Acute effects of resistance exercise and intermittent intense aerobic exercise on blood cell count and oxidative stress in trained middle-aged women

The aim of this study was to compare the effect of an intermittent intense aerobic exercise session and a resistance exercise session on blood cell counts and oxidative stress parameters in middle-aged women. Thirty-four women were selected and divided into three groups: RE group (performing 60 min of resistance exercises, N = 12), spinning group (performing 60 min of spinning, N = 12), and control group (not exercising regularly, N = 10). In both exercise groups, lymphocytes and monocytes decreased after 1-h recuperation (post-exercise) compared to immediately after exercise (P < 0.05). Immediately after exercise, in both exercised groups, a significant increase in TBARS (from 16.5 ± 2 to 25 ± 2 for the spinning group and from 18.6 ± 1 to 28.2 ± 3 nmol MDA/mL serum for the RE group) and protein carbonyl (from 1.0 ± 0.3 to 1.6 ± 0.2 for the spinning group and from 0.9 ± 0.2 to 1.5 ± 0.2 nmol/mg protein for the RE group) was observed (P < 0.05). A decrease in antioxidant activities (non-protein sulfhydryl, superoxide dismutase, catalase) was also demonstrated with a negative correlation between damage markers and antioxidant body defenses (P < 0.05). These results indicate that an acute bout of intermittent or anaerobic exercise induces immune suppression and increases the production of reactive oxygen species, causing oxidative stress in middle-aged and trained women. Furthermore, we demonstrated that trained women show improved antioxidant capacity and lower oxidative damage than sedentary ones, demonstrating the benefits of chronic regular physical activity.

Effect of eccentric training on mitochondrial function and oxidative stress in the skeletal muscle of rats

The objective of the present study was to investigate the effects of eccentric training on the activity of mitochondrial respiratory chain enzymes, oxidative stress, muscle damage, and inflammation of skeletal muscle. Eighteen male mice (CF1) weighing 30-35 g were randomly divided into 3 groups (N = 6): untrained, trained eccentric running (16°; TER), and trained running (0°) (TR), and were submitted to an 8-week training program. TER increased muscle oxidative capacity (succinate dehydrogenase and complexes I and II) in a manner similar to TR, and TER did not decrease oxidative damage (xylenol and creatine phosphate) but increased antioxidant enzyme activity (superoxide dismutase and catalase) similar to TR. Muscle damage (creatine kinase) and inflammation (myeloperoxidase) were not reduced by TER. In conclusion, we suggest that TER improves mitochondrial function but does not reduce oxidative stress, muscle damage, or inflammation induced by eccentric contractions.

Effect of ozone oxidative preconditioning in preventing early radiation-induced lung injury in rats

Ionizing radiation causes its biological effects mainly through oxidative damage induced by reactive oxygen species. Previous studies showed that ozone oxidative preconditioning attenuated pathophysiological events mediated by reactive oxygen species. As inhalation of ozone induces lung injury, the aim of this study was to examine whether ozone oxidative preconditioning potentiates or attenuates the effects of irradiation on the lung. Rats were subjected to total body irradiation, with or without treatment with ozone oxidative preconditioning (0.72 mg/kg). Serum proinflammatory cytokine levels, oxidative damage markers, and histopathological analysis were compared at 6 and 72 h after total body irradiation. Irradiation significantly increased lung malondialdehyde levels as an end-product of lipoperoxidation. Irradiation also significantly decreased lung superoxide dismutase activity, which is an indicator of the generation of oxidative stress and an early protective response to oxidative damage. Ozone oxidative preconditioning plus irradiation significantly decreased malondialdehyde levels and increased the activity of superoxide dismutase, which might indicate protection of the lung from radiation-induced lung injury. Serum tumor necrosis factor alpha and interleukin-1 beta levels, which increased significantly following total body irradiation, were decreased with ozone oxidative preconditioning. Moreover, ozone oxidative preconditioning was able to ameliorate radiation-induced lung injury assessed by histopathological evaluation. In conclusion, ozone oxidative preconditioning, repeated low-dose intraperitoneal administration of ozone, did not exacerbate radiation-induced lung injury, and, on the contrary, it provided protection against radiation-induced lung damage.

Partial baroreceptor dysfunction and low plasma nitric oxide bioavailability as determinants of salt-sensitive hypertension: a reverse translational rat study

This study determined whether clinical salt-sensitive hypertension (cSSHT) results from the interaction between partial arterial baroreceptor impairment and a high-sodium (HNa) diet. In three series (S-I, S-II, S-III), mean arterial pressure (MAP) of conscious male Wistar ChR003 rats was measured once before (pdMAP) and twice after either sham (SHM) or bilateral aortic denervation (AD), following 7 days on a low-sodium (LNa) diet (LNaMAP) and then 21 days on a HNa diet (HNaMAP). The roles of plasma nitric oxide bioavailability (pNOB), renal medullary superoxide anion production (RMSAP), and mRNA expression of NAD(P)H oxidase and superoxide dismutase were also assessed. In SHM (n=11) and AD (n=15) groups of S-I, LNaMAP-pdMAP was 10.5±2.1 vs 23±2.1 mmHg (P<0.001), and the salt-sensitivity index (SSi; HNaMAP−LNaMAP) was 6.0±1.9 vs 12.7±1.9 mmHg (P=0.03), respectively. In the SHM group, all rats were normotensive, and 36% were salt sensitive (SSi≥10 mmHg), whereas in the AD group ∼50% showed cSSHT. A 45% reduction in pNOB (P≤0.004) was observed in both groups in dietary transit. RMSAP increased in the AD group on both diets but more so on the HNa diet (S-II, P<0.03) than on the LNa diet (S-III, P<0.04). MAP modeling in rats without a renal hypertensive genotype indicated that the AD*HNa diet interaction (P=0.008) increases the likelihood of developing cSSHT. Translationally, these findings help to explain why subjects with clinical salt-sensitive normotension may transition to cSSHT.

Effect of penehyclidine hydrochloride on β-arrestin-1 expression in lipopolysaccharide-induced human pulmonary microvascular endothelial cells

β-arrestins are expressed proteins that were first described, and are well-known, as negative regulators of G protein-coupled receptor signaling. Penehyclidine hydrochloride (PHC) is a new anti-cholinergic drug that can inhibit biomembrane lipid peroxidation, and decrease cytokines and oxyradicals. However, to date, no reports on the effects of PHC on β-arrestin-1 in cells have been published. The aim of this study was to investigate the effect of PHC on β-arrestin-1 expression in lipopolysaccharide (LPS)-induced human pulmonary microvascular endothelial cells (HPMEC). Cultured HPMEC were pretreated with PHC, followed by LPS treatment. Muscarinic receptor mRNAs were assayed by real-time quantitative PCR. Cell viability was assayed by the methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) conversion test. The dose and time effects of PHC on β-arrestin-1 expression in LPS-induced HPMEC were determined by Western blot analysis. Cell malondialdehyde (MDA) level and superoxide dismutase (SOD) activity were measured. It was found that the M3 receptor was the one most highly expressed, and was activated 5 min after LPS challenge. Furthermore, 2 μg/mL PHC significantly upregulated expression of β-arrestin-1 within 10 to 15 min. Compared with the control group, MDA levels in cells were remarkably increased and SOD activities were significantly decreased in LPS pretreated cells, while PHC markedly decreased MDA levels and increased SOD activities. We conclude that PHC attenuated ROS injury by upregulating β-arrestin-1 expression, thereby implicating a mechanism by which PHC may exert its protective effects against LPS-induced pulmonary microvascular endothelial cell injury.

Mesenteric lymph reperfusion exacerbates spleen injury caused by superior mesenteric artery occlusion shock

The intestinal lymph pathway plays an important role in the pathogenesis of organ injury following superior mesenteric artery occlusion (SMAO) shock. We hypothesized that mesenteric lymph reperfusion (MLR) is a major cause of spleen injury after SMAO shock. To test this hypothesis, SMAO shock was induced in Wistar rats by clamping the superior mesenteric artery (SMA) for 1 h, followed by reperfusion for 2 h. Similarly, MLR was performed by clamping the mesenteric lymph duct (MLD) for 1 h, followed by reperfusion for 2 h. In the MLR+SMAO group rats, both the SMA and MLD were clamped and then released for reperfusion for 2 h. SMAO shock alone elicited: 1) splenic structure injury, 2) increased levels of malondialdehyde, nitric oxide (NO), intercellular adhesion molecule-1, endotoxin, lipopolysaccharide receptor (CD14), lipopolysaccharide-binding protein, and tumor necrosis factor-α, 3) enhanced activities of NO synthase and myeloperoxidase, and 4) decreased activities of superoxide dismutase and ATPase. MLR following SMAO shock further aggravated these deleterious effects. We conclude that MLR exacerbates spleen injury caused by SMAO shock, which itself is associated with oxidative stress, excessive release of NO, recruitment of polymorphonuclear neutrophils, endotoxin translocation, and enhanced inflammatory responses.

Combined aliskiren and L-arginine treatment has antihypertensive effects and prevents vascular endothelial dysfunction in a model of renovascular hypertension

Angiotensin II is a key player in the pathogenesis of renovascular hypertension, a condition associated with endothelial dysfunction. We investigated aliskiren (ALSK) and L-arginine treatment both alone and in combination on blood pressure (BP), and vascular reactivity in aortic rings. Hypertension was induced in 40 male Wistar rats by clipping the left renal artery. Animals were divided into Sham, 2-kidney, 1-clip (2K1C) hypertension, 2K1C+ALSK (ALSK), 2K1C+L-arginine (L-arg), and 2K1C+ALSK+L-arginine (ALSK+L-arg) treatment groups. For 4 weeks, BP was monitored and endothelium-dependent and independent vasoconstriction and relaxation were assessed in aortic rings. ALSK+L-arg reduced BP and the contractile response to phenylephrine and improved acetylcholine relaxation. Endothelium removal and incubation with N-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) increased the response to phenylephrine in all groups, but the effect was greater in the ALSK+L-arg group. Losartan reduced the contractile response in all groups, apocynin reduced the contractile response in the 2K1C, ALSK and ALSK+L-arg groups, and incubation with superoxide dismutase reduced the phenylephrine response in the 2K1C and ALSK groups. eNOS expression increased in the 2K1C and L-arg groups, and iNOS was increased significantly only in the 2K1C group compared with other groups. AT1 expression increased in the 2K1C compared with the Sham, ALSK and ALSK+L-arg groups, AT2 expression increased in the ALSK+L-arg group compared with the Sham and L-arg groups, and gp91phox decreased in the ALSK+L-arg group compared with the 2K1C and ALSK groups. In conclusion, combined ALSK+L-arg was effective in reducing BP and preventing endothelial dysfunction in aortic rings of 2K1C hypertensive rats. The responsible mechanisms appear to be related to the modulation of the local renin-angiotensin system, which is associated with a reduction in endothelial oxidative stress.

Effect of extracts from araticum (Annona crassiflora) on CCl4-induced liver damage in rats

The influence of ethanolic extracts of Annona crassiflora on the activities of hepatic antioxidant enzymes was examined. Extracts of A. crassiflora seeds and peel were administered orally (50 mg of galic acid equivalents.kg-1) to Wistar rats for 14 consecutive days followed by a single oral dose of carbon tetrachloride (CCl4, 2 g.kg-1). Lipid peroxidation and the activities of hepatic catalase (CAT), cytochromes P450 (CP450) and b5, glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GRed), superoxide dismutase (SOD), and the content of glutathione equivalents (GSH) were evaluated. The treatment with CCl4 increased lipid peroxidation, the level of GSH equivalents and the content of cytochrome b5 by 44, 140 and 32%, respectively, with concomitant reductions of 23, 34 and 39% in the activities of CAT, SOD, and CP450, respectively. The treatment with A. crassiflora seeds and peel extracts alone inhibited lipid peroxidation by 27 and 22%, respectively without affecting the CP450 content. The pretreatment with the A. crassiflora extracts prevented the lipid peroxidation, the increase in GSH equivalents and the decrease in CAT activity caused by CCl4, but it had no effect on the CCl4-mediated changes in CP450 and b5 and SOD. These results show that A. crassiflora seeds and peel contain antioxidant activity in vivo that could be of potential therapeutic use.

Efeito de uma sessão de hemodiálise sobre o estresse oxidativo sistêmico de pacientes renais crônicos terminais

OBJETIVO: Avaliar a repercussão de uma sessão de hemodiálise (HD) sobre o estresse oxidativo sistêmico de pacientes renais crônicos. MÉTODOS E RESULTADOS: Foram avaliados 17 pacientes (10 mulheres) com média de idade de 39,9 ± 13,5 anos em tratamento hemodialítico na Unidade de Nefrologia do HCPA, e o grupo controle formado por 18 indivíduos saudáveis (4 mulheres), com média de idade de 34,8 ± 10,1 anos. O sangue dos doentes renais foi coletado antes e após a sessão de HD. As médias foram analisadas pelo teste t de Student (p < 0,05). Nos eritrócitos, avaliou-se a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). No plasma, avaliou-se o sistema antioxidante não enzimático por meio da mensuração da capacidade antioxidante total (TRAP). Não houve diferença significativa entre os valores de SOD e CAT antes e após HD. Comparando com o grupo controle, observou-se redução significativa na atividade dessas enzimas. O TRAP apresentou redução significativa após sessão de HD. O dano oxidativo a lipídios de membrana foi avaliado por quimiluminescência (QL), enquanto o dano às proteínas, pelo método das carbonilas. Não houve diferença significativa entre os valores de QL e Carbonilas após HD. Porém, quando comparados com o grupo controle, observou-se diferença significativa indicando maior dano aos lipídios de membrana e às proteínas nos doentes renais. CONCLUSÕES: Pacientes renais crônicos tratados com HD apresentam redução na atividade das enzimas antioxidantes SOD e CAT, bem como dano oxidativo aumentado quando comparado com indivíduos saudáveis e uma sessão de HD não modifica esses níveis.

Enzimas removedoras de radicais livres e proteínas lea associadas à tolerância de sementes milho à alta temperatura de secagem

Sementes de milho tornam-se tolerantes à dessecação à medida que secam naturalmente no campo e, após a maturidade fisiológica, pré-secagem a 35ºC pode induzir tolerância à temperatura de secagem de 50ºC. Nesse trabalho, sementes da cultivar BRS-3060, colhidas com teor de água de 42,2%, submetidas a períodos crescentes de pré-condicionamento apresentaram tolerância crescenteà temperatura de 50ºC, até atingirem o teor de água de 25,9%, quando exibiram o máximo desempenho fisiológico, avaliado por meio de testes de germinação, vigor e atividade de enzimas a-amilase. O presente trabalho teve o objetivo de investigar o padrão eletroforético de enzimas removedoras de radicais livres e de proteínas lea, em sementes tolerantes e intolerantes a alta temperatura de secagem. As atividades das enzimas removedoras superóxido dismutase, peroxidase e catalase, foram detectadas em hipocótilos de plântulas após cinco dias de germinação e a atividade de proteínas lea detectada em eixos embrionários. Os resultados permitiram concluir que a tolerância de sementes de milho à temperatura de 50ºC está associada à atividade da enzima catalase e pouco relacionada à atividade das enzimas superóxido dismutase e peroxidase. Proteínas lea estavam ausentes em sementes de milho intolerantes e sua presença foi associada ao desempenho fisiológico das sementes tolerantes.

Bioestimulante e fertilizante associados ao tratamento de sementes de milho

O cultivo do milho é altamente tecnológico e absorve as inovações no sistema produtivo, visando ganhos em produção, mas deve-se atentar para os reais ganhos com a incorporação de novos produtos às sementes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do bioestimulante Stimulate® e do fertilizante líquido Cellerate®, via tratamento de sementes, seis meses antes da semeadura e na pré-semeadura, na qualidade fisiológica das sementes de um híbrido simples (GNZ 2004) e de uma linhagem (L57) e na produtividade da cultura. Os ensaios foram conduzidos no Laboratório de Sementes e no campo experimental da Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras/Mg. Os tratamentos, nas duas épocas, foram: testemunha; 5 mL.kg-1 de sementes de Stimulate® ; 5 e 10 mL.kg-1 de sementes de Cellerate®. Para avaliação da qualidade das sementes foram realizados os teste de germinação, emergência, velocidade de emergência, teste de frio, massa seca de parte aérea e de raiz das plântulas e análise das enzimas esterase, superóxido dismutase, malato desidrogenase, álcool desidrogenase, catalase e á-amilase. No ensaio em campo foram avaliadas a altura de planta, altura de espiga, número de espigas e produtividade. O tratamento das sementes de milho com o Cellerate®, na dose de 10 ml.kg-1 de sementes, acima da dose recomendada pelo fabricante, reduz a emergência de plântulas de milho de linhagem e de híbrido e a germinação de sementes de linhagem, quando o tratamento é feito na pré-semeadura. O tratamento das sementes de milho com o bioestimulante Stimulate® e com o fertilizante Cellerate® não afeta a produtividade de grãos.

Qualidade fisiológica de sementes de milho, feijão, soja e alface na presença de extrato de tiririca

A espécie Cyperus rotundus (tiririca) é perene e de difícil controle. Os órgãos subterrâneos dessa ciperácea produzem inibidores capazes de interferir na germinação e no crescimento de plântulas e de plantas de várias espécies, fenômeno chamado de alelopatia. A inibição na germinação de sementes pode estar associada à interferência de substâncias alelopáticas na atividade de enzimas chaves no processo de germinação. Nesse trabalho foi avaliada a qualidade fisiológica assim como a atividade de enzimas envolvidas no processo de germinação em sementes de milho, feijão, soja e alface submetidas ao extrato de bulbos de tiririca. As sementes foram germinadas em substrato contendo extrato de bulbos de tiririca, nas concentrações de 10 g L-1 e 100 g L-1 e água destilada. A avaliação da qualidade fisiológica foi feita por meio de testes de germinação e vigor. Avaliou-se a atividade das enzimas superóxido-dismutase e esterase para todas as espécies, catalase para as sementes de milho e feijão, peroxidase e endo-b-mananase para as de alface, glutamato-oxalacetato-transaminase e a-amilase para as de milho e glicose-6-fosfato-desidrogenase para as de soja. Observou-se uma diminuição da germinação das sementes de alface com o aumento da concentração do extrato, inibição da germinação das sementes de milho e de feijão quando submetidas ao extrato na concentração de 10 g L-1 e um estímulo da germinação de sementes de soja na presença do extrato na concentração de 10 g L-1 e uma inibição em extrato na concentração de 100 g L-1. Foi observada redução da atividade das enzimas superóxido-dismutase, endo-b-mananase, peroxidase e a-amilase com o aumento da concentração do extrato. Para glutamato-oxalacetato-transaminase e glicose-6-fosfato-desidrogenase observou-se aumento da atividade da enzima com o aumento da concentração do extrato, indicando a perda da qualidade das sementes. Para esterase foi verificada menor atividade da enzima nas sementes de alface submetidas à germinação em substrato contendo 100 g L-1 e em soja menor atividade dessa enzima foi observada nas concentrações de 0 e 100 g L-1. Para catalase, observou-se padrões diferenciados de bandas sob concentrações de 10 e 100 g L-1 para o milho. O extrato de bulbos de tiririca interfere na qualidade fisiológica na atividade das enzimas envolvidas no processo de germinação de sementes de milho, feijão, soja e alface.

Identificação de cultivares de milho, feijão, algodão e soja por meio de enzimas e proteínas resistentes ao calor

Nesta pesquisa foram avaliados o polimorfismo e a estabilidade de isoenzimas e de proteínas resistentes ao calor em sementes de cultivares de milho, feijão, algodão e soja, com diferentes níveis de qualidade fisiológica. As isoenzimas ,álcool desidrogenase, catalase, esterase e superóxido dismutase analisadas conjuntamente, foram eficientes na separação de oito cultivares de milho. Para as cultivares de feijão, pela enzima peroxidase foi possível diferenciar a cultivar Carioca, no entanto, este padrão mostrou-se variável em sementes com baixa germinação. Não foi possível diferenciar as cultivares de algodão pelas enzimas esterase, superóxido dismutase, diaforase e malato desidrogenase. A cultivar Conquista, de soja, foi diferenciada pelos sistemas enzimáticos esterase e superóxido dismutase e a 'BRS-154' pela esterase. Proteínas resistentes ao calor são polimórficas e estáveis para a identificação de cultivares de milho.

Caracterização de cultivares de soja por descritores morfológicos e marcadores bioquímicos de proteínas e isoenzimas

A utilização de descritores morfológicos e marcadores bioquímicos de proteínas e enzimas têm sido recomendados para fins de caracterização de cultivares de soja. O objetivo do presente trabalho foi empregar tais descritores e marcadores na identificação de dez cultivares de soja. Os marcadores morfológicos avaliados nos estádios de plântula, planta e semente foram os recomendados pela Lei de Proteção de Cultivares e UPOV, mostrando-se eficientes na separação das dez cultivares. Marcadores específicos para sete das dez cultivares foram obtidos. A utilização de proteínas de armazenamento possibilitou a separação das cultivares em três grupos: 1) Conquista, BR/IAC 21 e Garantia; 2) Liderança, Confiança e Monarca; 3) Splendor, UFV 16, FT 2000 e Vencedora. Os sistemas enzimáticos superóxido dismutase, diaforase, fosfoglucomutase, esterase, álcool desidrogenase, isocitrado desidrogenase e peroxidase separaram as cultivares em seis grupos: 1) Conquista e Confiança; 2) Splendor e FT 2000; 3) UFV 16 e Garantia; 4) BRIAC 21; 5) Liderança e Monarca; 6) Vencedora. O emprego de marcadores bioquímicos de proteínas e caracterização de cultivares de soja.

Alterações fisiológicas e bioquímicas durante a embebição de sementes de sucupira-preta (Bowdichia virgilioides Kunth.)

Nessa pesquisa foi avaliado o comportamento das sementes de sucupira-preta durante a embebição, bem como as modificações em algumas proteínas durante esse processo. As sementes foram embebidas em rolo de papel umedecido, a 30°C e pesadas a cada 6 horas até a protrusão radicular de 50% das sementes, após o que as sementes foram submetidas a análises protéicas pela técnica da eletroforese. A curva de embebição dessa espécie segue um modelo trifásico. Na avaliação dos sistemas enzimáticos, foi observado um comportamento constante para as enzimas superóxido dismutase e malato desidrogenase. Para a enzima álcool desidrogenase, catalase e α-amilase, a intensidade das bandas variou em função do lote utilizado. Para as proteínas resistentes ao calor, foi observada a presença de bandas durante toda a germinação, com alterações na intensidade no decorrer do processo.