Efeitos do eugenol e deidrodieugenol no estresse oxidativo em modelo experimental de enfisema pulmonar

Abstract

A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é uma doença progressiva, caracterizada pela limitação do fluxo de ar, geralmente causada por exposição a partículas e gases nocivos, principalmente decorrente ao tabagismo. A DPOC abrange tanto a bronquite crônica quanto o enfisema, este último, objeto do presente estudo. O enfisema pulmonar é definido como uma anormalidade anatomopatológica que resulta em destruição do parênquima pulmonar, oclusão de pequenas vias aéreas e perda da elasticidade pulmonar. Os pulmões são expostos a diversos oxidantes, sejam gerados de forma endógena ou exógena, e o desequilíbrio entre oxidantes e antioxidantes ocasiona o estresse oxidativo, um dos mecanismos fisiopatológicos envolvidos no enfisema. A inflamação está presente na fisiopatologia do enfisema, em que ocorre intensa liberação de mediadores inflamatórios e está diretamente relacionada com os sinais e sintomas da doença. Portanto, estudos com compostos com potencial antioxidante e anti-inflamatório são de extrema relevância. O eugenol (4-alil-2-metoxifenol) é um composto fenólico presente em óleos brutos de diversas plantas com propriedades terapêuticas anti-inflamatórias e antioxidantes. O deidrodieugenol ou bis-eugenol é uma estrutura dimérica sintetizada a partir dos compostos monoméricos do eugenol, com efeitos benéficos já comprovados na literatura. Objetivos: Avaliar se o eugenol e o seu dímero bis-eugenol reduzem a inflamação e o estresse oxidativo em modelo experimental de enfisema pulmonar induzido por elastase. Metodologia: No dia 0, camundongos C57BL/6 receberam instilação intranasal de 50µl de solução de elastase para indução do enfisema ou solução salina (0,9%) no mesmo volume. O tratamento com eugenol e bis-eugenol (20mg/kg, i.p.), diluídos em DMSO e salina (1:1), foi realizado nos dias 21 a 28 do protocolo. No dia 28, os animais foram eutanasiados e os pulmões coletados para análises histológicas de resposta inflamatória e de enzimas oxidantes e antioxidantes no parênquima pulmonar. As análises estatísticas foram realizadas pelo programa GraphPad Prism e P<0,05 foi considerado significativo. Resultados: O bis-eugenol se mostrou com maior potencial antioxidante do que o eugenol (P<0,01). A elastase induziu aumento de Lm (P<0,001), de células inflamatórias - tanto no espaço peribroncovascular (mononucleares) (P<0,01), quanto no parênquima pulmonar (mononucleares e polimorfonucleares) (P<0,001 para ambas as comparações), da expressão de fatores de transcrição (Nrf2 e NF-Kb) (P<0,01 e P<0,001, respectivamente), da citocina IL-17 (P<0,001) e de iNOS (P<0,001) no pulmão, quando comparados aos animais controle. Os tratamentos com eugenol e bis-eugenol reduziram o Lm (P<0,01 e P<0,001 respectivamente), a resposta inflamatória - tanto no espaço peribroncovascular [EU: (MN: P<0,001) (PMN: P<0,05); BIS (MN: P<0,001)], quanto no parênquima pulmonar (P<0,001 para todas as comparações) -, os fatores de transcrição [Nrf2 (P<0,01 e P<0,001 respectivamente) e NF-kB (P<0,001 e P<0,01 respectivamente)] e os mediadores inflamatórios (P<0,001) e do estresse oxidativo (P<0,001) no pulmão. Não foi observado diferença significativa na expressão de células positivas para SOD 1 e 2 no tecido pulmonar entre os grupos avaliados. Conclusão: Estes dados indicam que o eugenol e o bis-eugenol foram efetivos no controle do enfisema, da inflamação e do estresse oxidativo no pulmão de camundongos, estes compostos poderão ser ferramentas importantes e eficazes, aliados a tratamentos farmacológicas já existente para o tratamento do enfisema pulmonar. Apoio financeiro: FAPESP, CNPq.

Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a progressive air disease, mainly due to the airflow limitation induced by a current flow of gases from smoking. COPD involve both chronic bronchitis and emphysema, the latter being the object of the present study. Pulmonary emphysema is defined as an anatomopathological abnormality that results in destruction of the lung parenchyma, occlusion of small airways and loss of lung severity. Several oxidants can be generated on lung in response to the injury and occasionally cause oxidative stress, one of the biological mechanisms involved in emphysema. Inflammation is present in the pathophysiology of emphysema where there is intense release of inflammatory mediators that is directly related to the signs and symptoms of the disease. Therefore, studies with antioxidant and anti-inflammatory compound are extremely relevant. Eugenol (4-allyl-2-methoxyphenol) is a phenolic compound present in crude oils from several plants with anti-inflammatory and antioxidant therapeutic properties. Dehydrodieugenol or bis-eugenol is a dimeric structure synthesized from monomeric eugenol compounds, with beneficial effects already proven in the literature. Objectives: To assess whether eugenol and its bis-eugenol dimer reduce inflammation and oxidative stress in an experimental model of elastase-induced pulmonary emphysema. Methodology: On day 0, C57BL/6 mice received intranasal instillation of 50µl of elastase solution for emphysema induction or saline solution (0.9%) in the same volume. Treatment with eugenol or bis-eugenol (20mg/kg, i.p.), diluted in DMSO and saline (1:1) was performed on days 21 to 28 of the protocol. On day 28, the animals were euthanized and the lungs collected for histological analysis of inflammatory response and oxidant and antioxidant enzymes in the lung parenchyma. Statistical analyzes were performed using the GraphPad Prism program and P<0.05 was considered significant. Results: Bis-eugenol was shown to have greater antioxidant potential than eugenol (P<0,01). Elastase induced an increase in alveolar diameter (Lm) (P<0,001), inflammatory cells - both in the peribronchovascular space (mononuclear) (P<0,01) and in the lung parenchyma (mononuclear and polymorphonuclear) (P<0,001 for both comparisons), in the expression of transcription factors (Nrf2 and NF-Kb) (P<0,01 and P<0,001 respectively), of the cytokine IL-17 (P<0,001) and of iNOS (P<0,001) in the lung, when compared to control animals. Treatments with eugenol and bis-eugenol reduced Lm (P<0,01 and P<0,001 respectively) the inflammatory response - both in the peribronchovascular space [EU: (MN: P<0,001) (PMN: P<0,05); BIS (MN: P<0,001)] and in the lung parenchyma (P<0,001 for all comparisons) -, transcription factors [Nrf2 (P<0,01 and P<0,001 respectively) and NF-kB (P<0,001 and P<0,01 respectively)] and inflammatory (P<0,001) and oxidative stress mediators (P<0,001) in the lung. There was no significant difference in the expression of SOD 1 and 2 positive cells in lung tissue between the evaluated groups. Conclusion: These data indicate that eugenol and bis-eugenol were effective in controlling emphysema, inflammation and oxidative stress in the lung of mice, and these compounds can be important and effective tools combined with existing pharmacological treatments for the treatment of pulmonary emphysema. Financial support: FAPESP, CNPq.