Disfunção cardíaca na sepse: o envolvimento dos discos intercalares

Abstract

A sepse é uma condição grave e definida como uma síndrome que ameaça a vida, na qual ocorre disfunção de órgãos ocasionada pela resposta imune desregulada do hospedeiro frente a uma infecção. A disfunção cardiovascular é a principal disfunção decorrente da sepse e o óxido nítrico (NO) tem papel relevante nela. Apesar da sepse e sua fisiopatologia serem temas amplamente abordados na literatura, ainda não há uma terapia específica disponível. Faz-se então urgente a busca pelo entendimento integral da sua fisiopatologia, bem como por novos alvos terapêuticos. Um aspecto ainda pouco conhecido se refere às causas da disfunção cardíaca. Os discos intercalares, estruturas que conectam os miócitos, tem papel fundamental na transmissão elétrica e iônica cardíaca e permite que o coração funcione como um sincício. O presente estudo busca averiguar o envolvimento dos discos intercalares e do NO na disfunção cardíaca da sepse. Utilizou-se o modelo de cirurgia de ligadura e perfuração do ceco (CLP) para a indução da sepse em ratos fêmeas. Coração e sangue foram coletados em 6, 12 e 24 horas após a cirurgia. O tecido cardíaco foi coletado para ensaios de imunomarcação para a proteína N-caderina, importante elemento estrutural dos discos intercalares e para averiguação dos níveis de S-nitrosilação. No sangue foram feitas dosagens de marcadores de danos de órgãos e níveis de nitrito+nitrato. A imunomarcação para N-caderina já foi vista 6 horas após a sepse, mas atingiu o máximo 12 horas, mostrando uma tendência de retorno ao normal 24 horas após a cirurgia. A marcação da S-nitrosilação aumentou nos corações sépticos, com máximo em 12 horas. Para avaliar diretamente o papel do NO na desestruturação da marcação da N-caderina animais normais (não-sépticos) foram tratados com um doador de NO, o S-nitroso-Nacetilpenicilamina (SNAP) e o coração foi coletado 6 horas após. Adicionalmente, para avaliar o potencial resgate da morfologia dos discos intercalares, outro grupo de animais normais foram tratados com o agente desnitrosilante, 5,5-ditio-bis-(2-ácido nitrobenzoico; (DTNB) 3 horas após a administração de SNAP. O tratamento com SNAP desestruturou a imunomarcação para N-caderina dilatando a estrutura dos discos intercalares. O tratamento com DTNB reverteu parcialmente o efeito do SNAP. Como conclusão, nossos resultados sugerem que o papel da Ncaderina nos mecanismos que envolvem a fisiopatologia da sepse parece ser precoce e mais correlacionado com a morbidade do que com a mortalidade desta síndrome. O fato de a sepse alterar a imunomarcação de N-caderina e este efeito ser reproduzido em animais tratados com um doador de NO permite a especulação de que esta desestruturação dos discos seja elemento importante para a disfunção cardíaca e torna os discos alvos interessantes para eventuais novas abordagens para a sepse.

Abstract: Sepsis is a serious condition, defined as a life-threatening syndrome, in which organ dysfunction occurs due to the host dysregulated immune response to an infection. Cardiovascular dysfunction is the main dysfunction resulting from sepsis and nitric oxide (NO) has a relevant role in it. Although sepsis and its pathophysiology are widely studied in the literature, there is still no specific therapy available. It is therefore urgent to seek a better understanding of its pathophysiology, as well as new therapeutic targets. A relatively unknown aspect refers to the mechanism of cardiac dysfunction. Intercalated discs, structures that connect the myocytes, play a fundamental role in cardiac electrical and ionic transmission to allow the heart to function as a syncytium. The present study seeks to investigate the involvement of intercalated discs and nitric oxide (NO) in cardiac dysfunction in sepsis. The cecum ligation and perforation (CLP) model was used to induce sepsis in female rats. Heart and blood were collected at 6, 12 and 24 hours after surgery. Cardiac tissue was collected for immunostaining assay for the protein N-cadherin, an important structural element of the intercalated discs and for the investigation of S-nitrosylation levels. In the blood, organ damage markers and nitrite + nitrate levels were measured. Immunostaining for N-cadherin was already seen 6 hours after sepsis, but reached a maximum of 12 hours, showing a tendency to return to normal 24 hours after surgery. S-nitrosylation marked increased in septic hearts, with a maximum of 12 hours. To directly assess the role of NO in the disruption of N-cadherin labeling, normal (non-septic) animals were treated with a NO donor, S-nitroso-N-acetylpenicillamine (SNAP) and the heart was collected 6 hours later. In addition, to assess the potential rescue of the intercalated disc morphology, another group of normal animals was treated with the denitrosylating agent, 5,5- dithio-bis- (2-nitrobenzoic acid; DTNB) 3 hours after SNAP administration. Treatment with SNAP disrupted the immunostaining for N-cadherin by dilating the structure of the intercalated discs, and treatment with DTNB partially reversed the effect of SNAP. In conclusion, our results suggest that the role of N-cadherin in the mechanisms involving the pathophysiology of sepsis seems to be early and more correlated with morbidity than with the mortality of this syndrome. The fact that sepsis alters the immunostaining of N-cadherin and this effect is reproduced in animals treated with a NO donor allows to suggest that disruption of intercalated discs is an important element for cardiac dysfunction and makes the discs interesting targets for possible new approaches to sepsis.