Methodologies for a sustainable development of estuarine ecosystems

As zonas costeiras, estuarinas e lagunares são consideradas áreas muito produtivas e dotadas de grande biodiversidade sendo, por isso, consideradas de elevado valor ecológico e económico. No entanto, nas últimas décadas tem vindo a verificar-se um aumento da contaminação destes ecossistemas como resultado de diversas actividades antrópicas. As abordagens actualmente disponíveis para avaliação do impacto da poluição em ecossistemas estuarinos e lagunares apresentam diversos tipos de lacunas, pelo que é importante desenvolver metodologias mais eficazes com organismos autóctones. Neste contexto, o objectivo central desta dissertação consistiu em desenvolver e validar métodos ecologicamente relevantes para avaliação da contaminação estuarina e dos seus efeitos, utilizando o góbio-comum (Pomatoschistus microps), quer como organismo-teste quer como espécie sentinela, devido à importante função que desempenha nas cadeias tróficas de diversos estuários da costa Portuguesa. A Ria de Aveiro foi seleccionada como área de estudo principalmente pelo facto de possuir zonas com diferentes tipos de contaminação predominante e de haver conhecimento científico de base abundante e de elevada qualidade sobre este ecosistema. Na primeira fase do estudo, foram investigados os efeitos agudos de dois hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) (benzo[a]pireno e antraceno), de um fuel-óleo e de dois metais (cobre e mercúrio) em P. microps, utilizando ensaios laboratoriais baseados em biomarcadores e em parâmetros comportamentais, os quais foram avaliados utilizando um dispositivo expressamente desenvolvido para o efeito, designado por speed performance device (SPEDE). Como biomarcadores foram utilizados parâmetros envolvidos em funções fisiológicas determinantes para a sobrevivência e desempenho dos animais (neurotransmissão, obtenção de energia, destoxificação e defesas anti-oxidantes), nomeadamente a actividade das enzimas acetilcolinesterase, lactato desidrogenase, CYP1A1, glutationa S-transferases, glutationa reductase, glutationa peroxidase, superóxido dismutase, catalase, tendo ainda sido determinados os níveis de peroxidação lipídica como indicador de danos oxidativos. De forma global, os resultados indicaram que os agentes e a mistura testados têm a capacidade de interferir com a função neurológica, de alterar as vias utilizadas para obtenção de energia celular, induzir as defesas antioxidantes e, no caso do cobre e do mercúrio, de causarem peroxidação lipídica. Foram ainda obtidas relações concentração-resposta a nível dos parâmetros comportamentais testados, nomeadamente a capacidade de nadar contra a corrente e a distância percorrida a nadar contra o fluxo de água, sugerindo que os agentes testados podem, por exemplo, diminuir a capacidade de fuga aos predadores, as probabilidades de captura de presas e o sucesso reprodutivo. Na segunda fase, tendo sido já adaptadas técnicas para determinação de vários biomarcadores em P. microps e estudada a sua resposta a dois grupos de poluentes particularmente relevantes em ecossistemas estuarinos e lagunares (metais e HAPs), foi efectuado um estudo de monitorização utilizando P. microps como bioindicador e que incluiu diversos parâmetros ecológicos e ecotoxicológicos, nomedamente: 20 parâmetros indicativos da qualidade da água e do sedimento, concentração de 9 metais em sedimentos e no corpo de P. microps, 8 biomarcadores e 2 índices de condição na espécie seleccionada. A amostragem foi efectuada em quatro locais da Ria de Aveiro, um considerado como referência (Barra) e três com diferentes tipos predominantes de contaminação (Vagueira, Porto de Aveiro e Cais do Bico), sazonalmente, durante um ano. Os resultados obtidos permitiram uma caracterização ecotoxicológica dos locais, incluindo informação sobre a qualidade da água, concentrações de contaminantes ambientais prioritários nos sedimentos e nos tecidos de P. microps, capacidade desta espécie para bioacumular metais, efeitos exercidos pelas complexas misturas de poluentes presentes em cada uma das zonas de amostragem nesta espécie e possíveis consequências para a população. A análise multivariada permitiu analisar de forma integrada todos os resultados, proporcionando informação que não poderia ser obtida analisando os dados de forma compartimentalizada. Em conclusão, os resultados obtidos no âmbito desta dissertação indicam que P. microps possui características adequadas para ser utilizado como organismoteste em ensaios laboratoriais (e.g. abundância, fácil manutenção, permite a determinação de diferentes tipos de critérios de efeito utilizando um número relativamente reduzido de animais, entre outras) e como organismo sentinela em estudos de monitorização da poluição e da qualidade ambiental, estando portanto de acordo com estudos de menor dimensão previamente efectuados. O trabalho desenvolvido permitiu ainda adaptar a P. microps diversas técnicas bioquímicas vulgarmente utilizadas como biomarcadores em Ecotoxicologia e validá-las quer no laboratório quer em cenários reais; desenvolver um novo bioensaio, utilizando um dispositivo de teste especialmente concebido para peixes epibentónicos baseado na performance natatória de uma espécie autóctone e em biomarcadores; relacionar os efeitos a nível bioquímico com parâmetros comportamentais que ao serem afectados podem reduzir de forma drástica e diversificada (e.g. aumento da mortalidade, diminuição do sucesso reprodutivo, redução do crescimento) a contribuição individual para a população. Finalmente, foi validada uma abordagem multidisciplinar, combinando metodologias ecológicas, ecotoxicológicas e químicas que, quando considerada de forma integrada utilizando análises de estatística multivariada, fornece informação científica da maior relevância susceptível de ser utilizada como suporte a medidas de conservação e gestão em estuários e sistemas lagunares.

Mercury in feral fish: distribution, accumulation and toxicity

O principal objectivo desta dissertação foi estudar a acumulação de mercúrio em vários tecidos de peixes marinhos, a sua relação com factores biológicos e as respectivas respostas bioquímicas. O trabalho realizado permitiu obter novos conhecimentos sobre a acumulação de mercúrio em peixes, possibilitando avaliar a influência da biodisponibilidade do elemento e as suas possíveis implicações no ambiente. O trabalho foi desenvolvido na Ria de Aveiro (Portugal), uma zona costeira onde existe um gradiente ambiental de mercúrio, o que oferece a oportunidade de estudar a sua acumulação e os seus efeitos tóxicos em condições realísticas. As amostragens foram efectuadas em dois locais considerados críticos em termos de contaminação por mercúrio – Largo do Laranjo (L1 e L2) e num local afastado da principal fonte de poluição, usado como termo de comparação (Referência; R); L1 e L2 corresponderam a locais moderadamente e altamente contaminados, respectivamente. Foram escolhidos juvenis de duas espécies ecologicamente diferentes e representativas da comunidade piscícola local, a tainha garrento (Liza aurata) e o robalo (Dicentrarchus labrax). Em cada local foram recolhidas amostras de água e de sedimento para determinação de mercúrio. Foram quantificadas as concentrações de mercúrio total (T-Hg) e orgânico (O-Hg) em vários tecidos dos peixes, escolhidos tendo em conta a sua função relativamente à toxicocinética e toxicodinâmica de metais. As respostas antioxidantes (Catalase- CAT, glutationa peroxidase- GPx, glutationa reductase- GR, glutationa –S-transferase- GST e conteúdo em glutationa total- GSHt), o dano peroxidativo (LPO) e o conteúdo em metalotioninas (MTs) foram também avaliados. A acumulação de T-Hg foi semelhante para as duas espécies de peixes estudadas, embora D. labrax tenha apresentado concentrações tendencialmente maiores. Ambas as espécies demonstraram capacidade de reflectir o grau de contaminação ambiental existente, indicando claramente que a acumulação depende da concentração ambiental. A acumulação revelou-se específica de cada tecido. O padrão da acumulação em L. aurata foi rim > fígado > músculo > cérebro > guelras > sangue e em D. labrax foi fígado > rim > músculo > cérebro ≈ guelras > sangue. Relativamente à acumulação de OHg, verificou-se que D. labrax exibiu concentrações mais elevadas que L. aurata. Todos os tecidos foram capazes de reflectir diferenças entre R e L2. Os níveis de O-Hg no fígado, músculo e nos conteúdos intestinais foram diferentes entre espécies, sendo mais elevados para D. labrax. As guelras e o intestino foram os tecidos onde se obtiveram os valores mais baixos de O-Hg e observaram-se valores idênticos para as duas espécies. Com excepção das guelras, as concentrações de O-Hg variaram em função do valor observado nos conteúdos intestinais, indicando que a alimentação é a via dominante da acumulação. As concentrações de O-Hg nos conteúdos intestinais revelaram ser uma informação relevante para prever a acumulação de O-Hg nos tecidos, pois verificou-se uma razão praticamente constante entre o teor de mercúrio no fígado, no músculo e nos conteúdos intestinais. A percentagem de O-Hg no músculo e no fígado variou de acordo com o grau de contaminação ambiental e com o tipo de assimilação preferencial do elemento (alimentação vs. água), sugerindo que o fígado exerce um papel protector em relação à acumulação de mercúrio nos outros órgãos. Ambas as espécies de peixes demonstraram ser boas sentinelas da contaminação ambiental com mercúrio (T-Hg e O-Hg), sendo o cérebro e o músculo os tecidos que melhor reflectiram o grau de acumulação com o elemento. A análise conjunta dos dados de bioacumulação e de respostas ao stress oxidativo permitiram estabelecer uma relação entre as concentrações de mercúrio nas guelras, fígado, rim e cérebro e a sua toxicidade. As respostas do cérebro aos efeitos tóxicos do mercúrio revelaram ser específicas de cada espécie. Enquanto que para o cérebro de L. aurata se verificou um decréscimo de todos os parâmetros antioxidantes estudados nos locais contaminados, sem haver evidência de qualquer mecanismo compensatório, no D. labrax observaram-se respostas ambivalentes, que indicam por um lado a activação de mecanismos adaptativos e, por outro, o decréscimo das respostas antioxidantes, ou seja, sinais de toxicidade. Embora em ambas as espécies de peixe fosse evidente uma condição pró-oxidante, o cérebro parece possuir mecanismos compensatórios eficientes, uma vez que não se verificou peroxidação lipídica. As respostas antioxidantes do cérebro de D. labrax foram comparadas em diferentes períodos do ano - quente vs. frio. O período quente mostrou ser mais crítico, uma vez que no período frio não se verificaram diferenças nas respostas entre locais, ou seja, a capacidade antioxidante do cérebro parece ser influenciada pelos factores ambientais. As guelras revelaram susceptibilidade à contaminação por mercúrio, uma vez que se verificou uma tendência para o decréscimo da actividade de CAT em L2 e ausência de indução em L1. O fígado e o rim demonstraram mecanismos adaptativos face ao grau de contaminação moderada (L1), evidenciados pelo aumento de CAT. O rim também demonstrou adaptabilidade face ao grau elevado de contaminação (L2), uma vez que se verificou um aumento GST. Embora o grau de susceptibilidade tenha sido diferente entre os órgãos, não se verificou peroxidação lipídica em nenhum. A determinação do conteúdo em MTs em D. labrax e em L. aurata revelou que este parâmetro depende não só da espécie, mas também do tecido em causa. Assim, em D. labrax foi observado um decréscimo de MTs no cérebro, bem como a incapacidade de síntese de MTs no sangue, guelras, fígado, rim e músculo. Em L. aurata observou-se um aumento do conteúdo em MTs no fígado e no músculo. Estes resultados indicam que a aplicabilidade das MTs como biomarcador de exposição ao mercúrio parece ser incerta, revelando limitações na capacidade de reflectir os níveis de exposição ao metal e por consequência o grau de acumulação. Este trabalho comprova a necessidade de se integrarem estudos de bioacumulação com biomarcadores de efeitos, de modo a reduzir os riscos de interpretações erróneas, uma vez que as respostas nem sempre ocorrem para os níveis mais altos de contaminação ambiental com mercúrio.

Sex- and melanism-specific variations in the oxidative status of adult tawny owls in response to manipulated reproductive effort.

Oxidative stress, determined by the balance between the production of damaging reactive oxygen species (ROS) and antioxidant defences, is hypothesized to play an important role in shaping the cost of reproduction and life history trade-offs. To test this hypothesis, we manipulated reproductive effort in 94 breeding pairs of tawny owls (Strix aluco) to investigate the sex- and melanism-specific effects on markers of oxidative stress in red blood cells (RBCs). This colour polymorphic bird species shows sex-specific division of labour and melanism-specific history strategies. Brood sizes at hatching were experimentally enlarged or reduced to increase or decrease reproductive effort, respectively. We obtained an integrative measure of the oxidative balance by measuring ROS production by RBCs, intracellular antioxidant glutathione levels and membrane resistance to ROS. We found that light melanic males (the sex undertaking offspring food provisioning) produced more ROS than darker conspecifics, but only when rearing an enlarged brood. In both sexes, light melanic individuals had also a larger pool of intracellular antioxidant glutathione than darker owls under relaxed reproductive conditions (i.e. reduced brood), but not when investing substantial effort in current reproduction (enlarged brood). Finally, resistance to oxidative stress was differently affected by the brood size manipulation experiment in males and females independently of their plumage coloration. Altogether, our results support the hypothesis that reproductive effort can alter the oxidative balance in a sex- and colour-specific way. This further emphasizes the close link between melanin-based coloration and life history strategies.

Plant- and marine-derived n-3 polyunsaturated fatty acids have differential effects on fasting and postprandial blood lipid concentrations and on the susceptibility of LDL to oxidative modification in moderately hyperlipidemic subjects

Background: Dietary a-linolenic acid (ALA) can be converted to long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) in humans and may reproduce some of the beneficial effects of eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) on cardiovascular disease risk factors. Objective: This study aimed to compare the effects of increased dietary intakes of ALA and EPA+DHA on a range of atherogenic risk factors. Design: This was a placebo-controlled, parallel study involving 150 moderately hyperlipidemic subjects randomly assigned to 1 of 5 interventions: 0.8 or 1.7 g EPA+DHA/d, 4.5 or 9.5 g ALA/d, or an n-6 PUFA control for 6 mo. Fatty acids were incorporated into 25 g of fat spread and 3 capsules to be consumed daily. Results: The change in fasting or postprandial lipid, glucose, or insulin concentrations or in blood pressure was not significantly different after any of the n-3 PUFA interventions compared with the n-6 PUFA control. The mean (+/-SEM) change in fasting triacylglycerols after the 1.7-g/d EPA+DHA intervention (-7.7 +/- 4.99%) was significantly (P < 0.05) different from the change after the 9.5-g/d ALA intervention (10.9 +/- 4.5%). The ex vivo susceptibility of LDL to oxidation was higher after the 1.7-g/d EPA+DHA intervention than after the control and ALA interventions (P < 0.05). There was no significant change in plasma a-tocopherol concentrations or in whole plasma antioxidant status in any of the groups. Conclusion: At estimated biologically equivalent intakes, dietary ALA and EPA+DHA have different physiologic effects.

A randomised trial to investigate the effects of acute consumption of a blackcurrant juice drink on markers of vascular reactivity and bioavailability of anthocyanins in human subjects

Objective: To study the bioavailability of anthocyanins and the effects of a 20% blackcurrant juice drink on vascular reactivity, plasma antioxidant status and other CVD risk markers. Subjects/Methods: The study was a randomised, cross over, double blind, placebo controlled acute meal study. Twenty healthy volunteers (11 females 9 males) were recruited, and all subjects completed the study. Fasted volunteers consumed a 20% blackcurrant juice drink (250 ml) or a control drink following a low-flavonoid diet for the previous 72 hours. Vascular reactivity was assessed at baseline and 120 mins after juice consumption by Laser Doppler Imaging (LDI). Plasma and urine samples were collected periodically over an 8 hour period for analysis, with a final urine sample collected at 24h. The cross over was performed after a 4-week washout. Results: There were no significant effects of the 20% blackcurrant juice drink on acute measures of vascular reactivity, biomarkers of endothelial function or lipid risk factors. Consumption of the test juice caused increases in plasma vitamin C (P=0.006), and urinary anthocyanins (P<0.001). Delphinidin-3-rutinoside and cyanidin-3-rutinoside were the main anthocyanins excreted in urine with delphinidin-3-glucoside also detected. The yield of anthocyanins in urine was 0.021 ± 0.003% of the dietary intake of delphinidin glycosides and 0.009 ± 0.002 % of the dietary intake of cyanidin glycosides. Conclusions: The juice consumption did not have a significant effect on vascular reactivity. Anthocyanins were present at low concentrations in the urine, and microbial metabolites of flavonoids were detected in plasma after juice consumption.

Effects of acute consumption of a fruit and vegetable puree-based drink on vasodilation and oxidative status

Epidemiological studies indicate that diets rich in fruits and vegetables (F&V) are protective against cardiovascular diseases (CVD). Pureed F&V products retain many beneficial components, including flavonoids, carotenoids, vitamin C and dietary fibres. This study aimed to establish the physiological effects of acute ingestion of F&V puree-based drink (FVPD) on vasodilation, antioxidant status, phytochemical bioavailability and other CVD risk factors. 24 Subjects, aged 30-70 years, completed the randomised, single-blind, controlled, crossover test meal study. Subjects consumed 400 ml FVPD, or fruit-flavoured sugar-matched control, after following a low-flavonoid diet for 5 days. Blood and urine samples were collected throughout the study day and vascular reactivity was assessed at 90-minute intervals using laser Doppler iontophoresis (LDI). FVPD significantly increased plasma vitamin C (P=0.002) and total nitrate/nitrite (P=0.001) concentrations. There was a near significant time by treatment effect on ex vivo LDL oxidation (P=0.068), with a longer lag phase after consuming FVPD. During the 6 hours after juice consumption the antioxidant capacity of plasma increased significantly (P=0.003) and there was a simultaneous increase in plasma and urinary phenolic metabolites (P<0.05). There were significantly lower glucose and insulin peaks after ingestion of FVPD compared with control (P=0.019 and P=0.003) and a trend towards increased endothelium-dependent vasodilation following FVPD consumption (P=0.061). Overall, FVPD consumption significantly increased plasma vitamin C and total nitrate/nitrite concentrations, with a trend towards increased endothelium-dependent vasodilation. Pureed F&V products are useful vehicles for increasing micronutrient status, plasma antioxidant capacity and in vivo NO generation, which may contribute to CVD risk reduction.

The effect of cruciferous and leguminous sprouts on genotoxicity, in vitro and in vivo

Vegetable consumption is associated with a reduced risk of colorectal cancer, which is the second most common cancer after lung/breast cancer within Europe. Some putative protective phytochemicals are found in higher amounts in young sprouts than in mature plants. The effect of an extract of mixed cruciferous and legume sprouts on DNA damage induced by H(2)O(2) was measured in HT29 cells using single cell microgelelectrophoresis (comet). Significant antigenotoxic effect (P < or = 0.05) was observed when HT29 cells were pre-incubated with the extract (100 and 200 microL/mL) for 24 hours and then challenged with H(2)O(2). A parallel design intervention study was carried out on 10 male and 10 female healthy adult volunteers (mean age = 25.5 years) fed 113 g of cruciferous and legume sprouts daily for 14 days. The effect of the supplementation was measured on a range of parameters, including DNA damage in lymphocytes (comet), the activity of various detoxifying enzymes (glutathione S-transferase, glutathione peroxidase, and superoxide dismutase), antioxidant status using the ferric reducing ability of plasma assay, plasma antioxidants (uric acid, ascorbic acid, and alpha-tocopherol), blood lipids, plasma levels of lutein, and lycopene. A significant antigenotoxic effect against H(2)O(2)-induced DNA damage was shown in peripheral blood lymphocytes of volunteers who consumed the supplemented diet when compared with the control diet (P = 0.04). No significant induction of detoxifying enzymes was observed during the study, neither were plasma antioxidant levels or activity altered. The results support the theory that consumption of cruciferous vegetables is linked to a reduced risk of cancer via decreased damage to DNA.

Decreased oxidative stress in patients with ulcerative colitis supplemented with fish oil omega-3 fatty acids

OBJECTIVE: the potential pathogenicity of free radicals may have a pivotal role in ulcerative colitis. Fish oil omega-3 fatty acids exert anti-inflammatory effects on patients with ulcerative colitis (UC), but the precise mechanism of the action of fish oil on oxidative stress is still controversial. The aim of the present work was to verify the blood oxidative stress in patients with UC and determine whether the association of sulfasalazine to fish oil omega-3 fatty acids is more effective than isolated use of sulfasalazine to reduce the oxidative stress.METHODS:, Nine patients (seven female and two male; me. an age = 40 +/- 11 y) with mild or moderate active UC were studied in a randomized crossover design. In addition to their usual medication (2 g/d of sulfasalazine), they received fish oil omega-3 fatty acids (4.5 g/d) or placebo for 2-mo treatment periods that were separated by 2 mo, when they only received sulfasalazine. Nine healthy individuals served as control subjects to study the oxidative stress status. Disease activity was assessed by laboratory indicators (C-reactive protein, alpha(1)-acid glycoprotein, alpha(1)-antitrypsin, erythrocyte sedimentation rate, albumin, hemoglobin, and platelet count), sigmoidoscopy, and histology scores. Analysis of oxidative stress was assessed by plasma chemiluminescence and erythrocyte lipid peroxidation, both induced by tert butyl hydroperoxide (t-BuOOH) and by plasma malondialdehyde. Antioxidant status was assayed by total plasma antioxidant capacity (TRAP) and microsomal lipid peroxidation inhibition (LPI). Superoxide dismutase (SOD) and catalase erythrocyte enzymatic activities were also determined.RESULTS: No significant changes were observed in any laboratory indicator or in the sigmoidoscopy or histology scores, with the exception of erythrocyte sedimentation rate, which decreased with both treatments. Oxidative stress was demonstrated by significant decreases in TRAP and LPI levels, increased chemiluminescence induced by t-BuOOH, and higher SOD activity in patients with UC. Treatment with fish oil omega-3 fatty acids reverted the chemiluminescence induced by t-BuOOH and LPI to baseline levels but that did not occur when patients received only sulfasalazine. Levels of plasma malondialdehyde, erythrocyte lipid peroxidation, and catalase were not different from those in the control group.CONCLUSIONS: the results indicated that plasma oxidative stress occurs in patients with UC, and there was a significant decrease when the patients used sulfasalazine plus fish oil omega-3 fatty acids. However, there was no improvement in most laboratory indicators, sigmoidoscopy, and histology scores. The results suggested that omega-3 fatty acids may act as free radical scavengers protecting the patients against the overall effect of oxidative stress. (C)Elsevier B.V. 2003.

Estresse oxidativo e aumento da apoptose em neutrófilos de cães com azotemia pré-renal

O presente trabalho tem como objetivo testar a hipótese de que, à semelhança do que ocorre na uremia, cães com azotemia pré-renal sofrem estresse oxidativo, o qual está relacionado com alterações do metabolismo oxidativo e apoptose dos neutrófilos. Para tal, foi determinada a peroxidação lipídica pela quantificação do malondialdeído (MDA) e o status antioxidante total do plasma de 15 cães normais e 10 com azotemia pré-renal, correlacionando-os com a produção de superóxido e o índice apoptótico dos neutrófilos. As determinações do MDA e do status antioxidante total foram estabelecidas empregando-se um conjunto de reagentes comerciais. Por meio de citometria de fluxo capilar, a produção de superóxido e a apoptose de neutrófilos isolados de sangue periférico foram determinadas utilizando-se a sonda hidroetidina e o sistema anexina V-PE, respectivamente. Cães azotêmicos (26,29±5,32g/L) apresentaram menor concentração (p=0,0264) do antioxidante albumina em relação ao grupo-controle (30,36±3,29g/L) e também uma menor (p=0,0027) capacidade antioxidante total (2,36±0,32 versus 2,73±0,24mmol/L), enquanto não houve alteração da peroxidação lipídica plasmática e da produção de superóxido neutrofílica. Concluiu-se que, à semelhança do que ocorre na uremia, condições azotêmicas pré-renais no cão causam estresse oxidativo e aceleração da apoptose dos neutrófilos.

Growth hormone and heart failure: Oxidative stress and energetic metabolism in rats

Several evidences point for beneficial effects of growth hormone (GH) in heart failure (HF). Taking into account that HF is related with changes in myocardial oxidative stress and in energy generation from metabolic pathways, it is important to clarify whether GH increase or decrease myocardial oxidative stress and what is its effect on energetic metabolism in HF condition. Thus, this study investigated the effects of two different doses of GH on energetic metabolism and oxidative stress in myocardium of rats with HF. Male Wistar rats (n = 25) were submitted to aortic stenosis (AS). The HF was evidenced by tachypnea and echocardiographic criteria around 28 weeks of AS. The rats were then randomly divided into three groups: (HF) with HF, treated with saline (0.9% NaCl); (HF-GHI), treated with 1 mk/kg/day recombinant human growth hormone (rhGH), and (HF-GH2) treated with 2 mg/kg/day rhGH. GH was injected, subcutaneously, daily for 2 weeks. A control group (sham; n = 12), with the same age of the others rats was evaluated to confirm data for AS. HF had lower IGF-I (insulin-like growth factor-I) than sham-operated rats, and both GH treatments normalized IGF-I level. HF-GH1 animals had lower lipid hydroperoxide (LH), LH/total antioxidant substances (TAS) and glutathione-reductase than HF. Glutathione peroxidase (GSH-Px), hydroxyacyl coenzyme-A dehydrogenase, lactate dehydrogenase(LDH) were higher in HF-GH1 than in HF. HF-GH2 compared with HF, had increased LH/TAS ratio, as well as decreased oxidized glutathione and LDH activity. Comparing the two GH doses, GSH-Px, superoxide dismutase and LDH were lower in HF-GH2 than in HF-GHI. In conclusion, GH effects were dose-dependent and both tested doses did not aggravate the heart dysfunction. The higher GH dose, 2 mg/kg exerted detrimental effects related to energy metabolism and oxidative stress. The lower dose, 1 mg/kg GH exerted beneficial effects enhancing antioxidant defences, reducing oxidative stress and improving energy generation in myocardium of rats with heart failure. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effects of N-acetylcysteine on sucrose-rich diet-induced hyperglycaemia, dyslipidemia and oxidative stress in rats

This study examined whether sucrose-rich diet (SRD)-induced hyperglycaemia, dyslipidemia and oxidative stress may be inhibited by N-acetylcysteine (C5H9-NO3S), an organosulfur from Allium plants. Male Wistar 40 rats were divided into four groups (n = 10): (C) given standard chow and water; (N) receiving standard chow and 2 mg/l N-acetylcysteine in its drinking water; (SRD) given standard chow and 30% sucrose in its drinking water; and (SRD-N) receiving standard chow, 30% sucrose and N-acetylcysteine in its drinking water. After 30 days of treatment, SRD rats had obesity with increased abdominal circumference, hyperglycaemia, by dyslipidemia and hepatic triacylglycerol accumulation. These adverse effects were associated with oxidative stress and depressed lipid degradation in hepatic tissue. The SRD adverse effects were not observed in SDR-N rats. N-Acetylcysteine reduced the oxidative stress, enhancing glutathione-peroxidase activity, and normalizing lipid hydroperoxyde, reduced glutathione and superoxide dismutase in hepatic tissue of SRD-N rats. The beta-hydroxyacyl coenzyme-A dehydrogenase and citrate-synthase activities were increased in SRD-N rats, indicating enhanced lipid degradation in hepatic tissue as compared to SRD. SRD-N rats had reduced serum oxidative stress and diminished glucose, triacylglycerol, very-low-density lipoprotein (VLDL), oxidized low-density lipoprotein (alpha-LDL) and cholesterol/highdensity lipoprotein (HDL) ratio in relation to SRD. In conclusion, NAC offers promising therapeutic values in prevention of dyslipidemic profile and alleviation of hyperglycaemia in high-sucrose intake condition by improving antioxidant defences. N-Acetylcysteine had also effects preventing metabolic shifting in hepatic tissue, thus enhancing fat degradation and reducing body weight gain in conditions of excess sucrose intake. The application of this agent in food system via exogenous addition may be feasible and beneficial for antioxidant protection. (c) 2006 Elsevier B.V All rights reserved.

N-Acetylcysteine an Allium Plant Compound Improves High-Sucrose Diet-Induced Obesity and Related Effects

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito de programa para mudança do estilo de vida sobre indicadores sanguíneos dos estresses inflamatórios e oxidativo em adultos portadores de componentes da síndrome metabólica

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Vias de sinalização endotelial α2, AT1, e AT2 sobre a reatividade da aorta de ratos após consumo de etanol e exposição ao estresse, isoladamente e em associação

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Alterações em marcadores do estresse oxidativo ocasionadas por diferentes tempos de tratamento com chá mate (Ilex paraguariensis) no processo de envelhecimento

Pós-graduação em Ciências fisiológicas