Modulação da capacidade antioxidante e de detoxificação no peixe Cyprinus carpio (Cyprinidae) após tratamento com nanocápsulas de ácido lipóico

Abstract

O metabolismo aeróbico é muito eficiente no processo de geração de energia, no entanto, é uma fonte de produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Para a prevenção dos efeitos potencialmente danosos dessas ERO, os organismos desenvolveram um sistema de defesa antioxidante (SDA), que inclui compostos enzimáticos e não enzimáticos. O ácido lipóico (AL) é uma molécula lipo e hidro solúvel, com capacidade de atravessar membranas celulares. Ele possui propriedades antioxidantes, auxiliando na eliminação de ERO, induzindo a expressão de genes importantes nas defesas antioxidantes, quelando metais e interagindo com outros antioxidantes. Trabalhos prévios demonstraram que nanocápsulas poliméricas de ácido lipóico favoreceram a proteção deste antioxidante, aumentando sua estabilidade físico- química em comparação com formulações contendo ácido lipóico livre. O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar o efeito do AL livre e do AL em nanocápsulas sobre a atividade de enzimas antioxidantes (glutamato-cisteína ligase, GCL e glutationa-S- transferase, GST), a concentração de glutationa reduzida (GSH) e sub-produtos da peroxidação lipídica (malondealdeído, método TBARS) e da expressão de genes que codificam para as diferentes formas da enzima GST (alfa e pi). Para isso o peixe Cyprinus carpio (Cyprinidae) foi exposto a uma dose de 40 mg/kg a diferentes formas de AL (livre e em nanocápsulas) por injeção intraperitoneal (duas injeções, sendo a primeira no tempo 0 e a segunda após 24 h), sendo logo sacrificados a diferentes tempos da primeira injeção (48 h, 96 h e uma semana), sendo dissecados o cérebro, fígado e músculo dos peixes de cada tratamento. Os resultados obtidos indicam que os órgãos respondem de forma diferente. A curto prazo, o fígado foi o principal órgão a apresentar respostas antioxidantes após tratamento com AL, enquanto que a longo prazo o cérebro e o músculo se mostraram mais responsivos em termos antioxidantes quando 6 comparado ao fígado. Foi também importante a forma em que o AL é administrado, livre ou em nanocápsulas, sendo observado que um mesmo órgão em um mesmo tempo de exposição pode responder de forma diferente de acordo com o tipo de AL que está sendo utilizado. Além disso, o efeito antioxidante do AL nanoencapsulado parece ser mais efetivo quando utilizado a longo prazo, sugerindo que a forma nanoencapsulada libera o antioxidante em forma mais lenta. Os resultados também indicam que a composição da nanocápsulas deve ser levada em consideração, uma vez que foi observado um efeito antioxidante significativo nos tratamentos que continham apenas a nanocápsulas, sem o AL. Sugere-se que este efeito ocorra devido à produção endógena do próprio antioxidante em questão, favorecida pela composição da própria nanocápsula, que possui ácido octanóico, substrato para a síntese de AL. Também se observou um efeito pró-oxidante em alguns tratamentos onde foi utilizada esta formulação, sugerindo que alguns componentes da nanocápsula, como por exemplo, o surfactante que é utilizado para estabilizar a suspensão, possam aumentar a suscetibilidade dos órgãos ao estresse oxidativo.

Lipoic acid (LA) is a molecule hydro and lipo-soluble with capacity to pass through cell membranes and with several antioxidant properties. Previous studies have shown that polymeric nanocapsules with LA favor the protection of this antioxidant, increasing their physical and chemical stability compared to formulations containing free LA. The aim of this study was to evaluate and compare the effect of free LA and LA- nanocapsules on antioxidants enzymes, the concentration of reduced glutathione (GSH) and a by-product of lipid peroxidation (malondialdehyde), as well as the expression of genes coding for different forms of GST. For this, the fish Cyprinus carpio (Cyprinidae) was exposed to a dose of 40 mg/kg to different forms of LA (free and in nanocapsules) by two intraperitoneal injection, with an interval of 24 h between each, on different times (48 h, 96 h and 1 week). Analyzed organs were brain, liver and muscle. Obtained results indicate that the organs respond differently depending on time and the form which LA is ministered (nanocapsule or free). After 96 h and 1 week of the first injection, a better antioxidant response was found generally in the formulation with nanocapsules. Our results also indicate that the composition of nanocapsules must be taken into account, because in some case there was a antioxidant effect and others a pro-oxidant effect in fish treated only with nanocapsules, suggesting that the components (i.e.: oactanoic acid, polysorbate 80) the nanocapsule are influencing the antioxidant or oxidative damage responses.