Gliose em retina de ratos intoxicados com metilmercúrio e a ação quimioprotetora do óleo de peixe

Abstract

Resumo: O mercúrio é um poluente ambiental neurotóxico. Atualmente não é conhecido o sítio inicial das lesões do sistema nervoso central (SNC) nem tão pouco as bases moleculares das lesões. Em SNC de mamíferos, os astrócitos são sítio de acumulação preferencial do metilmercúrio (MeHg). Após exposição crônica, o mercúrio se acumula em diversas estruturas oculares, particularmente na retina. Os efeitos do mercúrio na retina têm sido estudados, mas as bases moleculares das alterações observadas são pobremente conhecidas. O presente trabalho objetivou estabelecer um modelo de lesão de retinas de ratos por intoxicação de cloreto de metilmercúrio (CH3HgCl) e investigar os mecanismos celulares subjacentes ao processo de lesão ocular provocado pela intoxicação. Além disso, determinou o efeito da suplementação com óleo de peixe como possível neuroprotetor no processo de lesão supracitado. Para isso, ratos Wistar foram suplementados com óleo de peixe (ácido graxo poliinsaturado rico em n-3), na dose de 1 g/kg p.c., desde o desmame (21 dias) até a fase adulta. Ao completarem 70 dias, estes ratos receberam injeção de CH3HgCl, na dose única de 2500 ?g/kg de p.c., via administração intraperitoneal. Os efeitos da suplementação com óleo de peixe foram avaliados sobre a expressão de p ERK ½ e GFAP (marcadores de gliose) de retina dos animais intoxicados, analisados 3 e 6 dias após a exposição à droga. Expressão das proteínas COX2, caspase 3 clivada e Nrf2 também foram analisadas por ensaios de western blotting. Determinou-se a atividade da enzima catalase, glutationa e concentrações de lipoperóxidos, os quais podem refletir o estado redox celular. Os resultados obtidos demonstram que nos dias 3 e 6 após a intoxicação mercurial apresentaram maior pico de expressão de p ERK ½ e de GFAP, respectivamente, caracterizando gliose reativa no tecido retiniano. A suplementação com óleo de peixe impediu as expressões de ambas as proteínas sendo similar à do grupo controle. Não houve alteração na expressão das proteínas COX2 e caspase 3 clivada entre os grupos experimentais. A intoxicação mercurial promoveu aumento da expressão total da proteína Nrf2 e alterou o estado redox das células, uma vez que, este metal pesado foi capaz de reduzir a atividade da enzima catalase e glutationa. Com relação às concentrações de lipoperóxidos, este parâmetro foi aumentado quando exposto à droga. Nossos resultados sugerem a caracterização de gliose reativa no tecido retiniano de ratos submetidos à intoxicação por mercúrio, gerando desequilíbrio do estado redox neste modelo experimental. Notavelmente, a suplementação com óleo de peixe promoveu efeito neuroprotetor sobre o tecido retiniano lesado, levando-se em consideração as expressões proteicas de GFAP e p ERK ½.

Abstract: Mercury is a higly neurotoxic environmental contaminant. Currently it is not known the initial site of injury in the central nervous system (CNS) neither the molecular basis of the lesions. In the mammalian CNS, methylmercury (MeHg) preferentially accumulates in the astrocytes. After chronic exposure mercury accumulates in several ocular structures, particularly in the retina. The effects of mercury in the retina have been studied but the molecular basis of the cell change is poorly known. This study aimed to establish an experimental model of retinal injury in rats intoxicated by methylmercury chloride (CH3HgCl) and further investigation upon the cellular mechanisms underlying the eye injury caused by the intoxication. Also to determine the effect of fish oil supplementation as a possible neuroprotector against CH3HgCl intoxication. To achieve those aims male Wistar rats were supplemented with fish oil (rich in n-3 polyunsaturated fatty) at a dose of 1 g/kg bw, from weaning (21 days) until adulthood. At 70 days, the rats received a single dose intravenously injection CH3HgCl of 2500 mg/kg bw. The effect of fish oil supplementation was evaluated by measuring the expression of p ERK ½ and GFAP (glial markers) from the retina of intoxicated animals, analyzed at 3 and 6 days after the exposure to CH3HgCl. Expression of COX2 , cleaved caspase-3 and total Nrf2 proteins were also analyzed by western blotting. The activity of catalase, glutathione levels and concentrations of lipoperoxides were analyzed, which may reflect the cellular redox state. The results show that at the 3 and 6 days after mercurial poisoning there were higher expressions of p ERK ½ and GFAP, respectively thus characterizing reactive gliosis in retinal tissue. The fish oil supplementation prevents the higher expression of both proteins being similar to control group. There was no change in the expression of COX2 and cleaved caspase-3 proteins between experimental groups. The mercurial poisoning did induce elevation in the total Nrf2 protein expression and altered redox state of the cells, this can be because this heavy metal was able to reduce the activity of catalase and glutathione levels. When exposed to the drug there was an increase in the lipoperoxide concentration in the retina. Our results demonstrate that we succeed in to establish a model in rat for retina lesion by CH3HgCl intoxication characterized by reactive gliosis in retinal tissue and also the poisoning promoted an imbalance of the redox status in this experimental model. Remarkably fish oil supplementation acted as a neuroprotector on the injured retinal tissue by the alterations in GFAP and p ERK ½ protein expressions.