Efeitos dos betas-bloqueadores na sepse em camundongos
| dc.contributor.advisor | Pupo, André Sampaio [UNESP] | |
| dc.contributor.author | Silva, Katiussia Pinho da | |
| dc.contributor.institution | Universidade Estadual Paulista (Unesp) | |
| dc.date.accessioned | 2020-07-28T19:13:21Z | |
| dc.date.available | 2020-07-28T19:13:21Z | |
| dc.date.issued | 2020-05-15 | |
| dc.description.abstract | Introdução: Sepse é uma das mais antigas síndromes reconhecidas na história da medicina. Atualmente, é descrita como uma resposta inflamatória sistêmica desregulada do hospedeiro à infecção que ocasiona diversos comprometimentos orgânicos. Neste sentindo, a disfunção cardíaca é uma das características comum entre os pacientes sépticos e contribui para a taxa de mortalidade associada à sepse. Dados recentes mostraram que a hiporesponsividade cardíaca na sepse está relacionada à internalização dos β-adrenoceptores (β-ARs) (Dal Secco, D., et al., 2017). Interessantemente, tem sido apontado o benefício hemodinâmico com a utilização do esmolol (β-bloqueador) na sepse. É sabido que os β-bloqueadores apresentam um perfil farmacológico distinto entre eles, especialmente no que diz respeito à atividade simpatomimética intrínseca. Ou seja, alguns β-bloqueadores agem como agonistas parciais nos β-ARs e portanto, promovem certo grau de inotropismo positivo. Considerando a associação da disfunção cardíaca na sepse com a internalização dos β-ARs, esta tese tem como racional farmacológico que os β-bloqueadores com atividade simpatomimética intrínseca (eficácias) variando de “zero” (propranolol, bisoprolol) a “moderado” (carvedilol<alprenolol<bucindolol) melhorem a função cardíaca e a resposta inflamatória por prevenir por competição a internalização dos β-ARs, e além disso garantam algum grau de contratilidade cardíaca. Objetivo: Investigar os efeitos do tratamento com -bloqueadores de diferentes eficácias em camundongos sépticos.Método: A sepse foi induzida em camundongos C57BL/6 machos (8 semanas) por ligação e punção cecal, seguida de tratamento com propranolol, bisoprolol, carvedilol, alprenolol ou bucindolol em doses escolhidas com base na constante de dissociação (KD) e meia-vida de cada droga. As drogas foram administradas por via intra-peritoneal após a cirurgia, durante a fase hiperdinâmica da sepse. Após 24 h de indução da sepse, os camundongos foram utilizados nos seguintes experimentos: a) Ensaio com radioligante [H3] CGP-12177 para estimar a densidade dos receptores β-ARs no coração; b) RT-qPCR, para avaliar a transcricão gênica; c) Ensaio de contração in vitro para avaliar a frequência cardíaca (FC); d) Teste imunoenzimático para quantificar os níveis séricos , cardíacos e em cultura isolada de macrófagos de troponina-I, IL-1β e TNF; e) bacteremia; f) avaliação in vivo da hemodinâmica basal e da resposividade à isoprenalina; g) avaliação da curva de sobrevivência. Resultados: Houve redução na densidade dos β-ARs na superfície celular cardíca e do RNA m para os β1-ARs em camundongos sépticos. Entretanto, a redução da densidade dos β-ARs observada na sepse foi prevenida pelos tratamentos com propranolol, bisoprolol, alprenolol, mas não pelo carvedilol ou bucindolol. Interessantemente, foi observado aumento do transcrito do RNAm que codifica o 1-AR no coração de camundongos sépticos tratados com propranolol, bisoprolol, carvedilol ou bucindolol. Mais ainda, a reatividade do coração camundongos sépticos à isoprenalina foi severamente comprometida, mas os. tratamentos com propranolol e alprenolol reverteram parcialmente a reatividade. Adicionalmente, os camundongos sépticos apresentaram altos níveis de troponina-I, IL- 1β e TNF. O tratamento com todos os β-bloqueadores reduziu os níveis séricos e local tanto de IL-1β quanto de TNF, bem como em cultura isolada de macrófagos. Entretanto, somente os tratamentos de camundongos sépticos com propranolol ou alprenolol reduziram os níveis plasmáticos de troponina-I. Além disso, o propranolol reduziu a bacteremia, embora não tenha efeito microbicida. Camundongos sépticos apresentaram hipotensão e bradicardia e os tratamentos destes animais com propranolol, bisoprolol ou alprenolol preveniram parcialmente tanto a hipotensão quanto a bradicardia, bem como resturaram o efeito cronotrópico da isoprenalina. Mais ainda, estes tratamentos aumentaram a sobrevida dos camundongos sépticos. Conclusão: A presente tese apresenta os fundamentos farmacológicos para uma nova abordagem no tratamento da sepse, uma vez que β-bloqueadores com eficácia zero (propranolol e bisoprolol) e com atividade simpatomimética intrínseca moderada (alprenolol) melhoraram a resposividade cardíaca ex-vivo e in-vivo, reduziram a resposta inflamatória sistêmica e local (no tecido cardíaco), diminuiram a lesão cardíaca e aumentaram a taxa de sobrevivência na sepse. | pt |
| dc.description.abstract | Introduction: Sepsis is one of the oldest known syndromes in the history of medicine. Nowadays, it is described as a dysregulated systemic inflammatory response of the host to infection, which leads to several organical injuries. Thus, cardiac dysfunction is one of the common characteristics in septical patients and contributes to the mortality rate associated to sepsis. Recent data have shown that cardiac hyporesponsiveness in sepsis is related to β-adrenoceptors (β-ARs) internalization (Dal Secco, D., et al., 2017). Interestingly, beneficial in hemodynamics has been showed in sepsis with the use of esmolol (β-blocker). It is known that β-blockers present a distinct pharmacological profile among them, specially regarding its intrinsic sympathomimetic activity. That is, some β-blockers acts as partial agonists in the β-ARs and therefore, promote some degree of positive inotropism. Considering the association between cardiac dysfunction in sepsis and the internalization of β-ARs, this thesis presents as pharmacological basis that β-blockers presenting intrinsic sympathomimetic activity (efficacy) ranging from “zero” (propranolol, bisoprolol) to “moderate” (carvedilol<alprenolol<bucindolol) improve cardiac function and inflammatory response by preventing by competition the internalization of β-ARs and also guaranteeing some degree of cardiac contractility. Aim: To investigate the effects of treatment with β-blockers presenting different efficacies in skeptical mice. Methods: Sepsis was induced in C57BL/6 male mice (8 weeks) by cecal ligation punction, followed by treatment with propranolol, bisoprolol, carvedilol, alprenolol or bucindolol in doses chosen based on the dissociation constant (KD) and half-life of each drug. Drugs were administrated intraperitoneally after surgery, during the hyperdynamic phase of sepsis. After 24 h from induction of sepsis, mice were used into the following experiments: a) Binding assay [H3] CGP-12177 to estimate β-ARs density in the heart; b) RT-qPCR to evaluate genetic transcription; c) in vitro contraction assay to evaluate cardiac frequency (CF); d) immunoenzymatic assay to quantify levels of troponin-I, IL-1β e TNF levels in serum, heart tissue and in isolated culture of macrophages; e) bacteremia; f) in vitro evaluation of basal hemodynamic and responsiveness to isoprenaline; g) evaluation of survival curve. Results: There was a reduction in density of β-ARs in cardiac cells surface and in mRNA to β1-ARs in septical mice. However, reduction in density of β-ARs in sepsis was prevented by treatment with propranolol, bisoprolol, alprenolol, but not by carvedilol or bucindolol. Interestingly, it was observed an increase in mRNA transcripts to β1-AR in heart from septical mice treated with propranolol, bisoprolol, carvedilol or bucindolol. Also, septical mice heart reactivity to isoprenaline was greatly compromised, but treatments with propranolol and alprenolol partially recovered heart reactivity. Moreover, septical mice presented high levels of troponin-I, IL- 1β e TNF. Treatment with all β-blockers reduced serum and local levels of IL-1β and TNF, as well as in isolated culture of macrophages. Nevertheless, only treatments with propranolol or alprenolol in septical mice reduced plasma levels of troponin-I. Also, propranolol reduced bacteremia, although no microbicide effect was observed. Septical mice presented hypotension and bradycardia and treatment with propranolol, bisoprolol or alprenolol partially prevented both hypotension and bradycardia, as well as the recovery of chronotropic effect of isoprenaline. Moreover, treatments increased survival rate in septical mice. Conclusion: This thesis presents pharmacological basis to a new approach in sepsis treatment, since β-blockers presenting efficacy “zero” (propranolol and bisoprolol) and presenting “moderate” intrinsic sympathomimetic activity (alprenolol) improved ex-vivo and in vitro cardiac responsiveness, reduced systemic and local (cardiac tissue) inflammatory response, reduced cardiac injury and increased survival rate in sepsis. | en |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorshipId | CAPES: 001 | |
| dc.identifier.capes | 33004064052P0 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11449/193052 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Estadual Paulista (Unesp) | |
| dc.rights.accessRights | Acesso aberto | |
| dc.subject | Sepse | pt |
| dc.subject | Disfunção cardíaca | pt |
| dc.subject | β-bloqueadores | pt |
| dc.subject | Eficácia | pt |
| dc.subject | Sepsis | en |
| dc.subject | Cardiac dysfunction | en |
| dc.subject | β-blockers | en |
| dc.subject | Efficacy | en |
| dc.title | Efeitos dos betas-bloqueadores na sepse em camundongos | pt |
| dc.title.alternative | Effects of beta-blockers on sepsis in mice | en |
| dc.type | Tese de doutorado | |
| unesp.advisor.lattes | 2224433126054725[1] | |
| unesp.advisor.orcid | 0000-0001-6627-3448[1] | |
| unesp.campus | Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Biociências, Botucatu | pt |
| unesp.embargo | Online | pt |
| unesp.examinationboard.type | Banca pública | pt |
| unesp.graduateProgram | Farmacologia e Biotecnologia - IBB | pt |
| unesp.knowledgeArea | Farmacologia | pt |
| unesp.researchArea | cardiovascular | pt |
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