Potencial terapêutico do partenolide, inibidor de inflamassoma, no infarto experimental do miocárdio - Borim, Patricia Aparecida [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
O infarto agudo do miocárdio (IAM) decorre da obstrução ao fluxo sanguíneo nas artérias coronárias. A consequente morte celular resulta em ativação da resposta inflamatória, importante para a cicatrização da área infartada. No entanto, se a inflamação for exacerbada ou persistente, pode acarretar piora da função ventricular e levar à insuficiência cardíaca. Células necróticas liberam moléculas que são reconhecidas por receptores celulares presentes em células imunes e não imunes do miocárdio, desencadeando a resposta inflamatória. Um desses receptores é o sensor citosólico NLRP3 que, após ativação forma um complexo de proteínas chamado inflamassoma. A formação dessa plataforma leva à ativação da caspase-1, responsável por clivar formas precursoras de IL-1β e IL-18 em formas ativas. As duas citocinas têm papel importante no recrutamento e ativação de leucócitos no local de injúria. Como o inflamassoma NLRP3 está emvolvido na disfunção ventricular após isquemia cardíaca, inibidores de inflamassomas vêm sendo testados após o IAM. O partenolide (PAR) inibe a caspase-1 e a via de sinalização celular do NF-κB e de inflamassomas. Objetivo: Avaliar os efeitos do partenolide na remodelação cardíaca tardia de ratos submetidos ao IAM. Metodologia: Ratos Wistar foram divididos nos grupos Sham (n=17), IAM (n=14) e IAM/PAR (IAM tratado com PAR, n=16). Três dias após a indução do infarto, animais do grupo IAM/PAR foram tratados com 1 mg/kg/dia de PAR via intraperitoneal por 7 dias. Os grupos Sham e IAM receberam injeção de salina. Ecocardiograma foi realizado no final do período experimental de 70 dias. A fração intersticial de colágeno miocárdica foi analisada em cortes histológicos corados com picrosirius red. O tamanho do infarto e o menor diâmetro dos miócitos foram avaliados em cortes histológicos corados com hematoxilina e eosina. A expressão gênica de compontes do inflamassoma miocárdico (NLRP3, ASC, caspase-1 e IL-1β) foi avaliada por RT-PCR em tempo real. A concentração miocárdica da interleucina-1β foi analisada por ELISA e a expressão das proteínas NLRP3, NLRP1, NLRC4, ASC, pró-caspase-1, caspase-1 ativa, próIL-1β e IL-1β ativa foi avaliada por Western blot. As comparações entre os grupos foram realizadas por teste T, ANOVA e Bonferroni ou Kruskal-Wallis e Dunn. Resultados: O tamanho do infarto não diferiu entre os grupos infartados. Os grupos IAM e IAM/PAR apresentaram dilatação das câmaras cardíacas esquerdas com evidente disfunção sistólica, sem diferenças estatísticas entres os mesmos. O grupo IAM teve maior peso do ventrículo esquerdo e fração intersticial de colágeno, e menor diâmetro dos miócitos que os grupos Sham e IAM/PAR. A concentração miocárdica da interleucina-1β foi menor no grupo IAM/PAR que no Sham e a expressão gênica da pró-interleucina-1β apresentou tendência para ser menor no grupo IAM/PAR. Os demais marcadores inflamatórios não diferiram entre os grupos. Conclusão: A administração precoce de partenolide por sete dias para ratos com infarto agudo do miocárdio causa diminuição tardia da concentração miocárdica de IL-1β com tendência para redução da expressão gênica miocárdica da IL-1β. Alteração da concentração miocárdica de IL-1β é acompanhada por atenuação da hipertrofia cardíaca e miocitária e da fibrose miocárdica.

Introduction: Acute myocardial infarction (AMI) results from blood flow obstruction in the coronary arteries. The ensuing cell death induces inflammatory activation, which is important for the myocardial cicatricial process. However, if inflammation is exacerbated or persistent, it may impair ventricular function and cause heart failure. Necrotic cells release molecules which are recognized by cell receptors present on immune and non-immune heart cells and trigger the inflammatory response. A remarkable receptor is the cytosolic sensor NLRP3, which upon activation forms a protein complex called inflammasome. The inflammasome activates caspase-1, responsible for cleaving precursor forms of IL-1β and IL-18 into their active forms. Both cytokines play an important role in the recruitment and activation of leucocytes at the damage site. As the NLRP3 inflammasone is involved in ventricular dysfunction after cardiac ischemia, the use of inflammasome inhibitors have been studied after AMI. Parthenolide (PAR) inhibits caspase-1, NFκB signaling pathways, and inflammasomes. Objective: To evaluate the effects of early administration of parthenolide on late cardiac remodeling in infarcted rats. Methods: Wistar rats were assigned into the groups Sham (n=17), AMI (n=14), and AMI/PAR (AMI treated with PAR, n=16). Three days after infarction induction, rats from AMI/PAR received 1 mg/kg/day PAR intraperitoneally for 7 days. Sham and AMI received saline injection. Echocardiogram was performed at the end of the experimental period of 70 days. Myocardial interstitial collagen fraction was analyzed in picrosirius red-stained histological sections. Infarction size and the lowest myocyte diameter were evaluated in haematoxilin and eosin-stained sections. Gene expression of myocardial inflammasome components (NLRP3, ASC, caspase-1 e IL-1β) was assessed by real time RT-PCR. Myocardial concentration of pro-interleukin-1β was analyzed by ELISA, and expression of the proteins NLRP3, NLRP1, NLRC4, ASC, pro-caspase-1, caspase-1 ativa, pro-IL1β and IL-1β was evaluated by Western blot. Groups were compared by T test, ANOVA and Bonferroni or Kruskal-Wallis and Dunn. Results: Infarction size did not differ between groups. AMI and AMI/PAR had left chambers dilation with severe systolic dysfunction, with no differences between them. AMI had higher left ventricle weight and interstitial collagen fraction, and lower myocyte diameter than Sham and AMI/PAR. Myocardial interleukin-1β concentration was lower in AMI/PAR than sham and the gene expression of pro-interleukin-1β presented a trend to be lower in the AMI/PAR group. Other inflammatory markers did not differ between groups. Conclusion: Early administration of parthenolide for 7 days causes a decrease in late myocardial concentration of IL-1β and causes a trend for gene expression of myocardial IL-1β to be lower in rats after acute myocardial infarction. Changes in myocardial IL-1β are combined with attenuation in cardiac and myocyte hypertrophy and myocardial fibrosis.
Therapeutic potential of parthenolide, inhibitor of inflammasome, no experimental infarction of the myocardium
Keywords: Infarto agudo miocárdio; Inflamassoma; Partenolide; Fibrose e hipertrofia; Disfunção cardíaca; Remodelamento