Endotelina-1, endocanabinóides e arginina vasopressina na sepse induzida por ligadura e punção do ceco em ratos

Abstract

Resumo: A sepse representa uma resposta imune desregulada à infecção, com altas taxas de mortalidade e pode progredir para choque séptico. Mostramos anteriormente que o tratamento por via oral com o antagonista do receptor canabinóide CB1, rimonabanto, reduziu as taxas de mortalidade em animais com sepse induzida por ligadura e punção do ceco (CLP). Essa melhora na taxa de sobrevida parece estar relacionada a um aumento nos níveis de arginina vasopressina (AVP) circulantes 12 h após a CLP. O presente estudo investigou os efeitos periféricos do tratamento com rimonabanto na disfunção de órgãos, parâmetros hematológicos e reatividade vascular em ratos Wistar machos com sepse induzida por CLP. Além disso, o presente estudo buscou compreender o efeito do bloqueio central do sistema endocanabinóide e do sistema endotelinérgico durante a sepse. Para este fim, avaliamos o efeito do bloqueio do receptor CB1 na taxa de sobrevida de ratos submetidos à sepse por CLP, o efeito do bloqueio do receptor CB1 e o bloqueio do receptor ETA na temperatura da cauda em ratos com sepse, o efeito da sepse nos níveis de anandamida (AEA) e 2 araquidonilglicerol (2-AG) no hipotálamo, o efeito do antagonista de receptor ETA BQ123, nos níveis de endocanabinóides (eCB) no hipotálamo em ratos sépticos e o efeito do bloqueio do receptor CB1, com AM 251 na variação da temperatura da cauda após a administração de AVP. Os resultados que avaliaram o efeito periférico do bloqueio dos receptores CB1, demonstraram que o tratamento com rimonabanto por via oral (10 mg/kg, 4 h após CLP) aboliu o aumento nos níveis plasmáticos de lactato, lactato desidrogenase (LDH), glicose e creatinina quinase MB (CK-MB) sem alterar os parâmetros hematológicos, como leucopenia e redução da contagem de plaquetas. O tratamento com rimonabanto também não alterou o aumento dos níveis de nitrato/nitrito (NOx) induzido pela sepse, mas reduziu a vasoconstrição induzida pela sepse na artéria da cauda. Ainda, o tratamento com rimonabanto também atenuou a hiperreatividade à AVP sem afetar a hiporresponsividade à fenilefrina em anéis aórticos. O bloqueio, no sistema nervoso central, dos receptores CB1 utilizando os antagonistas de receptor CB1, o rimonabanto e o AM 251 preveniram a mortalidade induzida por CLP em ratos. Além disso, a CLP promoveu uma diminuição na temperatura da cauda dos ratos, e esta diminuição foi abolida após a administração do antagonista de receptor CB1, AM251 e após a administração de antagonista de receptor ETA, BQ123. A sepse aumentou os níveis de AEA no hipotálamo 6 h após a cirurgia, mas não alterou os níveis de 2-AG, e a administração intracerebroventricular (i.c.v.) de BQ123, aboliu esse aumento. Além disso, a sepse induziu uma hiperresponsividade (vasoconstrição) da artéria caudal à injeção i.v. de AVP 24 h após a cirurgia que foi revertida pelo tratamento i.c.v. com AM 251 4 e 8 h após a CLP. Em conjunto, esses resultados sugerem que o rimonabanto reduz a disfunção de órgãos durante a sepse, e esse efeito pode estar relacionado à sinalização de AVP nos vasos sanguíneos. Este efeito pode ter contribuído para a maior taxa de sobrevida em animais sépticos tratados com agonista inverso/antagonista de receptor CB1. Além disso, é possível sugerir que o bloqueio dos receptores CB1 e ETA no sistema nervoso central (SNC), poderia ser benéfico durante a sepse e poderia representar um novo alvo para o tratamento da sepse. Palavras-chaves: Sepse. Endocanabinóides. Arginina-vasopressina. Endotelina- 1.

Abstract: Sepsis is a life-threatening condition with high mortality rates that is caused by dysregulation of the host response to infection. We have previously reported that treatment by oral route with the cannabinoid CB1 receptor antagonist rimonabant reduced mortality rates in animals with sepsis that was induced by cecal ligation and puncture (CLP). This improvement in the survival rate appeared to be related to an increase in arginine vasopressin (AVP) circulating levels 12 h after CLP. The present study investigated the effects of rimonabant on organ dysfunction, hematologic parameters, and vascular reactivity in male Wistar rats with sepsis induced by CLP. In addition, the present study seeks to understand the effect of central blockade of the endocannabinoid system and endothelinergic system during sepsis. To this goal, we evaluated the effect of CB1 receptor blockade on the survival rate of rats submitted to CLP-induced sepsis, the effect of CB1 receptor blockade and ETA receptor blockade on skin temperature in rats with sepsis, the effect of sepsis in the anandamide (AEA) and 2- araquidonilglicerol (2-AG) levels of the hypothalamus and the effect of the administration of BQ123, an ETA receptor antagonist, at the levels of endocannabinoids (eCB) in the hypothalamus in septic rats and the effect of CB1 receptor antagonist, AM 251 on tail temperature variation after AVP administration. Results that evaluated the peripheral effect of CB1 receptor blockade demonstrated that the oral treatment with rimonabant (10 mg/kg, 4 h after CLP) abolished the increase in plasma levels of lactate, lactate dehydrogenase (LDH), glucose and creatinine kinase MB (CKMB) with no alterations in the hematological parameters, such as: leucopenia and reduction in platelet count. Treatment with rimonabant did not alter the increase in nitrate/ nitrite (NOx) levels induced by sepsis, but reduced vasoconstriction in the tail artery. In addition, treatment with rimonabant also attenuated hyperreactivity to AVP without affecting hyporesponsiveness to phenylephrine in aortic rings. The blockade of the CB1 receptors in the central nervous system, using the CB1 receptor antagonists rimonabant and AM 251 prevented CLPinduced mortality in rats. In addition, CLP promoted a decrease in rat skin temperature, and this decrease was abolished following administration of CB1 receptor antagonist, AM251 and following administration of ETA receptor antagonist, BQ123. Sepsis increased the levels of AEA in the hypothalamus 6 h after surgery but did not alter 2-AG levels, and intracerebroventricular (i.c.v) administration of BQ123 abolished this increase. In addition, sepsis induced hyperresponsiveness (vasoconstriction) of the tail artery to the i.v. injection of AVP 24 h after the surgery that was abolished by the i.c.v. treatment with AM 251 4 and 8 h after CLP. Taken together, these results suggest that rimonabant reduces organ dysfunction during sepsis, and this effect may be related to AVP signaling in blood vessels. This effect may have contributed to the higher survival rate in septic animals treated with CB1 receptor antagonist/inverse agonist. In addition, it is possible to suggest that the blockade of CB1 and ETA receptors in the central nervous system could be beneficial during sepsis and could represent a new target for the treatment of sepsis. Keywords: Sepsis. Endocannabinoids. Arginine vasopressin. Endotelin-1.