L'esposizione all'alluminio a livelli alimentari umani promuove la disfunzione vascolare e aumenta la pressione sanguigna nei ratti: Un'azione concertata di NAD(P)H ossidasi e COX-2

L'alluminio (Al) è un metallo non essenziale e un importante contaminante ambientale ed è associato a numerose malattie umane, tra cui quelle cardiovascolari. Abbiamo studiato gli effetti dell'esposizione all'alluminio a dosi simili ai livelli alimentari umani sul sistema cardiovascolare per un periodo di 60 giorni. I ratti maschi Wistar sono stati divisi in due gruppi principali e hanno ricevuto per via orale: 1) basso livello di alluminio - i ratti sono stati suddivisi e trattati per 60 giorni come segue: a) non trattati - acqua ultrapura; b) AlCl3 alla dose di 8,3 mg/kg di peso corporeo per 60 giorni, che rappresenta l'esposizione umana all'Al attraverso la dieta; e 2) alto livello di alluminio - i ratti sono stati suddivisi e trattati per 42 giorni come segue: C) Non trattati - acqua ultrapura; d) AlCl3 a 100mg/kg di peso corporeo per 42 giorni, che rappresenta un alto livello di esposizione umana all'Al. Sono stati studiati gli effetti sulla pressione arteriosa sistolica (SBP) e sulla funzione vascolare delle arterie di resistenza aortica e mesenterica (MRA). L'integrità dell'endotelio e della muscolatura liscia è stata valutata mediante curve concentrazione-risposta all'acetilcolina (ACh) e al nitroprussiato di sodio. Sono state analizzate le risposte vasocostrittrici alla fenilefrina (Phe) in presenza e in assenza di endotelio e in presenza dell'inibitore della NOS L-NAME, del bloccante dei canali del potassio TEA, dell'inibitore della NAD(P)H ossidasi apocynin, della superossido dismutasi (SOD), dell'inibitore non selettivo della COX indometacina e dell'inibitore selettivo della COX-2 NS 398. Sono state misurate le specie reattive dell'ossigeno (ROS) vascolari, la perossidazione lipidica e la capacità antiossidante totale. Sono state inoltre analizzate le espressioni di mRNA di eNOS, NAD(P)H ossidasi 1 e 2, SOD1, COX-2 e recettore del trombossano A2 (TXA-2 R). L'esposizione ad Al a livelli dietetici umani ha compromesso il sistema cardiovascolare e questi effetti sono stati quasi gli stessi dell'esposizione ad Al a livelli molto più elevati. L'Al ha aumentato la SBP, diminuito il rilassamento indotto dall'ACh, aumentato la risposta al Phe, diminuito la modulazione endoteliale delle risposte vasocostrittrici, la biodisponibilità dell'ossido nitrico (NO), il coinvolgimento dei canali del potassio nelle risposte vascolari, nonché aumentato la produzione di ROS da parte della NAD(P)H ossidasi e di prostanoidi contrattili principalmente da parte della COX-2 sia nell'aorta che nelle arterie mesenteriche. L'esposizione all'Al ha aumentato la produzione di ROS vascolari e la perossidazione lipidica e ha alterato lo stato antiossidante nell'aorta e nell'MRA. L'Al ha diminuito i livelli di mRNA di eNOS e SOD1 e ha aumentato i livelli di mRNA di NAD(P)H ossidasi 1, COX-2 e TXA-2. I nostri risultati indicano un eccesso di ROS provenienti principalmente dalla NAD(P)H ossidasi dopo l'esposizione all'Al e l'aumento dei prostanoidi vascolari provenienti dalla COX-2 che agiscono di concerto per diminuire la biodisponibilità di NO, inducendo così disfunzioni vascolari e aumentando la pressione sanguigna. Pertanto, l'esposizione cronica di 60 giorni all'Al, che riflette la comune assunzione di Al nella dieta umana, sembra rappresentare un rischio per il sistema cardiovascolare.