Efeito do bloqueio de COX-1 e de COX-2 sobre a carga parasitária, produção de óxido nítrico e estresse oxidativo de eritrócitos durante a fase aguda da infecção experimental por Trypanosoma cruzi

Abstract

A infecção com o T. cruzi provocou aumento na porcentagem de reticulócitos no sangue periférico dos camundongos C57BL/6 em relação aos camundongos normais (12,5 ± 1,4 vs 7,6 ± 0,6). Os camundongos C57BL/6 infectados e tratados com celecoxibe aprsentaram no dia 12 pós infecção um aumento no número de reticulócitos (22 ± 2,2 vs 12,5 ± 1,4) em relação aos controles (infectados não tratados), o que não foi verificado com os outros inibidores de COX utilizados. A infecção também provocou aumento na porcentagem de reticulócitos no sangue periférico dos camundongos BALB/c em comparação aos animais normais (14,0 ± 1,5 vs 6,8 ± 2,9). O tratamento com indometacina aumentou cerca de 1,5 vezes a porcentagem de reticulócitos no sangue daqueles animais. Estes dados sugerem que produtos do metabolismo gerados via COX-2 estariam suprimindo a produção de reticulócitos durante a fase aguda da infecção experimental com o T. cruzi. Em adição, nossos dados mostram claramente que macrófagos obtidos da cavidade peritoneal de camundongos BALB/c infectados produzem espontaneamente muito menos óxido nítrico (NO) em relação aos macrófagos oriundos de camundongos C57BL/6 também infectados. O aumento da carga parasitária e morte precoce dos camundongos C57BL/6 e a tendência de queda da parasitemia e prolongamento da sobrevivência dos camundongos BALB/c, quando tratados com indometacina ou Asa podem ser mais bem compreendidos quando consideramos às diferenças na produção de NO mencionadas anteriormente e os efeitos dos diferentes inibidores utilizados sobre a produção de NO. O tratamento com indometacina não modificou a produção espontânea de NO por macrófagos obtidos de camundongos C57BL/6, mas provocou o aumento da produção de NO em macrófagos obtidos de BALB/c (que apresentaram tendência de diminuição da parasitemia no sangue e no aumento da sobrevida). Já o tratamento com Asa provocou diminuição da produção de NO por macrófagos de camundongos C57BL/6 (esses apresentaram 50% de morte no período do experimento). O tratamento de camundongos BALB/c infectados com Asa provocou aumento de NO o que poderia explicar a tendência observada no controle da parasitemia por parte destes animais Em adição, há evidências sugerindo que as miocardites chagásicas são devidas aos danos induzidos pelo estresse oxidativo, podendo contribuir para a evolução da doença de Chagas em humanos e animais de laboratório. Em doenças infecciosas, a formação de espécies reativas do oxigênio (ROS) é, principalmente, derivada de danos celulares mediados pela invasão e replicação do patógeno e por reações citotóxicas mediadas pelo sistema imunológico. No entanto, como as ROS são formadas e sua função no estresse oxidativo na cardiomiopatia chagásica (CCM) não estão completamente elucidadas. As evidências atuais dão ênfase para as anormalidades mitocondriais como a disfunção da cadeia de transporte de elétrons para explicar o aumento do estresse oxidativo na doença de Chagas. A análise do estresse oxidativo por quimiluminescência iniciada por tert-butil hidroperóxido, mostrou claramente que o estresse oxidativo em eritrócitos que se desenvolve no camundongo C57BL/6 infectado com T. cruzi é atenuado com o bloqueio farmacológico tanto de COX-1 como de COX-2. Em relação ao camundongo BALB/c a quimiluminescência mostrou que o tratamento com as NSAIds utilizadas não foi capaz de reduzir o estresse oxidativo em eritrócitos de camundongos infectados. Estes dados sugerem que o mecanismo gerador do estresse oxidativo que ocorre na fase aguda da infecção com T. cruzi depende da capacidade do hospedeiro em responder á infecção por meio da alta produção de NO e ROS. CONCLUSÕES: Nossos dados não deixam dúvidas de que na fase inicial da infecção com T. cruzi ocorre um aumento da lipoperoxidação de eritrócitos. Mostramos que o bloqueio de COX atenua a lipoperoxidação de eritrócitos no início da infecção com T cruzi (12º dia pós-infecção).The T. cruzi infection caused an increase in the percentage of reticulocytes in C57BL/6 mice’s peripheral blood in relation to normal mice (12,5 ± 1,4 vs 7,6 ± 0,6). C57BL/6 mice that were infected and treated with celecoxib presented an increase in reticulocytes (22 ± 2,2 vs 12,5 ± 1,4) on day 12 post-infection, in relation to the controls (infected but not treated), which was not verified with others COX inhibitors used. The infection also caused an increase in the percentage of reticulocytes in BALB/c mice’s peripheral blood in comparison to normal animals (14,0 ± 1,5 vs 6,8 ± 2,9). Treatment with indomethacin increased the percentage of reticulocytes in those animals by 1,5 times. This data suggests that metabolism products generated via COX-2 were suppressing the reticulocyte production during the acute phase of the T. cruzi’s experimental infection. In addition, our data clearly show that macrophages obtained in the peritoneal cavity of infected BALB/c mice spontaneously produce much less nitric oxide (NO) in relation to macrophages originated in infected C57BL/6 mice. The increase in parasite load and premature death of C57BL/6 mice, the decrease in parasitemia pattern and the survival prolongation of BALB/c mice; when treated with indomethacin or Asa can better understood when we consider the differences in NO production previously mentioned and the effects of different inhibitors used over NO production. The indomethacin treatment did not change the spontaneous production of NO by macrophages obtained in C57BL/6 mice, but it caused an increase in NO production in macrophages obtained in BALB/c mice (which presented decrease in blood parasitemia and survival increase tendencies). The treatment with Asa caused a decrease in NO production by C57BL/6 mice macrophages (these presented 50% death rate during the experiment). The treatment of infected C57BL/6 mice with Asa caused an increase in NO, which could explain the pattern observed in parasitemia control in these animals. In addition, there is evidence suggesting that chagasic myocarditis occur due to damage induced by oxidative stress, allowing the evolution of Chagas disease in humans and lab animals. In infectious diseases, the formation of reactive oxygen species (ROS) is mainly derived from cell damage mediated by pathogen invasion and replication, and by cytotoxic reactions mediated by the immune system. Therefore, since ROS are formed and its role in oxidative stress in chagasic cardiomyopathy (CCM) is not completely clear. Actual evidence gives emphasis to mitochondrial abnormalities such as electron transport chain dysfunction in order to explain the increase in oxidative stress in Chagas disease. The analysis of oxidative stress via tert-butyl hydroperoxide-induced chemiluminescence clearly showed that the oxidative stress in erythrocytes that develops in T. cruzi infected C57BL/6 mice is weakened with either COX-1 or COX-2 pharmacological blockage. In regard to the BALB/c mice, the chemiluminescence showed that treatment with the NSAIds used were not able to reduce the oxidative stress in infected mice’s erythrocytes. This data suggests that oxidative stress producing mechanism that occurs in T. cruzi’s infection acute phase depends on the host’s capacity to respond to the infection through high production of NO and ROS. CONCLUSIONS: Our data shows that in T. cruzi infections’ initial phase there is an increase in lipid peroxidation in erythrocytes. We show that blocking COX weakens lipid peroxidation in erythrocytes at the beginning of T. cruzi infections (12th day post-infection)