Cardioprotector effects of isoflavone and estradiol in ovariectomized rats as a model of menopause

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1 EFEITOS DA ISOFLAVONA E ESTRADIOL SOBRE O PERFIL LIPÍDICO (CADIOPROTETOR) EM RATAS OOFORECTOMIZADAS COMO MODELO DE MENOPAUSA MARQUES, Dayan A. 1 ; SOARES, Simone Seligmenn 1 ; MEDEIROS, Francisco das Chagas 2, MEDEIROS, Maria Angelina da Silva 1 Curso de Ciências Farmacêuticas UNIFOR 1, Universidade Federal do Ceará UFC Departamento de Saúde Materno Infantil 2 Cardioprotector effects of isoflavone and estradiol in ovariectomized rats as a model of menopause Abstract The purpose of this study was to compare the effects of estradiol and isoflavone on total serum cholesterol, LDL and HDL cholesterol in the ovariectomized rat model of menopause. Body weight gain and uterine wet weight were also determined. Wistar female rats, 2g of body weight were treated orally with isoflavone, 4µg/Kg/day or subcutaneously with vehicle (soybean oil) or estradiol, 4µg/Kg/day. In the ovariectomized group the median uterine wet weight was significantly lower than the intact control. The treatment with estradiol reverted this fall in uterine weight suggesting an efficient model and treatment. The body weight gain in the ovariectomized group treated with vehicle was significantly greater than the intact control group (data not shown). The increased body weight induced by ovariectomy was prevented by replacement of estradiol in contrast with the isoflavone treatment. The ovariectomized group exhibited a total cholesterol level greater than that of intact control while the treatment with estradiol either isoflavone reduced significantly the serum cholesterol as compared to ovariectomized group treated with vehicle. A significant decreased in the level of LDL cholesterol in the groups treated with either isoflavone or estradiol was observed. These results demonstrated that the use of isoflavone as well as estrogen has a benefic effect on the cardio protection levels of cholesterol. Introdução A menopausa é caracterizada pela suspensão irreversível da função ovariana, com o declínio da secreção estrogênica (YEUNG, 21, CASTELLI, 1998). Do ponto de vista bioquímico, a menopausa caracteriza-se por uma elevação de FSH (hormônio folículo estimulante) acima de mu/ml e estradiol abaixo de 4pg/ml. Outras reduções hormonais ocorrem nos estrógenos mais fracos como estrona e estriol, assim como nos andrógenos ovarianos, testosterona e androstenediona. A menopausa apresenta mudanças neuropsicológicas, no perfil lipídico, em particular, aumento das lipoproteínas de baixa densidade (c-ldl), redução das lipoproteínas de alta densidade (c-hdl), aumento da pressão arterial, atrofia da mama, do endométrio, do epitélio vaginal e aumento da atividade osteoclástica (WONG, 1998). As alterações lipídicas são responsáveis pelos eventos cardiovasculares, principalmente, pela doença coronariana, uma das principais causas de morte em mulheres na pós-menopausa. A terapia de reposição estrogênica tem um efeito cardio e osteoprotetor. Entre as principais vantagens dos estrogênios estão o efeito vasodilatador e as propriedades hipolipemiantes. A terapia de reposição estrogênica é indicada com o objetivo de tratar e/ou prevenir as manifestações do climatério, a osteoporose e para reduzir os riscos cardiovasculares. As mulheres beneficiadas seriam aquelas com sintomas vasomotores, genito-urinárias e aquelas que apresentam um risco elevado de osteoporose e enfermidade cardiovascular. A terapia de reposição estrogênica diminui o risco de enfermidade cardiovascular por fatores, como melhora no perfil lipídico (reduzir os níveis circulantes de c-ldl e aumentar a concentração plasmática de c-hdl) modulação do funcionamento endotelial, síntese de prostaciclinas e óxido nítrico e diminuição da agregação plaquetária e do fibrinogênio. Outras opções alternativas aos estrógenos tem sido as isoflavonas genericamente conhecidas como fitoestrógenos. Sua molécula tem uma estrutura semelhante ao 17-beta-estradiol e é capaz de atuar sobre os receptores estrogênicos simulando algumas das propriedades dos hormônios femininos, incluindo a prevenção da

2 osteoporose e efeitos protetores cardiovasculares sobre o perfil lipídico. Estudos sustentam que o consumo de soja permite a redução do colesterol total, do c-ldl e dos triglicerídeos. Todavia os mecanismos responsáveis por esses eventos ainda não foram elucidados, existindo, portanto varias hipóteses. Uma dessas, propõe que os fitoestrógenos estimulam a secreção de sais biliares e em conseqüência aumentam a taxa de excreção do colesterol. Outra afirma que tais moléculas elevam as concentrações de tiroxina livre, gerando um leve hipertireoidismo. Já outros autores propõem que os análogos vegetais favorecem o metabolismo de LDL e VLDL (lipoprteína de muito baixa densidade) nos hepatócitos. Com relação aos efeitos benéficos sobre a aterogênese, acredita-se que uma dieta rica em isoflavonas torna as c-ldl(s) resistentes a peroxidação, tornando o consumo de soja um fator protetor contra a aterosclerose, por esses fatores acima na matriz subendotelial. Sobre os efeitos vasculares, estudos têm demonstrado que esses análogos estrogênicos atuam como bloqueadores dos canais lentos de cálcio produzindo uma vasodilatação arterial. Ratas submetidas a ooforectomia bilateral constituem um modelo animal para o estudo das alterações pós-menopáusicas como perda óssea e muitas mudanças do perfil lipídico. Este estudo tem por objetivo avaliar os efeitos farmacológicos de estrógenos e isoflavonas sobre alguns parâmetros bioquímicos em um modelo de menopausa experimental. Materiais e métodos Ratas Wistar (2g) foram obtidas do biotério do Centro de Ciências da Saúde da Universidade de Fortaleza (UNIFOR) e alojadas em gaiolas contendo seis animais, mantidos com água e ração ad libitum, aclimatadas com ciclos naturais dia/noite. Os animais foram submetidos a ooforectomia bilateral realizada sob anestesia geral por hidrato de cloral (1% p/v, em água destilada),,1ml/3g, via intramuscular. Os animais foram divididos em quatro grupos de seis animais e denominados de acordo com o protocolo seguido: grupo controle (menopausa) que recebeu injeções diárias por via subcutânea de veiculo (óleo de girassol); grupo estrogênico que recebeu 17-β-estradiol (4µg/Kg/dia) por via subcutânea; grupo que recebeu isoflavona (4µg/Kg/dia) por via oral e grupo controle intacto. Os animais foram sacrificados após oito semanas de tratamento. Em todos os experimentos, 24 horas após a aplicação da ultima dose da droga, os animais foram anestesiados com hidrato de cloral (1% p/v, em água destilada), amostras de sangue heparinizado foram colhidas para a determinação dos parâmetros bioquímicos e o útero foi removido para avaliação do efeito estrogênico. Resultados e discussão Para demonstrar que a ooforectomia foi realmente eficaz como modelo de menopausa e que a reposição estrogênica reverteu o peso uterino, os pesos uterinos relativos foram avaliados. No grupo ooforectomizado (menopausa) o peso uterino foi significativamente menor que o controle intacto. O tratamento com 17-β-estradiol (4µg/Kg/dia) em ratas ooforectomizadas, a média dos pesos uterinos foi maior que a média dos pesos dos úteros das ratas ooforectomizadas (Figura 1). O ganho de peso do grupo ooforectomizado (menopausa) tratado com veículo foi significativamente maior que o grupo controle intacto (dados não mostrados). O aumento do peso induzido pela ooforectomia foi prevenido pelo tratamento com 17-β-estradiol (4µg/Kg/dia), enquanto o tratamento com isoflavana (4µg/Kg/dia) não preveniu de forma significante esse efeito (Figura 2). O colesterol sérico total no grupo ooforectomizado tratado com o veículo foi maior quando comparado com o grupo controle intacto. Ratas tratadas com estradiol e isoflavona o colesterol sérico total foi reduzido quando comparado com grupo ooforectomizado tratado com o veículo. No entanto no grupo tratado com estradiol a diferença não foi tão marcante quando comparado com o grupo controle intacto (Figura 3). O colesterol HDL no grupo ooforectomizado tratado com o veículo foi menor quando comparado com o grupo de ratas tratadas com estradiol e isoflavona. Porém no grupo tratado com estradiol a diferença não foi tão marcante quando comparado com o grupo que recebeu isoflavona (Figura 4). O colesterol LDL no grupo ooforectomizado que recebeu o veículo foi significativamente maior quando comparado com o grupo de ratas tratadas com estradiol e isoflavona (Figura ). Em anos recentes, a comunidade científica tem voltado sua atenção a uma serie de compostos conhecidos em conjunto como fitoestrógenos. Tais moléculas têm uma estrutura

3 semelhante ao composto 17-β-estradiol, e atuam sobre receptores estrogênicos, simulando sua ação em alguns tecidos, como osso e vasos sanguíneos (atividade agonista) ou atuando como antagonista em outros como útero e glândula mamária (MORITO, 21). É devido a sua capacidade estimulante sobre receptores estrogênicos que tem sido sugerido sua possível utilidade clínica na prevenção dos sintomas próprios da menopausa (Morito K, 21). O recente interesse despertado pelo tema tem motivado investigações adicionais, sobre outros benefícios destas substancias, como por exemplo, no perfil lipídico (WONG, 1998). Na mulher pós-menopáusica alterações bioquímicas importantes são encontradas como, redução das concentrações plasmáticas de colesterol HDL e um aumento dos níveis de colesterol LDL (MATTHEWS, 1994). Na mulher na menopausa quando comparada com a mulher na pré-menopausa existe altos níveis de colesterol (DALLONGEVILLE, 199). Esses achados sugerem que a menopausa exerce um efeito negativo no risco cardiovascular. Os resultados do presente estudo indicam que os fitoestrógenos apresentam efeitos positivos no perfil lipídico de ratas ooforectomizadas. Esses resultados foram semelhantes aos obtidos com ratas ooforectomizadas tratadas com 17 β- estradiol. A redução dos níveis de colesterol em ratas, pelas isoflavonas tem sido atribuído a um aumento da taxa de excreção de ácidos biliares (WONG, 1998). Outros autores acreditam que a redução dos níveis de colesterol sérico em ratas ooforectomizadas ocorra como resultado da redução da absorção do colesterol, atribuída a atividade estrogênica. Esta claro que um fator protetor para a enfermidade vascular nas mulheres são os hormônios sexuais, entre eles os estrógenos. Uma outra opção terapêutica são as isoflavonas que ao atuarem sobre os receptores estrogênicos simulam algumas das propriedades dos hormônios femininos, incluindo a prevenção da osteoporose e efeitos protetores cardiovasculares sobre o perfil lipídico. Figura 1 - pesos uterinos relativos nos vários grupos testados. Grama % a b Média ± EPM dos pesos uterino das ratas ooforectomizadas, intacatas e tratadas com 17- beta-estradiol. Figura 2 Aumento percentual do peso dos animais nos vários grupos testados Percentagem Controle Média ± EPM dos pesos uterino das ratas ooforectomizadas, intacatas e tratadas com 17 beta-estradiol. d

4 Figura 3 Níveis plasmáticos de colesterol total em ratas ooforectomizadas controle ou tratadas com isoflavona ou estradiol comparadas a controle intacto. ooforectomizada. Figura Níveis plasmáticos de colesterol LDL em ratas ooforectomizadas controle ou tratadas com isoflavona ou estradiol comparadas a controle intacto Média ± EPM das determinações bioquímicas do colesterol total das ratas intactas, tratadas com 17-beta-estradiol ou isoflavona e controle ooforectomizadas. Média ± EPM das determinações bioquímicas do colesterol LDL das ratas intactas, tratadas com 17- beta-estradiol ou com isoflavona e ooforectomizadas. Figura 4 Níveis plasmáticos de colesterol HDL em ratas ooforectomizadas controle ou tratadas com isoflavona ou estradiol comparadas a controle intacto. 2 1 Média ± EPM das determinações bioquímicas do colesterol HDL das ratas intactas, tratadas com 17-beta-estradiol ou isoflavona e controle Referências bibliográficas B. M. Collins; J. A. Mclachlan; S. F. Arnold The estrogenic and antiestrogenic activities of phytochemicals with the human estrogen receptor expressed in yeast. Steroids. 1997, 62, W. P. Castelli Cardiovascular disease in women. Am J Obstet Gynecol. 1988, 8, 2 6. M. J. Yeung; S. C. Shirley; W. C. Kung Annie High dietary intake is associated with higher bone mineral density in posmenopausal but not premenopausal women. J Clin Endocrinol Metab. 21, 86, K. Morito; T Hirose; J. Kinjo; T. Hirakawa; M. Okawa; T. Hohara; S. Ogawa; S. Inue; M. Muramatsu; Y. Masamunr Interaction of phytoestrogens with estrogen receptors alpha and beta. Biol Pharm Bull. 21, 24, K. A. Matthews; R. R. Wing; L. H. Kuller et al. Influence of the perimenopause on cardiovascular risk factors and symptoms of middle-aged healthy women. Arch Intern Med. 1994, 4, J. Dallongeville; N. Marecaux; D. Isorez et al. Multiple coronary heart disease risk factors

5 are associated with menopause and influenced by substitutive hormonal therapy in a cohort of French women. Atherosclerosis. 199, 118, W. W. Wong; E. O. Smith; J. E. Stuff et al. Cholesterol-lowering effect of soy protein in normocholesterolemic and hypercholesterolemic men. Am J Clin Nutr (Suppl). 1998, 68, 138S S. T. Clarkson; M Anthony; T. M. Morgan Inhibition of postmenopausal atherosclerosis progression: a comparison of the effects of conjugated equine estrogens and soy phytoestrogens. J Clin Endocrinol Metab. 21, 86, S. M. Potter; J. A. Baum; H. Teng et al. Soy protein and isoflavones: their effects on blood lipids and bone density in postmenopausal women. Am J Clin Nutr (Suppl). 1998, 68, 137S S. M. D. Scheiber; R. W. Rebar Isoflavones and postmenopausal bone health: a viable alternative to estrogen therapy? Menopause. 1999, 6, Agradecimentos Agradecimentos a FUNCAP (Fundação Cearense de Apoio a Pesquisa) e a Fundação Edson Queiroz, Universidade de Fortaleza.