Efeito de compostos organocalcogênios e do exercício físico em dois modelos experimentais de estresse oxidativo

O Diabetes Mellitus é uma síndrome metabólica caracterizada por hiperglicemia crônica e, esta por sua vez, contribui para o desenvolvimento das complicações secundárias freqüentemente observadas nos pacientes diabeticos. O estresse oxidativo decorrente dessa hiperglicemia é um dos principais fatores envolvidos na fisiopatologia dessas complicações. Vários estudos comprovam o efeito nocivo in vivo e in vitro de concentrações altas de glicose sobre diferentes tecidos e órgãos. Enzimas sulfidrílicas como δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALAD), lactato desidrogenase (LDH) e succinato desidrogenase (SDH), são altamente sensíveis a elementos pró-oxidantes. Uma freqüente coexistência entre Diabetes mellitus e porfiria tem sido observada em humanos e em animais experimentais, o que pode estar ligado à inibição da δ-ALA-D observada em diabéticos. Este estudo tem como objetivos induzir estresse oxidativo in vivo com exercício físico intenso ou dieta contendo altos níveis de sacarose e in vitro e com altas concentrações de açúcares redures e avaliar seus efeitos sobre os níveis de lipoperoxidação, fragilidade osmótica dos eritrócitos, atividade de enzimas antioxidantes (catalase e superóxido dismutase) e enzimas sulfidrílicas (δ-ALA-D, LDH e SDH), verificar o efeito de um antioxidante seleno-orgânico (ebselen) e a suplementação de selênio sobre a atividade destas enzimas, bem como avaliar o possível papel terapêutico do ebselen sobre a fragilidade osmótica dos eritrócitos. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que eritrócitos de pessoas com diabetes descontrolado são mais sensíveis ao choque osmótico que eritrócitos de pacientes com diabetes controlado e eritrócitos de pessoas saudáveis. Além disso, uma função protetora do ebselen contra a fragilidade osmótica, indica que eritrócitos de pessoas com diabetes descontrolada estão expostos a um aumento na produção de radicais livres in vivo. O ebselen também apresentou propriedade de inibir a glicação in vitro. O exercício físico intenso associado à deficiência de selênio, é capaz de diminuir a atividade das enzimas sulfidrílicas. No entanto, exercício físico moderado de menor intensidade melhora a sencibilidade à insulina em camundongos com resistência à insulina, previne contra fatores nocivos comumente encontrados no diabetes como ganho de peso corporal e acúmulo de gordura abdominal não é capaz de afetar atividade da -ALA-D. Através dos 2 modelos experimentais utilizados, modelo de indução de peroxidação lipídica em eritrócitos incubados com concentrações elevadas de açúcares redutores in vitro e modelo de indução de resistência à insulina em animais treinados e sedentários, pode-se concluir que: A incubação de eritrócitos in vitro com altas concentrações de glicose ou frutose leva a um aumento na lipoperoxidação e contribui para a diminuição da atividade de enzimas tiólicas provavelmente por oxidação dos seus grupos –SH. O exercício físico associado com baixos níveis de selênio na dieta prejudica a atividade de enzimas tiólicas como -ALA-D e SDH. O exercício físico de intensidade moderada aumenta a sensibilidade à insulina em camundongos com resistência à insulina induzida pela dieta com sacarose e previne contra o ganho de peso corporal e aumento do índice de gordura abdominal.

Efeitos in vivo do ácido metilmalônico sobre o comportamento de ratos no labirinto aquático de morris e in vitro sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo e sobre as atividades dos complexos I-IV da cadeia respiratória em homogeneizado de tecidos de ratos

A acidemia metilmalônica é uma desordem metabólica hereditária caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo tecidual de ácido metilmalônico (MMA) e clinicamente por deterioração neurológica progressiva e falência renal. Os avanços no tratamento dessa doença alcançados nos últimos anos possibilitaram uma diminuição significativa na mortalidade dos mesmos. Entretanto, a morbidade continua alta, pois a maioria dos pacientes afetados por acidemia metilmalônica, mesmo recebendo o melhor tratamento disponível no momento, apresenta graus variáveis de comprometimento do sistema nervoso central refletido em retardo mental e atraso no desenvolvimento psicomotor. No presente estudo investigamos os efeitos in vivo da administração crônica do MMA em ratos Wistar durante o seu desenvolvimento (do 5º ao 28º dia de vida pós-natal) sobre o comportamento dos mesmos na tarefa do labirinto aquático de Morris. A tarefa foi realizada após um período de recuperação dos animais de 30 dias com o intuito de verificar dano neurológico permanente ou de longa duração nos animais. O labirinto aquático de Morris é uma tarefa bastante útil para a avaliação de aprendizado e memória espaciais. O protocolo da tarefa foi ligeiramente modificado para servir ao propósito de nosso trabalho, ou seja, o de avaliar o efeito da administração crônica de drogas sobre o comportamento de ratos. Verificamos que a administração crônica de MMA não provocou efeito no peso corporal, velocidade de natação e na fase de aquisição da tarefa. Porém, o tratamento prejudicou o desempenho dos animais no treino reverso, o que é condizente com comportamento perseverativo. Também avaliamos o efeito do ácido ascórbico, que foi administrado isoladamente ou em combinação com o MMA para testarmos se o estresse oxidativo poderia estar relacionado com as alterações comportamentais observadas no grupo tratado com MMA. Observamos que este antioxidante preveniu as alterações comportamentais provocadas pelo MMA, indicando que o estresse oxidativo pode estar envolvido com o efeito encontrado. Passamos então a avaliar o efeito in vitro do MMA sobre parâmetros de estresse oxidativo, mais especificamente na técnica de dosagem de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), que é um parâmetro de lipoperoxidação, e sobre o potencial antioxidante total do tecido (TRAP) e a reatividade antioxidante do tecido (TAR), que são parâmetros de defesas antioxidantes teciduais. O MMA na concentração de 2,5 mM aumentou a lipoperoxidação in vitro em homogeneizado de estriado e hipocampo de ratos e diminuiu o TRAP e o TAR em homogeneizado de estriado de ratos. Tais resultados indicam fortemente que o MMA induz estresse oxidativo. Finalmente investigamos o efeito in vitro do MMA sobre a atividade enzimática dos complexos da cadeia respiratória em várias estruturas cerebrais e em órgãos periféricos em ratos de 30 dias de vida no sentido de melhor esclarecer os mecanismos fisiopatológicos dos danos teciduais desta doença. Verificamos que o MMA causou uma inibição significativa da atividade do complexo II da cadeia respiratória em estriado e hipocampo quando baixas concentrações de sucinato foram utilizadas no meio de incubação. Além disso, verificamos que este efeito inibitório do MMA sobre o complexo II ocorreu somente após exposição do homogeneizado ao ácido por pelo menos 10 minutos, além do que esta inibição não foi prevenida pela co-incubação com o inibidor da óxido nítrico sintetase Nω- nitro-L-argininametilester (L-NAME) ou por uma associação de catalase e superóxido dismutase. Estes resultados sugerem que as espécies reativas de oxigênio e nitrogênio mais comuns não estão envolvidas neste efeito, tornando improvável que a inibição do complexo II da cadeia respiratória seja mediada por estresse oxidativo. O MMA também causou uma inibição do complexo II-III em estriado, hipocampo, rim, fígado e coração; e inibiu o complexo I-III em fígado e rim. O complexo IV não foi afetado pela incubação com o ácido em nenhuma das estruturas testadas. Portanto, tomados em seu conjunto, estes resultados indicam que o MMA bloqueia a cadeia respiratória. Os resultados de nosso trabalho indicam que a administração crônica de MMA em ratos em desenvolvimento provocou alterações comportamentais de longa duração provavelmente mediadas por radicais livres, pois tais alterações foram prevenidas pelo antioxidante ácido ascórbico. O MMA também induziu estresse oxidativo in vitro em estriado e hipocampo e inibiu de forma diferenciada os complexos da cadeia respiratória nos tecidos estudados, sendo que as estruturas mais vulneráveis a esta ação foram o estriado e o hipocampo. Finalmente, nossos resultados sugerem que antioxidantes podem ajudar a prevenir, ou pelo menos atenuar, os danos teciduais provocados pelo MMA na acidemia metilmalônica.

Resposta de Chromobacterium Violaceum cultivada em alta concentração de ferro

The Chromobacterium violaceum is a β-proteobacterium Gram-negative widely found in tropical and subtropical regions, whose genome was sequenced in 2003 showing great metabolic versatility and biotechnological and pharmaceutical potential. Given the large number of ORFs related to iron metabolism described in the genome of C. violaceum, the importance of this metal for various biological processes and due to lack of data about the consequences of excess of iron in free-living organisms, it is important to study the response mechanism of this bacterium in a culture filled with iron. Previous work showed that C. violaceum is resistant to high concentrations of this metal, but has not yet been described the mechanism which is used to this survival. Thus, to elucidate the response of C. violaceum cultured in high concentrations of iron and expecting to obtain candidate genes for use in bioremediation processes, this study used a shotgun proteomics approach and systems biology to assess the response of C. violaceum grown in the presence and absence of 9 mM of iron. The analysis identified 531 proteins, being 71 exclusively expressed by the bacteria grown in the presence of the metal and 100 just in the control condition. The increase in expression of proteins related to the TCA cycle possibly represents a metabolic reprogramming of the bacteria caused by high concentration of iron in the medium. Moreover, we observed an increase in the activity assay of superoxide dismutase and catalase as well as in Total Antioxidant Activity assay, suggesting that the metal is inducing oxidative stress in C. violaceum that increases the levels of violacein and antioxidant enzymes to better adapt to the emerging conditions. Are also part of the adaptive response changes in expression of proteins related to transport, including iron, as well as an increased expression of proteins related to chemotaxis response, which would lead the bacteria to change the direction of its movement away from the metal. Systems Biology results, also suggest a metabolic reprogramming with mechanisms coordinated by bottleneck proteins involved in transcription (GreA), energy metabolism (Rpe and TpiA) and methylation (AhcY)

Thiamethoxam on the histological characteristics of sugarcane young roots

Thiamethoxam is a systemic insecticide from the neonicotinoid group, nitroguanidin family which affects the nicotinic receptor acetyl choline in the insect membrane, wounding the nervous system and causing the death of the insect. It was used with success in the control of initial pests of several crops. It was considered that thiamethoxam has a bioactivator effect, because in the absence of insects promoted increase in vigor, development and productivity of crops. This work was carried out to verify if thiamethoxam causes histological changes in sugarcane roots. In this work, it was used optical microscopy, images arrest, tissue biometrics and statistical analysis, in young roots of sugarcane RB 83 5486 after the treatments with different thiamethoxam concentrations. It was determined changes in histological structure of tissues 7, 14, 21 and 28 days after the treatments, establishing its effects on root plant anatomy. It was verified that thiamethoxam increased root cortex width, increasing the vascular cylinder and the metaxylem vessel elements number in the vascular tissue until 21 days after application.

Influência do tratamento com ácido lipoico sobre o metabolismo ósseo e perfil antioxidante de mulheres na perimenopausa

Bone is a dynamic tissue that is in constant process of remodeling in response to mechanical stress and hormonal changes. This study aimed to understand the relationship between the biochemical changes, which women in the menopausal transition are subject to, and how the use of an alternative therapy with lipoic acid (LA) could influence these changes. The study of double-blind, was carried out in perimenopausal women that underwent a three month treatment with 600 mg of AL compared with another group that received placebo during the same period. This study showed that women had a waist circunference and body mass index above the values recommended by WHO (WC ≥ 80 cm; BMI > 25kg/m2). Associated with this, these women had increased concentrations of total cholesterol and triglycerides, and borderline LDL (Total Cholesterol > 200mg/dL; Triglycerides > 150mg/dL; LDL >130mg/dL). These changes were not affected by treatment with AL. There were no shifts in liver profile (ALT, AST and GGT), kidney profile (urea, creatinine, total protein and albumin), mineral profile (Total Calcium, Ionized Calcium, Phosphorus and Magnesium) as well in bone markers (osteocalcin, Total Alkaline Phosphatase and Tartrate Resistant Acid Phosphatase) after treatment with LA. The results of the oxidative profile showed that treatment with LA decreased GPx activity (p < 0,01), while for the TBARS, GSH and SOD activity there were no differences. With regard to SOD, this enzyme will submit to be high in the placebo group after 3 months of study (p<0,05). The expression of RANKL mRNA was reduced (p < 0,05) and of RANK increased (p <0.001), after treatment with LA, while the expression of IL-6 and TNF-ɑ genes were no changed. We conclude that women already in the perimenopause stage have changes in lipid profile and body composition that could induce shifts in oxidative and bone metabolism. However, LA treatment has provided an effective effect in the oxidative and bone profile since the earliest markers such as GPx activity and mRNA expression of RANKL, respectively, were reduced associated with no change in SOD activity. These results suggest a beneficial and protective effect of LA, indicating it potential as an alternative treatment to help the to prevent the complications associated with estrogen deficiency

Avaliação do status antioxidante, expressão gênica e polimorfismos dos genes SOD1, SOD2 e GPx1 em crianças, adolescentes e adultos jovens com diabetes tipo 1

Studies report that the pathophysiological mechanism of diabetes complications is associated with increased production of Reactive Oxygen Species (ROS)-induced by hyperglycemia and changes in the capacity the antioxidant defense system. In this sense, the aim of this study was to evaluate changes in the capacity of antioxidant defense system, by evaluating antioxidant status, gene expression and polymorphisms in the genes of GPx1, SOD1 and SOD2 in children, adolescents and young adults with type 1 diabetes. We studied 101 individuals with type 1 diabetes (T1D) and 106 normoglycemic individuals (NG) aged between 6 and 20 years. Individuals with type 1 diabetes were evaluated as a whole group and subdivided according to glycemic control in DM1G good glycemic control and DM1P poor glycemic control. Glycemic and metabolic control was evaluate by serum glucose, glycated hemoglobin, triglycerides, total cholesterol and fractions (HDL and LDL). Renal function was assessed by measurement of serum urea and creatinine and albumin-to-creatinine ratio (ACR) in spot urine. Antioxidant status was evaluate by content of reduced glutathione (GSH) in whole blood and the activity of erythrocyte enzymes glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD). We also analyzed gene expression and gene polymorphisms of GPx1 (rs1050450), SOD1 (rs17881135) and SOD2 (rs4880) by the technique of real-time PCR (Taqman®). Most individuals with DM1 (70.3%) had poor glycemic control (glycated hemoglobin> 8%). Regarding the lipid profile, individuals with type 1 diabetes had significantly elevated total cholesterol (p <0.001) and LDL (p <0.000) compared to NG; for triglycerides only DM1NC group showed significant increase compared to NG. There was an increase in serum urea and RAC of individuals with DM1 compared to NG. Nine individuals with type 1 diabetes showed microalbuminuria (ACR> 30 mg / mg). There was a decrease in GSH content (p = 0.006) and increased erythrocyte GPx activity (p <0.001) and SOD (p <0.001) in DM1 group compared to NG. There was no significant difference in the expression of GPx1 (p = 0.305), SOD1 (.365) and SOD2 (0.385) between NG and DM1. The allele and genotype frequencies of the polymorphisms studied showed no statistically significant difference between the groups DM1 and NG. However, the GPx1 polymorphism showed the influence of erythrocyte enzyme activity. There was a decrease in GPx activity in individuals with type 1 diabetes who had a polymorphic variant T (p = 0.012). DM1 patients with the polymorphic variant G (AG + GG) for polymorphism of SOD2 (rs4880) showed an increase in the RAC (p <0.05). The combined data suggest that glucose control seems to be the predominant factor for the emergence of changes in lipid profile, renal function and antioxidant system, but the presence of the polymorphisms studied may partly contribute to the onset of complications

Inibição da ação do etileno retarda o desenvolvimento de injúrias de frio em tangor 'Murcott'

O bloqueio de eventos dependentes da sinalização do etileno pode afetar de maneira positiva ou negativa a qualidade de frutos tropicais após o armazenamento refrigerado. Dessa forma, os objetivos do presente trabalho foram estudar o envolvimento do etileno no desenvolvimento de injúrias de frio em tangor 'Murcott' e avaliar as respostas envolvidas no processo de resistência às injúrias. Os frutos foram expostos a 500nL L-1 de 1-metilciclopropeno (1-MCP) durante 12 horas ou imersos em soluções contendo 2000nL L-1 de ethephon ou ácido salicílico durante cinco minutos antes de serem armazenados a 1°C, por 90 dias. Como controle, parte dos frutos foi armazenada a 1°C. O tratamento de frutos com ethephon ou ácido salicílico antecipou e intensificou as injúrias de frio. Por outro lado, a inibição do etileno pelo 1-MCP retardou o surgimento dos sintomas e resultou em menor índice de injúrias e percentual de frutos podres ao final do armazenamento. A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi intensificada aos 45 dias, contudo em menor intensidade nos frutos tratados com ácido salicílico. Nas avaliações subsequentes, houve decréscimo na atividade da SOD em todos os tratamentos, porém aos 90 dias a intensidade manteve-se levemente superior à observada nos primeiros 30 dias de armazenamento. Os teores de putrescina (Put) e espermina (Spm), no flavedo dos frutos, não sofreram significativa alteração durante o armazenamento. em contrapartida, os teores de espermidina (Spd) foram mais afetados pelo estresse ocasionado pelo frio.

Suplementação nutricional com antioxidantes naturais: efeito da rutina na concentração de colesterol-HDL

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

Physiological quality and enzymatic activity of crambe seeds after the accelerated aging test

O crambe é uma cultura promissora para produção de biodiesel, principalmente pelo alto conteúdo de óleo de suas sementes. No entanto, não há metodologias estabelecidas para avaliar a qualidade fisiológica das sementes desta espécie e lotes não podem ser comparados, especialmente por testes de vigor, como o de envelhecimento acelerado. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o efeito da alta temperatura e do período de exposição durante o teste de envelhecimento acelerado na qualidade fisiológica e atividade enzimática de sementes de crambe. Dois lotes de sementes de crambe, cultivar Brilhante, foram analisados por meio dos testes de teor de água, massa de 1.000 sementes, germinação, primeira contagem, condutividade elétrica, atividade enzimática (peroxidase e superóxido dismutase) e comprimento de plântulas. As avaliações foram conduzidas antes e após o envelhecimento acelerado, que foram testadas diferentes temperaturas (38, 40 e 42ºC) e períodos de exposição (24, 48 e 72h). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey (p < 0.05). O teste de Dunnet (p < 0.05) foi utilizado para comparar os valores da testemunha (antes do envelhecimento acelerado) com cada valor médio individualmente. O teste de correlação linear simples também foi aplicado. Conclui-se que a interação temperatura x período de exposição afeta a qualidade fisiológica das sementes e a atividade enzimática e que as melhores condições durante o teste de envelhecimento acelerado são dependentes do genótipo.

Efeito do boro sobre os teores de proteína e atividade da peroxidade em calos de cana-de-açúcar (Saccharum spp. var NA56-79) in vitro

Calos de cana-de-açúcar variedade NA56-79, foram desenvolvidos em meio de cultura contendo sais minerais acrescidos de hormônios e vitaminas. Após a obtenção de quantidade suficiente de material, foram submetidos a três níveis diferentes de boro (omisso, 6,2 mg/L, 12,4mg/L). Foram analisados o teor protéico e a atividade da peroxidase. Os resultados mostraram que, em relação ao teor protéico, este foi menor na deficiência e maior em níveis mais elevados de boro. A variação da atividade da peroxidase mostrou um resultado inverso ao da proteína.

Effect of percutaneous transthoracic lung biopsy on oxidative metabolism in sheep

This study aimed to assess the effect of percutaneous transthoracic lung biopsy on the oxidative metabolism of sheep by measuring the oxidative stress markers of superoxide dismutase (SOD), total glutathione (GSH-t), peroxidase (GSH-Px) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in the red cells of these animals. Blood samples were collected from 20 clinically healthy sheep prior to, and 30 min after, percutaneous transthoracic lung biopsy. After biopsy, there was a significant decrease (p < 0.05) in SOD and GSH-Px activity, with no significant change (p ≥ 0.05) in GSH-t and TBARS concentrations. These results showed that percutaneous transthoracic lung biopsy did not significantly affect the oxidative metabolism of sheep 30 min after the procedure, which may be used widely in this species without causing serious tissue damage. © 2012. The Authors.

Avaliação das estruturas químicas derivadas de diaminas do ferroceno no metabolismo oxidativo em cepas de Trypanosoma cruzi

Pós-graduação em Biociências e Biotecnologia Aplicadas à Farmácia - FCFAR

Relação entre estresse de radiação ultravioleta-b e óxido nítrico em plantas de eucalipto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos do hormônio de crescimento sobre o metabolismo energético e estresse oxidativo no miocárdio de ratos portadores de insuficiência cardíaca secundária à estenose aórtica

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

Avaliação da técnica de biopsia pulmonar transtoracica em ovinos clinicamente sadios e os efeitos do procedimento sobre o metabolismo oxidativo

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