Efeito da n-acetilcisteína na co-transmissão purinérgica e noradrenérgica na musculatura lisa de rato

Abstract

INTRODUCTION: N-acetylcysteine ​​(NAC) is a molecule provider thiol groups (SH) capable of restoring endogenous levels of cysteine ​​and reduced glutathione (GSH). Although initially introduced as a mucolytic agent in the clinic in 1960, NAC has been currently used for different clinical purposes, especially as anti-inflammatory and antioxidant agent. Recent studies have demonstrated that NAC produces hypotensive and antihypertensive effects in different models of arterial hypertension, including in humans, presumably by interfering with autonomic regulation of blood pressure. Since the action of NAC on the autonomic nervous system is still unknown, we decided to adopt a tissue rich in sympathetic nerves (vas deferens or VD) as a model for studying the sympathetic neurotransmission to investigate the possible autonomic effects of NAC. METHODS: VD of Wistar rats (16 - 24 weeks) were isolated, cleaned of surrounding tissues, placed in organ bath containing 10 ml of modified Tyrode between two parallel platinum electrodes coupled to the electrical stimulator for depolarization of sympathetic nerves from VD by electrical field stimulation (EFS, 10 Hz, 3 ms, 60 V) and induction of contractions produced by the transmitters of these nerves (ATP and NA). These neurogenic contractions were recorded by isometric transducers coupled to the analog/digital Powerlab recording system. The effects of NAC (1 to 10 mM) on these contractions were studied in the presence of opener (minoxidil or MIN, 1 mM ) and blocker (4-aminopyridine or 4-AP, 2 mM) of voltage-gated K+ channels (Kv), substrate of nitric oxide (NO) biosynthesis (L-arginine or LARG, 1 mM), inhibitor of NO biosynthesis (NG-monomethyl-L-arginine or L-NMMA, 100 µM), inhibitor of guanylate cyclase or GC (1H-[1,2,4] oxadiazole [4,3-a] quinoxalin-1-one or ODQ, 30 µM), non-selective (papaverine or PAP, 30 µM) and type 5-selective (sildenafil or SIL, 30 µM) inhibitors of phosphodiesterase or PDE. RESULTS: Purinergic and noradrenergic EFS-contractions of VD were respectively inhibited by antagonists of P2X-purinergic (suramin) and α1-adrenergic receptors (prazosin), confirming purinergic and noradrenergic nature of these contractions. NAC (9 and 10 mM) increased purinergic contractions (47 to 51%, n=8) and reduced noradrenergic contractions (59 to 69%, n=8) of VD. The facilitatory effect of NAC on the purinergic contractions was significantly potentiated by 4-AP (123%), L-NMMA (89%), LARG (89%) and ODQ (81%), and attenuated by PAP (19%) and MIN (66%), but not chanced by SIL. The inhibitory effect of NAC on the noradrenergic contractions was significantly potentiated by PAP (67%), SIL (88%) and MIN (80%) and attenuated by 4-AP (100%), ODQ (100%), L-NMMA (8%) and LARG (16%). CONCLUSION: The facilitation of contractions purinergic and inhibition of noradrenergic contractions by NAC, indicated that this drug significantly interferes in sympathetic co-transmission. This autonomic action of NAC involves several mechanisms, in especial opening of Kv and activation of intracellular signaling pathway mediated by NO/GC/cGMP/PKG.

Introdução: A N-acetilcisteína (NAC) é uma molécula fornecedora de grupamentos tióis (SH) capaz de restaurar os níveis endógenos de cisteína e glutationa reduzida (GSH). Embora inicialmente introduzida na clínica como agente mucolítico em 1960, a NAC tem sido usada atualmente para diferentes finalidades clínicas, em especial como anti-inflamatório e antioxidante. Estudos recentes mostraram que a NAC produz efeitos hipotensores e anti-hipertensivos em diferentes modelos de hipertensão arterial, incluindo em humanos, supostamente por interferir na regulação autonômica da pressão arterial. Visto que a ação da NAC sobre o sistema nervoso autonôno é ainda desconhecida, decidimos adotar um tecido rico em nervos simpáticos (ducto deferente ou DD) como modelo de estudo da neurotransmissão simpática para investigar os possíveis efeitos autonômicos da NAC. Métodos: DD de ratos Wistar adultos (16 - 24 semanas) foram isolados, limpos dos tecidos adjacentes, colocados em banho de órgãos contendo 10 ml de solução de Tyrode modificado entre dois eletrodos de platina paralelos acoplados a estimulador elétrico para a despolarização dos nervos simpáticos do DD mediante a estimulação elétrica transmural (EET, 10 Hz, 3 ms, 60 V) e indução das contrações produzidas pelos transmissores desses nervos (ATP e NA). Essas contrações neurogênicas foram registradas por transdutores isométricos acoplados ao sistema de registro analógico-digital Powerlab. Os efeitos da NAC (1 a 10 mM) sobre estas contrações foram estudados na presença do ativador (minoxidil ou MIN, 1mM) e do bloqueador (4-aminopiridina ou 4-AP, 2 mM) de canais de K+ voltagem-dependentes (Kv), do substrato da biossíntese de óxido nítrico ou NO (L-arginina ou LARG, 1 mM), do inibidor da biossíntese de NO (NG-monometil-L-arginina ou L-NMMA, 100 µM), do inibidor da guanilato ciclase ou GC (1H-[1,2,4] Oxadiazolo [4,3-a] quinoxalin-1-ona ou ODQ, 30 µM), do inibidor não seletivo (papaverina ou PAP, 30 µM) e seletivo do tipo 5 (sildenafil ou SIL, 30 µM) da fosfodiesterases ou FDE. Resultados: As contrações purinérgicas e noradrenérgicas do DD induzidas pela EET foram inibidas respectivamente por antagonistas de receptores P2X-purinérgicos (suramin) e α1-adrenérgicos (prazosin), confirmando a natureza purinérgica e noradrenérgica destas contrações. A NAC (9 e 10 mM) aumentou significativamente as contrações purinérgicas (47 a 51%, n=8) e reduziu as contrações noradrenérgicas (59 a 69%, n=8) do DD. O efeito facilitatório da NAC sobre as contrações purinérgicas foi significativamente potencializado pela 4-AP (123%), L-NMMA (89%), LARG (89%) e ODQ (81%) e atenuado pela PAP (19%) e MIN (66%), mas não alterado pela SIL. O efeito inibitório da NAC sobre as contrações noradrenérgicas foi significativamente potencializado pela PAP (67%), SIL (88%) e MIN (80%) e atenuado pela 4-AP (100%), ODQ (100%), L-NMMA (8%) e LARG (16%). Conclusão: A facilitação das contrações purinérgicas e a inibição das contrações noradrenérgicas pela NAC, indica que este fármaco interfere de forma importante na co-transmissão simpática. Esta ação autonômica da NAC envolve vários mecanismos, em especial a abertura de canais Kv e a ativação da via de sinalização intracelular mediada pelo NO/GC/GMPc/PKG.