Efeito vasodilatador de um hidrolisado de soro de leite (Whey protein) após digestão in vitro: importância do endotélio e do óxido nítrico

Abstract

A hipertensão arterial sistêmica ocorre quando mecanismos fisiológicos de controle da pressão se encontram ineficientes. Essa condição afeta 32,5% de adultos no Brasil. Devido a disfunção arterial contribuir para a hipertensão, a procura por novos agentes que possuam atividade nos vasos se mantém foco de muitos estudos. Dessa maneira, os efeitos vasculares de peptídeos derivados de alimentos têm sido amplamente investigados. Dentre eles, peptídeos derivados do soro de leite são descritos como inibidores da enzima conversora de angiotensina (ECA). O presente estudo teve como objetivo investigar a hipótese de que metodologias de digestão in vitro poderiam potenciar o efeito vasodilatador de peptídeos derivados de soro de leite. Além do mais, o mecanismo de ação envolvido nesta atividade vasodilatadora foi explorado em vasos de condutância e resistência, em ratos. Nossos resultados revelaram que as frações de hidrolisado de soro de leite submetidas à digestão in vitro (denominado HDE) exerceram relaxamento concentração-dependente com maior potência em aorta e artérias mesentéricas, quando comparado à hidrolisados não digeridos. Ademais, o relaxamento máximo induzido por HDE foi reduzido de 94 ± 7% em anéis com endotélio intacto, para 10 ± 9% em anéis sem endotélio funcional, indicando que esse relaxamento é dependente de endotélio. Notavelmente, a incubação de anéis de aorta com 50 ?g/mL de HDE não interferiu na resposta contrátil à angiotensina II após adição de angiotensina I, sugerindo que não há atividade inibitória sobre a ECA. Por outro lado, o relaxamento vascular induzido por HDE em aorta foi abolido por L-NAME (inibidor das sintases de óxido nítrico), c-PTIO (sequestrador de NO) e ODQ (inibidor da guanilato ciclase solúvel, bem como pelo TEA (bloqueador de canais de potássio ativados por cálcio). Por outro lado, apesar do ODQ bloquear o relaxamento induzido por HDE em artérias de resistência, apenas uma inibição parcial foi obtida após incubação com L-NAME. Além disso, em artérias mesentéricas, o TEA não foi capaz de reduzir a atividade de HDE. Esses achados confirmam a hipótese de que produtos obtidos após digestão de hidrolisados de soro de leite induzem vasorrelaxamento com maior potência comparado com hidrolisados não digeridos. Esse efeito não parece ser relacionado à inibição da ECA e ocorre de maneira dependente de endotélio. Apesar da diferença encontrada, o relaxamento induzido por HDE é ao menos em parte relacionado à ativação da via da via NO/guanilato ciclase em aorta e artérias de resistência. São necessários estudos adicionais para explorar a eficácia desses produtos em modelos in vivo.

Abstract: Systemic arterial hypertension occurs when physiological mechanisms of blood pressure control are ineffective. This condition affects about 32,5% of adults in Brazil. Because arterial dysfunction contributes to hypertension, the search for new agents with activity in vessels remains the focus of several studies. In this way, the vascular effects of food-derived peptides have been widely investigated in the last decades. Among them, peptides derived from whey protein are described as inhibitors of angiotensin-converting enzyme (ACE). The present study was designed to investigate the hypothesis that in vitro digestion approaches could potentiate the vasodilatory effects of whey protein-derived peptides. Besides, the mechanism of action involved in such vasodilatory action was further explored in both conductance (aorta) and resistance (small mesenteric) arteries from rats. Our results revealed that the whey protein hydrolysed fractions subjected to in vitro digestion (here named HDE) present enhanced concentration-dependent vasodilatory effect in both aorta and small mesenteric arteries, compared with non-digested hydrolysates. Besides, the maximal relaxation induced by HDE was reduced from 94 ± 7% in endothelium-intact to 10 ± 9% in endothelium-denuded aortic rings, indicating that this relaxation was highly dependent on endothelial function. Notably, the previous exposure of aortic rings to 50 ?g/mL HDE did not prevent angiotensin II-mediated contractile responses obtained after addition of angiotensin I, suggesting the lack of any inhibitory effect on ACE activity. On the other hand, HDE-induced vascular relaxation in aortic rings was abolished by L-NAME (a nitric oxidase synthase inhibitor), c-PTIO (a nitric oxide scavenger), and ODQ (a soluble guanylate cyclase inhibitor), as well as by TEA (a non-selective calcium-activated potassium channel blocker). Differently, although ODQ did block the relaxation induced by HDE in small mesenteric arteries, only partial inhibition was found after incubation with L-NAME. Moreover, in these resistance arteries, TEA failed to reduce the activity of HDE. These findings confirm the hypothesis that products obtained after digestion of whey protein hydrolysates can induce vascular relaxation with enhanced potency, compared with non-digested products. This effect does not appear to be associated with ACE inhibition and occurs in an endothelium-dependent manner. Moreover, despite the differences found, HDE-induced relaxation is at least in part associated with the activation of the nitric oxide/guanylate cyclase pathway in both conductance and resistance arteries. Additional experiments must be carried out to explore the efficacy of these products in in vivo models.