Tempol improves lipid profile and prevents left ventricular hypertrophy in LDL receptor gene knockout (LDLr-/-) mice on a high-fat diet

Abstract

Introduction and Objective: Dyslipidemia is associated with increased risk of cardiovascular disease and atherosclerosis, and hence with high morbidity and mortality. This study investigated the effects of the nitroxide 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl (Tempol) on lipid profile and cardiac morphology in low-density lipoprotein (LDL) receptor gene knockout (LDLr-/-) mice. Methods: Male LDLr-/- mice (three months old, approximately 22 g weight) were divided into the following groups: controls, including (1) standard chow (SC, n=8) and (2) high-fat diet (HFD, n=8); and treatment, including (3) standard chow + Tempol (SC+T, n=8) (30 mg/kg administered by gavage, once daily) and (4) high-fat diet + Tempol (HFD+T, n=8) (30 mg/kg). After 30 days of the diet/treatment, whole blood was collected for analysis of biochemical parameters (total cholesterol, triglycerides [TG], high-density lipoprotein [HDL], LDL, and very low-density lipoprotein [VLDL]). The heart was removed through thoracotomy and histological analysis of the left ventricle was performed. Results: A significant increase in TG, LDL, and VLDL and marked left ventricular hypertrophy (LVH) were demonstrated in the HFD group relative to the SC group (p<0.05), while Tempol treatment (HFD+T group) significantly (p<0.05) prevented increases in the levels of these lipid profile markers and attenuated LVH compared with the HFD group. Conclusion: In this study, Tempol showed potential for the prevention of events related to serious diseases of the cardiovascular system. Resumo: Introdução e objetivo: A dislipidemia está associada com aumento do risco para as doenças cardiovasculares e aterosclerose, refletindo na alta morbidade e mortalidade associadas. Este estudo investigou os efeitos do nitróxido 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl (tempol) sobre o perfil lipídico e a morfologia cardíaca em camundongos nocaute para o gene do receptor da lipoproteína de baixa densidade (LDLR KO ou LDL-/-). Métodos: Camundongos machos (três meses de idade, pesando aproximadamente 22 g) foram divididos nos seguintes grupos: grupos controlo: (1) ração padrão ([RP] n=8) = camundongos LDL-/- + dieta padrão; (2) dieta rica em lipídios ([DRL] n=8) = camundongos LDL-/- + DRL; e grupos tratados: (3) RP + tempol (RP + T, n=8) = camundongos LDL-/- + dieta padrão + tempol (30 mg/kg, administrado por gavagem, uma vez por dia); (4) DRL + tempol (DRL + T, n=8) = camundongos LDL-/- + DRL + tempol (30 mg/kg). Após 30 dias de dieta/tratamento, o sangue total foi obtido para análise dos parâmetros bioquímicos (colesterol total [CT], triglicerídeos [TG], HDL, LDL e VLDL) e, através de uma toracotomia, o coração foi removido e uma análise histológica do ventrículo esquerdo foi realizada. Resultados: Foi demonstrado um aumento significativo dos níveis de TG, LDL e VLDL, bem como uma considerável hipertrofia ventricular esquerda (HVE), no grupo DRL em comparação com o grupo RP (p<0,05); o tratamento com tempol (grupo DRL + T) preveniu significativamente (p<0,05) o aumento nos níveis destes marcadores de perfil lipídico e atenuou a HVE, em comparação com o grupo DRL. Conclusão: Tempol apresentou potencial para a prevenção de eventos que podem levar a graves doenças do sistema cardiovascular. Keywords: Nitroxides, Tempol, Dyslipidemia, Left ventricular hypertrophy, Reactive oxygen species, Reactive nitrogen species, Palavras-chave: Nitróxidos, Tempol, Dislipidemia, Hipertrofia ventricular esquerda, EROs/ERNs