Estrogen effects on cardiovascular and oxidative aspects of female rats under lps endotoxemia : no participation

A função cardiovascular apresenta diferenças relacionadas ao sexo. A modulação autonômica cardíaca é responsiva aos níveis de hormônios ovarianos, e o estrógeno aumenta a biodisponibilidade de óxido nítrico (NO). Considerando as diferenças entre gêneros nos processos patológicos, fêmeas apresentam menor susceptibilidade à sepse e maior taxa de sobrevivência. Contudo, poucos estudos avaliaram a importância do estrógeno em fêmeas nas respostas cardiovasculares, autonômicas e em parâmetros oxidativos antes e no início da endotoxemia. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo geral investigar aqueles parâmetros em ratas adultas jovens não anestesiadas, na endotoxemia induzida por lipopolissacarídio (LPS). Em paralelo, as vias constitutiva e induzível da enzima óxido nítrico sintase (NOS) também foram avaliadas, cNOS e iNOS, respectivamente. Avaliou-se as respostas cardiovasculares em fêmeas no estro (SHAM), comparadas às ovariectomizadas (OVX) ou OVX tratadas com estradiol (OVX+E). Efetuou-se a análise espectral da variabilidade da pressão sistólica (VPS) e da frequência cardíaca (VFC), bem como a análise do barorreflexo espontâneo. Foram medidos e comparados os níveis de óxido nítrico (NO), capacidade antioxidante total (TRAP), hidroperóxidos de lipídios (LOOH) e a atividade da paraoxonase 1 (PON1), no plasma dos animais experimentais, tratados previamente com L-nitro-arginina-metil-éster (L-NAME), S-Metilisotiouréia (SMT) ou salina. Para isto, ratas Wistar (220 a 270 g), 8 semanas após a ovariectomia, com ou sem tratamento com estradiol 1mg/Kg/dia, ou falsa OVX (SHAM), foram submetidas à cateterização da artéria e veia femurais e, após 24 horas, tiveram avaliados os parâmetros cardiovasculares antes e após a injeção de LPS (5mg/Kg, IV), precedida por injeção de salina (0,9%), L-NAME (10mg/Kg), ou SMT (3 mg/Kg). 2 horas após o LPS, foram colhidas amostras de plasma para medida de níveis de nitrito, LOOH, TRAP e atividade da PON1. No estado basal, a OVX causou redução da SBR, juntamente com aumentos na VPS e do seu componente de baixa frequência na análise espectral (LF). O tratamento com estradiol não preveniu os efeitos da OVX sobre a VPS, promoveu pouca melhora na sensibilidade barorreflexa (SBR), e gerou maior frequência cardíaca (FC) nos animais. Após 2 horas de registro pressórico, as ratas que receberam salina apresentaram redução da SBR. Tanto a via constitutiva quanto a induzível mostraram-se importantes no controle pressórico das fêmeas dos três grupos, após 2 horas. O L-NAME promoveu aumento da PAM e redução do LF da VPS, sendo o aumento da pressão arterial média (PAM) menor nas OVX, que também apresentaram redução da atividade da PON1. A diminuição da atividade da PON1 pelo L-NAME foi prevenida nas OVX+E. A SMT promoveu aumento da PAM e do LF da VPS nos três grupos experimentais, e as OVX+E apresentaram menores níveis de NO que as OVX. Assim, do ponto de vista fisiológico, o estradiol mostra-se importante para a manutenção cardiovascular das fêmeas, porém não preveniu o aumento da modulação simpática. As NOS parecem exercer funções opostas sobre o sistema nervoso autônomo e, bioquimicamente, enquanto as cNOS contribuem à manutenção da atividade da PON1 em ratas OVX, a iNOS mantém os níveis de NO nas ratas OVX+E. Após 2 horas de LPS, as ratas responderam com manutenção da PAM, taquicardia, maior VPS, e SBR reduzida. O pré-tratamento com L-NAME fez com que as ratas dos 3 grupos apresentassem queda da PAM após 2 horas de administração do LPS, com redução do LF da VPS e taquicardia. As OVX+E apresentam aumento da PON1 após L-NAME-LPS, em comparação com as OVX. De modo geral, a SMT fez com que as fêmeas dos 3 grupos respondessem igualmente a 2 horas de endotoxemia, com maior LF da VPS, taquicardia, aumento do LFnu da VFC, da razão LF/HF, e redução da SBR. Os 3 grupos também apresentaram aumento da TRAP ao LPS quando pré-tratados com SMT, enquanto as OVX+E apresentaram redução do LOOH. As SHAM apresentaram menores níveis de NO após o LPS quando pré-tratadas com L-NAME ou SMT, em comparação com o pré-tratamento com salina. Os dados de inibição das vias constitutiva e induzível da NOS na endotoxemia sugerem que as cNOS seriam responsáveis pela proteção contra a hipotensão, enquanto a iNOS, seria responsável pela inibição simpática e pelo consumo das reservas antioxidantes das fêmeas na endotoxemia, independente dos hormônios ovarianos. Mais estudos mostram-se necessários ao entendimento das relações entre a atividade da PON1, as NOS e os níveis de estradiol, em estados fisiológicos e patológicos.Cardiovascular function displays sex-related differences. Cardiac autonomic modulation responds to ovarian hormone levels, and estrogen increases nitric oxide (NO) bioavailability. Considering gender differences in pathological processes, females have a minor susceptibility to sepsis and a higher survival rate. However, few studies have evaluated the importance of estrogen in females in cardiovascular, autonomic and oxidative parameters before and at the beginning of endotoxemia. Thus, this study aimed to investigate those parameters in young adult rats not anesthetized under endotoxemia induced by lipopolysaccharide (LPS). In parallel, the constitutive and inducible pathways of nitric oxide synthase were also evaluated, cNOS and iNOS, respectively. The cardiovascular responses were evaluated in females in estrus (SHAM), compared to ovariectomized (OVX) or OVX treated with estradiol (OVX + E). The spectral analysis of the variability of systolic pressure (VPS) and heart rate variability (HRV), as well as the analysis of the spontaneous baroreflex were performed. Nitric oxide (NO) levels, total antioxidant capacity (TRAP), lipid hydroperoxides (LOOH) and paraoxonase 1 (PON1) activity were measured and compared, from the plasma of the experimental animals pretreated with L-NG-Nitroarginine methyl ester (L-NAME), S-Methylisothiourea (SMT) or saline. For this, Wistar rats (220 to 270g), 8 weeks after ovariectomy, with or without treatment with estradiol 1 mg / kg / day, or false OVX (SHAM) were submitted to the catheterization of the femoral artery and vein and, after 24 hours, their cardiovascular parameters were evaluated before and after the injection of LPS (5 mg / kg, IV) preceded by an injection of saline (0.9%), or L-NAME (10mg / kg), or SMT (3 mg / kg). 2 hours after LPS, plasma samples were collected for measurement of nitrite levels LOOH, TRAP and PON1 activity. At baseline, the OVX caused reduction of baroreflex sensitivity (BRS), along with increases in VPS and in low-frequency component in the spectral analysis (LF). Treatment with estradiol did not prevent the effects of OVX on the VPS, promoted little improvement on BRS, and caused greater heart rate (HR) in OVX + E animals. After 2 hours of pressure record, the rats that received saline had a decrease on BRS. Both constitutive and inducible pathways have shown to be important in blood pressure control of females from the three groups, after 2 hours. The L-NAME promoted an increase in mean arterial pressure (MAP) and reduction of LF of VPS, being the increased smaller in OVX, which also showed a reduction of PON1 activity. The decreased activity of PON1 by L-NAME was prevented in OVX + E. The SMT promoted increased PAM and LF of VPS in the three experimental groups and the OVX + E had lower levels of NO when compared with OVX. From a physiological point of view, estradiol appears to be important for cardiovascular maintenance of female rats, though did not prevent the increase of sympathetic modulation. The NOS seem to have opposite functions on the autonomic nervous system and, biochemically, while cNOS contribute to maintaining the activity of PON1 in OVX rats, iNOS maintains levels of NO in rats OVX + E. The rats responded after 2 hours of LPS with maintenance of MAP, tachycardia, increased VPS and reduced SBR. Pretreatment with L-NAME caused the rats of the three groups to present a fall in MAP after two hours of LPS administration, reducing the LF of VPS and tachycardia. OVX + E show increased PON1 after L-NAME-LPS compared to the OVX. In general, the SMT made females of the three groups to respond equally to 2 hours of endotoxemia, with greater LF of VPS, tachycardia, increased LFnu of HRV, the LF / HF ratio, and reduction of BRS. The three groups also showed increased TRAP to LPS when pretreated with SMT while OVX + E showed reduction in LOOH. The SHAM showed lower levels of NO after LPS when pretreated with L-NAME or SMT, when compared to pretreatment with saline. The data of inhibition of constitutive and inducible pathways of NOS in endotoxemia suggest that cNOS would be responsible for protection against hypotension, whereas iNOS, would be responsible for sympathetic inhibition and consumption of antioxidant reserves of females in endotoxemia, independent of the ovarian hormones. More studies are necessary for the understanding of the relationship between the activity of PON1, NOS and estradiol levels, at physiological and pathological states. As well as it is necessary to clarify the factor, regardless of the ovarian hormones, that predominates in cardiovascular protection of females in endotoxemia