Mechanisms involved in vascular remodeling promoted by treatment with omeprazole

Existe uma relação entre o uso abrangente de inibidores da bomba de prótons (IBPs), como o omeprazol, e o aumento de risco cardiovascular. Essa relação está associada ao efeito dos IBPs de interferir na síntese e biodisponibilidade do óxido nítrico (NO), um fator importante na homeostase vascular. Também foi evidenciado que o omeprazol causa disfunção endotelial junto a um desequilíbrio redox em aortas, mediado pela ativação da enzima xantina oxidoredutase (XOR), responsável pelo catabolismo das purinas e geração de espécies reativas de oxigênio (ERO). As ERO decorrentes da atividade da XOR, podem aumentar a expressão e a atividade de metaloproteinases de matriz (MMPs), principalmente a MMP-2, que são promotoras de remodelamento tecidual. Assim, nosso objetivo foi analisar se o omeprazol causa remodelamento vascular em aorta de ratos, frente ao seu efeito de aumento do estresse oxidativo via XOR promovendo ativação de MMPs. Foram utilizados ratos wistar com peso entre 180-200 g (n=40), separados em 4 grupos de tratamento onde cada animal foi tratado com 0,5 mL de solução das drogas nas seguintes especificações: o grupo Controle (C) foi tratado com solução veículo tween 2% (vol./vol.) 1 vez ao dia por gavagem, o grupo Alopurinol (A) recebeu uma solução deste inibidor de XOR por gavagem (50 mg/kg/dia), o grupo Omeprazol (O) que recebeu uma solução de omeprazol diluída em tween 2% por via intraperitoneal (10 mg/kg/dia) e por fim, o grupo Omeprazol+Alopurinol (O+A) que recebeu as duas drogas concomitantemente. O protocolo experimental durou 4 semanas, durante as quais foram realizadas aferições da pressão arterial sistólica por pletismografia de cauda. Ao fim do tratamento, os animais foram submetidos à eutanásia, onde foi aferido o pH do lavado gástrico e foi coletada a aorta torácica para a análise de reatividade vascular, análise bioquímica de ERO, a análise morfométrica, e ensaio de atividade de MMPs. Não houve variação de pressão arterial em nenhum dos grupos. O tratamento com alopurinol não alterou nenhum dos parâmetros analisados em relação ao grupo controle neste estudo. O pH gástrico aumentou nos grupos tratados com omeprazol. Na reatividade vascular, observamos que o omeprazol diminuiu o efeito máximo da resposta vasodilatadora dos anéis de aorta à acetilcolina, mas que o tratamento associado ao alopurinol (O+A) preveniu essa diminuição. Em relação ao pD2, foi constatado que o tratamento com omeprazol resulta na diminuição da potência da acetilcolina em causar relaxamento vascular, e que a associação do tratamento com alopurinol, não foi capaz de prevenir essa diminuição. O grupo O também apresentou aumento de espécies reativas de oxigênio no leito vascular, observados no ensaio DHE e o tratamento com alopurinol preveniu este efeito. No ensaio de atividade gelatinolítica in situ observamos um aumento da atividade de MMPs no grupo O, e o tratamento com alopurinol também preveniu esse efeito. Na análise morfométrica observamos que o grupo O apresentou aumento dos parâmetros de remodelamento vascular, denotando um remodelamento hipertrófico, que foi prevenido pela associação com alopurinol. Com base nos resultados, é possível concluir que o tratamento com omeprazol causou remodelamento em aortas de ratos, e que esse efeito ocorreu paralelamente a outros prejuízos, como a diminuição da função vascular avaliada pela resposta à acetilcolina, aumento de espécies reativas de oxigênio e aumento de atividade de MMPs. Como todos esses efeitos resultantes do uso do omeprazol foram prevenidos pela associação do tratamento com alopurinol, é viável inferir que a XOR participe da via pela qual o omeprazol causa efeitos deletérios sobre a vasculaturaThere is a relationship between the use of proton pump inhibitors (PPIs), such as omeprazole, and the increase of cardiovascular risk. This relation is associated with the effect of PPIs on nitric oxide synthesis and bioavailability, which is an important factor to vascular homeostasis. It also clear that omeprazole causes endothelial dysfunction by mechanisms involving xanthine oxidoreductase (XOR) mediated redox imbalance in aortas, which is responsible for purines catabolism, and generates reactive oxygen species (ROS). ROS derived from XOR activity, may increase matrix metalloproteinases expression and activity, mainly MMP-2 that are promoters of tissue remodeling. Thus, our aim was to analyze if omeprazole entails vascular remodeling in rat\'s aorta, with its effect of causing oxidative stress via XOR, promoting MMPs activation. Male rats weighing between 180-200g (n=40) were assigned to 4 groups with different treatments, where each animal was treated with 0.5 mL of drug solution, following the specification per group: Control group (C) was treated with the vehicle tween 2% (vol./vol.) 1 time a day by gavage; Allopurinol group (A) that received a solution of this XOR inhibitor by gavage (50mg/kg/day), Omeprazole group (O) which was treated by intraperitoneal route with a solution of omeprazole diluted at tween 2% (10 mg/kg/day) and at last, the Omeprazole+Allopurinol group (O+A), that received both drugs concomitantly. The experimental protocol lasted 4 weeks, during which, were performed systolic blood pressure measurements by tail cuff plethysmography. By the end of treatments, the animals were submitted to euthanasia, then the pH of the gastric washing was measured, and the thoracic aorta was collected to study vascular reactivity, biochemical analysis of ROS, morphometric analysis and MMPs activity assay. There was no blood pressure variation in any of the treatment groups. Treatment with allopurinol did not alter any of the parameters that were analyzed in the present study, in comparison to control group. Gastric washing pH increased in groups treated with omeprazole. In vascular reactivity, it was noticed that omeprazole decreased the maximum effect of the aortic ring\'s vasodilator response to acetylcholine, while the omeprazole treatment associated with allopurinol (O+A) prevented this decrease. Regarding to pD2, it was observed that omeprazole treatment results in decreased acetylcholine potency to cause vascular relaxation, and the association to allopurinol treatment was not capable of preventing this decrease. The O group also presented increased reactive oxygen species levels in the vascular bed, according to DHE assay, and the treatment with allopurinol prevented this effect. With respect to in situ gelatinolytic activity assay, we noticed an increase in MMPs activity in the O group, and the treatment with allopurinol prevented that. The morphometric analysis showed the O group with increased vascular remodeling parameters, denoting a hypertrophic remodeling, which was prevented by the association with allopurinol. Based on these results, is possible to conclude that the treatment with omeprazole caused aortic remodeling in rats, and combined to this effect, some other were observed, such as the vascular function impairment evaluated by the response to acetylcholine, the increase of ROS and increase in MMPs activity. As the effects of omeprazole treatment were prevented by the association of treatment with allopurinol, it is reasonable to infer that XOR participates of the pathway by which omeprazole exerts its deleterious effects on the vasculatur