Avaliação do efeito in vitro anti-inflamatório de L-Carvone em células endoteliais humanas expostas à uremia

Abstract

Resumo: A doença renal crônica (DRC) é um desafio crescente aos sistemas de saúde, tendo uma incidência de 9,1% da população mundial. A DRC caracteriza-se pela perda da função renal a partir da diminuição da taxa de filtração glomerular (TFG) de forma gradativa e irreversível, processo patológico associado a outras doenças e a doenças cardiovasculares. A progressão da DRC permite classificar os indivíduos em 6 diferentes estágios, e os indivíduos do último estágio necessitam de terapia de substituição renal. Com o agravamento da doença, o acúmulo de toxinas urêmicas não depuradas pelo rim gera um estado de uremia, causando inflamação vascular, disfunção endotelial e o desenvolvimento de doenças cardiovasculares (DCV), principal causa de morte nos pacientes com DRC. Compostos naturais, em especial os terpenoides como o L-Carvone (CRV), possuem propriedades biológicas distintas, incluindo a capacidade anti-inflamatória. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito anti-inflamatório de CRV em células endoteliais humanas expostas à uremia. Para isso, a linhagem celular endotelial humana Ea.hy926 foi cultivada e tratada com 10% de soro urêmico humano (US) de pacientes dialíticos e CRV a 100 µM. Foram avaliados a viabilidade e proliferação celular, expressão gênica de interleucinas (IL-6, 8 e 1ß) inflamatórias, e a expressão proteica de MCP-1 (do inglês Monocyte chemoattractant protein-1). Foi avaliada também a ultraestrutura celular através de microscopia eletrônica de varredura. CRV não alterou a viabilidade celular na concentração de 100 µM, bem como em conjunto com o US. Ocorreu aumento significativo na proliferação celular (p < 0,05) nas células tratadas com CRV ou US+CRV. O tratamento com CRV em condições urêmicas reduziu significativamente a expressão gênica de IL-1ß (p < 0,05) quando comparado ao US. Além disso, CRV reduziu significativamente a produção de MCP-1 em condições urêmicas (p < 0,01) quando comparado ao US. A morfologia celular não foi alterada nas células tratadas com CRV, no entanto, combinado ao US, CRV pareceu reduzir o dano endotelial causado pela uremia. A inflamação geradora de disfunção endotelial possui papel importante no agravamento da DRC. O papel de CRV na atenuação da inflamação e na redução dos danos endoteliais causados pela toxicidade urêmica podem ajudar a reduzir o agravamento da doença e prevenir o desenvolvimento de DCV nessa população, ajudando na melhoria da qualidade de vida dos pacientes

Abstract: Chronic kidney disease (CKD) is an increasing challenge to healthcare systems, affecting 9.1% of the global population. CKD is characterized by a gradual and irreversible decline in renal function, marked by a reduction in the glomerular filtration rate (GFR). This pathological process is associated with other conditions, particularly cardiovascular diseases (CVD). CKD progression allows classification into six stages. Patients in the final stage require renal replacement therapy. As the disease worsens, the accumulation of uremic toxins not cleared by the kidneys leads to uremia, which causes vascular inflammation, endothelial dysfunction, and the development of CVD, the leading cause of death in CKD patients. Natural compounds, particularly terpenoids such as L-Carvone (CRV), exhibit distinct biological properties, including anti-inflammatory effects. This study aimed to evaluate the anti-inflammatory effects of CRV on endothelial cells exposed to uremia. The human endothelial cell line Ea.hy926 was cultured and treated with 10% human uremic serum (US) from dialysis patients and CRV at 100 µM. Cellular viability, proliferation, inflammatory cytokine gene expression (IL-6, IL-8, and IL-1ß), and MCP-1 (Monocyte Chemoattractant Protein-1) protein expression were assessed. Additionally, cellular ultrastructure was examined using scanning electron microscopy. CRV did not affect cellular viability at 100 µM, either alone or in combination with US. A significant increase in cellular proliferation (p < 0.05) was observed in cells treated with CRV or US+CRV. CRV treatment under uremic conditions significantly reduced IL-1ß gene expression (p < 0.05) compared to US alone. Furthermore, CRV significantly decreased MCP-1 production under uremic conditions (p < 0.01). Cellular morphology was not altered by CRV; however, when combined with US, CRV appeared to mitigate uremia-induced endothelial damage. Inflammation-induced endothelial dysfunction plays a key role in CKD progression. CRV’s role in reducing inflammation and limiting endothelial damage caused by uremic toxicity could help slow disease progression and prevent CVD development in this population, improving patients quality of life