O sulfito e o tiossulfato induzem disfunção bioenergética em cortex cerebral de ratos

Abstract

A sulfito oxidase (SO) é uma enzima que catalisa a conversão de sulfito a sulfato, a qual consiste na reação final da via de degradação dos aminoácidos sulfurados cisteína e metionina. A deficiência da SO é um erro inato do metabolismo caracterizado bioquimicamente pelo acúmulo cerebral de sulfito, tiossulfato e S-sulfocisteína e clinicamente por disfunção neurológica e atrofia cortical. Embora evidências demonstrem uma ação tóxica do sulfito, os mecanismos envolvidos no dano neurológico ainda não estão totalmente elucidados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos in vitro do sulfito e do tiossulfato sobre parâmetros de metabolismo energético em córtex cerebral de ratos jovens. Ratos Wistar machos de 30 dias de idade foram eutanasiados por decapitação e tiveram o córtex cerebral dissecado e homogeneizado em tampão específico para cada técnica. As amostras foram pré-incubadas com os metabólitos em concentrações que variaram de 1 a 500 μM durante 30 min a 37 ºC. Após a incubação, foram determinadas a produção de CO2 a partir de glicose marcada radioativamente (U-14C), as atividades dos complexos enzimáticos da cadeia transportadora de elétrons (complexos I – IV) e as atividades das enzimas creatina quinase (CK) e Na+,K+-ATPase. Verificamos que o sulfito inibiu a atividade do complexo IV da cadeia respiratória mitocondrial, indicando um dano na transferência de elétrons. Por outro lado, o tiossulfato não alterou as atividades dos complexos avaliados. Além disso, ambos os metabólitos inibiram a atividade da creatina quinase total (tCK) e das suas isoformas mitocondrial e citosólica, sugerindo um comprometimento do tamponamento e transferência intracelular de energia em córtex cerebral de ratos. O efeito inibitório do sulfito sobre a atividade da tCK foi atenuado por melatonina, enquanto que a inibição causada pelo tiossulfato sobre esta enzima foi prevenida ou atenuada por melatonina, glutationa e reduzida pelo inibidor da óxido nítrico sintase Nω-nitro-L-arginina metil éster, indicando envolvimento de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio nestes efeitos. Por outro lado, a produção de CO2 e a atividade da enzima Na+,K+-ATPase não foram alteradas pelos metabólitos. Nossos achados sugerem que a disfunção energética causada pelo sulfito e pelo tiossulfato pode estar envolvida no dano cortical encontrado nos pacientes afetados pela deficiência da SO.