Efeito da isquemia cerebral transitoria e da reperfusão sobre a atividade das enzimas ATP difosfoidrolase (E.C.3.6.1.5), 5-nucleotidase (E.C.3.1.3.5) e acetilcolinesterase (E.E.3.1.1.7) de hipocampo de ratos adultos

Abstract

Resumo: A isquemia e a hipóxia constituem importantes causas de injúria e de morte do tecido neuronai. Vários processos celulares são desencadeados por estes eventos, tais como: aumento da concentração do cálcio intracelular, ativação de enzimas lipolíticas, liberação de aminoácidos excitatórios, liberação de neurotransmássores, entre eles a acetilcolina, produção de radicais livres, liberação de adenosina. A adenosina é um nucleosídeo envolvido em muitos aspectos do metabolismo celular. Os níveis de adenosina cerebrais aumentam na medida em que diminui a concentração de oxigênio disponível. Nesta situação, além de atuar sobre a regulação do fluxo sanguíneo cerebral causando vasodilatação, a adenosina também influencia funções cerebrais, sendo por isto considerada uma molécula neuroprotetora endógena. A ATP difosfoidrolase é uma ecto- enzima capaz de remover dois fosfatos lábeis do ATP. Um dos papéis fisiológicos propostos para a ATP difosfoidrolase em sistema nervoso central consiste em sua participação na hidrólise do ATP e, em conjunto com a 5’-nucleotidase, favorecer a produção de adenosina extracelular. Evidências demonstram que o ATP é armazenado em conjunto com acetilcolina em sistema nervoso central. Esta co-liberação teria como papel a vasodilatação, protegendo o tecido do possível dano que a isquemia possa causar. A acetilcolinesterase é a enzima responsável pela hidrólise de acetilcolina, sendo abundante em membranas plasmáticas sinápticas com a função de hidrolisar a acetilcolina liberada na fenda sináptica. A isquemia cerebral em mamíferos compreende dois fenômenos interessantes. A vulnerabilidade seletiva mostra que há regiões mais vulneráveis e regiões mais resistentes à isquemia cerebral (a região CAi do hipocampo é um exemplo de região vulnerável). A tolerância induzida mostra que pode haver um pré-condicionamento ao insulto isquêmico, ou seja, uma exposição breve (2 minutos) pode tomar o animai tolerante a um posterior episódio isquêmico longo (10 minutos). Os objetivos deste trabalho são: a comprovação histológica do fenômeno da tolerância induzida e o estudo das atividades das enzimas ATP difosfoidrolase, 5’-nucleotidase e acetilcolinesterase em hipocampo de ratos adultos submetidos a episódios simples e duplos de isquemia cerebral transitória. O material enzimático a ser utilizado foi homogeneizado e sinaptossomas de hipocampo. Neste trabalho, comprovou-se histologicamente a existência de tolerância induzida à isquemia em ratos. Os animais submetidos a duplos episódios isquêmicos, ou seja, 2 minutos seguidos de 24 horas de reperfusão e submetidos a mais 10 minutos de isquemia, apresentaram menor mortalidade na região CAj do hipocampo dorsal. Em homogeneizado a atividade da ATP difosfoidrolase apresentou aumento na hidrólise do ATP apenas nos animais submetidos a 2 minutos de isquemia cerebral. A 5’-nucleotidase apresentou aumento em todos os tempos analisados (2 minutos, 10 minutos e 2 + 10 minutos). A reperfusão alterou a atividade da ATP difosfoidrolase de homogeneizado nos animias submetidos a 2, 1 0 e a 2 + 10 minutos de ICT, exceto para a hidrólise do ATP nos animais submetidos a 10 minutos de ICT. Houve também aumento durante a reperfusão na atividade da 5’-nucleotidase de homogeneizado nos animais submetidos a 2, 10 e 2 + 1 0 minutos de ICT, sendo que nos duplos episódios de ICT houve um pronunciado aumento após 48 horas de reperfusão. Em sinaptossomas foi observado aumento na atividade da ATP difosfoidrolase de sinaptossomas nos animais submetidos a 2 e a 10 minutos de ICT. Também houve aumento na atividade da 5’-nucleotidase de sinaptossomas nos animais submetidos a 1 0e a 2 + 10 minutos de ICT. A reperfusão alterou a atividade da ATP difosfoidrolase de sinaptossomas em todos os tempos de ICT estudados, sendo que 48h após 2 e 10 minutos de ICT a atividade estava diminuída. Em relação à 5’-nucleotidase de sinaptossomas, houve alterações em sua atividade em todos os tempos de ICT estudados, sendo que após 2 minutos de ICT as oscilações foram pouco pronunciadas, porém após 10 minutos e 2 + 10 minutos houve um grande aumento da atividade após 24 horas de reperfusão. Em muitas situações houve manutenção nos perfis de hidrólise dos substratos ATP, ADP e AMP, porém houve situações onde as variações foram completamente diferenciadas. A atividade da acetilcolinesterase apresentou aumento em sua atividade após 2 minutos de ICT em homogeneizado, contudo não houve aumento após 10 e com 2 + 1 0 minutos de ICT houve diminuição da atividade da enzima. A reperfusão alterou a atividade da acetilcolinesterase, havendo diminuição nos animais submetidos a 2 e a 2 + 10 minutos e aumento nos animais submetidos a 10 minutos de ICT. O aumento na produção de adenosina dependeu da duração (breve ou longo) e da frequência do insulto isquêmico (simples ou duplo). O pré-condicionamento foi capaz de alterar a atividade das enzimas que participam na degradação do ATP, produção de adenosina e degradação da acetilcolina no hipocampo