Deficiência de vitamina A altera o status de ferro e de estresse oxidativo em ratos

Abstract

A vitamina A apresenta uma capacidade antioxidante direta in vitro, no entanto, sua ação antioxidante in vivo, assim como seu efeito sobre os biomarcadores de estresse oxidativo, ainda não são bem estabelecidos. Um mecanismo de ação antioxidante direto, no qual a vitamina A seria capaz de reduzir moléculas radicares ou formar um aduto com espécies radicalares, estabilizando os elétrons desemparelhados por ressonância tem sido proposto. No entanto, estudos recentes sugerem um mecanismo indireto, descrevendo a existência de uma relação sinérgica entre o metabolismo de vitamina A e do ferro. A deficiência de vitamina A parece ser uma das causas da perda de homeostase do ferro resultando o acúmulo desses nos tecidos, o que leva a um desequilíbrio entre agentes oxidantes e antioxidantes e ao estabelecimento da condição de estresse oxidativo. O presente estudo avaliou o efeito da deficiência de vitamina A na concentração de ferro e no dano oxidativo em tecidos de ratos em diferentes estágios de depleção. Para tanto, 42 ratos Wistar machos foram distribuídos em dois grupos (21 ratos/grupo) e tratados com uma das seguintes dietas: Controle (CT): dieta AIN-93G e dieta deficiente em vitamina A (VA): dieta AIN-93G isenta de vitamina A. No início do estudo (T0), após três dias de aclimatação, 10 animais foram sacrificados para determinação dos parâmetros basais (Grupo T0). Após 15 (T15), 30 (T30) e 45 (T45) dias de tratamento 7 animais de cada grupo foram sacrificados, e o fígado, baço e intestino congelados em nitrogênio líquido, foram armazenados a -70oC. Foram avaliadas as concentrações de ferro, malondialdeído (MDA) e proteína carbonilada nos três órgãos dos animais, os níveis de retinol hepático e hemoglobina. Após 15 dias de depleção, os animais apresentaram uma redução da concentração de retinol hepático (57%) em relação ao grupo controle (p = 0,0007), e aos 30 dias de depleção as reservas hepáticas de vitamina A estavam esgotadas. Não foi observada diferença significativa no teor hepático de ferro entre os dois grupos nos três períodos de tratamento. No baço, houve um aumento na concentração de ferro após 45 dias de tratamento nos dois grupos, controle e VA. Com 30 dias de tratamento, o grupo VA apresentou um aumento de ferro no baço em relação ao grupo controle (p = 0,0046). No intestino, foi observado o oposto, uma redução na concentração de ferro no grupo VA em relação controle, após 15 e 30 dias de tratamento, (p = 0,0021; p = 0,0016, respectivamente). A concentração de MDA hepático foi menor nos animais deficientes em vitamina A (VA) com 30 e 45 dias de tratamento quando comparados ao grupo controle (p = 0,042; p = 0,011, respectivamente). No baço, os dois grupos apresentaram maior concentração de MDA no tempo 45 em relação aos demais períodos de tratamento, não havendo diferença significativa entre os dois grupos. No intestino, houve um acúmulo gradativo de MDA no grupo controle e uma redução gradativa no grupo VA. Após 45 dias de tratamento, o grupo VA apresentou menor estresse oxidativo que o grupo controle (p = 0,025). O teor de proteínas carboniladas no baço foi menor no grupo VA em relação ao grupo controle, apenas no período T15 (p = 0,0002). No intestino o grupo VA apresentou maior nível de proteínas carboniladas quando comparado ao grupo Controle (p = 0,0011), com 15 dias de tratamento. Esses resultados sugerem que a deficiência de vitamina A altera a homeostase de ferro no baço e intestino, e que essas alterações são dependentes do tempo de depleção e tecido específicas. Os danos oxidativos a lipídeos parecem ser dependentes dos níveis de ferro, não sendo observado este efeito nos danos a proteínas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Vitamin A has a direct antioxidant capacity in vitro, however, its antioxidant capacity in vivo as well as its effect on oxidative stress biomakers were not well established. A straight antioxidant mechanism is proposed, in which vitamin A reduces free radicals or form an adduct with reactive oxygen species, stabilizing unpaired electrons by resonance. However, recent studies suggest an indirect mechanism, propose an interaction between vitamin A and iron metabolism. Vitamin A deficiency alters iron homeostasis resulting in iron tissues accumulation; an imbalance between oxidant and antioxidant agents, and a consequent oxidative stress condition. The present study investigated the effect of vitamin A deficiency in iron concentration and oxidative damages in rat tissues, during different depletion periods. Forty two male Wistar rats were distributed in two groups (21 rats/group) and treated with two distinct diets: Control (CT): AIN-93G diet and Vitamin A deficient diet (VA): AIN-93G diet without any source of vitamin A. At the beginning of the study (T0), after three days of acclimatization, 10 rats were killed for the determination of basal biochemical parameters (Group T0). After 15 (T15), 30 (T30) e 45 (T45) days of treatment rats were killed and the liver, spleen and intestine excised and stored at -70oC for biochemical indices analysis. The iron, malondialdehyde (MDA) and carbonyl protein concentration was determined in the three tissues of the rats. The hepatic retinol concentration and hemoglobin was also analyzed. After 15 days of vitamin A depletion, hepatic retinol concentration was significantly reduced (57 %) in relation to Control group (p = 0.0007), and at 30 days of deficiency hepatic vitamin A store was completed depleted. In the three treatment periods, no difference was observed in iron liver concentration between the two groups. In spleen, after 45 days of treatment iron concentration was higher in the control and vitamin A deficient rats, compared to the other treatment periods. At 30 days of treatment, VA group showed an increase in spleen iron concentration in relation to the Control group (p = 0.0046). In the intestine, an opposite result was obtained, a reduction in intestinal iron concentration of VA group in relation to the Control group, after 15 and 30 days of treatment (p = 0.0021; p = 0.0016, respectively). The liver MDA concentration observed in vitamin A deficient rats (VA) at 30 and 45 days of treatment was lower than in the Control group (p = 0.042; p = 0.011, respectively). In the spleen, both groups showed high MDA concentration at 45 days in relation to the other periods of treatment, and no difference was obtained between the two groups. A gradual MDA accumulation was observed in the intestine of the Control group, while in the VA group a gradual reduction was obtained. After 45 days of treatment, the VA group showed lower lipid peroxidation than the control group (p = 0.025). In the VA group, spleen protein carbonyl content was lower than Control group, only in the T15 period (p = 0.0002). High protein carbonyl content was observed in the intestine of VA group compared to Control group (p = 0.0011), with 15 days of treatment. These results suggest that vitamin A deficiency modifies iron homeostasis in the spleen and intestine of rats, and these changes seem dependents of depletion time. The lipid oxidative damages seem to be dependents of the iron levels, while proteins damages not.