Tem sido amplamente aceite que os anti-oxidantes naturais e dietéticos têm um papel vital na prevenção de várias doenças causadas pelo stress oxidativo. O estresse oxidativo afeta o risco de DCV, incluindo a aterosclerose, através da interrupção da produção de radicais livres e do processo de oxidação do LDL (Kovanen e Pentikäinen, 2003). As espécies reativas de oxigênio (ROS) levam à produção e acúmulo de LDL oxidado no local das lesões ateroscleróticas (Yla-Herttuala, 1999). O estresse oxidativo também leva progressivamente ao desenvolvimento de aterosclerose, contribuindo para a formação de células de espuma de macrófagos e causando disfunção endotelial (Mietus-Snyder et al., 2000). Verificou-se que o RS diminuiu significativamente os marcadores de estresse oxidativo incluindo albumina sérica glicosilada e 8-hidroxiguanosina urinária em ratos com tendência a derrame, espontaneamente hipertensivos (Mizutani et al., 2001). RS também melhora as atividades da catalase e reduz a produção de ROS no tecido cardíaco de cobaias (Floreani et al., 2003). Rocha et al. (2009) mostraram uma redução no LDL oxidado em ratos alimentados com dieta rica em gordura tratados com RS por 45 dias com uma dose de 1 mg/kg por dia. Todos os resultados acima sugerem que o RS efetivamente inibe a peroxidação lipídica in vivo. As propriedades anti-oxidantes do RS foram sugeridas como o mecanismo subjacente aos seus diversos efeitos, incluindo efeitos anti-aterogênicos (Fremont, 2000).
Efeito inibitório do RS na produção de ROS e peroxidação lipídica
Numerosas investigações relataram que o RS inibe o estresse oxidativo através da remoção de ROS e atenuação de radicais peroxil e peróxido de hidrogênio (Jang and Surh, 2001; Liu et al, 2003; Shigematsu et al., 2003; Chen et al., 2004; Leiro et al., 2004). A inibição da produção intracelular e extracelular de ROS pelo RS tem sido demonstrada com uma concentração variando de 1 a 100 μmol/l (Jang and Surh, 2001). RS tem demonstrado fortes propriedades anti-oxidantes pela redução da taxa de oxidação do citocromo C por radicais hidroxila, produzido pela irradiação ultravioleta de peróxido de hidrogênio (H2O2) (Turrens et al., 1997). O RS também tem demonstrado a eliminação de radicais hidroxila (Soares et al., 2003) e inibição de radicais superóxidos e H2O2 produzidos por macrófagos estimulados por lipopolissacarídeos (LPS) ou ésteres de corbol. O RS reduz efetivamente a liberação de ácido 3H-arachidônico induzida por LPS, ésteres de corbol ou exposição a superóxido ou H2O2 (Martinez e Moreno, 2000) e reduz significativamente os níveis de proteínas de tiol em plaquetas isoladas de humanos (Olas et al., 2004). Leonard et al. (2003) demonstraram que o RS é um forte anti-oxidante ao procurar radicais hidroxila e superóxido e proteger as células ao prevenir a peroxidação lipídica nas membranas celulares, bem como danos no DNA. O RS demonstrou prevenir a peroxidação lipídica e inibir a absorção de LDL oxidado (Fremont et al., 1999; Leighton et al., 1999; Bhavnani et al., 2001). Esta inibição da peroxidação lipídica pelo RS poderia surgir do forte efeito antioxidante do RS e sua capacidade de inibir a geração de ROS (Fremont et al., 1999; Olas e Wachowicz, 2002).
Oxidação do colesterol LDL está fortemente associada ao risco de DCV (Holvoet, 2004). Nos microssomos do fígado de ratos, o RS inibiu a peroxidação lipídica induzida pelo ferro, bem como a ultravioleta e evitou a oxidação do LDL pelo cobre (Fauconneau et al., 1997; Miura et al., 2000). RS poderia efetivamente prevenir a modificação oxidativa do LDL através da inibição da atividade da enzima lipoxigenase (Maccarrone et al., 1999; Kovanen e Pentikäinen, 2003). Polifenóis no vinho tinto, incluindo o RS, foram relatados como inibidores da oxidação do LDL; este efeito foi mais forte do que o conhecido antioxidante α-tocopherol (Frankel et al., 1993). O RS também previne a oxidação dos ácidos graxos polinsaturados encontrados no LDL (Miller e Rice-Evans, 1995) e inibe a absorção do LDL oxidado na parede vascular de forma dependente da concentração (Fremont, 2000), assim como previne danos causados aos lipídios pela peroxidação (Frankel e Waterhouse, 1993; Leighton et al, 1999).
RS suprime o stress oxidativo aumentando a síntese de óxido nítrico nos tecidos re-perfusos isquêmicos (Hattori et al., 2002). RS tem demonstrado prevenir a produção de ROS estimulada por LPS (Martinez e Moreno, 2000) e inibir a ROS e a peroxidação lipídica induzida pelo fator de necrose tumoral (TNF) em uma grande variedade de células, incluindo células mielóides, linfóides e epiteliais (Manna et al., 2000). O RS inibe a peroxidação lipídica através da remoção eficaz de vários radicais livres, incluindo peroxil e hidroxil radicais no miocárdio re-perfusão pós-isquêmico (Ray et al., 1999). Inibição de óxido nítrico sintase induzível e prevenção de efeitos citotóxicos também foram observados após o tratamento do RS (Tsai et al., 1999; Matsuda et al., 2000).
Bradamante et al. (2004) explicaram em detalhes o mecanismo de ação do RS na inibição da peroxidação lipídica. Vários mecanismos pelos quais o RS exerce efeitos anti-oxidantes são sugeridos (Zini et al., 1999). Primeiro, o RS pode competir com a coenzima Q e diminui o complexo da cadeia oxidativa III. Em segundo lugar, o RS tem sido encontrado para melhorar o glutationa intracelular do removedor de radicais livres, já que o RS mantém a viabilidade celular e inibe a oxidação (Savaskan et al., 2003). Terceiro, o RS pode aumentar os antioxidantes endógenos e as enzimas de fase 2 nos cardiomiócitos, e essas maiores defesas celulares fornecem proteção contra lesão oxidativa (Cao e Li, 2004). O RS e seus análogos são demonstrados como anti-oxidantes eficazes contra a peroxidação do ácido linoleico em sulfato de sódio dodecil e micelas de brometo de cetiltrimetilamônio (Fang et al., 2002; Fang e Zhou, 2008). Os resultados sugeriram que as ações anti-oxidantes envolvem o aprisionamento dos radicais peroxil propagadores na superfície da micela e a regeneração do α-tocoferol.
Modulação de enzimas anti-oxidantes pelo RS
Tratamento com RS foi encontrado para reduzir o estresse oxidativo e prevenir várias doenças, aumentando a atividade de várias enzimas anti-oxidantes incluindo superóxido dismutase, catalase, glutationa, glutationa redutase, glutationa peroxidase e glutationa S-transferase em células musculares lisas da aorta do rato (Yen et al, 2003; Li et al., 2006). RS tem demonstrado manter níveis de glutationa nas células mononucleares do sangue periférico humano oxidado e elevar os níveis de glutationa nos linfócitos humanos ativados por peróxido de hidrogênio (Losa, 2003; Olas et al., 2004). Foi demonstrada uma forte indução dose-dependente de enzimas metabolizadoras de drogas fase II e genes anti-oxidantes quando ratos foram suplementados com 0,3, 1 e 3 g/kg de peso corporal por dia de RS por 28 dias (Hebbar et al., 2005). Reduções significativas no stress oxidativo após tratamento com RS pela diminuição de hidroperóxido lipídico e aumento de enzimas anti-oxidantes incluindo superóxido dismutase em ratos alimentados com dieta rica em gordura foram demonstradas por Rocha et al. (2009).
Efeitos anti-inflamatórios do RS
O papel da inflamação no processo de aterosclerose tem sido cada vez mais bem reconhecido ao longo da última década. A inflamação tem um papel significativo em todas as fases da aterosclerose, incluindo a iniciação, progressão e formação de placas. (Libby et al., 2002; Jawien, 2008). Tanto efeitos anti-inflamatórios in vivo como in vitro do RS e o mecanismo subjacente foram sugeridos (Udenigwe et al., 2008). O RS inibe a atividade da ciclooxigenase-2, que é a enzima que produz PGE2, um componente vital para mediar a inflamação (Donnelly et al., 2004). A interleucina-6 tem sido implicada como um importante marcador no processo inflamatório e na progressão das placas ateroscleróticas (Ikeda et al., 2001). Macrófagos murinos cultivados, após tratamento com RS, demonstraram reduzir a expressão, síntese e secreção gênica da interleucina-6 (Zhong et al., 1999). O processo inflamatório foi suprimido pelo RS, através da mediação de vários marcadores inflamatórios, como inibição da secreção de interleucina-8 e fatores estimulantes da colônia de macrófagos granulócitos (Culpitt et al., 2003; Donnelly et al, 2004), moléculas de adesão endotelial-leucócitos, molécula de adesão celular vascular-1, e pela inibição da secreção de histamina e fator de necrose tumoral-α (Carluccio et al., 2003).
Angiogênese induzida por fator de crescimento endotelial vascular parece ocorrer por RS prejudicando a via dependente de ROS nas células endoteliais da veia umbilical humana. (Lin et al., 2003). (2009) após tratamento de ratos Zucker com RS na dosagem de 10 mg/kg de peso corporal por 8 semanas. Pervaiz (2003) demonstrou a influência do RS no efeito do fator nuclear-κB, um importante fator de transcrição que regula vários mediadores ou inflamação, incluindo citocinas, fatores de crescimento e moléculas de adesão. O RS possui forte efeito antiinflamatório por inibir a adesão de leucócitos no modelo de rato de isquemia-reperfusão na dose de 0,7 mg/kg (Shigematsu et al., 2003).
Disfunção endotelial também é relatado como um importante fator de risco para DCV (Rodriguez-Porcel et al., 2001). Fukuda et al. (2006) descobriram que o RS aumenta significativamente a angiogênese miocárdica em ratos induzidos por infarto do miocárdio experimental através de um mecanismo mediado pelo fator de crescimento endotelial vascular. Saiko et al. (2008) revisaram os efeitos benéficos do RS no metabolismo do ácido araquidônico, onde foi descoberto que o RS inibe a conversão de fosfolipídios em ácido araquidônico. Além disso, o RS suprime a inflamação pela inibição da ciclooxigenase-1, -2; lipoxigenases, epoxigenases e síntese de prostaglandinas e eicosanóides (Saiko et al., 2008). Hattori et al. (2002) e Hung et al. (2000) demonstraram a inibição da inflamação e formação de placa ateromatosa pelo RS através da alteração da geração de óxido nítrico a partir do endotélio vascular. RS modula a produção e secreção de mediadores inflamatórios e assim suprime a função trombogênica das células polimorfonucleares (Rotondo et al., 1998).
Rolação do RS na produção de vasodilatadores e vasoconstritores
Células endoteliais são conhecidas por regular e manter um equilíbrio entre vasodilatadores como o óxido nítrico e vasoconstritores como a endotelina-1, bem como reduzir o risco de aterosclerose pela prevenção da aterogênese (Davignon e Ganz, 2004). O RS tem sido relatado para influenciar e manter um equilíbrio entre a produção de vasodilatadores e vasoconstritores, respectivamente (Fan et al., 2008). A redução na produção de óxido nítrico resulta em vasoconstrição, agregação plaquetária e estresse oxidativo. Além disso, o RS inibe a enzima ciclooxigenase-1, que é um vasoconstritor forte e tem um papel importante na agregação plaquetária (Szewczuk et al., 2004). O aumento da atividade do óxido nítrico sintase foi encontrado nas células endoteliais da artéria pulmonar quando tratadas com o RS, o que indica a associação direta do óxido nítrico na vasorelaxação (Klinge et al., 2003). O RS demonstrou aumentar a expressão de óxido nítrico sintase e, portanto, potencialmente proteger os corações de trabalho perfundidos (Hattori et al., 2002), embora o RS tenha falhado em mostrar tal efeito protetor em camundongos knockout de óxido nítrico sintase (Imamura et al., 2002). Estes resultados confirmam o efeito do RS no equilíbrio de vasoconstritores e vasodilatadores, prevenindo assim a agregação plaquetária e o estresse oxidativo, o que leva à redução do risco de DCV.
Supressão da agregação plaquetária pelo RS
A agregação plaquetária tem um papel importante na mediação da aterosclerose, onde as plaquetas aderem à superfície celular, liberando o fator de crescimento derivado das plaquetas e induzindo a aterosclerose. A agregação plaquetária melhorada ou prejudicada resulta em várias complicações, incluindo infarto do miocárdio, isquemia e acidente vascular cerebral. No entanto, a RS tem demonstrado inibir a agregação plaquetária (Bertelli et al., 1996b; Bhat et al., 2001; Fan et al., 2008). A supressão da agregação plaquetária por RS em coelhos suplementados com dieta hipercolesterolemica e aterosclerose reduzida em ratos com hipercolesterolemia genética também foi demonstrada (Zini et al., 1999; Wang et al., 2002b). Entretanto, o RS falhou em demonstrar tais efeitos no sangue total, já que o mecanismo pode ser através da inibição das kinases proteicas mitogênicas ativadas nas plaquetas (Kirk et al., 2000). Vários mecanismos de ação da RS demonstraram inibir a agregação plaquetária, incluindo a inibição da adesão plaquetária ao colágeno tipo I, o principal passo na ativação plaquetária. Olas et al. (2002) demonstraram que o pré-tratamento das plaquetas com RS impede a adesão plaquetária estimulada por LPS ou trombina ao colágeno e ao fibrinogênio. Estes achados fornecem mais informações sobre o efeito supressor do RS na agregação plaquetária.
Safety aspects of RS treatment
Estudos transversais com humanos e vários modelos animais têm demonstrado uma ausência de efeitos tóxicos significativos após a suplementação com RS em uma ampla gama de dosagens. Nenhum efeito tóxico foi encontrado em ratos após a administração oral de 20 mg/kg por dia durante 28 dias (Juan et al., 2002). As doses utilizadas nestes estudos foram 1000 vezes maiores do que a quantidade consumida por seres humanos bebendo um copo de vinho tinto por dia. Além disso, não foram observados efeitos adversos em ratos suplementados com RS a 300 mg por dia durante 4 semanas (Crowell et al., 2004). Boocock et al. (2007) não reportaram toxicidade em humanos administrados com uma dose única de RS até 5 g. Os resultados destes estudos sinalizam que o RS poderia ser consumido por seus efeitos benéficos sem qualquer toxicidade aparente.