FUNDAMENTO: A doença de Chagas continua a ser uma importante doença endêmica no país, sendo o acometimento cardíaco a sua manifestação mais grave. OBJETIVO: Verificar se o uso concomitante de carvedilol potencializará o efeito antioxidante das vitaminas E e C na atenuação do estresse oxidativo sistêmico na cardiopatia chagásica crônica. MÉTODOS: Foram estudados 42 pacientes com cardiopatia chagásica, agrupados de acordo com a classificação modificada de Los Andes, em quatro grupos: 10 pacientes no grupo IA (eletrocardiograma e ecocardiograma normais: sem envolvimento do coração), 20 pacientes do grupo IB (eletrocardiograma normal e ecocardiograma anormal: ligeiro envolvimento cardíaco), oito pacientes no grupo II (eletrocardiograma e ecocardiograma anormais, sem insuficiência cardíaca: moderado envolvimento cardíaco) e quatro pacientes no grupo III (eletrocardiograma e ecocardiograma anormais com insuficiência cardíaca: grave envolvimento cardíaco). Os marcadores de estresse oxidativo foram medidos no sangue, antes e após um período de seis meses de tratamento com carvedilol e após seis meses de terapia combinada com vitaminas E e C. Os marcadores foram: atividades da superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase, glutationa S-transferase e redutase, mieloperoxidase e adenosina deaminase, e os níveis de glutationa reduzida, de espécies reativas do ácido tiobarbitúrico, proteína carbonilada, vitamina E e óxido nítrico. RESULTADOS: Após o tratamento com carvedilol, todos os grupos apresentaram diminuições significativas dos níveis de proteína carbonilada e glutationa reduzida, enquanto os níveis de óxido nítrico e atividade da adenosina aumentaram significativamente apenas no grupo menos acometido (IA). Além disso, a maioria das enzimas antioxidantes mostrou atividades diminuídas nos grupos menos acometidos (IA e IB). Com a adição das vitaminas ao carvedilol houve diminuição dos danos em proteínas, nos níveis de glutationa e na maior parte da atividade das enzimas antioxidantes. CONCLUSÕES: A queda dos níveis de estresse oxidativo, verificada pelos marcadores testados, foi mais acentuada quando da associação do fármaco carvedilol com as vitaminas antioxidantes. Os dados sugerem que tanto o carvedilol isoladamente como sua associação com as vitaminas foram eficazes em atenuar o dano oxidativo sistêmico em pacientes com CC, especialmente aqueles menos acometidos, sugerindo a possibilidade de sinergismo entre esses compostos.
IUniversidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC
IIUniversidade Federal do Rio de Janeiro
IIIHospital Universitário Clementino Fraga Filho, Rio de Janeiro, RJ - Brasil
O acometimento cardíaco é a manifestação mais grave e frequente da doença de Chagas na fase crônica em áreas endêmicas, sendo a principal causa de morte em pacientes com idade entre 30-50 anos1.
A patogênese da cardiopatia chagásica crônica (CCC) ainda não está totalmente compreendida, em parte porque a progressão da doença depende de uma complexa interação parasito-hospedeiro. Alguns mecanismos têm sido propostos para explicar a patogênese da CCC, entre eles a hipótese de uma resposta imunoinflamatória amplificada, entre outros processos, pela geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) na presença do parasita ou seu antígeno2,3.
Estratégias de tratamento tradicional para insuficiência cardíaca, como betabloqueadores, mostraram importante melhora na sobrevida e progressão da insuficiência cardíaca (IC), no entanto ainda são escassas as estratégias que focam especificamente a CCC4,5.
O carvedilol é uma combinação de bloqueadores adrenérgicos beta-1 e alfa-1 aprovados para o tratamento de insuficiência cardíaca e disfunção ventricular esquerda. Grande número de evidências experimentais e clínicas sugere que, além de seu bloqueio adrenérgico, o fármaco também possui potente atividade antioxidante6.
Temos mostrado recentemente que um aumento do estresse oxidativo está associado com a progressão da doença de Chagas7 e que o uso de intervenção antioxidante foi eficaz em atenuar o mesmo, com potencial de influenciar o curso da doença8,9. Também, recentemente, nosso grupo mostrou que a administração de carvedilol foi eficaz em atenuar o insulto oxidativo nos diferentes estágios da doença, um efeito que pode ser particularmente importante na CCC10.
O objetivo principal deste estudo foi investigar se o carvedilol potencializaria o efeito antioxidante das vitaminas E e C, já demonstrado em estudos prévios em nosso laboratório, nos biomarcadores de estresse oxidativo e inflamatórios presentes no sangue de pacientes com CCC.
Trata-se de um estudo de intervenção terapêutica (RBR-95, JNQP), prospectivo, de amostra pertencente a uma coorte aberta, constituída de pacientes acompanhados no Serviço de Cardiologia do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF-UFRJ).
A amostra do estudo foi composta de pacientes que tivessem seguido o fluxograma de atendimento do ambulatório de doença de Chagas do HUCFF-UFRJ, de forma espontânea. Somente foram incluídos pacientes chagásicos crônicos com idade entre 21-70 anos, que mantiveram os mesmos hábitos alimentares, sem outras doenças associadas e que estavam afastados da zona endêmica há mais de 20 anos. Pacientes com hipertensão arterial, doença pulmonar obstrutiva crônica, cardiomiopatia de qualquer outra origem que não chagásica, doença cardíaca valvar, disfunção da tireoide, consumo excessivo de tabaco/álcool, disfunções imunológicas conhecidas, anormalidades nos eletrólitos séricos (potássio e cálcio) ou doença sistêmica foram excluídos do estudo. O projeto do estudo foi aprovado pela Comissão de Ética em Pesquisa do HUCFF-UFRJ (parecer CEP n.º 053/07). Todos os pacientes receberam informações sobre o estudo e assinaram o termo de consentimento informado, livre e esclarecido.
Os pacientes foram acompanhados pela mesma equipe de médicos. Visitas médicas foram agendadas no ambulatório regularmente, com intervalo médio de quatro meses e, quando necessário, submetidos a avaliação laboratorial. Todos os pacientes encontravam-se clinicamente estáveis por pelo menos três meses no momento em que a amostra de sangue para este estudo foi coletada. A dieta dos pacientes foi pobre quanto a antioxidantes nutricionais mais importantes e, portanto, a ingestão de vitaminas C e E foi considerada negligenciável. Medicações que alteravam o equilíbrio hidroeletrolitico foram interrompidas por 48 horas antes das análises laboratoriais e clínicas, e não houve intercorrências clínicas durante esse período.
Os pacientes foram agrupados de acordo com a classificação modificada de Los Andes11, em quatro grupos: 10 pacientes no grupo IA (eletrocardiograma e ecocardiograma normais: sem envolvimento do coração), 20 pacientes do grupo IB (eletrocardiograma normal e ecocardiograma anormal: ligeiro envolvimento cardíaco), oito pacientes no grupo II (eletrocardiograma e ecocardiograma anormais, sem insuficiência cardíaca: moderado envolvimento cardíaco) e quatro pacientes no grupo III (eletrocardiograma e ecocardiograma anormais com insuficiência cardíaca: grave envolvimento cardíaco).
Os biomarcadores de estresse oxidativo foram medidos antes e após seis meses de tratamento isolado com carvedilol (divididos em três doses de 12,5 mg ao dia, compreendendo dose final diária de 37,5 mg) e antes e após seis meses de sua associação com vitaminas E (800 UI) e C (500 mg), em dose única diária. Entre a etapa do uso isolado do carvedilol e a terapia combinada houve um período de seis meses sem nenhum fármaco.
Realizado em todos os pacientes através da pesquisa de anticorpos anti-
O paciente soropositivo foi aquele com dois testes sorológicos positivos, em duas coletas diferentes. No caso de dúvida entre os métodos, as amostras de soro foram retestadas pelo método de imunofluorescência e, persistindo a discrepância, foi considerado o resultado desse método. O sangue foi coletado sempre pela mesma pessoa, no mesmo dia da semana, na parte da manhã e em jejum.
O fármaco carvedilol, (RS)-1-(9H-carbazol-4-iloxi)-3-[2-(2-etoxifenoxil) etilamino] propan-2-ol, e as vitaminas E (E-Tabs) e C (Energil C) foram gentilmente cedidos por laboratório farmacêutico do estado de São Paulo (Brasil) do grupo EMS Sigma Farma.
Os reagentes referentes às análises de biomarcadores de estresse oxidativo foram adquiridos da Sigma Chemical Co. (St. Louis, EUA).
As comparações estatísticas dos marcadores de estresse oxidativo e inflamatórias dentro dos diferentes grupos foram realizadas segundo análise de variância (ANOVA), a um fator, complementada pelo teste de Tukey-Kramer. Os dados foram analisados pelo método dos modelos lineares generalizados para medidas repetidas. Para todas as análises foi utilizado o
A avaliação radiológica mostrou que o índice cardiotorácico aumentou com o grau de comprometimento cardíaco (p = 0,0001) e considerada cardiomegalia quando os valores foram maiores do que 0,50. O ecocardiograma mostrou fração de ejeção nos pacientes do grupo III significativamente menor do que nos demais grupos (p = 0,0001). O diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo foi corrigido para a área corporal, e valores acima de 32 mm/m2 foram considerados anormais. Com base nesse critério, 12 pacientes apresentaram dilatação do ventrículo esquerdo. O comprometimento miocárdio à direita, expresso pela hipertensão pulmonar, esteve presente nos pacientes dos grupos II e III (
Ao analisar o perfil dos diferentes grupos, observou-se que os pacientes do grupo IA mostraram níveis de GSH significativamente diminuídos, tanto após o tratamento com carvedilol (0,18 ± 0,12 µmol ml-1) como após a sua combinação com as vitaminas antioxidantes (0,14 ± 0,10 µmol ml-1), em comparação com indivíduos não tratados (0,31 ± 0,17 µmol ml-1). Os níveis de TBARS e da vitamina E mantiveram-se inalterados quando comparados com o tratamento isolado do carvedilol, mas, após a adição de vitaminas, os níveis plasmáticos de TBARS diminuíram significativamente em comparação com os pacientes não tratados (13,11 ± 9,98 nmol ml-1 - 6,10 3,02 nmol ml-1), enquanto os níveis plasmáticos de vitamina E aumentaram em relação ao tratamento isolado com carvedilol (12,44 ± 2,85 µmol L-1 - 16,18 ± 3,45 µmol L-1) -
Os pacientes do grupo IB tratados com carvedilol e a adição de vitaminas mostraram resposta muito semelhante em relação aos pacientes do grupo IA. Níveis de GSH (0,16 ± 0,13 µmol ml-1 - 0,11 ± 0,09 µmol ml-1, respectivamente) também foram significativamente menores quando comparados com pacientes não tratados (0,22 ± 0,17 µmol ml-1) em ambas as intervenções, enquanto os níveis de TBARS e vitamina E mantiveram-se inalterados quando comparados com o tratamento isolado com carvedilol; entretanto, com a adição das vitaminas, os níveis de TBARS diminuíram significativamente em comparação com os não tratados (10,02 ± 6,18 nmol ml-1 - 6,52 ± 2,92 nmol ml-1, respectivamente), enquanto os níveis de vitamina E aumentaram em relação ao carvedilol (15,70 ± 4,68 µmol L-1 - 22,02 ± 11,0 µmol L1, respectivamente;
Nos pacientes do grupo II, o comportamento dos parâmetros aqui analisados foram também muito semelhantes aos encontrados nos pacientes menos acometidos (grupos IA e IB) -
Como encontrado nos outros grupos, os níveis de GSH dos pacientes classificados como grupo III diminuíram significativamente quando comparados aos pacientes tratados com carvedilol (0,16 ± 0,09 µmol ml-1), a combinação com as vitaminas (0,18 ± 0,10 µmol ml-1) e os não tratados (0,38 ± 0,15 µmol ml-1) -
Neste estudo, previamente à terapia antioxidante, os pacientes mostraram dano oxidativo aumentado nos lipídios e proteínas em comparação com o período pós-tratamento. Também se observou aumento generalizado nas atividades da maioria das enzimas antioxidantes previamente ao tratamento.
Em modelo animal de infecção por
O processo inflamatório que caracteriza a doença de Chagas é mais pronunciado na fase aguda e parece se correlacionar com a gravidade da insuficiência cardíaca16. Neste estudo observou-se que o tratamento com carvedilol manteve a maioria dos marcadores inflamatórios inalterados (NO, ADA e MPO), sugerindo um efeito adicional desse fármaco sobre o processo inflamatório. A atividade anti-inflamatória do carvedilol tem sido mostrada em estudos com a redução da proteína C reativa, da proteína amiloide e da proteína quimiotática de monócitos17. Esse efeito poderia estar relacionado à sua capacidade antioxidante em diminuir a geração de EROs e à capacidade de impedir a infiltração de células inflamatórias no miocárdio18,19. Os aumentos de ADA e NO foram verificados apenas em pacientes pertencentes ao grupo IA, classificados como o grupo menos severamente afetado da CCC. Achados histopatológicos em pessoas com doença cardíaca mostraram aumento de células mononucleares com produção de TNF-α por macrófagos ativados e linfócitos T20. Esse resultado poderia justificar esse aumento de ADA, que é uma enzima liberada por células mononucleares. O aumento dos níveis de NO nesse grupo de pacientes poderia indicar uma resposta contra a infecção por
Foi observado aumento significativo nos níveis plasmáticos de vitamina E em todos os grupos, indicando que a vitamina E foi adequadamente absorvida pelos pacientes. Esses resultados estão de acordo com um estudo realizado por Bhogade e cols.21, em que, após a suplementação com vitamina E, houve aumento em seus níveis plasmáticos, com a concomitante diminuição dos níveis de MDA.
A atividade da maioria das enzimas antioxidantes diminuiu significativamente ou permaneceu inalterada, o que poderia ser explicado pelo sinergismo entre os três antioxidantes usados na prevenção da agressão oxidativa.
O marcador inflamatório NO diminuiu somente no grupo IA após adição das vitaminas ao carvedilol, um efeito que poderia ser atribuído à capacidade da vitamina E em prevenir a toxicidade do NO via formação de peroxinitrito22.
O aumento da atividade da MPO verificado no grupo II após adição de vitaminas ao carvedilol poderia ser justificado pela relação que essa enzima possui com a progressão e a gravidade da doença cardíaca. Lobbes e cols.23 mostraram que os níveis séricos aumentados de MPO foram significativamente associados a doença arterial coronariana em pacientes com infarto agudo do miocárdio, em comparação com controles saudáveis. Bellotti e cols.24 procuraram investigar a presença de parasitos no coração de chagásicos crônicos, encontrando-os com frequência e relacionando-os com a gravidade do processo inflamatório miocárdico, assim fortalecendo a ideia do importante papel do parasito na fisiopatologia da fase crônica25.
Com os resultados deste estudo, é possível concluir que tanto o tratamento isolado com o carvedilol como a associação com as vitaminas antioxidantes foram eficazes na atenuação do estresse oxidativo sistêmico no sangue de pacientes com cardiopatia chagásica crônica (CCC), evidenciado pela diminuição dos níveis de TBARS e PC, e pela diminuição da maioria das atividades de enzimas antioxidantes. A combinação de carvedilol e vitaminas E e C indica a possibilidade de sinergismo entre os três antioxidantes não enzimáticos na atenuação do dano oxidativo associado com a CCC. Fica claro que a queda dos níveis de estresse oxidativo, verificada pelos marcadores testados, foi mais acentuada quando da associação do fármaco com as vitaminas antioxidantes. Por outro lado, tanto o uso do carvedilol isoladamente como a sua combinação com as vitaminas antioxidantes foram aparentemente incapazes de conter a evolução do processo inflamatório, indicado pelo aumento da ADA e MPO nos dois momentos de intervenção.
Concepção e desenho da pesquisa: Budni P, Pedrosa RC, Wilhelm Filho D; Obtenção de dados, Análise e interpretação dos dados e Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual: Budni P, Pedrosa RC, Dalmarco EM, Dalmarco JB, Frode TS, Wilhelm Filho D; Análise estatística e Redação do manuscrito: Budni P, Wilhelm Filho D.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Este artigo é parte de tese de Doutorado de Patrícia Budni pela Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC.
Patricia Budni Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Cidade Universitária, Trindade CEP 80040-900, Florianópolis, SC - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 03/01/13; revisado em 07/01/13; aceito em 30/04/13.
BACKGROUND: Chagas disease is still an important endemic disease in Brazil, and the cardiac involvement is its more severe manifestation. OBJECTIVE: To verify whether the concomitant use of carvedilol will enhance the antioxidant effect of vitamins E and C in reducing the systemic oxidative stress in chronic Chagas heart disease. METHODS: A total of 42 patients with Chagas heart disease were studied. They were divided into four groups according to the modified Los Andes classification: 10 patients in group IA (normal electrocardiogram and echocardiogram; no cardiac involvement); 20 patients in group IB (normal electrocardiogram and abnormal echocardiogram; mild cardiac involvement); eight patients in group II (abnormal electrocardiogram and echocardiogram; no heart failure; moderate cardiac involvement); and four patients in group III (abnormal electrocardiogram and echocardiogram with heart failure; severe cardiac involvement). Blood levels of markers of oxidative stress were determined before and after a six-month period of treatment with carvedilol, and six months after combined therapy of carvedilol with vitamins E and C. The markers analyzed were as follows: activities of superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione S-transferase and reductase, myeloperoxidade and adenosine deaminase; and the levels of reduced glutathione, thiobarbituric-acid reactive substances, protein carbonyls, vitamin E, and nitric oxide. RESULTS: After treatment with carvedilol, all groups showed significant decrease in protein carbonyls and reduced glutathione levels, whereas nitric oxide levels and adenosine activity increased significantly only in the less severely affected group (IA). In addition, the activity of most of the antioxidant enzymes was decreased in the less severely affected groups (IA and IB). By combining the vitamins with carvedilol, a reduction in protein damage, in glutathione levels, and in the activity of most of the antioxidant enzymes were observed. CONCLUSIONS: The decrease in oxidative stress levels observed by means of the markers tested was more significant when carvedilol was used in combination with the antioxidant vitamins. The findings suggest that both carvedilol alone and in combination with the vitamins were effective in attenuating the systemic oxidative stress in patients with Chagas heart disease, especially those less severely affected, thus suggesting the possibility of synergism between these compounds.
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Cardiac involvement is the most severe and common manifestation in the chronic phase of Chagas disease in endemic areas, and is the main death cause in patients aged between 30-50 years1.
The pathogenesis of chronic Chagas heart disease (CCHD) is not yet fully understood, partly because the disease progression depends on a complex parasite-host interaction. Some mechanisms have been proposed to explain the pathogenesis of CCHD, one of which is the hypothesis of an amplified immune-inflammatory response, among other processes, resulting from the generation of oxygen-reactive species (ORS) in the presence of the parasite or its antigen2,3.
Conventional treatment strategies for heart failure, such as betablockers, have shown a significant improvement in survival and progression of heart failure (HF). However, strategies focusing specifically on CCHD are still scarce4,5.
Carvedilol is a combination of beta-1 with alpha-1 adrenergic blockers approved for the treatment of heart failure and left ventricular dysfunction. Many experimental and clinical evidences suggest that, in addition to its adrenergic blockade, the drug also has a potent antioxidant activity6.
We have recently shown that increased oxidative stress is associated with the progression of Chagas disease7, and that the use of antioxidants was effective in reducing it, thus potentially being able to influence the course of the disease8,9. Our group has also recently shown that the administration of carvedilol was effective in attenuating oxidative stress in the different stages of the disease, an effect that may be particularly important in CCHD10.
The main objective of this study was to investigate whether carvedilol would enhance the antioxidant effect of vitamins E and C, previously demonstrated in studies conducted in our laboratory, by means of biomarkers of inflammatory and oxidative stress in the blood of patients with CCHD.
This is a prospective therapeutic intervention study (RBR-95, JNQP) of a sample from an open cohort comprised of patients followed up in the Service of Cardiology of Clementino Fraga Filho University Hospital (HUCFF-UFRJ).
The study sample was comprised of patients who had spontaneously followed the treatment flowchart of the HUCFF-UFRJ Chagas disease outpatient clinic. Only patients with chronic Chagas disease aged between 21-70 years, who had maintained their nutritional habits, had no associated diseases, and had been away from endemic zones for more than 20 years were included in the study. Patients with arterial hypertension, chronic obstructive pulmonary disease, cardiomyopathy of an etiology other than Chagas disease, heart valve disease, thyroid dysfunction, excessive tobacco/alcohol intake, known immune diseases, abnormal serum electrolyte levels (potassium and calcium), or systemic disease were excluded from the study. The study project was approved by the HUCFF-UFRJ Research Ethics Committee (CEP resolution no. 053/07). All patients received information about the study and gave written informed consent.
The patients were followed up by the same team of physicians. Medical visits were scheduled regularly on an outpatient basis at mean intervals of four months and, when necessary, the patients underwent laboratory tests. All patients had been clinically stable for at least three months when their blood sample was collected for the present study. The patients' diet was poor in major nutritional antioxidants and, therefore, the intake of vitamins C and E was considered negligible. Medications that interfered with the fluid and electrolyte balance were discontinued for 48 hours prior to the laboratory and clinical tests, and no clinical events were recorded during this period.
The patients were divided into four groups according to the modified Los Andes classification11: 10 patients in group IA (normal electrocardiogram and echocardiogram; no cardiac involvement); 20 patients in group IB (normal electrocardiogram and abnormal echocardiogram; mild cardiac involvement); eight patients in group II (abnormal electrocardiogram and echocardiogram; no heart failure; moderate cardiac involvement); and four patients in group III (abnormal electrocardiogram and echocardiogram with heart failure; severe cardiac involvement).
The levels of biomarkers of oxidative stress were determined prior to and six months after treatment with carvedilol alone (at a dose of 12.5mg TID, in a total daily dose of 37.5 mg) and prior to and after six months of the combination of carvedilol with vitamins E (800IU) and C (500mg) in a single daily dose. Between the phases of carvedilol used alone and in combination with the vitamins, there was an interval of six months with no medication.
The serological diagnosis of Chagas disease was made in all patients by means of anti-
Patients were considered as testing positive when they showed two positive serological tests in two samples collected separately. In case of doubtful results of the two methods, the serum samples were retested using the immunofluorescence method; if discrepancy persisted, the result of immunofluorescence prevailed. Blood samples were always collected by the same person, on the same day of the week, in the morning, and with the patients fasted.
Carvedilol, (RS)-1-(9H-carbazol-4-yloxy)-3-[2-(2-ethoxyphenoxyl) ethylamine] propan-2-ol, and vitamins E (E-Tabs) and E (Energil C) were kindly supplied by a pharmaceutical industry from the State of São Paulo (Brazil), of the EMS Sigma Farma group.
The reagents used for the analyses of oxidative stress biomarkers were obtained from Sigma Chemical Co. (St. Louis, USA).
Statistical comparisons of inflammatory and oxidative stress markers within the different groups were made using the one-factor analysis of variance (ANOVA) complemented by the Tukey-Kramer test. Data were analyzed using the generalized linear models for repeated measures. The SPSS version 11.5.0 acquired under license by Federal University of Santa Catarina in 9/6/2002 was used for all analyses. The level of significance was set at 5%.
The radiological assessment showed that the cardiothoracic index increased with the degree of cardiac involvement (p = 0.0001) and was considered as cardiomegaly when values were greater than 0.50. Echocardiography showed ejection fraction values significantly lower in group III patients than in patients of the other groups (p = 0.0001). The left ventricular end-diastolic diameter was corrected for body surface, and values above 32 mm/m2 were considered abnormal. Based on this criterion, 12 patients showed left ventricular dilatation. Right myocardial impairment, as expressed by pulmonary hypertension, was observed in groups II and III patients (
The analysis of the profile of the different groups showed that group IA patients had significantly decreased GSH levels, both after treatment with carvedilol (0.18 ± 0.12 µmol ml-1) and after treatment with carvedilol combined with the antioxidant vitamins (0.14 ± 0.10 µmol ml-1), in comparison with untreated individuals (0.31 ± 0.17 µmol ml-1).
TBARS and vitamin E levels remained unchanged when compared to the treatment with carvedilol alone. However, after combination with vitamins, plasma TBARS levels significantly decreased in comparison to those of untreated patients (13.11 ± 9.98 nmol ml-1 - 6.10 ± 3.02 nmol ml-1), whereas plasma vitamin E levels increased in relation to the treatment with carvedilol alone (12.44 ± 2.85 µmol L-1 - 16.18 ± 3.45 µmol L-1) (
Group IB patients treated with carvedilol plus vitamins showed a very similar response to that of group IA patients. GSH levels (0.16 ± 0.13 µmol ml-1 - 0.11 ± 0.09 µmol ml-1, respectively) were also significantly lower when compared to those of untreated patients (0.22 ± 0.17 µmol ml-1) in both interventions, whereas TBARS and vitamin E levels remained unchanged when compared to those of patients receiving treatment with carvedilol alone. However, in the combination with vitamins, TBARS levels decreased significantly in comparison to those of untreated patients (10.02 ± 6.18 nmol ml-1 - 6.52 ± 2.92 nmol ml-1, respectively), whereas vitamin E levels increased in relation to those of carvedilol (15.70 ± 4.68 µmol L-1 - 22.02 ± 11.0 µmol L1, respectively;
In group II patients, the behavior of the parameters analyzed was also very similar to that found in the less severely affected patients (groups IA and IB) (
Similar to what was found in the other groups, GSH levels of patients classified as group III decreased significantly when compared to those of patients treated with carvedilol alone (0.16 ± 0.09 µmol ml-1), with the combination carvedilol plus vitamins (0.18 0.10 µmol ml-1) and untreated patients (0.38 ± 0.15 µmol ml-1) (
In the present study, the patients showed increased oxidative damage in lipids and proteins prior to the antioxidant therapy in comparison to that in the post-treatment period. A generalized increase in the activity of most of the antioxidant enzymes was also observed prior to treatment.
In an animal model of infection by
The inflammatory process that characterizes Chagas disease is more pronounced in the acute phase and seems to be correlated with the severity of the heart disease16. In this study, we observed that the levels of most of the inflammatory markers (NO, ADA and MPO) remained unchanged with the treatment with carvedilol, thus suggesting an additional effect of this drug on the inflammatory process. The anti-inflammatory activity of carvedilol has been demonstrated in studies by means of the reduction of C-reactive protein, amyloid protein, and monocyte chemotactic protein17. This effect could be related to its antioxidant ability to decrease ROS generation and impair inflammatory cells infiltration in the myocardium18,19. Increased ADA and NO levels were observed only in group IA patients, classified as the group less severely affected by CCHD. Histopathological findings in individuals with heart disease have shown an increase in mononuclear cells with TNF-α production by activated macrophages and T lymphocytes20. This finding could justify the increase in ADA, which is an enzyme released by mononuclear cells. Increased NO levels in this group of patients could indicate a response against infection by
A significant increase in vitamin E plasma levels was observed in all groups, thus indicating that vitamin E was properly absorbed by the patients. These results corroborate those of Bhogade et al21 in which, after supplementation with vitamin E, there was elevation of its plasma levels, with a concomitant decrease in MDA levels.
The activity of most of the antioxidant enzymes decreased significantly or remained unchanged, and this could be explained by synergy between the three antioxidants used in the prevention of the oxidative damage.
The levels of the inflammatory marker NO decreased only in group IA after combination of carvedilol with the vitamins, an effect that could be attributed to the ability of vitamin E to prevent NO toxicity via peroxynitrite formation22.
The increased MPO activity observed in group II after combination of vitamins with carvedilol could be justified by the relationship that this enzyme has with the progression and severity of the heart disease. Lobbes et al23 showed that increased serum MPO levels were significantly associated with coronary artery disease in patients with acute myocardial infarction in comparison with those of healthy controls. Bellotti et al24 sought to investigate the presence of parasites in the hearts of chronic Chagas disease patients, and frequently found them. The authors correlated this finding with the severity of the myocardial inflammatory process, thus supporting the perception of the important role of the parasites in the pathophysiology of the chronic phase25.
Based on the findings of this study, we can conclude that both the treatment with carvedilol alone and in combination with antioxidant vitamins were effective in attenuating the systemic oxidative stress in the blood of patients with chronic Chagas heart disease (CCHD), as evidenced by the reduction in TBARS and PC levels, and the reduction in the activity of most of the antioxidant enzymes. The combination of carvedilol with vitamins E and C indicates the possibility of synergism between these three nonenzymatic antioxidants in reducing the oxidative damage associated with CCHD. It is clear that the reduction in the oxidative stress levels, as verified by means of the markers tested, was more significant when carvedilol was combined with the antioxidant vitamins. On the other hand, the use of both carvedilol alone and in combination with the antioxidant vitamins were apparently unable to halt the progression of the inflammatory process, as indicated by the increase in ADA and MPO levels in the two intervention moments.
Conception and design of the research: Budni P, Pedrosa RC, Wilhelm Filho D; Acquisition of data, Analysis and interpretation of the data and Critical revision of the manuscript for intellectual content: Budni P, Pedrosa RC, Dalmarco EM, Dalmarco JB, Frode TS, Wilhelm Filho D; Statistical analysis and Writing of the manuscript: Budni P, Wilhelm Filho D.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This article is part of the thesis of doctoral submitted by Patrícia Budni, from Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC.