Caracterização farmacológica da contracção intestinal induzida pela metformina

Palavras-chave: Metformina,Diarreia,Diabetes mellitus tipo 2 -- terapêutica

A metformina é um anti-hiperglicémico oral amplamente utilizado na terapêutica farmacológica da Diabetes Mellitus tipo 2. Esta biguanida diminui a libertação de glicose hepática e aumenta a sua captação nos tecidos periféricos (tecido adiposo e músculo esquelético). A diarreia é um dos sintomas gastrointestinais associados ao tratamento com metformina. Além disso, a diabetes tipo 2 é também responsável pela ocorrência destes sintomas per se. A diarreia diabética é, então, uma das consequências da neuropatia autonómica diabética que perturba o controlo e a função dos órgãos do tracto gastrointestinal, como o intestino. Contudo, a diarreia provocada pela metformina é independente da influência da doença. Neste sentido, para perceber os mecanismos farmacológicos associados à diarreia desencadeada pela metformina, pretendia-se caracterizar a resposta contráctil de segmentos de íleo de rato à metformina, através de estudos funcionais de contracção isométrica. Para tal, investigou-se a possível interferência do fármaco na componente neuronal, bem como nas componentes colinérgicas, nitrérgicas, histaminérgicas e serotoninérgicas. Para além disso, comparou-se o efeito contráctil da metformina no ileo isolado de ratos Wistar (controlo) com o observado no íleo isolado de ratos Goto-Kakizaki (GK), um modelo animal de Diabetes Mellitus tipo 2. As preparações biológicas de íleo foram colocadas em banhos de órgãos de 15 ml, ligadas a transdutores de força e mantidas a 37ºC, em solução fisiológica de Krebs-Henseleit arejada com carbogénio e sob a tensão basal de 29,4 mN. Inicialmente, os segmentos intestinais foram submetidos a acetilcolina exógena (100 μM) para obter directamente a contracção máxima do músculo liso do íleo e, desta forma, permitir a comparação dos resultados de experiências diferentes. Posteriormente, foram realizadas duas curvas não cumulativas frequência eléctrica-resposta e concentração-resposta à metformina (6-36 M). A primeira curva correspondeu à curva controlo onde a resposta contráctil do órgão à estimulação eléctrica de campo e/ou à metformina foi testada na ausência de qualquer composto, enquanto que na segunda curva, 15 minutos antes de cada estimulação/dose, foram adicionados os seguintes compostos: metformina (36 μM); hexametónio (300 μM), um antagonista dos receptores nicotínicos; tetrodotoxina (1 μM), uma neurotoxina bloqueadora dos canais de sódio sensíveis à voltagem; atropina (10 μM), antagonista não selectivo dos receptores muscarínicos; NG-nitro-L-arginina (250 μM), um inibidor da sintase do monóxido de azoto; mepiramina (1 μM), um antagonista/agonista inverso dos receptores histamínicos do tipo H1; metiotepina (1 μM), um antagonista não selectivo dos receptores 5-HT1, 5-HT2, 5-HT5, 5-HT6 e 5-HT7; SB 224289 (1 μM), um antagonista selectivo dos receptores 5-HT1B; ritanserina (1 μM), um antagonista não selectivo dos receptores 5-HT2; cetanserina (1 μM), um antagonista selectivo dos receptores 5-HT2A/2C; MDL 72222 (1 μM), um antagonista dos receptores 5-HT3; e reserpina (100 μM), um inibidor do transportador vesicular de monoaminas. Em todas as experiências foram utilizados segmentos controlo, aos quais se adicionaram apenas os solventes apropriados para cada composto. Relativamente às curvas frequência eléctrica-resposta, os segmentos foram sujeitos à estimulação eléctrica de campo a frequências crescentes de 1, 2, 4, 8 e 16 Hz (100 V de intensidade, 5 ms de largura do pulso) com o objectivo de activar intrinsecamente a componente nervosa do íleo. No entanto, nos estudos realizados em animais GK apenas foram efectuadas curvas concentração-resposta à metformina na ausência e na presença de ritanserina (1 μM). Paralelamente, foram executadas curvas concentração-resposta à 5-hidroxitriptamina (0,1-60 M) nos dois grupos de animais, controlo e diabéticos, na presença e na ausência de cetanserina (1 μM) ou ritanserina (1 μM). Para complementar o presente trabalho, foram realizados estudos histoquímicos e imunohistoquímicos com o intuito de determinar a micro-anatomia dos segmentos de íleo e a localização celular dos receptores serotoninérgicos dos subtipos 5-HT1B, 5-HT1D e 5-HT2A. A metformina, testada em concentrações terapêuticas (6-36 M), induziu contracções dependentes da concentração nos segmentos de íleo isolado de rato (Emáx of 12.20 ± 0.80 mN, n=48; pEC50 of 4.89 ± 0.03, n=47). A metformina (36 M) não alterou significativamente a resposta contráctil dos segmentos à estimulação eléctrica de campo, o que sugere um mecanismo de acção não neuronal. Estes resultados foram confirmados pela ausência de alterações na curva concentração-resposta da metformina na presença de hexametónio e tetrodotoxina, excluindo o envolvimento da componente nervosa autonómica colinérgica e não colinérgica. Para além disso, as curvas concentração-resposta da metformina não foram alteradas significativamente na presença de atropina ou de NG-nitro-L-arginina, excluindo o envolvimento de receptores muscarínicos ou a inibição da produção de monóxido de azoto. A mepiramina, um antagonista/agonista inverso dos receptores H1, alterou significativamente a contracção induzida pela metformina. Relativamente aos receptores serotoninérgicos, a cetanserina, o SB 224289 e o MDL 72222 não alteraram a contracção induzida pela metformina, o que sugere que os receptores 5-HT2A/2C, 5-HT1B e 5-HT3 não estão a mediar a resposta contráctil. Tanto a metiotepina como a ritanserina reduziram substancialmente a contracção intestinal induzida pela metformina, o que comprova o envolvimento de receptores serotoninérgicos presentes nas células das camadas de músculo liso, nomeadamente, os receptores 5-HT2B. Os efeitos da cetanserina e da ritanserina na curva concentração-resposta à metformina também foram observados em curvas concentração-resposta à 5-hidroxitriptamina. A acção pós-sináptica da 5-HT não pareceu alterada sob influência da doença, uma vez que o efeito da ritanserina em ratos GK foi semelhante ao observado em ratos Wistar. Contudo, no modelo animal diabético, a redução da resposta contráctil à metformina pela ritanserina apenas se revelou significativa na última dose da curva concentração-resposta. A reserpina alterou significativamente a contracção intestinal induzida pela metformina em ratos Wistar, sugerindo que o fármaco induz a libertação de 5-hidroxitriptamina a partir das células enterocromafins presentes na mucosa intestinal. Adicionalmente, os estudos imunohistoquímicos revelaram a presença de receptores 5-HT2A não nas camadas musculares mas nas células ganglionares do plexo mientérico, para além de perturbações morfológicas motivadas pela diabetes tipo 2 nos ratos GK. Em conclusão, os resultados obtidos permitem reforçar a relação entre a incidência de diarreia e a terapêutica com metformina, graças ao seu perfil farmacológico de contracção intestinal que é mediado principalmente por uma forte componente serotoninérgica.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais