Efeitos do ATP extracelular no fluxo iônico na membrana plasmática e no estado redox de células testiculares de ratos imaturos submetidos ou não ao modelo de hipotireoidismo congênito

Abstract

Os hormônios da tireoide (HT) são essenciais para o metabolismo, crescimento e desenvolvimento de diversos órgãos e tecidos, estando envolvidos na manutenção de todos os órgãos. Durante o hipotireoidismo congênito, a espermatogênese e a esteroidogênese testicular são afetadas, podendo levar à infertilidade. Muitas das respostas fisiológicas à estimulação hormonal dependem de uma integração contínua entre as diferentes vias de sinalização e, no sistema reprodutor masculino, além da regulação hormonal, evidências sugerem a participação de nucleotídeos de adenina extracelulares na modulação da função das células de Sertoli devido à presença de purinoceptores nestas células, bem como pela liberação maciça de nucleotídeos no meio extracelular, observadas em condições patológicas. Visto que a deficiência de HT é capaz de causar modificações permanentes na morfologia e na fisiologia do sistema reprodutor masculino, o objetivo deste estudo foi demonstrar que o trifosfato de adenosina extracelular (ATPe) exerce efeitos modulatórios em células de Sertoli na fase imatura do desenvolvimento sexual, o que resulta em influxo de corrente interna positiva, indicando despolarização celular, seguida por repolarização, via efluxo de K+ . Durante o mecanismo de toxicidade do hipotireoidismo congênito, testículos de ratos de 15 dias de idade foram tratados com 1 mM de ATP durante 30 minutos. Coomassie brilliant blue G e PPADS foram utilizados como antagonistas P2X e P2Y e o BzATP como agonista seletivo P2X7. Utilizou-se o PD98059 como inibidor da via de sinalização da ERK1/2, nifedipina como bloqueador de canal de Ca2+ dependente de voltagem do tipo-L, BAPTA-AM como quelante de Ca2+ intracelular e MeAIB para estudar o envolvimento de aminoácidos neutros nos mecanismos envolvidos na ação do ATP sobre células testiculares. Foram avaliados os efeitos do ATPe em marcadores bioquímicos (atividade das aminotransferases) e de dano oxidativo, assim como alterações no influxo de 45Ca2+ e captação de [14C]-glutamato e 14C-2-desoxi-D-glicose. Mediante estímulos rápidos de membrana, o ATPe modula vias de sinalização que modificam os efeitos do hipotireoidismo congênito, possivelmente via P2X7, sendo capaz de reverter a produção de EROs bem como diminuir a oxidação de proteínas sem alterar o conteúdo de GSH e nem a atividade da GST, com o aumento compensatório da atividade da G6PD, GR e ?-GT, sendo que nesta última o mecanismo é independente de ERK e de CCDV-L e dependente do influxo de Ca2+, com efeitos negativos sobre a atividade das enzimas CAT e GPx. O ATPe amplifica a captação de [14C]-glutamato dependente de Na+ e de 14C-2-desoxi-D-glicose, a atividade da AST está aumentada em animais hipotireoideos e o ATPe modula positivamente a atividade dessa enzima. Considerando estes dados, conclui-se que elevadas concentrações de ATP, como ocorre em condições patológicas em que as células liberam elevadas concentrações dessa purina no meio extracelular, induzem estresse oxidativo, alteram o potencial de membrana celular e afetam o metabolismo de células testiculares.

Abstract: Thyroid hormones (HT) are important for the metabolism, growth and development of organs and tissues, and are involved in the maintenance of all tissues. During congenital hypothyroidism, spermatogenesis and testicular steroidogenesis are affected and may lead to infertility. Many of the physiological responses to hormone stimulation dependent on an integration between the signaling pathways and not the male reproductive system, in addition to the hormonal hormone, the informant participates in the modulation of Sertoli cells by extracellular adenine nucleotides of purinoceptor cells and the mass release of extracellular nucleotides, observed under pathological conditions. Which is capable of causing permanent changes in the physiology and physiology of the male reproductive system, aiming to demonstrate the effect of adenosine triphosphate (ATP) extracellular effects on Sertoli cells in the immature phase of sexual development, which results in influx of positive internal current, indicating cellular depolarization, followed by repolarization, via K+ efflux. During the toxicity process of congenital hypothyroidism, testes of 15-day old rats were treated with 1 mM ATP for 30 minutes. Coomassie brilliant blue G and PPADS were used as P2X and P2Y antagonists and BzATP as the top agonist P2X7, PD98059 as an inhibitor of ERK1/2 signaling, PD98059 as an L-type voltage-dependent Ca2+ channel blocker and BAPTA-AM as an intracellular Ca2+ chelator, a(methylamino)isobutyric acid (MeAIB) were used to determine the mechanisms involved in the action of ATP on testicular cells. It was determined biological markers (aminotransferase activity) and oxidative damage, as well as changes in the influx of 45Ca2+ and uptake of [14C]-glutamate and 14C-2-deoxy-D-glucose were evaluated. Measurement of rapid membrane stimuli, the ATPe modulates the signaling pathways that modify the effects of congenital hypothyroidism, possibly through P2X7, being able to revert a production of ROS as reducing the oxidation of proteins without the sense of GSH content or a GST activity, with the compensatory increase of the activity of G6PD, GR and ?-GT, the latter being the mechanism independent of ERK and CCDV-L and dependent on the influx of Ca2+, with negative effect on an activity of the CAT and GPx enzymes. ATPe amplifies an uptake of [14C]- glutamate Na+ dependent and 14C-2-deoxy-D-glucose, an AST activity is increased in hypothyroid animals and ATP positively modulates AST activity. Considering these data, it is hypothesized that high concentrations of ATP, as occurs under pathological conditions, in which cells release high concentrations of this purine in the extracellular environment, induce oxidative stress, alter cell membrane potential, and affect cell metabolism testicular.