Alterações da motilidade gástrica na diabetes mellitus tipo II : o efeito dos agonistas do recetor do glucagon-like peptide I (GLP-IRA)

Palavras-chave: Diabetes mellitus do tipo 2,Peptídeo 1 semelhante ao glucagon,Tracto gastrointestinal,Motilidade gastrointestinal,Óxido nítrico,Receptor do peptídeo semelhante ao glucagon 1,Liraglutida

O glucagon-like peptide I (GLP-1) corresponde a um dos principais, e mais recentes, alvos terapêuticos para o tratamento da Diabetes Mellitus tipo II, pois desempenha várias funções metabólicas benéficas para o tratamento desta patologia, tais como, a potenciação da secreção de insulina induzida pela entrada de nutrientes no organismo (“efeito incretina”), a estimulação da biossíntese de insulina, a inibição da secreção de glucagina e a melhoria da função das células beta-pancreáticas. O GLP-1 é também caraterizado por promover cardioproteção, induzir a saciedade, inibir o esvaziamento gástrico e a secreção ácida gástrica, e ainda, inibir a motilidade gastrintestinal através da ativação de recetores (GLP-1R) presentes em neurónios entéricos e por via da libertação de óxido nítrico. Têm sido desenvolvidos novos fármacos agonistas do recetor do GLP-1 (GLP-1RA) que mimetizam os efeitos do agonista endógeno e que são resistentes à degradação enzimática pela DPP-IV. Os GLP-1RA também têm sido aplicados na terapêutica da obesidade devido ao efeito significativo desta classe farmacológica na inibição do apetite e consequente perda de peso. O objetivo deste projeto consistiu no estudo do efeito dos GLP-1RA, GLP-1 e Liraglutido, sobre a motilidade gástrica e de que forma esta está alterada na presença da diabetes tipo II. Para esse fim, foram usadas tiras de fundo de estômago isolado de ratos Wistar (grupo controlo) e Goto-Kakizaki (rato GK, modelo animal diabético do tipo II não obeso), com dezasseis semanas de idade, para a realização de estudos funcionais de registo da contração isométrica de curvas cumulativas concentração-resposta (CR) dos GLP-1RA (0,05 nM - 111,1 nM) após pré-contração com carbacol 5 μM. Ambos os GLP-1RA induziram contração tónica, não colinérgica e dependente da concentração, sendo que o GLP-1 foi mais eficaz na indução da contração de fundo gástrico isolado de rato GK comparativamente ao rato Wistar, enquanto os dois GLP-1RA foram equivalentes no rato Wistar. Por outro lado, o Liraglutido foi o mais potente nos animais controlo, sendo que ambos os GLP-1RA foram equipotentes nos animais diabéticos. Comparando ambos os modelos animais, o GLP-1 foi mais eficaz em rato diabético (comparado com rato Wistar). Este aumento de eficácia da resposta contrátil ao agonista endógeno pode relacionar-se com a tendência para o aumento da expressão do GLP-1R observada por Western Blotting em lisados de fundo de estômago isolado de rato GK. O aumento da expressão do recetor pode ser promovido pela patologia como mecanismo compensatório, uma vez que foi comprovada anteriormente por outro grupo de investigadores a diminuição dos níveis plasmáticos e pós-prandiais de GLP-1 em rato GK (comparado com o rato Wistar). Para a caracterização farmacológica da resposta contrátil aos GLP-1RA, realizaram-se segundas curvas CR ao GLP-1 em tiras de estômago de ratos Wistar, na presença e na ausência de 300 nM de Exendin-3 (antagonista seletivo do recetor do GLP-1) e curvas cumulativas CR ao Liraglutido na presença e na ausência de 250 M de NG-nitro-L-arginina (L-NNA, inibidor não seletivo da sintase do óxido nítrico), ambos adicionados ao banho de órgãos trinta minutos antes da execução das curvas. Na presença do antagonista Exendin-3, foi observada uma redução estatisticamente significativa (p <0,05) de 55% do efeito máximo de contração induzida pelo GLP-1, sem alteração da potência, concluindo-se que a resposta contrátil aos GLP-1RA é mediada parcialmente pelo seu recetor específico. Na presença do inibidor L-NNA, não foram observadas alterações estatisticamente significativas na resposta contrátil ao Liraglutido, e portanto, esta não parece ser dependente da sintase do óxido nítrico. Procurando compreender melhor o observável efeito contráctil dos GLP-1RA na nossa preparação, procedeu-se à avaliação do efeito do Liraglutido no relaxamento induzido por um dador de óxido nítrico, o nitroprussiato de sódio e pela noradrenalina, em tiras de fundo de estômago isoladas a partir de ratos Wistar e ratos GK tratados com o fármaco. Para tal, animais com catorze semanas de idade foram divididos em quatro grupos: ratos Wistar e ratos GK administrados com Liraglutido (200 μg/kg s.c.), duas vezes por dia e durante catorze dias; paralelamente ratos Wistar e ratos GK foram administrados com soro fisiológico NaCl 0,9% (grupo controlo). Foram realizadas medições diárias do peso corporal e a ingestão calórica foi avaliada semanalmente. Os parâmetros bioquímicos, glicemia em jejum (de seis horas), triglicerídeos e colesterol total, e a sensibilidade periférica à insulina foram avaliados no primeiro e no último dia de tratamento com Liraglutido. Após o tratamento e sacrifício dos animais, foram realizadas curvas cumulativas CR de relaxamento isométrico ao SNP e à NA (0,01 μM - 631 μM) em tiras de fundo de estômago isolado de ratos Wistar e GK tratados e não tratados com Liraglutido e pré-contraídas com carbacol 5 μM. Comprovámos que este GLP-1RA induziu melhorias no perfil glicémico e lipídico e na sensibilidade periférica à insulina nos animais diabéticos sujeitos ao fármaco, e também, redução da ingestão calórica e perda de peso nos ratos tratados. Portanto, estes resultados são bons indicadores dos efeitos benéficos dos GLP-1RA para o tratamento da diabetes tipo II e da obesidade. Quanto à resposta contrátil do órgão isolado, uma diminuição no relaxamento induzido pelo SNP foi observada em ratos Wistar e GK tratados com Liraglutido (este efeito foi mais acentuado nos animais controlo). A perda de eficácia do efeito do SNP com o tratamento pode resultar de um possível efeito do Liraglutido na diminuição da libertação ou na degradação do óxido nítrico, sendo que um efeito direto do GLP-1RA sobre a síntese deste neurotransmissor é improvável, uma vez que não foram observadas alterações significativas na expressão da nNOS e da p-nNOS em lisados de fundo gástrico isolado de ratos controlo e diabéticos, tratados e não tratados com Liraglutido. Além disso, é possível que os GLP-1RA atuem por via da ativação da eNOS, em detrimento da nNOS. Deste modo, a redução da expressão do GLP-1R, como foi demonstrada em ratos Wistar e GK tratados com Liraglutido, pode resultar numa redução da ativação da eNOS, o que por sua vez, resultaria numa diminuição da síntese e da libertação de óxido nítrico e na consequente inibição do relaxamento do músculo liso gástrico. De fato observou-se imunomarcação do GLP-1R em células endoteliais de vasos sanguíneos co-localizados no plexo nervoso deste órgão. Contudo, há que salientar que não foram observadas alterações significativas na curva CR ao Liraglutido na presença de L-NNA, um inibidor não seletivo da NOS. Sobre a redução da expressão do GLP-1R em fundo gástrico isolado de ratos tratados com Liraglutido, esta pode ser consequência de uma possível internalização do GLP1-1R induzida por uma estimulação prolongada por parte do GLP-1RA. Além disso, também é possível que a perda de peso e a inibição do apetite observada nos ratos tratados com Liraglutido resulte num aumento da secreção de GLP-1 e consequente diminuição da expressão de GLP-1R (mecanismo de feedback negativo). O efeito do SNP é equipotente em ratos Wistar tratados e não tratados com Liraglutido, no entanto, foi observada perda de potência do efeito relaxante do SNP em animais diabéticos tratados com o GLP-1RA, sendo que esta pode ser explicada pela perda de neurónios nitrérgicos, como consequência da diabetes tipo II, e deste modo, diminui o relaxamento por diminuição da síntese e libertação de óxido nítrico endógeno. De facto no nosso estudo observou-se uma tendência para diminuição da expressão da nNOS e/ou p-nNOS no rato GK, relativamente ao rato Wistar. No caso da noradrenalina, foi observada uma perda significativa de potência relativamente à situação controlo, determinada quer pela patologia, quer pelo tratamento. Sendo que a perda de potência da noradrenalina com o tratamento pode relacionar-se com a sub-regulação da expressão do GLP-1R observada nos ratos tratados com Liraglutido, o que por sua vez, pode resultar numa redução da ativação de vias nervosas adrenérgicas. Enquanto a perda de potência da noradrenalina com a patologia pode ser explicada por uma possível sub-regulação da expressão de recetores beta-adrenérgicos em fundo gástrico isolado de rato diabético. Em ambos os casos, a ação da NA estaria diminuída, assim como, o relaxamento induzido por esta. Por fim, a imunomarcação do GLP-1R foi detetada nas células parietais das glândulas gástricas, nas células musculares lisas, nas células ganglionares do plexo nervoso e nas células endoteliais dos vasos sanguíneos, em fundo gástrico isolado de rato. Finalmente, a realização de novos estudos é necessária para compreender melhor a real contribuição do óxido nítrico no mecanismo de ação subjacente ao efeito dos GLP1-RA sobre a motilidade gástrica. E além disso, o uso de animais diabéticos com uma idade mais avançada, ou até mesmo o uso de um outro modelo animal de diabetes tipo II, poderia ajudar a entender melhor as alterações promovidas pela patologia na motilidade gástrica.

Área científica: Ciências Médicas e da Saúde