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.

Intestinal intraluminal injection of glutamine increases trolox total equivalent antioxidant capacity (TEAC) in hepatic ischemia-reperfusion

OBJETIVO: Avaliar em um modelo experimental de isquemia-reperfusão hepática os efeitos da injeção intraluminal de glutamina na capacidade anti-oxidante total em equivalência ao trolox (TEAC) do plasma, verificando a aplicabilidade de modificações ao método original de dosagem. MÉTODOS: Trinta ratos Wistar foram submetidos a laparotomia e confecção de uma alça fechada de 20 cm de comprimento envolvendo o intestinal delgado distal seguido do clampeamento do hilo hepático por 30 minutos e reperfusão por 5 minutos. Na alça fechada foi injetada glutamina (grupo glutamina; n=10) ou água destilada (grupo controle; n=10). Em dez animais (grupo sham) não foi realizado clampeamento hilar. Coletou-se sangue para dosagem da capacidade antioxidante total em equivalência ao trolox em condições modificadas de temperatura, proporções relativas dos reagentes e tempo de leitura sob espectrofotometria. RESULTADOS: A capacidade antioxidante total foi significantemente maior (p<0.05) no grupo glutamina que no grupo controle (1,60[1,55-1,77] vs 1,44[1,27-1,53]) e grupo sham (1,60[1,55-1,77] vs 1,48[1,45-1,59]). Não houve diferenças estatísticas entre o grupo controle e o grupo sham. CONCLUSÃO: A glutamina melhorou a capacidade anti-oxidante total plasmática. O método de dosagem refletiu consistentemente alterações na defesa anti-oxidante nesse modelo experimental.

Co-cultivo de embriões bovinos com células-tronco adultas derivadas de tecido adiposo

A produção in vitro de embriões (PIV) é uma biotecnologia utilizada para aumentar o potencial reprodutivo de animais geneticamente superiores, os embriões produzidos in vitro são de qualidade inferior aos produzidos in vivo, por isso técnicas tentam melhorar os índices de embriões produzidos in vitro. Uma técnica é o sistema de co-cultivo com células somáticas que removem metabólitos tóxicos e protegem contra o stress oxidativo. As células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo (CTA) são células multipotentes que segregam fatores de crescimento e citocinas. As células-tronco foram utilizadas em co-cultivo in vitro de embriões bovinos em diferentes concentrações com o objetivo de melhorar o protocolo de PIVE. CTAs foram submetidas à diferenciação em três linhagens mesenquimais, e foi realizada a imunofenotipagem de marcadores específicos de membrana das CTMs. A taxa de clivagem foi avaliada no segundo dia após a fertilização e taxa de blastocistos no sétimo dia, quando foram armazenados para contagem do número total de células e expressão gênica. Os resultados foram analisados por ANOVA, Teste-t e pós-teste de Fisher, adotando um nível de significância de 5%. O tratamento do co-cultivo com CTAs influenciou significativamente a formação de blastocisto, o número total de células de embriões e a expressão gênica correlacionada a pluripotência e metabolismo de carboidratos. Estes resultados mostraram aumento da taxa de produção e qualidade dos embriões produzidos in vitro em co-cultivo com CTAs em relação ao co-cultivo com células da granulosa. Os resultados deste trabalho indicam também que a presença constante de CTAs em co-cultivo é superior ao condicionamento com CTAs. Os efeitos verificados das CTAs podem ocorrer através de fatores solúveis ou via exossomos secretados pelas CTAs. Estudos futuros são necessários para esclarecer a possível via causadora dos efeitos positivos verificados neste trabalho pelas CTAs em co-cultivo.

Avaliação das alterações cerebelares decorrentes da exposição ao etanol da adolescência à fase adulta

O abuso de álcool tem alcançado proporções massivas, associado a uma série de consequências adversas, transformando-se num dos fenômenos mais generalizados das últimas décadas sendo, portanto o álcool, agente da doença alcoólica, um problema de saúde pública.Os jovens estão em fase de transição fisiológica e social, sendo a curiosidade, a pressão do grupo social, o modelo familiar, a propaganda e a falta de políticas públicas,os principais fatores de riscos que os conduzem para o consumo precoce de álcool. O adolescente uma vez que se encontra em fase de maturação apresenta seu sistema nervoso central (SNC) vulnerável às agressões causadas pelo consumo dessa droga. Sabe-se que o álcool promove uma série de alterações motoras do ponto de vista clínico e concomitantemente fisiológico. Estas alterações são consequentes da ação do álcool sobre o SNC, mais especificamente sobre o Cerebelo, e que mediante uso crônico da droga sofre (como os demais órgãos do SNC) algumas alterações.O objetivo desse trabalho foi avaliar as alterações cerebelares decorrentes da exposição ao etanol da adolescência à fase adulta em ratos, sobre os padrões morfométricos observados no órgão, investigação da resposta tecidual e balanço oxidativo do órgão frente à injúria causada pelo tóxico. Ratos receberam a partir do 35° dia de vida pós-natal (período de puberdade), por gavagem, EtOH na dose de 6,5 g/kg/dia até completar 90 dias (fase adulta). Para visualização da injúria causada ao tecido, foi feito investigação morfométrica e análise bioquímica através de estresse oxidativo. Os resultados encontrados mostram que a massa cerebelar não é alterada, porém há uma redução no tamanho do órgão e houve um aumento na densidade da população celular nas camadas molecular e granular.No entanto ocorreu uma diminuição de células neuronais, contudo as alterações morfo-histológicas não foram acompanhadas de alterações na bioquímica oxidativa.

Efeito protetor da flavana extraída da espécie Brosimum acutifolium contra danos causados por hipóxia em células retinianas: um estudo in vitro

O acidente vascular cerebral isquêmico (AVCi) causa danos celulares por provocar intensa excitotoxicidade e estresse oxidativo após privação de oxigênio e glicose para uma região do encéfalo. Neste trabalho, investigamos o potencial neuroprotetor da planta amazônica Brosimum acutifolium que é rica em flavanas como a 4',7-diidroxi-8-(3,3-dimetilalil)flavana (brosimina b, aqui abreviada como Bb) que apresenta elevado potencial antioxidante. Utilizamos cultura de células retinianas de embrião de galinha submetidas a hipóxia experimental, por privação de oxigênio e glicose, para avaliarmos o potencial antioxidante da Bb através da análise do sequestro do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH). Além disso, avaliamos a viabilidade celular (VC) e o perfil oxidativo e antioxidativo após 3, 6 e 24 horas de hipóxia, pela produção de oxigênio reativo (O₂^-) e atividade antioxidante endógena pela enzima catalase, respectivamente. Nossos resultados demonstram que nosso modelo experimental de hipóxia in vitro provoca redução tempo-dependente da VC, acompanhada por intenso estrese oxidativo, devido à excessiva produção de oxigênio reativo (O₂^-). O tratamento com Bb (10μM) protegeu significativamente a viabilidade celular durante 3 e 6 h de hipóxia experimental em células retiniana cultivadas in vitro, além de favorecer o aumento da atividade da enzima catalase em todos os tempos testados. Desta forma, concluímos que a Bb possui ação antioxidante e neuroprotetor por contribuir na defesa contra o estresse oxidativo induzido em condições de hipóxia, tornando-se como uma droga com potencial uso em tratamentos em casos de AVCi in vivo.

A intensificação do comportamento tipo ansiedade induzido por cafeína em Daniorerio(zebrafish) é prevenida pelo tratamento com α-Tocoferol e L-NAME

O crescente consumo de bebidas com elevado teor de cafeína pode resultar no aparecimento de sintomas provenientes do transtorno de ansiedade induzida por essa droga. Atualmente, tem-se utilizado a cafeína como um indutor farmacológico do comportamento tipo ansiedade e essa indução pode facilitar a melhor compreensão da relação entre alterações comportamentais e os mecanismos de ação envolvidos nesse efeito, portanto o presente trabalho propôs que a via nitrérgica poderia ser um mecanismo chave para explicar os efeitos comportamentais produzidos pela cafeína e que esses efeitos poderiam ser revertidos por um antioxidante, logo, no presente trabalho nós tivemos como objetivo avaliar o possível efeito do L-NAME e do α-tocoferol no comportamento tipo ansiedade ampliado pela cafeína nos testes de preferência claro/escuro (PCE) e distribuição vertical eliciada pela novidade (DVN) em Daniorerio. Foram utilizados peixes da espécie Daniorerio(n=178) subdivididos nos seguintes grupos experimentais: SAL – salina 0,9%; CAF – cafeína 100 mg/kg; DMSO – dimetilsulfóxido 0,1%; L-NAME - (N -Nitro-L-arginina-metil éster hidrocloreto) 10 mg/kg; TF – α-tocoferol 1 mg/kg (receberam apenas uma injeção por i.p); SAL + SAL; DMSO + SAL; SAL + CAF; L-NAME + SAL; L-NAME +CAF; TF + CAF (receberam duas injeções seguidas, uma injeção de cada substância na forma de cotratamento, por i.p). Os animais foram submetidos ao teste de preferência claro/escuro e de distribuição vertical eliciada pela novidade. Todos os testes foram filmados e os vídeos foram avaliados utilizando o X-PLO-RAT. Os dados foram expressos em média ± erro padrão. Foi aplicado o teste de normalidade utilizando o teste Shapiro-Wilk e o teste paramétrico ANOVA de uma via com pós-teste Tukey, considerando significativos valores com p<0,05. Nós demonstramos que o α-tocoferol na dose de 1 mg/kg reverteu todos os parâmetros do comportamento tipo ansiedade ampliado pela cafeína nos testes de PCE e do DVN e esse efeito foi semelhante ao observado quando administrado um inibidor da enzima óxido nítrico sintase (NOS), L-NAME. Portanto, o presente trabalho demonstrou pela primeira vez que o efeito comportamental ampliado pela cafeína no teste escotáxico e no DVN pode ser modulado pelo sistema nitrérgico e que o α-tocoferol reverte esse efeito comportamental induzido pela cafeína de forma total.

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.

O tratamento com ácido ascórbico acelera o processo de reparo do tendão calcâneo em modelo de lesão tendínea em ratos

A ruptura do tendão calcâneo acomete uma grande parte da população, principalmente atletas e idosos e seu processo de reparo ainda necessita de maiores esclarecimentos, possibilitando novos tratamentos. O ácido ascórbico (AA) é uma substância conhecida pela participação na hidroxilação de prolina e lisina, importante para síntese da matriz extracelular, bem como eficiência comprovada em diversos tratamentos por suas propriedades antioxidantes. Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo avaliar o efeito do tratamento local com AA nos parâmetros de reparo tecidual e funcional no tendão calcâneo de ratos. O trabalho foi aprovado pelo comitê de ética da instituição (CEPAE-UFPA) sob o parecer 161-13. Os animais foram submetidos à ruptura do tendão calcâneo, em três grupos (n=18): Controle; Injúria+AA (30mM); Injúria+veículo (NaCl 0,9%). Todos os tratamentos foram realizados por injeção local, a partir do segundo dia pós-lesão e a cada dois dias até o 14º dia ou 21º dia. Foi avaliado a marcha dos animais pelo Índice funcional de Aquiles (IFA) nos dias 7(n=6), 14(n=6) e 21(n=3) dias pós-lesão, o número de células por marcação com DAPI no 14º(n=9) e 21º(n=9) dia pós –lesão e a estrutura do tecido por marcação com HE, nos mesmos dias. Os animais não diferiram no ganho de massa corporal. O grupo Injúria+AA(-39.51±15.3) apresentou melhora funcional principalmente no 14º dia, se comparado ao grupo Injúria+veículo(-89.22±16.57, p<0,01). A análise histológica demonstrou sob contagem do número de células, que o grupo Injúria+AA(762±29.6) apresentou um menor número de células no 21º dia em relação ao grupo Injúria+veículo(916±57.0, p<0,01). A análise da autofluorescência do colágeno e HE demostrou que o grupo tratado com AA apresentou uma estrutura tecidual mais conservada em 14 e 21 dias pós-lesão em relação ao grupo veículo que, por sua vez, difere bastante do grupo controle. Nossos resultados sugerem que o ácido ascórbico acelera o processo de reparo da lesão tendínea, apresentando melhoras teciduais e funcionais 21 dias após a lesão.

O fator de crescimento do nervo inibe o edema citotóxico de células de Müller e células bipolares da retina de rato por meio da liberação de citocinas gliais: participação do sistema glutamatérgico e purinérgico

O fator de crescimento do nervo (NGF) pode retardar a degeneração celular na retina de ratos em diferentes injúrias retinianas. O acúmulo de água em células da retina contribui para o desenvolvimento de edema retiniano e degeneração neuronal. Em atribuição ao seu efeito protetor, este trabalho teve por objetivo avaliar se o NGF influencia o edema celular osmótico em células de Müller e células bipolares. Assim, montagens planas, fatias de retina e células isoladas da retina de ratos foram superfundidas com solução hipo-osmótica na presença de BaCl₂. Secções retinianas foram utilizadas para imunomarcações, e a liberação de adenosina foi medida por cromatografia líquida de alta eficácia, em montagens planas. A área de secção transversal celular foi medida antes e após a superfusão em meio hipo-osmótico, em fatias de retina e suspensões celulares. Tanto células de Müller quanto células bipolares foram imunopositivas para TrkA, mas somente células de Müller foram marcadas contra p75^NTR e NGF. A hipo-osmolaridade induziu um rápido e significativo aumento da liberação de adenosina endógena em retinas controle, mas não em retinas perfundidas com BaCl₂. O NGF inibiu o edema citotóxico em células de Müller e em células bipolares em fatias de retina controle e retinas pós-isquêmicas submetidas a condições hipo-osmóticas. Por outro lado, NGF impediu o edema citotóxico da célula de Müller isolada, mas não da célula bipolar isolada (em meio hipo-osmótico contendo íons Ba²⁺). Isto sugere que NGF induz a liberação de fatores por células de Müller, os quais inibem o edema citotóxico de células bipolares em fatias de retina. O efeito inibitório do NGF sobre o edema citotóxico de células de Müller foi mediado pela ativação do receptor TrkA, mas não de p75^NTR, e foi anulado por bloqueadores de receptores metabotrópicos de glutamato, receptores de adenosina A₁, e receptores do fator de crescimento de fibroblasto (FGF). O bFGF evitou o edema citotóxico de células de Müller isoladas, mas inibiu somente em parte o edema citotóxico de células bipolares isoladas. O bloqueio de FGFR impediu o efeito inibidor de edema celular da adenosina, sugerindo que a liberação de bFGF ocorre após à ativação autócrina/parácrina de receptores A_l. Além de bFGF, GDNF e TGF431 reduziram em parte o edema citotóxico da célula bipolar. Estes dados sugerem que o efeito neuroprotetor do NGF é em parte mediado pela prevenção de edema citotóxico de células gliais e bipolares da retina.

Influências das condições termodinâmicas nos eventos extremos de precipitação na cidade de Belém e região metropolitana

O objetivo desta dissertação foi verificar a importância dos fatores termodinâmicos na ocorrência de eventos extremos de precipitação na Cidade de Belém (PA) e região metropolitana, no período de agosto de 2008 a dezembro de 2009. Para tal, foram utilizados dados de precipitação e radiossondagens. Para análise das condições termodinâmicas e dinâmicas foram utilizadas imagens de satélite, cartas de superfície e análise do diagrama SKEW T LOG P. O estudo da termodinâmica da atmosfera foi realizado a luz das teorias da Energia Potencial Disponível para a Convecção (CAPE) e, também, da Energia de Inibição da Convecção (CINE). Foi utilizado o método dos decis para classificar os eventos extremos de precipitação a fim de associá-los aos valores da CAPE e da CINE com o objetivo de verificar o valor destes índices quando da ocorrência dos eventos extremos. Verificou-se que a região estudada possui forte atividade convectiva durante todo o ano, haja vista que seus valores médios mensais variam entre 900 J/kg e 1900 J/kg. Foi visto, também, que nem sempre CAPE alta e CINE baixa determinam precipitação. Esta situação determina o potencial para a convecção profunda, mas para converter este potencial em precipitação existe a necessidade da forçante dinâmica. Os resultados mostraram que quando o processo de precipitação dependeu, exclusivamente, da CAPE, foi necessário haver um valor alto para poder gerar convecção profunda e por consequência precipitação, enquanto, que no processo de precipitação com contribuição dinâmica não foi necessário um valor tão significativo da CAPE, neste caso, não ultrapassou a 1000 J/kg. A CINE esteve, sempre, menor no período chuvoso apresentando valores médios mensais menores que 300 J/kg. Isto não quer dizer que quanto menor a CINE maior será a precipitação. Quando a inibição está presente a instabilidade vai crescendo ao longo do dia determinando, com isso, nuvens com um desenvolvimento vertical mais acentuado, assim os pontos onde os inibidores enfraquecem primeiro, serão os pontos preferenciais para o disparo da tempestade. Logo, quando a instabilidade estiver alta e existir o mecanismo inibidor (CINE), em uma grande área, os locais mais propícios aos disparos das tempestades são os pontos onde a CINE e o NCE começam a diminuir e a inversão térmica, que por vezes acontece, começa a ser quebrada. Durante a execução desta pesquisa ficou claro que para a ocorrência de eventos extremos de precipitação, no período chuvoso, existe necessidade da influência da ITCZ e no período seco, conforme se observa no estudo de caso realizado para o mês de outubro o fator dinâmico que mais influencia é a Linha de Instabilidade (LI).