Oxidative stress and antioxidant status in beta-thalassemia heterozygotes

Background: Several studies have evaluated the oxidant and antioxidant status of thalassemia patients but most focused mainly on the severe and intermediate states of the disease. Moreover, the oxidative status has not been evaluated for the different beta-thalassemia mutations. Objective: To evaluate lipid peroxidation and Trolox equivalent antioxidant capacity in relation to serum iron and ferritin in beta thalassemia resulting from two different mutations (CD39 and IVS-I-110) compared to individuals without beta-thalassemia. Methods: One hundred and thirty subjects were studied, including 49 who were heterozygous for beta-thalassemia and 81 controls. Blood samples were subjected to screening tests for hemoglobin. Allele-specific polymerase chain reaction was used to confirm mutations for beta-thalassemia, an analysis of thiobarbituric acid reactive species was used to determine lipid peroxidation, and Trolox equivalent antioxidant capacity evaluations were performed. The heterozygous beta-thalassemia group was also evaluated for serum iron and ferritin status. Results: Thiobarbituric acid reactive species (486.24 ± 119.64 ng/mL) and Trolox equivalent antioxidant capacity values (2.23 ± 0.11 mM/L) were higher in beta-thalassemia heterozygotes compared to controls (260.86 ± 92.40 ng/mL and 2.12 ± 0.10 mM/L, respectively; p-value < 0.01). Increased thiobarbituric acid reactive species values were observed in subjects with the CD39 mutation compared with those with the IVS-I-110 mutation (529.94 ± 115.60 ng/mL and 453.39 ± 121.10 ng/mL, respectively; p-value = 0.04). However, average Trolox equivalent antioxidant capacity values were similar for both mutations (2.20 ± 0.08 mM/L and 2.23 ± 0.12 mM/L, respectively; p-value = 0.39). There was no influence of serum iron and ferritin levels on thiobarbituric acid reactive species and Trolox equivalent antioxidant capacity values. Conclusion: This study shows an increase of oxidative stress and antioxidant capacity in beta-thalassemia heterozygotes, mainly in carriers of the CD39 mutation.

Natural gaps associated with oxidative stress in Willisornis poecilinotus (Aves: Thamnophilidae) in a tropical forest

Os distúrbios naturais nas florestas tropicais contribuem para heterogeneidade do habitat, alterando os padrões de distribuição das aves. Estas alterações no ambiente elevam o metabolismo, promovendo distúrbios no balanço redox, e em consequência o estresse oxidativo. O objetivo deste estudo foi comparar a abundância de Willisornis poecilinotus entre clareiras e sub-bosque de dossel intacto associando-a a altura da vegetação na Floresta Nacional de Caxiuanã. A seguir, foi avaliado o estresse oxidativo e os fatores promotores de estresse foram determinados nos ambientes selecionados. Foram capturados 81 espécimes de W. poecilinotus. O número de capturas foi superior nas clareiras, quando comparado ao sub-bosque de dossel contínuo. Os espécimes capturados nas clareiras apresentaram índices de estresse oxidativo significativamente elevados. Foi observada correlação significativa entre os marcadores de estresse oxidativo nas clareiras. As variações do biomarcador de dano oxidativo e do estresse oxidativo foram explicadas somente pelo sítio de amostragem. Estes resultados sugerem que as clareiras são sítios de estímulos estressores para W. poecilinotus o que provavelmente resulta da maior demanda metabólica para novas estratégias de forrageio e para evitar a predação.

Therapeutic concentration of morphine reduces oxidative stress in glioma cell line

Morphine is a potent analgesic opioid used extensively for pain treatment. During the last decade, global consumption grew more than 4-fold. However, molecular mechanisms elicited by morphine are not totally understood. Thus, a growing literature indicates that there are additional actions to the analgesic effect. Previous studies about morphine and oxidative stress are controversial and used concentrations outside the range of clinical practice. Therefore, in this study, we hypothesized that a therapeutic concentration of morphine (1 μM) would show a protective effect in a traditional model of oxidative stress. We exposed the C6 glioma cell line to hydrogen peroxide (H₂O₂) and/or morphine for 24 h and evaluated cell viability, lipid peroxidation, and levels of sulfhydryl groups (an indicator of the redox state of the cell). Morphine did not prevent the decrease in cell viability provoked by H₂O₂) but partially prevented lipid peroxidation caused by 0.0025% H₂O₂) (a concentration allowing more than 90% cell viability). Interestingly, this opioid did not alter the increased levels of sulfhydryl groups produced by exposure to 0.0025% H₂O₂), opening the possibility that alternative molecular mechanisms (a direct scavenging activity or the inhibition of NAPDH oxidase) may explain the protective effect registered in the lipid peroxidation assay. Our results demonstrate, for the first time, that morphine in usual analgesic doses may contribute to minimizing oxidative stress in cells of glial origin. This study supports the importance of employing concentrations similar to those used in clinical practice for a better approximation between experimental models and the clinical setting.

Alterações oxidativas em portadores da doença de Alzheimer: correlação com os estágios da doença e o quadro cognitivo dos pacientes

A sobrevida da população tem aumentado de forma progressiva e atribui-se à melhoria da qualidade dos serviços de saúde e das condições gerais de vida, sendo marcante, sobretudo nos países industrializados. Este aumento da expectativa de vida repercute no aumento da incidência de doenças comuns em idades avançadas. O envelhecimento é considerado fator de risco para o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer (DA). Uma das teorias para a patogênese da DA postula que a neurodegeneração é o resultado de alterações no metabolismo oxidativo com acometimento do tecido cerebral vulnerável. O fato de o envelhecimento ser um fator de risco na DA, reforça também a hipótese da participação dos radicais livres, pois os efeitos de sua ação podem se acumular durante anos. A DA é uma doença insidiosa e progressiva e caracteriza-se clinicamente por uma perda progressiva da memória e de outras funções cognitivas, além de mudanças comportamentais e sociais. O déficit de memória é o principal e usualmente o primeiro sintoma da DA, com comprometimento especialmente da retenção e recordação de novas informações. O presente trabalho visa avaliar se ocorrem alterações no metabolismo oxidativo detectáveis no sangue de pacientes com a DA, e se estas podem ser relacionadas com os diferentes estágios da doença e com o quadro cognitivo dos pacientes. Foram avaliados 30 pacientes com a doença de Alzheimer e 28 indivíduos no grupo controle atendidos na Unidade de Ensino e Assistência de Fisioterapia e Terapia Ocupacional da Universidade do Estado do Pará (UEAFTO-UEPA). O metabolismo oxidativo foi avaliado através da medida da capacidade antioxidante total equivalente ao Trolox (TEAC) e da mensuração dos níveis das substâncias que reagem ao ácido tiobarbitúrico - TBARS. Também foram realizados testes neuropsicológicos em todos os sujeitos participantes do estudo. Não foram observadas correlações significativas no desempenho dos testes neuropsicológicos com os níveis de TBARS e TEAC nos pacientes com a DA. Observou-se que a capacidade antioxidante total (CAOT) estava significativamente diminuída nos pacientes com a DA em comparação com o grupo controle independentemente do estágio da doença, mostrando uma possível relação entre a CAOT e a DA. Na avaliação de TBARS houve uma tendência para maiores concentrações nos pacientes com DA do que no grupo controle, porém a diferença não foi estatisticamente significativa, apenas a fase moderada foi significativa quando comparada com o grupo controle. A avaliação da peroxidação lipídica através dos níveis de TBARS provavelmente não seria um biomarcador adequado para a doença de Alzheimer.

Alterações oxidativas em portadores de doença de Parkinson: correlação com critérios clínicos e estágios da doença

A doença de Parkinson (DP) constitui uma das mais prevalentes doenças neurológicas. Nesta doença, ocorre a neurodegeneração do sistema nigroestriatal com alteração da circuitaria neuronal dos núcleos da base levando ao comprometimento motor característico da doença. Os sintomas clássicos são o tremor de repouso, rigidez, acinesia ou bradicinesia e instabilidade postural. A patogênese da DP ainda permanece obscura. No entanto, estima-se que a disfunção mitocondrial e o desenvolvimento de estresse oxidativo na substância negra tenham papel relevante neste processo. O diagnóstico da DP é clinico e normalmente acontece tardiamente, quando a maioria dos neurônios nigrais está degenerada. Alguns trabalhos mostram o efeito neuroprotetor de medicações antiparkinsonianas e isto demonstra que quanto mais precoce a introdução do tratamento melhor o prognóstico à longo prazo da doença. Portanto o desenvolvimento de marcadores periféricos que ajudem no diagnóstico precoce da doença é importante para que se inicie o tratamento a tempo de retardar o avanço da morte neuronal. O objetivo deste trabalho foi verificar a existência de alterações em parâmetros oxidantes e antioxidantes no sangue de pacientes parkinsonianos e sua relação com o estágio da doença e critérios clínicos. Foram avaliados 30 portadores de DP e 30 indivíduos sem a doença. Para avaliar o estágio da doença e caracteres clínicos foram aplicadas as escalas de Hoehn & Yahr e a UPDRS (escala unificada para doença de Parkinson) nos pacientes parkinsonianos. Para avaliar a atividade oxidativa no plasma dos individuos, foi analisada a peroxidação lipídica através da mensuração de produtos da ação de Espécies Reativas de Oxigênio e Nitrogênio (ERON; TBARS) e para avaliar a resposta antioxidante foi feita a avaliação da Capacidade Antioxidante Total (TEAC). Nos grupos DP leve e DP moderado foi encontrado maior valor do TBARS e menor valor do TEAC em relação aos controles e DP grave (p<0,05), confirmando a presença de estresse oxidativo nas fases precoces da DP. Nesta pesquisa esses parâmetros demonstraram serem bons marcadores periféricos do estresse oxidativo, colaborando para um diagnóstico precoce da DP.

Caracterização dos efeitos do extrato de folhas de Swietenia macrophylla em modelo experimental de doença de Parkinson

Estudos prévios indicam que o extrato de folhas de mogno Swietenia macrophylla possui composição química rica em substâncias antioxidantes com efeito neuroprotetor em cultura. Um dos principais mecanismos envolvidos na neurodegeração da Doença de Parkinson (DP) é o estresse oxidativo. Portanto, substâncias antioxidantes são candidatas potenciais para terapias que retardem o processo neurodegenerativo da doença. Este estudo tem por objetivo caracterizar os efeitos do extrato de folhas de mogno frente à degeneração nigroestriatal e alterações comportamentais de camundongos expostos a uma única injeção intraestriatal de 6-OHDA unilateralmente. Foram utilizados camundongos machos, os quais foram submetidos à cirurgia estereotáxica para a injeção de 20 μg de 6-OHDA no estriado esquerdo. Os animais foram subdivididos em 4 grupos, de acordo com a dose de extrato de mogno administrada. O extrato foi aplicado por via intraperitoneal nos 7 primeiros dias após a injeção de 6-OHDA nas doses de 0,0 (controle), 0,5 (G1), 1,0 (G2) e 5,0 mg/kg (G3). O grupo controle (GC) recebeu injeções de salina a 0,9% (veículo). Foi feita análise da ambulação no campo aberto antes, no 7º e no 21º dias e do número de rotações induzidas por apomorfina no 7º e no 21º dias após a cirurgia. Avaliação da neurodegeneração foi realizada através da contagem de neurônios dopaminérgicos TH+ na substância negra por estereologia. Como resultado, encontrou-se diferença estatisticamente significativa no 21º dia, onde os grupos G2 e G3 apresentaram redução no comportamento ambulatório em relação aos grupos G1 e GC; este dois últimos tiveram comportamento ambulatório equivalente entre si. Em relação às rotações induzidas por apomorfina, no 21º dia, o G1 apresentou média de rotações significativamente menor do que os grupos GC, G2 e G3. Na contagem de células, G1 apresentou diminuição na perda dos neurônios dopaminérgicos estatisticamente significativa em relação ao controle. Assim, concluímos que o extrato de mogno na concentração de 0,5 mg/kg promoveu neuroproteção na neurodegeneração do sistema nigroestriatal induzida por 6-OHDA.

Sintomas não motores na doença de Parkinson: modelo de lesão intraestriatal por 6-OHDA em camundongos

A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais comum em idosos, caracterizada pela neurodegeneração de neurônios dopaminérgicos da substância negra (SN), com etiologia não claramente estabelecida, entretanto as causas podem estar associadas a exposição de toxinas ambientais e fatores genéticos. Os processos patológicos envolvidos na DP são disfunção mitocondrial, estresse oxidativo, inflamação e excitotoxicidade. A sintomatologia da DP são alterações motoras, cognitivas e autonômicas. Contudo, poucos estudos analisam os sintomas não-motores da DP, principalmente em modelos animais. Nesse contexto o objetivo deste trabalho foi avaliar sintomas não-motores da DP em modelo animal com lesão provocada pela neurotoxina 6-hidroxidopamina com duas doses diferentes, injetadas bilateralmente no estriado. Para alcançar nossos objetivos realizamos os testes de campo aberto, apomorfina, labirinto aquático de Morris e testes de discriminação olfativa, além de análises histológicas. Nossos resultados mostraram alterações motoras, déficits de memória e aprendizado, associadas a diminuição de células dopaminérgicas na SN, neurônios estriatais e neurônios da região hipocampal CA1. Dessa forma, esse modelo para os sintomas não-motores da DP pode ser utilizado para a compreensão dos mecanismos que envolvem a doença, assim como para avaliar medidas terapêuticas que possam retardar ou interromper a progressão da DP.