced oxidative stress. Nevertheless, these compounds exhibit other properties that deserve further studies and explored. We underline here the capacity of endogenous antioxidant regeneration by lipoic acid and vascular protection and anti-inflammatory activity of hesperidin.