Estudo da capacidade antioxidante do polifenol ácido elágico in vitro e em Saccharomyces cerevisiae selvagem e deficiente em superóxido dismutase 1

Abstract

O ácido elágico (AE) é um polifenol presente em frutas vermelhas e castanhas que tem sido estudado nas últimas duas décadas devido suas propriedades antioxidante, antimutagênica e anticarcinogênica. Apesar disso, ainda não se sabe ao certo como seria o mecanismo antioxidante do AE in vitro ou in vivo. Portanto, nós primeiramente investigamos a capacidade do AE de quelar íons Fe3+ na presença de diferentes ligantes de ferro (EDTA, citrato e NTA). O mecanismo quelante do AE foi correlacionado com sua atividade antioxidante. O AE apresenta uma pequena proteção contra a degradação da 2-desoxiribose induzida por Fe3+-EDTA e ascorbato, alcançando apenas 12% de proteção com 50 μM de AE. Entretanto, ao utilizar citrato ou NTA, ligante que formam complexos mais fracos com o Fe3+, a proteção aumenta para 80% e 45%, respectivamente. Além disso, o efeito antioxidante do AE é depende do tempo de pré-incubação na presença de uma razão 1:1 de Fe3+-EDTA, o que sugere novamente mecanismo quelante. AE apresenta uma maior inibição da taxa de consumo de oxigênio na presença de Fe3+-citrato do que na presença de Fe3+-EDTA. Nossos resultados estão de acordo com os espectros de formação do complexo ferro-AE, os quais demonstram que o AE remove Fe3+ do EDTA de forma mais lenta do que na presença de citrato (1h x 1 min, respectivamente). Essa diferença na taxa de complexação pode explicar o efeitoantioxidante encontrado nesses sistemas. Em seguida, nós analizamos o efeito do AE contra o estresse induzido por menadiona em linhagens de levedura selvagem (WT) e deficiente em SOD1 (Δsod1). Em condição controle, sem a adição de menadiona, AE melhora a viabilidade da linhagem Δsod1 de forma dose dependente. Além disso, o tratamento com 50 μM de AE em ambas as linhagens WT e Δsod1 aumenta a viabilidade da célula incubada com menadiona. O estresse induzido pela menadiona aumenta, em 10 vezes, os níveis de GSSG da linhagem Δsod1 (devido a oxidação de GSH) enquanto que nenhum efeito é observado na linhagem selvagem. A administração de AE aumenta os níveis de glutationa total nas duas linhagens (60-90% de aumento), assim como promove diminuição na formação de GSSG na levedura Δsod1 tratada com menadiona. A atividade de enzimas antioxidantes como GPx e GR são afetadas pelo tratamento com menadiona e pela suplementação com AE. Como já era de se esperar, a atividade GPx está aumentada na linhagem Δsod1 quando comparado com a WT. Atividade GR, por outro lado, está significativamente aumentada na presença de menadiona e AE. Atividade aconitase é conhecida como sensor da presença de radical superóxido na célula, uma vez que esse radical remove o íons de ferro do seu sítio ativo, inativando a enzima. Tratamento com menadiona diminui a atividade aconitase da linhagem Δsod1, que não é previnida pela suplementação com AE. Aparentemente, essas linhagens de levedura apresentam um controle rigoroso da integridade de membrana, uma vez que análises em FACS mostraram que não há alterações relevantes na permeabilidade de membrana após tratamento com menadiona em ambas as linhagens. Mais ainda, análises por HPLC não detectaram mudanças nos níveis de peroxidação lipídica ou mesmo na concentração de ergosterol. Ao todo, os resultados sugerem que que o AE apresenta efeito protetor contra o estresse induzido por menadiona evidenciado pela melhora da viabilidade celular e pela prevenção da oxidação de GSH. Nossos resultados também demonstram que o AE é capaz de modular a atividade de enzimas antioxidantes induzindo o sistema antioxidante endógeno da levedura.