Caracterização da pancreatite aguda induzida por fosfolipases A2 secretorias

Publication year: 2007
Theses and dissertations presented to the Universidade Estadual de Campinas to obtain the academic title of Doutor. Leader: Antunes, Edson

A pancreatite aguda é uma doença inflamatória do pâncreas caracterizada por intensa necrose pancreática e efeitos sistêmicos secundários como lesão pulmonar, os quais são a principal causa da mortalidade observada nessa doença. Há evidências de que as fosfolipases A2 (PLA2) têm um importante papel na fisiopatologia da pancreatite aguda. O objetivo deste trabalho foi investigar a capacidade de PLA2s de induzir pancreatite em ratos e os mecanismos envolvidos nesse fenômeno.

As seguintes PLA2s foram utilizadas:

piratoxina-I (homólogo Lys-49 de PLA2 desprovido de atividade catalítica), bothropstoxina-II (homólogo Asp-49 de PLA2 com baixa atividade catalítica) e a PLA2 proveniente do veneno de Naja mocambique mocambique (que possui alta atividade catalítica). Ratos Wistar machos (200-250 g) provenientes do CEMIB/UNICAMP foram utilizados. As PLA2s foram injetadas no ducto biliopancreático de animais anestesiados e após diferentes tempos experimentais foram avaliados o extravasamento de proteínas plasmáticas no pâncreas, infiltrado de neutrófilos no pâncreas e pulmão e amilase sérica. A análise histológica do pâncreas e pulmão também foi realizada em alguns grupos experimentais. Piratoxina-I foi capaz de causar extravasamento de proteínas plasmáticas no pâncreas, infiltrado de neutrófilos no pulmão e os níveis séricos de amilase. Além disso, a piratoxina-I causou alterações histológicas nos tecidos pancreático (infiltrado de neutrófilos, necrose de células acinares e edema intersticial) e pulmonar (edema intersticial e diminuição do espaço alveolar), que foram mais evidentes nos tempos iniciais da pancreatite (4-12h). Bothropstoxina-II e a PLA2 do veneno de Naja mocambique moçambique, à semelhança da Piratoxina-I, também foram capazes de aumentar o extravasamento de proteínas plasmáticas e o influxo de neutrófilos no tecido pancreático por mecanismos não relacionados à sua atividade catalítica. Entretanto, o influxo de neutrófilos para o pulmão e o aumento dos níveis séricos de amilase causados por essas PLA2s foi dependente de sua atividade catalítica. As PLA2s também causaram secreção de amilase de ácinos pancreáticos isolados, que foi dependente da atividade catalítica dessas xxii enzimas. Adicionalmente, com o objetivo de entender o mecanismo envolvido na pancreatite induzida pela PLA2 de Naja mocambique mocambique animais foram tratados com os seguintes agentes farmacológicos: pentoxifilina (inibidor da síntese de TNF-α), SR140333 (antagonista de receptor NK1), icatibant (antagonista de receptor B2), L-NAME (inibidor não seletivo das NOS), aminoguanidina (inibidor preferencial da NOS induzível), indometacina (inibidor não seletivo de COX), celecoxib (inibidor seletivo de COX-2), PCA4248 (antagonista dos receptores de PAF) e AA861 (inibidor da 5-lipoxigenase). Em conjunto, nossos dados mostraram que os efeitos locais e secundários são multimediados, envolvendo a participação de bradicinina, substância P, NO, TNF-α, PAF e metabólitos das COXs. Em conclusão, demonstramos que as PLA2s secretórias são capazes de induzir pancreatite aguda em ratos quando injetadas no ducto biliopancreático, um quadro caracterizado por efeitos inflamatórios locais e secundários cuja mediação farmacológica envolve vários fatores. Além disso, a pancreatite aguda induzida pelas PLA2s reproduz algumas alterações observadas na pancreatite aguda em humanos, representando uma nova estratégia de estudo da fisiopatologia da pancreatite aguda.
Acute pancreatitis is an inflammatory disease of the pancreas that is characterized by intense pancreatic necrosis and remote systemic effects such as the lung injury that is the main cause of death during acute pancreatitis. There are evidences that phospholipases A2 (PLA2) have an important role in the acute pancreatitis pathophysiology. The aim of this work was to investigate the ability of PLA2 to induce acute pancreatitis in rats, and the mechanisms underlying this phenomenon.

The following PLA2s were used:

piratoxin-I (a Lys-49 PLA2 homologue devoid of catalytic activity), bothropstoxin-II (an Asp-49 PLA2 homologue with low catalytic activity) and PLA2 from Naja mocambique mocambique venom (high catalytic activity). Male Wistar rats (200-250g) provided by CEMIBUNICAMP have been used. The PLA2s were injected into the common bile duct of anesthetized rats, after which pancreatic plasma protein extravasation, pancreatic and lung neutrophil infiltration and serum levels of amylase were measured. Histology of the pancreatic and lung tissue has also been carried out in some experimental group. Piratoxin-I was able to increase the pancreatic plasma protein extravasation, lung neutrophil infiltration and serum amylase levels. In addition, Piratoxin-I caused histological changes in the pancreatic (neutrophil infiltration, areas of acinar cell necrosis and interstitial edema) and lung (interstitial edema and diminuition of alveolar space) tissues, which were more evident in the early periods (4-12h) after the injection. Bothropstoxin-II and PLA2 from Naja mocambique mocambique venom were also able to increase the plasma protein extravasation and neutrophil influx in the pancreatic tissue by mechanisms unrelated to their catalytic activity. However, the remote lung neutrophil influx caused by these PLA2s was shown to depend on their catalytic activity. The enhancement of serum amylase levels was also dependent on the catalytic activity of these enzymes. The PLA2s also caused amylase secretion from isolated pancreatic acini, which was dependent on their catalytic activity. Next, in order to further understand the mechanisms involved in pancreatitis induced by PLA2 Naja mocambique mocambique, animals were treated with the following xxiv pharmacological agents: pentoxifylline (TNF-α synthesis inhibitior), SR140333 (NK1 receptor antagonist), icatibant (B2 receptor antagonist), L-NAME (non-selective NOS inhibitor), aminoguanidine (preferential inducible NOS inhibitor), indomethacin (nonselective COX inhibitor), celecoxib (selective COX-2 inhibitor), PCA4248 (PAF receptor antagonist) and AA861 (5-lipoxygenase inhibitor). Taken together our data showed that local and remote effects are multimediated, involving the participation of bradykinin, substance P, NO, TNF-α, PAF and COXs metabolites. In conclusion, we have shown that secretory PLA2s are able to induce acute pancreatitis in rats when injected into the common bile duct. Therefore, PLA2-induce acute pancreatitis reproduces some aspects of the human disorder representing a new strategy to study the pathophysiology of acute pancreatitis.

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