Avaliação da glutationa e suas enzimas, e do estresse oxidativo como marcadores prognósticos e preditivos de neoplasia mamária em cadelas

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Estresse oxidativo em pacientes beta talassêmicos heterozigotos e com deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Processo oxidativo em doadores de sangue portadores de hemoglobina S e mutantes no gene HFE

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Capacidade antioxidante na Hb S: influência de talassemia alfa, haplótipos do gene βS globina e melatonina

Pós-graduação em Genética - IBILCE

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.

Antioxidant capacity and larvicidal activity of essential oil and extracts from Lippia grandis

The leaves and thin branches of Lippia grandis Schauer, Verbenaceae, are used for flavoring of food in the Brazilian Amazon, as substitute for oregano. In this study the constituents of the essential oil were identified and the antioxidant capacity and larvicidal activity of the oil and methanol extract and its sub-fractions were evaluated. A sensory evaluation was determined in view of absence of toxicity. The oil showed a yield of 2.1% and its main constituents were thymol (45.8%), p-cymene (14.3%), γ-terpinene (10.5%), carvacrol (9.9%) and thymol methyl ether (4.8%), totalizing 85%. The DPPH radical scavenging activity showed values for the EC50 between 9.0 and 130.5 µg mL^-1 and the TEAC/ABTS values varied from 131.1 to 336.0 mg TE/g, indicating significant antioxidant activity for the plant. The total phenolic content ranged from 223.0 to 761.4 mg GAE/g, contributing to the antioxidant activity observed. The crude extracts inhibited the bleaching of β-carotene and the oil showed the greatest inhibition (42.5%). The oil (LgO, 7.6±2.4 µg mL^-1) showed strong larvicidal activity against the brine shrimp bioassay. The sensory evaluation was highly satisfactory in comparison to oregano. The results are very promising for the use of L. grandis in seasoning and antioxidant products.

Antioxidant capacity and biological activity of essential oil and methanol extract of Conobea scoparioides (Cham. & Schltdl.) Benth

Os óleos essenciais da planta sub-aquática Conobea scoparioides (fresca e previamente seca) apresentaram rendimentos de 3,4 e 3,3%, respectivamente. Os principais constituintes identificados foram o éter metílico do timol (39,6 e 47,7%), timol (40,0 e 26,4%), α-felandreno (12,1 e 14,3%) e p-cimeno (1,5 e 1,7%), totalizando mais de 90% nos referidos óleos. A concentração de seqüestro do radical DPPH (CE50) dos óleos e extrato foi de 46,7 ± 3,6 µg mL^-1 para a planta fresca (CsO-f), de 56,1 ± 2,4 µg mL^-1 para a planta seca (CsO-d), e de 23,0 ± 2,2 µg mL^-1 para o extrato metanólico (CsE-d). O valor do extrato é comparável ao BHT (19,8 ± 0,5 µg mL^-1), usado como padrão antioxidante. O valor médio dos óleos é duas vezes menor, mas igualmente importante como agente antioxidante. O teor de Fenólicos Totais (TP, 124,6 ± 8,7 mg GAE per g) e o Trolox Equivalente (TEAC, 144,1 ± 4,9 mg TE per g) do extrato metanólico confirmaram a significativa atividade antioxidante de C. scoparioides. Da mesma forma, nos bioensaios com larva de camarão (Artemia salina) o valor médio da concentração letal dos óleos (CL₅₀, 7,7 ± 0,3 µg mL^-1) foi dez vezes maior que no extrato metanólico (CL₅₀, 77,6 ± 7,1 µg mL^-1) mostrando importante atividade biológica.

Antioxidant capacity and biological activity of essential oil and methanol extract of Hyptis crenata Pohl ex Benth

O óleo essencial das folhas e ramos finos frescos e secos de Hyptis crenata forneceu os seguintes rendimentos, 1,4% e 0,9%. Os constituintes voláteis principais foram α-pineno (22,0%; 19,5%), 1,8-cineol (17,6%; 23,2%), β-pineno (17,0%: 13,8%), cânfora (4,7%; 11,6%), limoneno (5,4%; 4,4%) e γ-terpineno (3,5%; 2,4%), totalizando mais de 70% nos óleos. A atividade de seqüestro do radical DPPH para o extrato metanólico (CE₅₀, 16,7 + 0,4 µg/mL) foi comparável ao do BHT (19,8 ± 0,5 µg/mL) mostrando uma significante atividade antioxidante. Os óleos apresentaram baixa atividade. O teor de fenólicos totais (TP, 373,0 + 15,9 mg GAE/g) e equivalente trolox (TEAC, 226,8 + 0,5 mg TE/g) confirmaram a atividade antioxidante do extrato metanólico, que pode ser atribuída à presença de compostos fenólicos polares. No teste com larvas de camarão as concentrações letais para o óleo e extrato metanólico foram 6,7 + 0,2 µg/mL e 13,0 + 3,7 µg/mL, respectivamente, fornecendo importante evidência de suas atividade biológicas.

Expressão gênica e viabilidade de folículos ovarianos pré-antrais de Sapajus apella congelados e cultivados in vitro

O objetivo do presente estudo foi desenvolver um protocolo de congelação para a preservação de folículos pré-antrais de Sapajus apella (macaco-prego). Para este fim, fragmentos ovarianos foram expostos à diferentes soluções crioprotetoras, adicionadas ou não por antioxidantes (selênio e trolox), congelados e cultivados in vitro por 24/horas. Análises morfológicas, ultraestruturais, de viabilidade e estresse oxidativo foram desenvolvidas. A coleta do material foi realizada no Centro Nacional de primatas (CENP) e nove macacos-prego maduras e saudáveis foram usadas. Biopsias ovarianas de 1 mm³ foram coletadas por laparoscopia exploratória. Os folículos coletados foram classificados de acordo com sua fase de desenvolvimento em primordial, primário ou secundário. A viabilidade folicular foi observada através da utilização de marcadores fluorescentes (Iodeto de propídeo e Hoechst) qRT-PCR foi usado para avaliar a expressão de hormônios e fatores de crescimento. O TEAC foi usado para mensurar o estresse oxidativo no tecido. Os resultados mostraram que a solução congelação contendo trolox não afetou a morfologia folicular e expressão gênica. A criopreservação resultou em elevadas taxas de viabilidade folicular quando o trolox estava presente na solução, porém a expressão de genes codificando BMP4 e KL foi negativamente afetada. Nossos achados mostraram um efeito favorável da adição do trolox à solução de congelação. Entretanto, a viabilidade folicular e expressão gênica foram afetados após cultivo in vitro.

Efeito da dapsona na geração de estresse oxidativo em pacientes com hanseníase em uso de poliquimioterapia

O processo inflamatório decorrente da infecção por Mycobacterium leprae e a administração de fármacos com propriedades oxidativas, como a dapsona, são fatores de riscos ao estresse oxidativo ocasionado em pacientes com hanseníase. Este trabalho visa determinar as concentrações plasmáticas de dapsona em pacientes com hanseníase em uso de poliquimioterapia (PQT), correlacionando ao desenvolvimento do estresse oxidativo. Para o estudo, foram selecionados indivíduos saudáveis e pacientes com hanseníase, acompanhados antes (D0) e após a terceira dose supervisionada de PQT (D3). As concentrações plasmáticas de dapsona dos pacientes sob tratamento foram mesuradas por cromatografia liquida de alta eficiência. A avaliação do estresse oxidativo foi realizada através da determinação de metemoglobina (MetHb) e das concentrações de glutationa reduzida (GSH), óxido nítrico (NO), malondialdeído (MDA), capacidade antioxidante total (TEAC) e avaliação das atividades das enzimas catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e da presença de corpúsculo de Heinz em esfregaços sanguíneos. No período de estudo foram obtidas 23 amostras de pacientes com hanseníase D0, 13 pacientes em D3 e 20 de indivíduos saudáveis e sem a doença. As alterações no pacientes antes do tratamento estavam associadas ao aumento de NO (D0=18.91± 2.39; controle= 6.86±1.79mM) e a redução significativa na enzima SOD (D0=69.88±12.26;controle= 138.42±14.99nmol/mL). Com relação aos pacientes sob tratamento, a concentração de dapsona no plasma foi 0.552± 0.037 μg/mL e as principais alterações observadas foram o aumento significativo no percentual de MetHb (D3= 3.29±0.74;controle=0.66±0.051%) e presença de corpúsculo de Heinz. Nos pacientes em tratamento também se observou aumento nos níveis de GSH (7.01±1.09μg/mL) quando comparados ao controle (3.33±1.09g/mL) e diminuição da atividade de CAT (D3= 10.29± 2.02; controle= 19.52±2.48 U/g de proteínas). Os níveis de MDA antes e durante o PQT não mostraram alteração, enquanto os níveis de TEAC aumentaram significativamente neste pacientes (D0=2.90 ± 0.42; D3=3.04±0.52; controle= 1.42±0.18μmol/mL). Estes dados sugerem que a PQT é a principal responsável pelo desenvolvimento de estresse oxidativo, através da geração de danos oxidativos identificados pela presença de corpúsculo de Heinz e aumento no percentual de MetHb.

Avaliação dos efeitos no sistema nervoso central e estresse oxidativo do extrato hidroalcoólico de Petiveria alliacea L. (Phytolacaceae)

Introdução: Petiveria alliacea L., conhecida popularmente como Mucuracaá, pertencente à família Phytolacaceae. Preparações desta planta têm sido amplamente utilizadas na medicina popular como sedativo, no tratamento da“memória fraca”, entre outros. Devido as suas características sedativas, procurou-se avaliar a atividade ansiolítica a partir dos efeitos comportamentais e de estresse oxidativo após a administração do extrato hidroalcoólico (EHA) em ratos adultos. Métodos: A planta foi coletada no município de Acará/Pa e suas folhas, talos e raízes foram tratados, depois macerados com etanol 70% e obtido o extrato. Ratos Wistar machos e fêmeas (n=5-10 por grupo) foram tratados com água e comida ad libitum e divididos em grupos: Controle, que recebeu solução salina; P. alliacea L., que receberam 900mg/Kg; diazepam (DZP) 1mg/Kg, como controle positivo para a atividade ansiolítica; fluoxetina (FXT) 10mg/Kg, como controle positivo para avaliar a atividade antidepressiva e cafeína(CAF) 10mg/Kg, como controle positivo para efeito mnemônico. Os testes comportamentais foram: campo aberto para a atividade ansiolítica e estimulatória, nado forçado para atividade antidepressiva, LTE para efeito mnemônico. Os testes de estresse oxidativo foram: TEAC para a dosagem de antioxidante total, dosagem do malondialdeído, dosagem de nitritos e nitratos e dosagem de metemoglobina. Resultados/Discussão: O tratamento com P. alliacea L. aumentou a atividade locomotora central e total dos ratos sugerindo atividade ansiolítica e estimulante; reduziu o tempo de imobilidade conferindo atividade antidepressiva e aumento na latência nos braços fechados na fase de teste do LTE demonstrando atividade mnemônica positiva. Nos parâmetros de estresse oxidativo, a espécie apresentou redução na capacidade antioxidante total e aumento das taxas de metemoglobina, sugerindo atividade pró-oxidante. Conclusão: Podemos concluir que o extrato possui atividade ansiolítica, atividade antidepressiva e atividade pró-oxidante. Entretanto, outros estudos são necessários para confirmar essas atividades.

Influence of beta(S) allele in the lipid peroxidation and antioxidant capacity parameters

Introduction: The oxidative process plays a fundamental role in the pathophysiology of sickle cell anemia (SCA), and population and environmental characteristics may influence redox balance. The aim of this study was to evaluate lipid peroxidation and antioxidant capacity in Brazilian Hb S carriers undergoing different therapies.MethodsBlood samples from 270 individuals were analyzed (Hb SS, n=68; Hb AS, n=53, and Hb AA, n=149). Hemoglobin genotypes were assessed through cytological, electrophoretic, chromatographic, and molecular methods. Plasma lipid peroxidation and antioxidant capacity were measured by spectrophotometric methods.ResultsPatients with SCA who used iron-chelating drugs combined with hydroxyurea, associated with regular transfusions, showed lower levels of TBARS (P <= 0.05), higher levels of TEAC (P <= 0.01), and lower TBARS/TEAC ratio (R=255.8). The redox profile of Hb AS subjects was not statistically different (P>0.05) from that of Hb AA subjects.ConclusionThe data suggest that oxidative stress is lower in the patients with SCA who received regular blood transfusions associated with the combined use of HU and iron chelators than the group received only HU. The redox system of the Hb AS carriers is compatible with the control group.

Phenotypic expression of homozygous hemoglobin S in relation to β-globin haplotypes, glutathione S-transferase polymorphisms and detoxification enzymes

Sickle cell anemia (SCA) shows a pathophysiology that involves multiple changes in sickle cell erythrocytes, vaso-occlusive episodes, hemolysis, activation of inflammatory mediators, endothelial cell dysfunction, and oxidative stress. These events complicate treatment and culminate in the development of manifestations such as anemia, pain crises and multiorgan dysfunction. The aim of this study was to evaluate, in SCA patients, oxidative stress and antioxidant capacity markers, correlating them to treatment with hydroxyurea (HU), β-globin haplotypes and glutathione S-transferase polymorphisms (GSTT1, GSTM1 and GSTP1), in comparison to a control group (CG). The study groups were composed of 48 individuals without hemoglobinopathies (CG), SCA patients treated with HU [AF (+HU), N = 13] and untreated SCA patients [AF (-HU), N = 15], after informed consent. The groups were analyzed using cytological, electrophoretic, chromatographic and molecular methods and information from medical records. The GSTM1 and GSTT1 polymorphisms were determined by multiplex PCR, while the GSTP1 polymorphism by PCR-RFLP. Biochemical parameters were measured using spectrophotometric methods [TBARS, TEAC and catalase (CAT) and GST activities] and a chromatographic method [glutathione (GSH)]. The fetal Hb (Hb F) levels observed in the SCA (+HU) group (10.9%) confirmed the already well-described pharmacological effect of HU, but the SCA (-HU) group also had high Hb F levels (6.1%), which may have been influenced by genetic factors not targeted in this study. We found a higher frequency of the Bantu haplotype (48.2%), followed by the Benin (32.1%) and also Cameroon haplotypes, rare in our population, and 19.7% of atypical haplotypes. The presence of Bantu haplotype was related to higher lipid peroxidation levels in patients, but also, it conferred a differential response to HU treatment, raising Hb F levels in 52.6% (P = 0.03). The protective effect of Hb F was confirmed, because the increase in their levels resulted in a 41.3% decrease in lipid peroxidation levels (r = -0.74, P = 0.0156). The genotypic frequency of the GST polymorphisms observed was similar to that of other studies in the Brazilian population, and its association with biochemical markers revealed a significant difference only for the GSTP1 polymorphism, where patients with genotype V/V showed higher GSH and TEAC levels (P = 0.04 and P = 0.03, respectively) compared to patients with genotype I/I. The TBARS levels were about five to eight times higher in the SCA (+HU) and SCA (-HU) groups, respectively, compared to controls, and HU produced a 35.2% decrease in lipid peroxidation levels in the SCA (+HU) group (P < 0.0001). Moreover, the SCA (+HU) group showed higher TEAC levels when compared to CG (P = 0.002). We did not find any significant difference in GST activity between the groups studied (P = 0.76), but CAT activity was about 17 and 30% lower in SCA (+HU) and SCA (-HU) groups, respectively (P < 0.00001). Plasma GSH levels were ~2 times higher in SCA patients than in the control group (P = 0.0005) and showed a positive correlation with TBARS levels, confirming its antioxidant function. HU treatment contributed to higher CAT activity and TEAC levels and lower lipid peroxidation, and its pharmacological effect showed a “haplotype-dependent” response. These findings may contribute to elucidating the potential of HU in ameliorating oxidative stress in SCA subjects.

Hematological and biochemical changes in a Phrynops geoffroanus (Schweigger, 1812) population in response to environmental stressors

Turtles are among the most endangered vertebrate groups, and the main threats to populations are environmental pollution and habitat degradation. The species Phrynops geoffroanus, popularly known as “Geoffroy’s side-necked turtle”, has proliferated in polluted environments, where adverse conditions could influence their living habits and physiological condition. Studies that monitor the effects of environmental pollution are key to understanding the species’ biology and designing effective conservation strategies. Thus, the analysis of hematological and biochemical parameters has been shown to be important in assessing the health of wild animals and risks for the animal and ecosystem. This study aimed to assess the environmental influence on the physiology of a P. geoffroanus population through the evaluation of antioxidant status and responses to environmental stressors, compared to specimens from a place under controlled conditions. Blood samples of 60 specimens were collected, 30 from the Felicidade Stream, polluted environment, within the city of São José do Rio Preto, and 30 from the “Reginaldo Uvo Leone” breeding farm, Tabapuã, SP, a place under controlled conditions, whose samples constituted the control group. They were evaluated by hemogram and by determining thiobarbituric acid reactive species (TBARS), Trolox-equivalent antioxidant capacity (TEAC) and the activities of the antioxidant enzymes catalase and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH). There was a wide variation in hematological parameters of P. geoffroanus from the urban environment. The red blood cell count and hemoglobin values were significantly less than those observed in animals from the breeding farm (P = 0.0004; P = 0.0371, respectively). There was a significant increase in the number of thrombocytes (P < 0.0001) and leukocytes (P < 0.0001) in the animals from Felicidade Stream. The stress indices were similar between the two groups (P = 0.4077). TBARS levels showed the cytotoxic potential of compounds in the urban environment, whose animals had elevated levels of lipid peroxidation (P < 0.0001), despite showing a response to environmental damages with increase in antioxidant capacity, as demonstrated by the TEAC assay (P = 0.0207). The lower catalase enzyme activity noted in individuals from the urban environment (P = 0.000184) could be due to the presence of inhibitory compounds. On the other hand, G6PDH activity was higher (P = 0.002962), where this enzyme acts in the generation of NADPH, which is used in several detoxification pathways. We conclude that environmental contamination can increase oxidative damages and generate physiological changes in this species. These data are very useful for the conservation of P. geoffroanus and turtles in general, and confirm that these techniques are effective in monitoring natural regions and that P. geoffroanus can serve as an environmental contamination bioindicator.