INFLUÊNCIA DA DIETA HIPERGLICÊMICA E DO DIABETESALOXÂNICO SOBRE A VITALIDADE DO SCHISTOSOMA MANSONI

SAMBON, 1907, EM CAMUNDONGOS EXPERIMENTALMENTEINFECTADOS *

Luiz Augusto Magalhães**Ana Maria Aparecida Guaraldo**Othon de Carvalho Bastos***Antonio Carlos Boschero**Aquiles Eugênico Piedrabuena **Ernesto José Dottaviano **

RSPUB9/415

MAGALHÃES, L. A. et al. Influência da dieta hiperglicêmica e do diabetes aloxâ-nico sobre a vitalidade do Schistosoma mansoni Sambon, 1907, em camun-dongos experimentalmente infectados. Rev. Saúde públ., S. Paulo, 12:267-76, 1978.

RESUMO: Foram estudados alguns efeitos da dieta rica em açúcar e dodiabetes aloxânico em Mus musculus albinos infectados com Schistosoma mansoni.Os resultados mostraram que: 1) o número de granulomas nos animais tratadospela aloxana foi significativamente menor do que nos animais não tratados poresta droga; 2) é possível que nos animais tratados pela aloxana exista algumfator que prejudique o desenvolvimento e a postura dos esquistossomos.

UNITERMOS : Schistosoma mansoni. Diabetes aloxânico. Esquistossomosemansônica.

* Trabalho realizado com o auxílio do CNPq e FAPESP.

** Do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Caixa Postal1170 — 13100 — Campinas, SP — Brasil.

*** Da Universidade do Maranhão. Largo dos Amores, 66 — 65000 — São Luís — MA —Brasil.

INTRODUÇÃO

Em 1950, Bueding3 verificou que asobrevida e a reprodução dos esquistosso-mos depende da utilização dos carbohidra-tos pelos vermes como fonte de energia,utilizando por hora uma quantidade deglicose equivalente a 1/5 do seu peso. Ametabolização da glicose é feita pelo para-sita, predominantemente em, anaerobiose,pela via de Embden-Meyerhoff (Mansour e

Bueding,10 1953; Mansour e Bueding,11

1954; Bueding e Mackinnon,4,5 1955;Bueding e Mansour,6 (1957). Assim é que

apesar de viverem em meio rico de oxi-gênio como o sangue, os esquistossomospodem ser mantidos "in vitro" em completaanaerobiose (Bueding,3 1950; Bueding ePeters,7 1951; Bueding e col.,8 1953).

Como a presença de glicose parece seressencial a sobrevivência dos esquistosso-mos, propusemo-nos, neste trabalho, avaliaros efeitos de uma dieta hiperglicêmica e dodiabetes aloxânico sobre a vitalidade doSchistosoma mansoni em camundongos in-fectados experimentalmente.

A fim de estudar as possíveis alteraçõesna vitalidade dos esquistossomos utilizamoso estudo da relação entre os granulomashepáticos e o número de vermes por ca-mundongo. Este critério tem sido utilizadocom sucesso para a avaliação da atividadeterapêutica de drogas esquistossomicidas(Brener e col 2., 1956).

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados 69 camundongos albinosfêmeas, pesando aproximadamente 17 g,provenientes do biotério do Departamentode Parasitologia da UNICAMP. Durantetoda a experiência os animais foram man-tidos com ração granulada, balanceada paraanimais de laboratório*, e água "ad libi-tum".

Este an imais foram divididos em qua t rogrupos:

1. Grupo "dieta rica em açúcar". Osanimais deste grupo receberam, além daração, uma solução aquosa de açúcar decozinha a 20% durante todo o experimento.Após 10 dias de iniciado o regime alimen-tar para este grupo, cada camundongo foiinfectado com 100 cercárias de S. mansoni.Em um grupo paralelo constituído por 13camundongos tratados com a mesma dieta,foram efetuadas dosagens de glicose nosangue no 10o e 60o dia após o início doregime alimentar.

2. Grupo "diabético", Este grupo foicomposto por animais que receberam inje-ção endovenosa de 80 mg de aloxana** por

Kg de peso corporal (Weisbren,17 1948).Uma primeira avaliação do nível glicêmicodestes animais (Somogyi,13 1952) foi efe-tuada 48 horas após a injeção de aloxana.Logo em seguida, cada animal foi infectadocom 100 cercárias de a S. mansoni. Umasegunda dosagem de glicose no sangue foirealizada após 50 dias da primeira determi-nação glicêmica. Somente os animais queapresentaram níveis glicêmicos acima de 200mg de glicose por 100 ml de sangue, nasduas determinações, foram consideradosdiabéticos e integrantes deste grupo. Osanimais que não satisfizeram esta condiçãoforam incluídos no grupo 3.

3. Grupo "resistente a aloxana". Estegrupo foi formado por animais que recebe-ram o mesmo tratamento do grupo 2 enão apresentaram níveis glicêmicos queultrapassassem 200 mg de glicose por 100ml de sangue.

4. Grupo "controle". Este grupo foiconstituído por animais alimentados comração granulada balanceada e infectadoscom 100 cercárias de S. mansoni.

Infecção dos animais pelo S. mansoni

Os camundongos utilizados nesta expe-riência foram infectados pela linhagem mi-neira (BH) do S. mansoni, mantida nolaboratório em Biomphalaria glabrata pro-cedente de Belo Horizonte.

Todos os roedores foram expostos à in-fecção por 100 cercárias, segundo o métododescrito por Magalhães9 (1969). Os ani-mais foram sacrificados 50 dias após ainfecção, tendo seu sistema porta perfun-dido (Yolles e col.,19 1947) para obtençãode esquistossomos. Os granulomas hepáti-cos foram contados pelo método de Pelle-grino e Brener1 2 (1956).

* Ração Produtor (49) Anderson Clayton S.A.** Aloxana Carlo Erba.

RESULTADOS

Os dados referentes aos resultados obti-dos nos quatro grupos de camundongos,estão expressos nas Tabelas 1 a 4.

Em um grupo paralelo de 13 camundon-gos, submetidos às mesmas condições dosanimais constantes da Tabela 1, os resul-tados da primeira e segunda glicemias mos-traram índices normais.

Análise estatística dos resultados

1) Associação entre a hiperglicemia e apresença de granulomas no fígado decamundongos diabéticos.

Da observação dos níveis glicêmicos dosanimais que receberam aloxana (Tabela 2),consideramos como animais portadores dediabetes grave, aqueles cuja glicemia na2a determinação ultrapassou o valor de 400mg/100 ml, enquanto que, os animais queapresentaram valores compreendidos entre200 a 400 mg/100 ml na 2a dosagem, foram

considerados portadores de diabetes mode-rado.

Essas duas classes agruparam-se em ta-bela de contingência 2 x 2, de acordo coma presença ou ausência de granulomas, parateste do grau de associação (Tabela 5).

A associação foi testada pelo teste exatode Fisher dando um valor de p% = 15,34não significativo.

2) Associação entre os grupos diabético-controle, resistentes-controle, diabéticos-resistentes e granuloma por vermestotais.

Da observação das Tabelas 3 e 4 surgiua possibilidade de que as classes de ani-mais diabéticos, resistentes e controle, esti-vessem associados em relação a granulomaspor vermes totais.

Para estabelecer um intervalo de classeconveniente na relação G/vt, adotamos osvalores seguintes: até 20 e mais de 20G/vt, critério este deduzido das classescontrole e resistentes, cujas médias foram

respectivamente 27 e 10). Os dados foramagrupados em Tabelas de contingência 2x3,conforme indica a Tabela 6.

Testados dois a dois, os valores de pro-babilidade do teste exato de Fisher foramos seguintes:

Diabéticos-controle: p% = 0,0007*

Resistentes-controle: p%> = 0,05*

Diabéticos-resistentes: p% = 37,93 N.S,

A associação de G/vt entre os gruposdiabéticos e resistentes não apresentou di-ferença significativa, sugerindo um com-portamento semelhante destes gruposquando adotamos o valor 20, para adistribuição das classes. Porém, observandoos resultados apresentados na Tabela 2,verificamos que nenhum dos valores doparâmetro em estudo foi superior a 10.Este fato levou-nos a estabelecer novasclasses, conforme expressa a Tabela 7.

* Altamente significativo ao nível de 1%

Esta nova associação entre diabéticos eresistentes analisada pelo teste exato deFisher apresentou-se significativa, indicandoexistir uma associação entre o estado dia-bético e pequeno número de G/vt.

Da análise das Tabelas 6 e 7 deduzimosque o grupo de animais resistentes com-portou-se como um grupo intermediárioentre os diabéticos e o controle, levando-nos a estabelecer uma distribuição maislógica das classes, de acordo com a Tabela8, que mostra o fenômeno do isotropismo,com X2

C = 29, 885, altamente significativopara 4 G.L. e um coeficiente de contingência(c) de 0,657.

3) Associação entre os grupos dieta ricaem açúcar e controle em função do

número de granulomas por vermestotais.

Para avaliar se o efeito da dieta ricaem açúcar poderia estar associada em rela-ção a G/vt, agrupamos os dados proceden-tes das Tabelas 1 e 4 na Tabela 9.

Da análise desta associação pode-seconcluir que o comportamento de ambosos grupos não difer iu na relação G/vt.Baseados no fato de que o comportamentodos animais é inerente à dieta rica emaçúcar, podemos designar o conjunto destesgrupos como normais. Desta forma cons-truimos a Tabela 10 que apresenta umisotropismo perfeito, confirmando, pelovalor de X2

C (34,764) obtido, a hipóteseaventada anteriormente.

DISCUSSÃO E CONCLUSÃO:

É certo que a sobrevida do parasita estána dependência das condições oferecidaspelo organismo do hospedeiro. É deste

relacionamento parasita-hospedeiro que de-penderá, em grande parte, a evoluçãoanátomo-clínica do parasitismo. Podemosresumir estes fatos, inspirados em Timmse Bueding15 (1959), dizendo que o sucesso

do parasitismo depende das adaptaçõesprocessadas no metabolismo do parasitapara que ele possa utilizar os nutr ientesoferecidos pelos hospedeiros. O parasitadeve também estar apto para resistir aosprodutos tóxicos oriundos do metabolismonormal do hospedeiro e de seus mecanis-mos de defesa.

Por tudo que acima foi dito depreende-se que modificações introduzidas no meiode segunda ordem, induzirão outras modi-ficações do meio de primeira ordem(Zahdanov 20). Em outros termos, diremosque se forem provocadas modificações nomeio interno do hospedeiro, poderá haverdiferença de comportamento ou mesmo es-truturais e fisiológicas do parasita.

Como a biologia do S. mansoni estáestritamente relacionada com o metabolismodos hidratos de carbono, era de se suporque nos animais esquistossomóticos queapresentassem grande teor de açúcar nosangue, os esquistossomos apresentassemmodificações de comportamento que pudes-sem in f lu i r no decurso da evolução dadoença.

Sukkar e col.14 (1974) já havia verif icadoque homens esquistossomóticos apresenta-vam menor tolerância aos testes de assimi-lação de glicose, demonstrando que nahepatite esquistossomótica é afetado o me-tabolismo dos hidratos de carbono.

Awadalla e col.1 (1974) também assina-lou uma queda do metabolismo da glicoseem camundongos esquistossomóticos.

Vemos que os processos que poderãoi n f l u i r no metabolismo dos parasitas ehospedeiros são bilaterais e interdependen-tes o que, de certa forma, d i f icul ta sobre-maneira seu estudo. É de se prever queestes processos sejam controlados por me-canismos de retroalimentação.

Analisando nossos resultados, ver i f icamosque houve significativa associação entre oestado diabético e a d iminuição do númerode granulomas hepáticos.

Aparentemente houve também associçãodireta entre o aumento da taxa glicêmicae a diminuição do número de granulomaspor verme, ainda que, estatisticamente osgrupos diabético grave e diabético mode-rado não apresentaram diferença significa-tiva quanto a este aspecto (P% = 15,34).

Aventamos a hipótese que a deficiênciada insulina nos animais diabéticos interfiraou mesmo iniba algumas etapas do meta-bolismo intermediário, favorecendo a ceto-gênese e impedindo a uti l ização normal daglicose pelo esquistossomo. Isto, porque,vários mecanismos, tais como: a) mobili-zação aumentada de lipides, b) aumentoda taxa de oxidação de ácidos graxos; c)aumento dos níveis de acetilcoenzima A,d) alterações das propriedades das mito-condrias hepáticas, e) diminuição da taxade formação de ácido cítrico, que ocorrenos diabéticos, podem, isoladamente ouassociados, alterar as inter-relações meta-bólicas d i f i cu l t ando o complexo enzimáticoenvolvido e acarretando modificações dospadrões sangüíneos que poderiam prejudi-car o S. mansoni.

Nos diabéticos humanos há deficiência deabsorção, f ixação e transporte de glicosenos tecidos. Uglem e Read1 6 (1975)referem que os mecanismos básicos detransporte de açúcar nos esquistossomos éo mesmo observado nos tecidos dos verte-brados. Este fato parece-nos explicar queambos, parasita e hospedeiro, reagemfrente ao mesmo fenômeno, aparentementeda mesma forma.

Cabe ressaltar o fato de termos observadoum elevado número de esquistossomosatrofiados, ou mais exatamente, não desen-volvidos, nos animais diabéticos, o quesignifica que as condições fornecidas pelohospedeiro tornado diabético não só pre-j u d i c a m a atividade reprodutora do verme(menor número de ovos por parasita) comotambém seu desenvolvimento somáticoglobal.

Nos animais que se mostraram resisten-tes à aloxana, o comportamento interme-

diário entre os diabéticos e o grupo contro-le, faz-nos pensar que este grupo estariano chamado "estado pré-diabético" que dealguma forma prejudicou o desenvolvimentoe a postura dos esquistossomos. Outrofator poderia ter sido a ação da própriaaloxana, ainda que sabemos ser esta drogaeliminada poucas horas após sua adminis-tração. Mesmo assim, a aloxana talvezagisse de modo a prejudicar o desenvolvi-mento e a postura do esquistossomo.

A aloxana destrói seletivamente as célu-las beta, sendo o número de células des-truídas proporcional a dose aplicada. Dosesmuito grandes podem afetar os parênquimashepático e renal. Estas lesões secundáriassão temporárias, refazendo-se poucas horasapós a aplicação da aloxana. Mesmo sendoirreversível a destruição das células pan-creáticas pela aloxana, grande parte dosanimais que se tornam diabéticos por açãoda droga, readquirem níveis normais deaçúcar no sangue. Segundo Weisbren17

(1948) decorridas seis semanas após aadministração de aloxana, apenas metadedos camundongos sobreviventes mantiveram-se diabéticos. Williams18 (1969) refere queanimais nos quais são aplicadas doses dealoxana apresentam três fases com relaçãoaos níveis glicêmicos:

1a) Hiperglicemia imediata devido, prova-velmente, a glicogenólise hepática; 2a) hipo-glicemia resultante da liberação da insulinapelas células beta destruídas; 3a) hiper-glicemia devido a deficiência de insulina.

Não observamos em nossas experiênciasníveis hipoglicêmicos nos animais estudados,provavelmente devido ao fato de termosefetuado somente duas dosagens glicêmicas,uma, 48 horas após a injeção de aloxana e,a outra, 50 dias após a primeira deter-minação glicêmica.

Sabemos que as fases de hiperglicemiaimediata e de hipoglicemia ocorreram su-cessivamente poucas horas após a aplicaçãode aloxana, de maneira que em nossa pri-meira dosagem, efetuada 48 horas após aaplicação de aloxana, já obtivemos níveishiperglicêmicos correspondentes à terceirafase.

Com relação ao grupo de dieta rica emaçúcar, verificamos que se comportou demaneira similar ao grupo controle, prova-velmente porque os camundongos apresen-tam grande capacidade de restabelecerrapidamente seu nível glicêmico normal,quando submetidos a maior ingestão deaçúcar.

RSPUB9/415

MAGALHÃES, L. A. et al. [The influence of hyperglicemic diet and aloxanic diabeteson the vitality of Schistosoma mansoni in experimentally infected mice.]Rev. Saúde públ., S. Paulo, 12:267-76, 1978.

ABSTRACT: Some effects of a sugar-rich diet and of the aloxanic diabetes inalbino mice (Mus musculus) infected with Schistosoma mansoni were considered.The results showed: 1. the number of granulomata for the aloxane treated animalswas significantly lower than the number for untreated animals. 2. one may, then,surmise that the aloxane treatment generates conditions that inhibits the develop-ment and oviposition of S. mansoni.

UNITERMS: Schistosoma mansoni. Alloxan diabetes. Schistosomiasis.

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Recebido para publicação em 09/11/1977

Aprovado para publicação em 13/04/1978