Desde a sua aprovação pela FDA americana em 1981 para o tratamento da hipertensão, o Captopril obteve bons resultados no tratamento da insuficiência cardíaca congestiva, remodelação ventricular pós-infarto do miocárdio e nefropatia diabética. Tem a mais vasta gama de aplicações entre os inibidores de enzimas conversoras de angiotensina [1]. Com o rápido desenvolvimento da ciência básica relacionada e a investigação aprofundada sobre os efeitos farmacológicos do captopril, verificou-se recentemente num grande número de experiências em animais e clínicas que o captopril tem efeitos tanto inibidores como indutores de apoptose [2-7].
1. efeitos farmacológicos do captopril
Captopril é um inibidor da enzima conversora da angiotensina contendo um grupo sulfidrílico (SH), que não tem apenas outros efeitos farmacológicos dos inibidores da enzima conversora da angiotensina: (1) bloqueio da produção e acção da angiotensina II (AngII); (2) preservação da actividade da bradicinina; (3) protecção das células endoteliais vasculares e efeitos anti-ateroscleróticos; (4) efeitos protectores da isquemia antimicárdica e do miocárdio; (5) (5) aumentar a sensibilidade à insulina em doentes diabéticos; (6) prevenir a remodelação patológica cardiovascular, mas também através dos grupos sulfidrílicos contidos na remoção de radicais livres de oxigénio, inibir a reacção de peroxidação lipídica, desempenhar um papel na estabilização da membrana mitocondrial [8], para além de captopril também inibiu a produção de macrófagos mononucleares do factor de necrose tumoral, interleucinas e outras citocinas de efeitos imunológicos [9].
2. apoptose
2.1 O conceito de apoptose e a sua regulação genética
A apoptose é o processo de terminar a vida de uma célula sob certas condições fisiológicas e patológicas, seguindo o seu próprio programa através da iniciação de mecanismos internos, principalmente a activação de endonucleases endógenas de ADN. Desde que o conceito de apoptose foi proposto pela primeira vez por Kerr [10] e outros em 1972, a apoptose tem sido uma das principais preocupações da ciência médica recente,
Desde que o conceito de apoptose foi introduzido pela primeira vez por Kerr [10] em 1972, a apoptose tem sido um tema quente de investigação no campo médico nos últimos anos.
2.2 Caminhos da apoptose
Os receptores da morte pertencem à superfamília receptora do factor tumoral (TNFR), que inclui Fas, TNFR1, DR3, DR4 e DR5, e contêm um domínio da morte (DD) na parte intracelular, que recruta proteínas apoptóticas a jusante. Uma vez ligado ao ligante do trimer, Fas recruta a proteína de ponte citoplasmática FADD através de uma interacção entre o DD do segmento intracelular e o DD do terminal carboxil do FADD, que contém o DED do amino terminal do FADD, que interage com o DED do prodomínio Caspase-8 para recrutar o Caspase-8 para a região de Fas. A enzima caspase-8 tem uma fraca actividade hidrolítica proteica, mas na DISC a caspase-8 é auto-activada pelo aumento da oligomerização e actividade hidrolítica.
Em DISC, a Caspase-8 é auto-activada pelo aumento da actividade hidrolítica oligomérica. A Caspase-8 activada é libertada no citoplasma que activa a Caspase-3, causando apoptose; a outra é a via mitocondrial [12]: a via mitocondrial [2]: vários sinais pró-apoptóticos, tais como danos no ADN e remoção do factor de crescimento induzem as mitocôndrias a libertarem o citocromo C. Na presença de ATP/dATP, o citocromo C liga-se à região de repetição WD40 de Apaf-1, levando a oligomerização Apaf-1 a formar o complexo de multimerização Apaf-1-supracelular de pigmento C. Este complexo recruta a caspase-9 citoplasmática numa proporção 1:1 através de uma interacção proteína-proteína entre o CARD no amino terminal de Apaf-1 e o CARD da caspase-9 prodomínio. A caspase-9 actua como uma protease cisteína iniciadora e activa a caspase-3 a jusante, conduzindo à apoptose.
3. captopril inibe a apoptose
3.1 Captopril inibe a apoptose induzida por AngII
AngII tem um efeito importante na apoptose, mas o mecanismo de acção é complexo e diferentes células mostram efeitos diferentes: pode causar tanto apoptose como proliferação[13] , o que está principalmente relacionado com o efeito biológico de AngII e os seus correspondentes receptores AT1 e AT2 de ligação. A combinação de AngII e dos seus receptores AT1 e AT2 aumentou a expressão das proteínas receptoras de AT1 e AT2 e subestimou significativamente a expressão dos genes pró-apoptóticos, activando assim a caspase-3 e levando à apoptose. No entanto, foi também demonstrado que os receptores AT1 e AT2 ligam-se a AngII e exercem efeitos opostos: ou seja, os receptores AT1 ligam-se a AngII para promover a proliferação celular, enquanto os receptores AT2 ligam-se a AngII para induzir a apoptose [15]. Isto é consistente com os resultados de Liangxuguo [16] que aplicou captopril e cloxacina para intervir na apoptose induzida por AngII nas células endoteliais vasculares: a cloxacina, um antagonista dos receptores AT1, bloqueou a ligação de AngII a AT1 mas não teve qualquer efeito na regulação celular induzida por AngII, indicando assim que os receptores AT1 não têm qualquer papel significativo na célula induzida por AngII Em contraste, a utilização do captopril inibiu parcialmente a apoptose induzida pelo AngII nas células endoteliais vasculares. O mecanismo possível é que o captopril impediu a conversão do AngI em AngII ao inibir a actividade da enzima conversora da angiotensina, reduzindo assim não só os radicais de oxigénio e os mediadores inflamatórios produzidos pelo AngII, mas também bloqueando parcialmente o efeito apoptótico causado pela ligação do AngII ao seu receptor correspondente. Não só reduz a produção de radicais livres de oxigénio e mediadores inflamatórios por AngII, como também bloqueia parcialmente o efeito apoptótico da ligação de AngII aos seus receptores correspondentes. Também reduz a expressão de genes pró-apoptóticos e aumenta a expressão do gene anti-apoptótico Bcl-2, exercendo um efeito anti-apoptótico a nível molecular [17]. Está também associado à capacidade do captopril para reduzir a degradação da bradicinina e aumentar a secreção de NO [18].
3. 2 Captopril inibe a apoptose induzida por radicais de oxigénio
Os radicais de oxigénio podem induzir apoptose através de uma variedade de vias, tais como danos directos no ADN, atacando proteínas contendo actividade enzimática, afectando a transcrição de genes nucleares e desencadeando reacções de peroxidação lipídica. Isto tem sido demonstrado em numerosas experiências. Foi também demonstrado que a intervenção com antioxidantes ou com os removedores de radicais de oxigénio na apoptose induzida por radicais de oxigénio pode impedir a activação do P53. Foi também demonstrado que a intervenção com antioxidantes ou com catadores de radicais de oxigénio pode inibir a apoptose, bloqueando a activação de P53, diminuindo a expressão de BAX e reduzindo a actividade de Caspase-3 [19]. Em contraste, o próprio captopril contém sulfidrílico (SH), que não só tem o efeito de inibir a peroxidação lipídica microssomal e a produção de leucócitos de radicais livres de oxigénio, mas também é ele próprio um poderoso necrófago de radicais livres de oxigénio [20]. tambd [21] et al. descobriram que o captopril tem um efeito inibidor significativo na apoptose causada pela produção de radicais livres de oxigénio durante a isquemia-reperfusão, o que é consistente com as descobertas dos estudiosos chineses Hu Qingsong et al [ 22-23] e outros estudos descobriram que o captopril tem a capacidade de inibir a apoptose induzida pelos radicais hidroxilos nas células endoteliais vasculares e no miocárdio. Pode ver-se que o captopril impede que os radicais oxidantes oxidem os tióis no poro PT e estimulam a abertura do poro PT através da dupla acção de inibição e de remoção dos radicais oxigenados, enquanto o grupo sulfidrilo (SH) contido no captopril pode manter o poro PT num estado fechado [24], estabilizando o potencial da membrana mitocondrial, impedindo a libertação do CitoC e do factor indutor da apoptose (AIF) das mitocôndrias, e bloqueando as mitocôndrias caminho, inibindo assim a apoptose. Ao mesmo tempo, o captopril tem um efeito regulador no aumento da taxa de bombeamento do próton e da taxa de transferência de electrões do complexo mitocondrial II-III, o que torna o acoplamento do próton mais apertado, protegendo assim a função respiratória das mitocôndrias e melhorando o metabolismo energético das células[25] e prevenindo eficazmente a sobrecarga intracelular de cálcio causada pelos radicais livres de oxigénio.
3.3 Captopril inibe a apoptose, impedindo a degradação da bradicinina
Foi demonstrado que o captopril aumenta a produção de óxido nítrico (NO) ao reduzir a degradação da bradicinina, que por sua vez activa a fosfodiesterase C (PLC) ligando-se ao seu receptor β2, produzindo IP3 que causa libertação intracelular de Ca2+ e óxido nítrico sintetase (NOS) e upregulating ecNOS [26]. O efeito do NO nas células é duplo, ou seja, medeia a apoptose através da produção de radicais de oxigénio e pode também ter um efeito anti-apoptótico através da inibição da actividade da enzima caspase, dependendo do tipo de célula e da quantidade de NO [27]. No entanto, Fukuok [28] descobriu que NÃO poderia mediar a apoptose upregulando a expressão de Fas e Bax. Portanto, podemos sugerir que o captopril pode ter um efeito anti-apoptótico combinado, aumentando apropriadamente os níveis de NO e eliminando os radicais de oxigénio gerados pelo excesso de NO através do seu grupo sulfidrílico (SH). Além disso, a via bradykinina-NO activa a proteína quinase C, que reduz o nível do metabolismo celular, diminui a procura de ATP e oxigénio, melhora o metabolismo da energia celular e previne a apoptose [29].
3,4 Outros
Estudos recentes descobriram que o captopril bloqueia a apoptose mediada pelo receptor Fas: UhalBD [4] e outros descobriram que o captopril inibe a apoptose ao reduzir a expressão de Fas e do seu ligando (Fasl) na superfície das células epiteliais alveolares. Além disso, Odakac Mizuochi T [30] et al. demonstraram que o captopril inibiu a apoptose ao interferir com a interacção entre Fas e Fasl na superfície das células T periféricas e ao reduzir a actividade dos análogos caspase-3 produzidos durante a apoptose. Isto abre novos caminhos para o estudo da aplicação do captopril nas doenças auto-imunes.
4. captopril induz a apoptose
Buemi M[5] et al. descobriram que captopril 0,23 mg poderia causar um aumento no número de células apoptóticas em células musculares lisas vasculares em experiências. O mecanismo exacto para isto não é claro, mas pode ser que o captopril reduza a expressão do mRNA do receptor AT1 para AngII no endotélio após enfarte do miocárdio [31], causando assim uma diminuição dos efeitos proliferativos e anti-apoptóticos do AngII conjugado ao AT1 e um aumento dos efeitos apoptóticos do AngII conjugado aos receptores AT2 [32-33]. Além disso, Ohwada T[34] descobriu que o tratamento com inibidores da enzima conversora da angiotensina após a tensão vascular em ratos não só aumentou significativamente a expressão de ecNOS na neoíntima, como também upregulou a expressão de iNOS, resultando na produção excessiva de NO, que induziu a apoptose em células musculares lisas, upregulando a expressão de Fas e Bax e diminuindo a expressão de Bcl-2[28] . . Recentemente, Glzzerman I[7] e outros aplicaram com sucesso a ACEI no tratamento da eritrocitose em pacientes pós-transplante e elucidaram que o mecanismo de acção foi que a ACEI induziu um aumento da expressão do mRNA de Fas e da sua proteína juncional FADD em pacientes pós-transplante e upregulou a sua expressão proteica, mas não a expressão de BCL-2, Bcl-xl, Bax, caspase-8 e caspase-3. A expressão de BCL-2, Bcl-xl, Bax,caspase-8 e caspase-3 não foi afectada, induzindo assim apoptose em eritrócitos progenitores através da activação da via receptora da morte. Assim, o efeito promotor da apoptose do captopril é sem dúvida benéfico no tratamento da hiperplasia intimal e da reestenose após a cirurgia das artérias coronárias, e fornece também uma nova base teórica para o seu tratamento da nefropatia IgA e da nefropatia diabética.
Problemas e perspectivas
Em resumo, o captopril tem o duplo efeito de inibir e induzir a apoptose. A questão que se coloca, no entanto, é por que razão o captopril produz dois efeitos farmacológicos distintos. Hipotejamos que isto depende principalmente do tipo celular, da dose de captopril e do estado patológico do organismo, mas o mecanismo exacto precisa de ser mais investigado. Em conclusão, o papel do captopril na interferência com a apoptose está bem estabelecido: o captopril inibe ou promove a apoptose ao bloquear a interacção entre AngII e os seus receptores, reduzindo a produção de radicais livres de oxigénio, regulando a síntese de NO e interferindo com a interacção entre Fas e Fasl para activar ou bloquear o programa de apoptose. Temos razões para crer que o estudo aprofundado do efeito anti-apoptótico do captopril levará sem dúvida a um avanço na investigação da insuficiência cardíaca congestiva, lesão de isquemia/reperfusão, aterosclerose arterial coronária e restenose pós-cirúrgica, e facilitará o desenvolvimento do diagnóstico e tratamento das doenças cardiovasculares.