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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69111
POTENCIAL FARMACOLÓGICO DO MENTOL PARA MELHORAR A FUNÇÃO ERÉTIL DE MODELO EXPERIMENTAL DE DIABETES MELLITUS TIPO-2
Araujo, Fênix Alexandra de | Date Issued:
2024
Alternative title
Pharmacological potential of menthol to improve erectile function in an experimental model of type-2 diabetes mellitusAuthor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.
Abstract in Portuguese
O diabetes mellitus é um grave problema de saúde com a estimativa de crescente aumento da população acometida. Existem várias complicações crônicas associadas, incluindo disfunções sexuais. A disfunção erétil (DE) é particularmente grave por ser um marcador de doença arterial coronariana e é mais prevalente em pacientes diabéticos, que infelizmente, não respondem de maneira satisfatória ao tratamento farmacológico oral. Isso torna necessária a busca por novas opções terapêuticas. O mentol, amplamente usado em produtos para função sexual, induz sensação de frescor ao ativar canais termossensores ao frio (agonista do canal TRPM8). No entanto, ainda não há comprovação científica de que o mentol tenha efeito vascular além da termossensação, capaz de melhorar o aporte sanguíneo na região genital. OBJETIVO: Descrever o potencial farmacológico do mentol para o tratamento da DE-associada ao diabetes utilizando modelo experimental murino. MATERIAIS E MÉTODOS: Artéria pudenda (principal artéria que irriga o pênis) e corpos cavernosos (tecidos eréteis) de camundongos adultos db/db (modelo de diabetes tipo-2) e os controles lean foram utilizados. Histologia e microscopia confocal foi utilizada para descrever a estrutura das artérias pudendas e corpos cavernosos de lean e db/db. A artéria pudenda foi utilizada em miógrafo de fio e pressão, enquanto o corpo cavernoso em banho de órgãos ou miógrafo de tira. Western blott e imunofluorescência foram realizadas para avaliar a expressão do TRPM8. Ensaio in vivo de avaliação da pressão intracavernosa foi realizado após administração do mentol RESULTADOS: O mentol induziu importante relaxamento das artérias pudendas e corpos cavernosos tanto de animais lean quanto em db/db, de maneira independente do endotélio vascular, parcialmente dependente do canal TRPM8 (que está expresso igualmente entre os grupos) e TRPA1, sem participação do GABA-A, sugestivo de efeito pró-erétil. As artérias pudendas e corpos cavernosos de db/db apresentaram alterações morfológicas que indicam prejuízo de resposta funcional adequada para a ereção, com menor razão entre músculo liso e colágeno, sendo indicativo de fibrose. As artérias pudendas de db/db apresentaram remodelamento hipotrófico para dentro, com menor resposta a vasorrelaxamento à acetilcolina e sildenafil comparado ao lean. Os corpos cavernosos de db/db tiveram área de secção transversa menor que o lean e com maior detecção de espécies reativas de oxigênio, sendo sugestivo de estresse oxidativo. O mentol apresentou efeito anticontrátil nos tecidos, onde a exposição prévia ao mentol reduziu a contração posterior à fenilefrina, sem alteração na potência ou eficácia da acetilcolina. O mentol inibiu a contração induzida por influxo de Ca2+ e aumentou a dilatação em resposta ao aumento de pressão intraluminal em pudenda, com redução do tônus miogênico. Interessantemente, mentol administrado no corpo cavernoso induziu hipotensão tanto em lean quanto em db/db e aumentou a pressão intracavernosa de db/db CONCLUSÕES: Mentol é uma molécula promissora para desenvolvimento de fármacos para o tratamento de DE-associada ao diabetes ao relaxar artérias pudendas e corpo cavernoso de lean e db/db, ter efeito anticontrátil, que é sugestivo de redução da resistência vascular peniana, bem como por aumentar a pressão intracavernosa de db/db sendo sugestivo de melhora da função erétil
Abstract
INTRODUCTION: Diabetes mellitus is a serious health problem with an estimated increasing number of affected individuals. There are several chronic complications associated with it, including sexual dysfunctions. Erectile dysfunction (ED) is particularly concerning as it is a marker of coronary artery disease and is more prevalent in diabetic patients, who unfortunately do not respond satisfactorily to oral pharmacological treatment. This makes the search for new therapeutic options necessary. Menthol, widely used in products related to sexual function, induces a cooling sensation by activating cold-sensing channels (TRPM8 channel agonist). However, there is no scientific evidence that menthol has a vascular effect beyond the sensation of cold that could improve blood flow to the genital region. AIM: To describe menthol's pharmacological potential for treating diabetes-associated ED using the murine experimental model. MATERIALS AND METHODS: The pudendal artery (the main artery that supplies blood to the penis) and the corpus cavernosum (erectile tissue) of adult db/db mice (a type-2 diabetes model) and lean controls were used. Histology and confocal microscopy were performed to describe the structure of the pudendal arteries and corpus cavernosum of lean and db/db mice. The pudendal artery was used in a wire or pressure myograph, while the corpus cavernosum was used in an organ bath or strip myograph. Western blot and immunofluorescence were performed to assess the expression of TRPM8. An in vivo intracavernous pressure assay was conducted following menthol administration RESULTS: Menthol induced significant relaxation of the pudendal arteries and corpora cavernosa of both lean and db/db mice, in a manner independent of the vascular endothelium, partially dependent on the TRPM8 channel (which is equally expressed in both groups) and TRPA1, with no involvement of GABA-A, suggestive of a pro-erectile effect. The pudendal arteries and corpora cavernosa of db/db mice showed morphological changes indicating impaired functional response to erection, with a lower ratio of smooth muscle to collagen, suggesting fibrosis. The pudendal arteries of db/db mice exhibited inward hypotrophic remodeling, with a reduced relaxing effect to acetylcholine and sildenafil compared to lean controls. The corpora cavernosa of db/db mice had a smaller cross-sectional area than lean and showed enhanced detection of reactive oxygen species, suggestive of oxidative stress. Menthol exhibited an anticontractile effect on the tissues, where prior exposure to menthol reduced the contraction induced by phenylephrine, without altering the potency or efficacy of acetylcholine. Menthol inhibited contraction induced by Ca2+ influx and enhanced vasodilation in response to increased intraluminal pressure in the pudendal artery, reducing myogenic tone. Interestingly, menthol administered to the corpus cavernosum induced hypotension in both lean and db/db mice and increased intracavernous pressure in db/db mice CONCLUSIONS: Menthol is a promising molecule for the development of drugs for the treatment of diabetes-associated ED by relaxing the pudendal arteries and corpora cavernosa in both lean and db/db mice, by presenting an anticontractile effect, which suggests a reduction in penile vascular resistance, as well as by increasing intracavernous pressure in db/db mice, suggesting an improvement in erectile function
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