Oxidative stress in sickle cell disease: An overview of erythrocyte redox metabolism and current antioxidant therapeutic strategies

Erythrocytes have an environment of continuous pro-oxidant generation due to the presence of hemoglobin (Hb), which represents an additional and quantitatively significant source of superoxide (O2 •-) generation in biological systems. To counteract oxidative stress, erythrocytes have a self-sustaining antioxidant defense system. Thus, red blood cells uniquely function to protect Hb via a selective barrier allowing gaseous and other ligand transport as well as providing antioxidant protection not only to themselves but also to other tissues and organs in the body. Sickle hemoglobin molecules suffer repeated polymerization/depolymerization generating greater amounts of reactive oxygen species, which can lead to a cyclic cascade characterized by blood cell adhesion, hemolysis, vaso-occlusion, and ischemia-reperfusion injury. In other words, sickle cell disease is intimately linked to a pathophysiologic condition of multiple sources of pro-oxidant processes with consequent chronic and systemic oxidative stress. For this reason, newer therapeutic agents that can target oxidative stress may constitute a valuable means for preventing or delaying the development of organ complications. © © 2013 Elsevier Inc. All rights reserved.

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Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

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Estresse oxidativo em ratos exercitados em diferentes intensidades

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Dieta hiperlipídica e exercício físico: conseqüências sobre o metabolismo e a peroxidação lipídica - estudo em modelo animal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pesquisa de mutação do gene predito da lectina ligante de manose em cães: comparação entre dois alvos para diagnóstico molecular de leishmaniose visceral canina

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Expressão gênica diferencial durante déficit hídrico em duas cultivares de cana-de-açucar

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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito do betacaroteno sobre o estresse oxidativo e a expressão de conexina 43 cardíaca

BACKGROUND: Intervention studies have shown an increased mortality in patients who received beta-carotene. However, the mechanisms involved in this phenomenon are still unknown. OBJECTIVE: Evaluate the influence of beta-carotene on oxidative stress and the expression of connexin 43 in rat hearts. METHODS: Wistar rats, weighing approximately 100 g, were allocated in two groups: Control Group (n=30), that received the diet routinely used in our laboratory, and Beta-Carotene Group (n = 28), which received beta-carotene (in crystal form, added and mixed to the diet) at a dose of 500 mg of beta-carotene/kg of diet. The animals received the treatment until they reached 200-250g, when they were sacrificed. Samples of blood, liver and heart were collected to perform Western blotting and immunohistochemistry for connexin 43; morphometric studies, dosages of beta-carotene by high-performance liquid chromatography as well as reduced glutathione, oxidized glutathione and lipids hydroperoxides were performed by biochemical analysis. RESULTS: Beta-carotene was detected only in the liver of Beta-Carotene Group animals (288 ± 94.7 µg/kg). Levels of reduced/oxidized glutathione were higher in the liver and heart of Beta-Carotene Group animals (liver - Control Group: 42.60 ± 1.62; liver - Beta-Carotene Group: 57.40 ± 5.90; p = 0.04; heart: - Control Group: 117.40 ± 1.01; heart - Beta-Carotene Group: 121.81 ± 1.32 nmol/mg protein; p = 0.03). The content of total connexin 43 was larger in Beta-Carotene Group. CONCLUSION: Beta-carotene demonstrated a positive effect, characterized by the increase of intercellular communication and improvement of anti-oxidizing defense system. In this model, mechanism does not explain the increased mortality rate observed with the beta-carotene supplementation in clinical studies. (Arq Bras Cardiol. 2013; [online].ahead print, PP.0-0)