GASTROENTEROLOGIA
EXPERIMENT
AL
AATIVIDADERESPIRATÓRIA
MITOCONDRIALÉUMBOM
PARÂMETROPARA
ALESÃOPORISQUEMIAE
REPERFUSÃOHEPÁTICA?
LuizEduardoCorreia
MIRANDA
1,Fernanda
VIARO
1,
Reginaldo
CENEVIVA
2ePauloRobertoBarbosa
ÉVORA
1INTRODUÇÃO
Embora o transplante hepático tenha se tornado o tratamentopadrãoparaoscasosdeinsuficiênciahepática
terminal(20),adisfunçãodoenxertoaindaéimportante
causademorbidadeemortalidadepós-operatória.Aose restabelecerofluxosangüíneoaoórgãotransplantado, provoca-se o agravamento da lesão sofrida durante o
períododeisquemiaextracorpórea(4,9).
A fosforilação oxidativa é processo que sofre as graves conseqüências da reperfusão. Uma vez que a cadeia respiratória está localizada nas membranas mitocondriais,esendoasmembranascelularesimportantes alvosdalesãoporradicaislivresoriginadosduranteo períododereperfusão,énaturalsuporqueadestruição dasmembranascelularesresultaránoimpedimentoda fosforilaçãooxidativa,fenômenoquepodeserfacilmente
documentadoemlaboratório(7).
Asalteraçõesmitocondriaisestãoclaramenteassociadasà lesãodamicrocirculaçãohepática,jáqueorestabelecimento
dofluxosangüíneonamicrocirculaçãoénecessáriopara
areabilitaçãodarespiraçãomitocondrial(13).Admite-se
que o sofrimento da mitocôndria durante o período dereperfusãogereosradicaislivresqueresultarãoou
agravarãoalesãocelular(6):duranteaisquemia,hágrave
diminuiçãodoscomponentesdacadeiarespiratória.Durante areperfusão,ocorreproduçãodeânionsuperóxido.O ânionsuperóxidointramitocondrial,incapazdesedifundir paraforadamitocôndria,geraperóxidodehidrogênio pormeiodaaçãodeenzimaMn-superóxidodismutase. Operóxidodehidrogêniodifunde-separaocitosol.O resultadodageraçãodesuperóxidointramitocondrialserá oaumentodaconcentraçãodeperóxidodehidrogênio emtodaacélula.Esseiráreagircomgruposhemesde citocromos citosólicos e intramitocondriais, gerando espéciesoxidativasextremamentereativasecapazesde iniciaraslesõesobservadas.
Emboraosefeitosdareperfusãosejampoderosos, as células possuem eficiente aparato enzimático antioxidante,queécapazdeneutralizar,emparte,os
EXPERIMENTAL GASTROENTEROLOGY
RESUMO–Racional-Aatividaderespiratóriadasmitocôndriasestáassociadaàlesãoporisquemiaereperfusãodofígado.
Objetivo-Investigarinvitroseháobrigatoriedadedeimpedimentodarespiraçãomitocondrialparaquealesãoporisquemia ereperfusãodofígadopossaserdetectada.MateriaiseMétodos–Vinteequatrocãesdeambososgênerosforamdivididos nosseguintesgrupos:controle,cãesoperadossemsofrerisquemiaoureperfusãohepática;I60,cãessubmetidosa60minutos deisquemiadofígado;I30/R60,cãessubmetidosa30minutosdeisquemiae60minutosdereperfusãodofígadoeI45/R120, cãessubmetidosa45minutosdeisquemiae120dereperfusãodofígado.Amostrasdefígadoforamobtidasparadosagem demalondialdeído,paraestudodarespiraçãomitocondrialpormeiodetraçospolarográficoseparaavaliaçãodopotencial demembranamitocondrial.Sanguefoiobtidoparadosagemdetransaminasesedesidrogenaselática.Resultados-Ogrupo I45/R120apresentouevidenteaumentodosvaloresdetransaminases,desidrogenaselática,aumentodosvaloresdemalondialdeído etendênciaàdiminuiçãodarespiraçãomitocondrialestimuladaporadenosinadifosfato,semhaverprejuízoirreversível paraafosforilaçãooxidativaouparaopotencialdemembranamitocondrial.Conclusão-Alesãoporisquemiaereperfusão dofígadodocãopodeserdocumentadasemquehajaprejuízodemonstrávelparaafunçãomitocondrial.Dadosreferentes àrespiraçãomitocondrialpodemnãomostrardiferençassignificativasemrelaçãoaoscontroles,mesmoemsituaçõesde evidentelesãotecidualporisquemiaereperfusãodofígado.
DESCRITORES–Mitocôndriahepática.Traumatismoporreperfusão.Fosforilaçãooxidativa.Fígado.
TrabalhorealizadonoLaboratóriodeFunçãoEndotelialdoDepartamentodeAnatomiaeCirurgiadaFaculdadedeMedicinadeRibeirãoPreto,UniversidadedeSãoPaulo,RibeirãoPreto,SP
1LaboratóriodeFunçãoEndotelial,DepartamentodeAnatomiaeCirurgia;2DisciplinadeGastrocirurgia,FaculdadedeMedicinadeRibeirãoPreto,UniversidadedeSãoPaulo,
RibeirãoPreto,SP.
efeitosdaaçãoderadicaislivres.Esgotadososmecanismos de defesa celular, a ação de radicais livres provocará os
eventosfisiopatológicosqueresultarãonamortecelular(11).
Asalteraçõesmitocondriaisqueocorremduranteoperíodo de reperfusão hepática não são responsáveis pela morte celular, mas são consideradas como bons indicadores das
lesõesporisquemiaereperfusão(7)porestaremintimamente
associadasàlesãodamicrocirculaçãohepática,umavezque sua recuperação é de vital importância para a reabilitação
dafunçãocelular(13).Asmitocôndriasagravamosofrimento
celularesofremasconseqüênciasdareperfusão.Nãoestá claro, entretanto, se a lesão celular pode ser documentada emummomentoemqueasmitocôndriasaindasãocapazes degeraradenosinatrifosfato(ATP).Seissoforpossível,a atividaderespiratóriamitocondrialnãopodeserusadacomo umindicadoruniversaldalesãocelular.
Oobjetivodopresenteestudofoiinvestigarsepodehaver atividade respiratória mitocondrial detectável em laboratório durantealesãoporisquemiaereperfusãodofígado.
MATERIALEMÉTODOS
Este estudo foi realizado de acordo com as normas para experimentaçãoemanimaisdaUniversidadedeSãoPaulo.
Cãesmestiçosdeambososgêneros,livresdeverminosepor tratamentocomprazinquantel(drontalplus,660mg,emduas dosesseparadaspor15dias),compesovariandode15a25kg, fornecidospelobiotériocentraldaFaculdadedeMedicinade RibeirãoPretodaUniversidadedeSãoPaulo,RibeirãoPreto,SP, foramaleatoriamentedistribuídosnosseguintesgrupos:grupo
controle:seiscães,grupoI60,seiscãessubmetidosaisquemia
dofígadopor60minutos;grupoI30/R60,seiscãessubmetidosa
30minutosdeisquemiaea60minutosdereperfusãodofígado;
grupoI45/R120,seiscãessubmetidosa45minutosdeisquemiae
a120minutosdereperfusãodofígado.
Osanimaisreceberamcetaminaporviaintra-muscular(ketamin, 50mg/mL,LaboratórioCristália,nadosede5mg/kg))como pré-anestésico,sendoaseguir,anestesiadoscompentobarbital sódico(25mg/kg;bolusendovenoso;AbbotLaboratórios),por meiodeveiaperiférica,intubadoscomsondatraquealcombalão (cânulaRush)eventiladoscom100%deoxigênioporrespirador a pressão positiva. Procedeu-se à monitorização da pressão arterialmédiapelacateterizaçãodaartériafemoraldireitacom sondauretral8Fredatemperaturacorporalportermômetro retal.Amostras de sangue foram colhidas para dosagens de transaminases,bilirrubinas,fosfatasealcalinaedesidrogenase lática (DHL) no início e ao término da operação. Durante o período operatório os animais receberam soro fisiológico endovenosoporveiaperiférica(20mLporkgdepesocorporal porhora)eanestésicosparamanterapressãoarterialestávele ocãoemplanoanestésico.
Os animais foram submetidos a laparotomia mediana e colocação de pinça vascular no pedículo hepático.Após o períododesejadodeisquemia,apinçavascularfoiretiradasob visãodiretaenogrupoI30/R60egrupoI45/R120osanimaisforam submetidosaoperíododereperfusãodesejado.
OsanimaisdogrupoI60foramsubmetidosapenasaoperíodode
isquemia,semperíododereperfusão.Osanimaisdogrupocontrole foramsubmetidosaomesmoprocedimentoanestésicoqueosdemais animaisealaparotomiasemclampagemdopedículohepáticopor 165minutos.Apósotérminodoprocedimento,osanimaisforam rapidamenteexsangüinadospelocateterdaartériafemoraleamostras dofígadoforamretiradasparaavaliaçãodomalondialdeído(MDA) eavaliaçãodafunçãomitocondrial.Amostrasdesangueforam colhidasparadosagemdetransaminaseseDHL.
Avaliaçãodataxadelipoperoxidaçãohepática
As substâncias que reagem ao ácido tiobarbitúrico são, em sua maioria, produtos da peroxidação lipídica, sendo a dosagemdessassubstânciasusadaparamonitoramentodataxa delipoperoxidação.Adosagemfoirealizadadeacordocom
ométododescritoporBUEGEeAUSSI(1).Adeterminaçãoda
peroxidaçãolipídicausoucomoreagenteasoluçãoTCA-TBA-HCL, ou seja, 15% w/v de ácido tricloacético, 0,375% w/v de ácido tiobarbitúrico em 0,25 N de ácido hidroclórico.A dosagemdeproteínasnofígadofoifeitapormeiodométodo
deLOWROYatal.(15).
Avaliaçãodafunçãomitocondrial(2)
A amostra de fígado foi lavada com soro fisiológico e colocadaembeckercommeiodehomogenização(sacarose 250mM,EGTA1mMeHepes-KOH10mM,pH7,2)para secçãodofígadoempequenosfragmentoscomtesoura.Os fragmentos foram homogenizados em homogenizador do tipo Potter Elvhjem por 3 segundos, com intervalos de 1 minutoentrecadasessãodehomogenização,paraototalde três sessões.A amostra foi, a seguir, centrifugada a 750 g por5minutos;centrifugaçãodosobrenadantedoprocesso anteriorpor10minutosa12.000g.Osedimentoobtidopelo processoanteriorfoisuspensoem10mLdemeiocontendo sacarose250mM,EGTA0,3mMeHepes-KOH10mM,pH 7,2ecentrifugadopor15mina4320g.Osedimentoobtido foisuspensoem1mLdomeiocontendosacarose250mMe Hepes-KOH10mM,pH7,2.
Umaamostradopreparadoobtidofoiusadaparadosagemde proteínas.Osestudoscomasmitocôndriasenergizadasforamfeitos dentrodeperíodomáximode2horasapósoisolamento.Todasas etapasforamrealizadasàtemperaturaconstantede4ºC.
Determinaçãodaproteínadafraçãomitocondrial
Aconcentraçãodeproteínamitocondrialfoideterminada
espectrofotometricamentepelométododoBiureto(12),modificado
pelaadiçãodecolato1%,utilizandoBSA1%comopadrão.
Determinaçãodoconsumodeoxigênio pelasmitocôndriasenergizadas
Utilizaram-se 2 mg de proteína mitocondrial. O estado 3 da respiraçãomitocondrial(estadoativado)foiobtidopelaadição de200nmolesdeADPàsmitocôndriasenergizadas.Arelação entreavelocidadederespiraçãoapósaadiçãodeADP(estado3) eavelocidadedoestadobasal(estado4),obtidaapósconsumo deADP,forneceuarazãodecontrolerespiratório(RCR).Os resultadosobtidosdosestados3e4foramexpressosemnúmero átomosdeoxigênio/mgdeproteínamitocondrial/minuto.
Determinaçãodopotencialelétrico damembranamitocondrialinterna
O potencial elétrico de membrana das mitocôndrias (PM) foideterminadoespectrofluorimetricamenteutilizando5µMde safraninaOcomoindicador,emfluorímetrotipoSLM-AMINCO emcomprimentosdeondade495nmparaexcitaçãoe586nmpara
emissão(5).Asmitocôndriasforampreparadasemmeiocontendo
sacarose200mM,fosfatodepotássio2mM,EGTA0,03mM, cloretodemagnésio1mMeHepes-KOH10mM,empH7,2, sendoopotencialdemembranageradopelaadiçãodesuccinato 5 mM/Rotenona 4 µM.Após a estabilização do potencial de membrana,adicionou-se1µMdodesacopladorFCCP(carbonil cianetoρtrifluoro-metoxifenilhidrazona(3)).Osresultadosobtidos
(unidaderelativadefluorescência)foramconvertidosemmV,apartir decurvadecalibração.Todososreagentesusadosnessafasedos experimentosforamadquiridosdasempresasSigmaouMerck.
Determinaçãodosvaloresdastrasaminases
Paraadeterminaçãodaatividadedaalaninaaminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST) foi utilizado kit comercialfornecidopelaempresaCELMCia.Equipadorade LaboratóriosModernos,Barueri,SP
ParadeterminaçãodosvaloresdeDHLfoiutilizadométodo cinético–UV(InternationalFederationofClinicalChemistry, 1980).Otestenosorosangüíneodeterminaaquantidadede enzimaencontradanocoração,fígado,rins,cérebro,músculo esqueléticoeglóbulosvermelhos.Okitutilizadofoiobtidoda empresaLabormed(Guarulhos,SP).
Análiseestatística
Osvalorescorrespondentesaosresultadosdasprovasbioquímicas, dosagemdoMDAevaloresreferentesaosparâmetrosderespiração mitocondrialsãoexpressoscomomédiaaritméticaeerro-padrãoda média.Emtodososexperimentos,nsignificaonúmerodeanimais dosquaisamostrasdefígadoparadosagemdeMDAeavaliaçãoda respiraçãomitocondrial,ouasamostrasdesangueforamobtidos. Paraaanáliseestatística,foiutilizadotestedeanálisedevariância (ANOVAone-way),complementadopelotestedeBonferronipara observaçõesnão-pareadas.Oscálculosforamfeitospormeiodo programaparacomputadorGraphPAdPrism3.0.Osvaloresforam consideradossignificantesquandoP<0,05.
RESULTADOS
Respiraçãomitocondrial
Aanálisedosresultadosreferentesaoestadoderespiração ativada (estado 3), respiração mitocondrial basal (estado 4),
RCR,relaçãoADP:Oepotencialdemembranamitocondrial nãomostroudiferençascomsignificânciaestatísticaentreos gruposestudados(Tabela1).
ALT,ASTeDHL
Houvediferençacomsignificânciaestatísticaentreosvalores de transaminases (P<0,01) e DHL (P<0,05) entre o grupo controleeogrupoI45/R120(Tabela2).
TABELA 1 -Dados referentes à respiração mitocondrial. Estado 3 corresponde ao estado de respiração mitocondrial ativada;estado4correspondeaoestadoderespiração
mitocondrialbasal
Grupo Estado3 Estado4 RCR ADP:O PM
Controle 49,37±5,94 19,47±3,77 2,70±0,20 1,15±0,15 148±0,2
I60 55,50±11,43 20,08±5,68 3,0±0,30 0,87±0,10 148±1,3
I30R60 39,250±9,53 16,62±4,91 2,72±0,48 1,150±0,20 150±1,24
I45R120 35,87±4,73 19,20±3,85 2,10±0,40 1,120±0,18 149±0,50
RCR=razãodecontrolerespiratório;ADP:O=correspondeàrazãoentreADPeoxigênio; PM=potencialdemembranamitocondrial
TABELA 2 -Resultados das dosagens de ALT, AST e DHL segundo osgruposestudados.Houvediferençacomsignificância
estatísticaentreogrupocontroleeogrupoI45/R120*para
asdosagensdeALTeAST(P<0,01),eparaadosagemde
DHL(P<0,05);n=6paracadagrupo
GRUPOS ALT AST DHL
Controle 74,7±22,8 119,0±31,7 285,7±51,6
I60 132,8±66.0 156,20±49,20 272,20±205,10
I30R60 380,67±185,6 278,3±93,5 570,0±300,0
I45R120 2.989,0±1056,0* 1.268,0±371,0* 2.887,0±1213*
FIGURA1-ValoresdemalondialdeídoemnmoLMDA/mgdeproteínas emfígadodecãosegundoosgruposestudados.Hádiferença
comsignificânciaestatísticaentreogrupoI45/R120eosgrupos
controleeI60,P<0,05
O.4
0.3
0.2
0.1
0.0 controle I60 I30/R60 I45/R120
nmoIMDA/mgPT
*
Lipoperoxidação
DISCUSSÃO
Alesãoporisquemiaereperfusãodofígadoéfenômeno poucocompreendidoemotivodegrandenúmerodeimportantes publicações científicas. Há vários métodos para avaliar e quantificaralesão.AsdosagensséricasdetransaminaseseDHL sãoparâmetrosclássicosdelesãodoshepatócitosesãousadas praticamente em todos os trabalhos que têm como objetivo oestudodalesãodeisquemiaereperfusão,poissãodefácil reproduçãoebaixocusto.
Emgrandenúmerodetrabalhos,osanimaissãosubmetidos desde poucos até 120 minutos de isquemia por períodos de reperfusãoquevariamdeminutosatéváriosdias,comosmais variadosobjetivos.
Ratossubmetidosa45minutosdeisquemiapassamaapresentar aumentossignificativosdastransaminases,jáaos15minutosde reperfusãoeaos60chegamaapresentarvalores30vezesmaiores
queosvaloresbasais(10).Após60ou90minutosdeisquemia
apresentammaioraumentodastransaminases,entre1e3horas
dereperfusão.Nopresentetrabalho,ogrupoI30/R60mostrou
aumentodosseusvaloresséricos,semsignificânciaestatística
comrelaçãoaoscontroles.Entretanto,ogrupoI45/R120mostrou
claroaumentodosvaloresdetransaminases,semelhantesaos publicados na literatura, evidenciando que o modelo aqui utilizadofoisuficienteparainduzirlesãocelularporisquemia ereperfusãodofígado.
A literatura mostra dados conflitantes com relação a lipoperoxidaçãonofígadoreperfundido,havendoestudosbem conduzidosquesugeremserpoucoprovávelqueaperoxidação de lipídios seja o principal fator responsável pela lesão do parênquima hepático, embora não se possa excluir que a lipoperoxidaçãosejaomecanismodelesãoemcompartimentos limitadosdofígado,porexemplo,célulasdeKupffer,neutrófilos ecélularendoteliais(18).
No presente estudo documentou-se aumento da geração de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, diretamente proporcionalaotempodeisquemiaereperfusão,comaumento significativoapenasnogrupoI45/R120.Sãoresultadosconcordantes
comosobservadosporMA(16),quesugeremqueaextensãoda
lesãoporisquemiaereperfusãoestácorrelacionadaaoconteúdo de MDA nos tecidos reperfundidos, e com a proposição de
YOSHIKAWAetal.(22)dequeasespéciesreativasdeoxigênio
eaperoxidaçãodelipídiostêmimportantepapelnalesãopor isquemia e reperfusão do fígado.A metodologia empregada nesseestudonãopermitedistinguirseosvaloresaumentados
deMDAnogrupoI45/R120sãocausadospelaperoxidaçãode
lipídiosdehepatócitosoudeoutrascélulas(célulasdeKupffer e leucócitos), mais vulneráveis a esse tipo de lesão por não possuíremasdefesasantioxidantesnaturaisdoshepatócitos.Os presentesresultadosindicamqueháaumentodalipoperoxidação nofígadoreperfundido,utilizando-seomodeloaquiproposto, masnãopermitemafirmarqueaperoxidaçãodelipídiossejao mecanismoprincipaldalesãodoparênquimahepático.
Pode-semediroconsumodeO2emmitocôndriasisoladaspor
meiodetraçospolarográficos.Essestraçosrefletemoestímulo
doconsumodeO2(estado3)obtidopelaadiçãodepequena
quantidadedeADP,seguidopordiminuiçãonataxarespiratória
devidoaoconsumodoADP(estado4).Essaseqüênciapodeser repetidaporoutrasadiçõesdeADP,atéqueocorraoesgotamento doO2(estado5).Arelaçãoentreataxaderespiraçãoativa(estado 3)ederepouso(estado4)éreferidacomoRCReémedidada certezadoacoplamentoentreatransferênciadeelétronspela cadeiarespiratóriaeafosforilaçãooxidativa,indicandoaqualidade da preparação mitocondrial e sua capacidade em acelerar a respiraçãosobcondiçõesdedemandadeenergia,conservadaa
energialivredasreaçõesdeóxido-reduçãonaformadeATP(8).
ValoresbaixosdeRCR,comparadosaosrespectivoscontroles, indicam alterações em um ou mais componentes da cadeia
respiratóriae,portanto,doestadoenergéticocelular(14).
Aregulaçãodataxarespiratóriadeumtecidopelaofertade ADPésituaçãofisiológicanormal.Quandootecidoésubmetidoa isquemiatotal,asreservasdeATPcontinuamsendoconvertidasa ADP+Pieasfosfocreatinassãoconvertidasacreatina,liberando fosfatosdealtaenergia.SeháacúmulodeADP,háestímulo àrespiração,quenãopodeserativada,poisnãoháofertade
O2.Ataxadefosforilaçãodiminuirá,nãoserestabelecendoos
estoquescelularesdeATP(19),indispensáveisparaamanutenção
daintegridadeeparaoexercíciodafunçãocelular.OATPé produzidopelamitocôndriaealesãomitocondrialpodelevar àmortecelular,portanto,aconcentraçãodeATPéimportante
parâmetrodeviabilidadecelular(21).
Osresultadosencontradosindicamquenãoháprejuízopara arespiraçãocelularemestadoderepouso(estadodeausência deADP)dasmitocôndrias.Oestudodosvaloresdoestado3 (respiraçãoativadaporADP)mostradiminuiçãodosvaloresde
consumodeO2seasmitocôndriassãoestimuladascomADP.
Embora haja clara tendência para a diminuição dos valores referentesaoestado3,otratamentoestatísticopormeiodeanálise devariâncianãomostroudiferençasentreosvaloresencontrados. Comoresultadodisso,aRCRtambémnãomostroudiferenças
significantes. GONZALEZ-FLECHA et al.(6) documentaram
diminuiçãosignificativadosvaloresrelativosaoestado3somente após120minutosdeisquemiasemreperfusão,ou60minutos deisquemiaseguidospor30minutosdereperfusãoemfígados deratos,enenhumadiminuiçãodosvaloresrelativosaoestado 4,mesmoapós180minutosdeisquemia,ou180minutosde isquemiaseguidospor30minutosdereperfusão.Sãovalores próximosaosobservadosnesteexperimento.
Por que não houve impedimento da atividade respiratória mitocondrial,mesmonogrupoemquehouveclaralesãocelular?É possívelque,seoscãestivessemsofridoisquemiaportempopouco maisprolongado,aslesõesmitocondriaisfossemmaisevidentesno grupoI45/R120.Duranteoperíododeisquemia,aimportantediminuição naofertadeO2paraacadeiarespiratórialimitaafosforilaçãooxidativa eaperoxidaçãolipídica.Acapacidaderespiratóriadostecidosnessas condiçõesestáperigosamentediminuídaeasreservasdeATPnão podemserrefeitas.Duranteareperfusão,aofertadeO2permiteque serestabeleçaometabolismooxidativo,etambémoaparecimento doestresseoxidativo.Seguramente,agravidadedoestresseoxidativo dependedotempodeisquemia.Emfígadosderatos,60minutos deisquemiasemhipotermiaresultamemlesãocelularreversívele
oconsumodeO2retornaaosvaloresbasaisquandoaofertadeO2
Essesachadossãocompatíveiscomasobservaçõesdopresente estudo.Osvaloresrelativosaoestado3nãomostraramdiferenças significativasporqueotempodeisquemiafoirelativamentecurto, emboratenhasidopossívelobservaratendênciaàdiminuiçãodo
consumodeO2napresençadeADP,àmedidaqueseaumentouo
tempodereperfusão.AdiminuiçãodautilizaçãodoO2mediantea
ofertadeADPrefleteograudeimpedimentofuncionaldacadeia respiratóriacomoresultadodalesãoporisquemiaereperfusão.
Opotencialelétricodamembranamitocondrial(∆Ψ)podeser
aferidoutilizandoamesmafraçãomitocondrialusadaparadeterminação
doconsumodeO2(métodopolarográfico).Amembranainterna
atuacomosistemapolarizadointernamentecomcargasnegativas, quefuncionamcomosítiosdeligaçãoparacoranteslipofílicos,
porexemploasafranina(3).Épossívelavaliar∆Ψquantificandoo
númerodesítiosdeligação.Aintensidadedefluorescênciaindica, demaneirainversamenteproporcional,ograudeenergizaçãoda membranainterna,ouseja,opotencialdemembrana.Umavez
estabilizadoo∆Ψ,adiciona-seumdesacoplador,oprotonóforo
FCCP[carbonilcianetoρ-(trifluoro-metoxi)fenilhidrazona](5).Esses
ácidoslipossolúveisfracospodemtransporabarreiralipídicada membranamitocondrialsemtransitarpelaATP-sintetase.Depois deentrarnamatrizmitocondrialnaformaprotonada,poroutravia
paraofluxodeH+quenãoadaATPsintetase,elessedissociam
dopróton.Essefatoeliminaogradientedeprótonsgeradopela cadeiatransportadoradeelétronse,portanto,eliminaopotencialde membrana.HáinterrupçãodasíntesedeATPsembloquearacaptação
deO2poistantoaoxidaçãodesubstratos,quantootransportede
elétronseobombeamentodeH+continuam,mesmonaausênciade
ADP(14,17,19).Opotencialdemembranaéavaliadoemfluorímetro
comcomprimentosdeondade495nmparaexcitaçãoe586nm paraemissão,sendooindicadorusadoasafraninaO.Osvalores obtidossãocomparadosavalorescontrolesesãoapresentados comomedidafluorimétricaequivalenteaopotencialdemembrana mitocondrialinterna.
Osresultadosdopresenteestudonãomostraramalteraçõesno potencialdemembranacelulardasmitocôndrias,achadoquepode serfacilmenteexplicadopelosresultadosobtidosnosparâmetrosde respiraçãocelular.Senãohouvediferençassignificativasnosparâmetros derespiraçãocelular,oresultadoobservadoéoesperado.
MirandaLEC,ViaroF,CenevivaR,ÉvoraPRB.Isthemitochondrialrespiratoryactivityagoodparameterforhepaticischemiaandreperfusion injury?ArqGastroenterol2005;42(2):89-94.
ABSTRACT–Background-Mitochondrialrespiratoryactivityisassociatedwithhepaticischemia/reperfusioninjury.Aim-Todetermine invitrowhetherhepaticischemia/reperfusioninjurymaybedetectedregardlessmitochondrialrespiratoryactivity.MaterialandMethods –Twenty-fourheartworm-freemongreldogsofeithersexwererandomizedinthefollowinggroups:control,sham-operateddogs;I60,dogs subjectedto60minofliverischemia;I30/R60,dogssubjectedto30minofischemiae60minofreperfusionofliver;I45/R120animalssubjected to45minofischemiaand120minofreperfusionofliver.Bloodandliversamplesweretakenaftersurgerytobeprocessed.Mitochondrial respiratory activity was measured with a Clark-type oxygen electrode and mitochondrial membrane potential was calculated. lactic dehydrogenase,aspartateaminotransferaseandalanineaminotrasferaseactivitiesweredeterminatedusinglaboratorykits,andmalondialdehyde contentinliversampleswasestimated.Results-ThegroupI45/R120showedincreasesofserumaminotransferase,lacticdehydrogenaseand malondialdehydeinliversamples.Whereasnochangeswereregisteredinmitochondrialrespiratoryactivitiesandmitochondrialmembrane potential,atendencyofdecreaseintherateofactiverespiration(state3)couldbeobserved.Conclusion-Undertheconditionsofthis study,theresultssuggestthedatafrommitochondrialrespiratoryactivitycouldshownosignificancedifferenceamonggroupsinhepatic ischemia/reperfusioninjury.Hepaticischemiareperfusioninjurycanbedetectedregardlessmitochondrialrespiratoryactivity.
HEADINGS–Mitochondria,liver.Reperfusioninjury.Oxidativephosphorylation.Liver.
Essesresultadosnãocontradizemateoriamitocondrial,que explicaalesãocelularcausadapelageraçãoderadicaislivres pela mitocôndria reperfundida. O fato das mitocôndrias não sofreremimpedimentodafosforilaçãooxidativa,significativamente
demonstrávelnogrupoI45/R120,nãosignificaquenãotenhahavido
geração de radicais livres pelas mitocôndrias reperfundidas, capazes de causar a lesão celular observada, uma vez que o métodoutilizadonesseexperimentonãoavaliouageraçãode radicaislivrespelasmitocôndriasreperfundidas.
Ainterpretaçãodosdadosobtidospermiteafirmarque,embora sepossaobservarlesãodehepatócitoscomextravasamentode
enzimasnogrupoI45/R120etendênciaàdiminuiçãodosvalores
relativos ao estado 3 proporcional ao tempo de isquemia e reperfusão,nãohouvelesãomitocondrialsuficientenessegrupo paraquediferençassignificantesentreosgruposestudadosfossem documentadas.AsmitocôndriasaindaeramcapazesdegerarATP, mesmocomevidentesofrimentocelular.Osresultadossugerem
queemboratenhahavidolesãodehepatócitosnogrupoI45/R120,
nãohouveprejuízoirreversívelparaafosforilaçãooxidativa.
CONCLUSÃO
A análise dos dados pelos instrumentos matemáticos escolhidos,dentrodascondiçõesemqueesseexperimentofoi realizado,permiteconcluirquealesãoporisquemiaereperfusão dofígadodecãespodeserdocumentadasemquehajaprejuízo demonstrávelparaafunçãomitocondrial.
Dadosreferentesàrespiraçãomitocondrialpodemnãomostrar diferençasexpressivasemrelaçãoaoscontroles,mesmoemsituações deevidentelesãotecidualporisquemiaereperfusãodofígado.Essa observaçãosugerequeemboraaatividademitocondrialpossaser marcadordelesãohepáticagrave,nãopodeserutilizadacomomarcador universaldalesãoporisquemiaereperfusãodofígadocanino.
AGRADECIMENTOS
REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICAS
1. BuegeJA,AustSD.Microsomallipidperoxidation.MethodsEnzymol1978;52:302-10. 2. ChanceB,WilliamsGR.Respiratoryenzymesinoxidativephosphorylation.JBiol
Chem1955;217:409-27.
3. ColonnaR,MassariS,AzzoneGF.Theproblemofcationbindingsitesintheenergized membraneoftheintactmitochondria.EurJBiochem1973;34:577-85.
4. CottartC-H,DoL,BlancM-C,VaubourdolleM,DescampsG,DurandD,GalenF-X, ClotJ-P.Hepatoprotectiveeffectofendogenousnitricoxideduringischema-reperfusion intherat.Hepatology1999;29:809-13.
5. Fulceri R, Bellomo G, Mirabelli F, GamberucciA, BenedettiA. Measurement of mitochondrialandnon–mitohondrialCa++inisolatedintacthepatocytes:acritical re-evaluationoftheuseofmitochondrialinibitors.CellCalcium1991;12:431-9. 6. Gonzáles-FlechaB,CutrinJC,BoverisA.Timecourseandmechanismofoxidative
stressandtissuedamageinratliversubjectedtoinvivoischemia-reperfusion.JClin Invest1993;91:456-64.
7. Grisotto PC. Indicadores de atividade dos radicais livres de oxigênio e alterações da membrana celular em músculo esquelético de ratos submetidos à isquemia e reperfusão[dissertação].RibeirãoPreto:FaculdadedeMedicinadeRibeirãoPreto daUniversidadedeSãoPaulo;1998.
8. HartungKJ,JungK,MindaR,KunzW.Themitochondrialrespiratoryfunctionasindicator oftheischemicinjuryiftheratkidney.BiomedBiochimActa1985;44:1435-43. 9. HendersonJM.Livertransplantationandrejection:anoverview.Hepatogastroenterolgy
1999;46(Suppl2):1428-84.
10. JaeschkeH,SchiniVB,FarhoodA.Roleofnitricoxideintheoxidantstressduring ischemia/reperfusioninjuryoftheliver.LifeSci1992;50:1797-804.
11. JaeschkeH.Mechanismsofreperfusioninjuryafterwarmischemiaoftheliver.J HepatobiliaryPancreatSurg1998;50:402-8.
12. KaplanRS,PedersenPL.Characterizationofphosphateeffluxpathwaysinratliver mitochondrial.BiochemJ1983;212:279-88.
13. KurokawaT,NonamiT,HaradaA,NakaoA,SugiyamaS,OzawaT,TakagiH.Effectsof prostaglandinE1ontherecoveryosischemia-inducedlivermitochondrialdysfunction inratswithcirrosis.ScandJGastroenterol1991;26:269-74
14. LehningerAL,NelsonIL,CoxMM.Fosforilaçãooxidativaefotofosforilação:In: LehningerAL,NelsonIL,CoxMM.Princípiosdebioquímica.2ªed.SãoPaulo: Sarvier;2000.
15. LowroyOH,RosebroughNJ,FarrAL,RandallRJ.Proteinmeasurementwiththefolin phenolreagent.JBiolChem1951;193:265-75.
16. MANS.Changesinmalondialdehydecontentsinserumandtissuesafterischemia andreperfusionofthebowelindogs.ZhonghuaZhengXingShaoShangWaiKeZa Zhi1992;8:127-9
17. MathewsCK,vanHoldeKE.Biological;oxidations;electrontransportandoxidative phosphorylation.In:MathewsCK,vanHoldeKE.Biochemistry.RedwoodCity:The Benjamin/CummingsPublishing;c1990.p.504-37.
18. MathewsWR,GuidoDM,FisherMA,JaeschkeH.Lipidperoxidationasmolecular mechanismoflivercellinjuryduringreperfusionafterischemia.FreeRadicBiolMed 1994;16:763-70.
19. OlsonMS.Bionergeticsandoxidativemetabolism.In:Devlin,T.M.editor.Textbookof biochemistry:withclinicalcorrelation,3°ed.NewYork:Wiley-Liss,1992.p.237-89, 20. StarzlTE, DemetrisAJ,VanThiel D. Liver transplantation. N Eng J Med
1989;329:1014.
21. SuzukiS,NakamuraS,KoizumiT.ThebeneficaleffectofaprostaglandinI2analog onischemicratliver.Transplantation1991;52:979-83.
22. YoshikawaT,OyamadaH,IchikawaH,NaitoY,UedaS,TainakaK,TakemuraT,Tanigawa T,SuginoS,KondoM.Roleofactivespeciesandlipidperoxidationinliverinjuryinduced byischemia-reperfusion.NipponShokakibyoGakkaiZasshi1990;87:199-205.