Effects of acute temperature or salinity stress on the immune response in sea cucumber, Apostichopus japonicus

Invertebrates are increasingly raised in mariculture, where it is important to monitor immune function and to minimize stresses that could suppress immunity. The activities of phagocytosis, superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), myeloperoxiclase (MPO), and lysozyme (LSZ) were measured to evaluate the immune capacities of the sea cucumber, Apostichopus japonicus, to acute temperature changes (from 12 degrees C to 0 degrees C, 8 degrees C, 16 degrees C, 24 degrees C, and 32 degrees C for 72 h) and salinity changes (from 30 parts per thousand to 20 parts per thousand, 25 parts per thousand, and 35 parts per thousand for 72 h) in the laboratory. Phagocytosis was significantly affected by temperature increases in 3 h, and by salinity (25 parts per thousand and 35 parts per thousand) changes in 1 h. SOD activities decreased significantly in 0.5 h to 6 h samples at 24 degrees C. At 32 degrees C, SOD activities decreased significantly in 0.5 h and 1 h exposures, and obviously increased for 12 h exposure. CAT activities decreased significantly at 24 degrees C for 0.5 h exposure, and increased significantly at 32 degrees C in 3 h to 12 h exposures. Activities of MPO increased significantly at 0 degrees C in 0.5 h to 6 In exposures and at 8 degrees C for 1 h. By contrast, activities of MPO decreased significantly in 24 degrees C and 32 degrees C treatments. In elevated-temperature treatments, activities of LSZ increased significantly except at 32 degrees C for 6 h to 12 h exposures. SOD activity was significantly affected by salinity change. CAT activity decreased significantly after only 1 h exposure to salinity of 20 parts per thousand.. Activities of MPO and LSZ showed that A. japonicus tolerates limited salinity stress. High-temperature stress had a much greater effect on the immune capacities of A. japonicus than did low-temperature and salinity stresses. Crown Copyright (C) 2008 Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

Effects of La3+ on the active oxygen-scavenging enzyme activities in cucumber seedling leaves

The effects of La3+ on the antioxidant enzyme activities and the relative indices of cellular damage in cucumber seedling leaves were studied. When cucumber seedlings were treated with low concentrations of LaCl3 (0.002 and 0.02 mM), peroxidase (PO) activity increased, and catalase (CAT) activity was similar to that of control leaves at 0.002 mM La3+ and increased at 0.02 mM La3+, whereas superoxide dismutase (SOD) activity did not change significantly. The increase in the contents of chlorophyll (including chlorophylls a and b), carotenoids in parallel with the decrease in the level of malondialdehyde (MDA) suggested that low concentration of La3+ promoted plant growth. However, except the increase in SOD activity at 2 mM La3+, CAT and PO activities and the contents of pigments decreased at high concentrations of La3+ (0.2 and 2 mM), leading to the increase of MDA content and the inhibition of plant growth. It is suggested that lanthanum ion is involved in the regulation of active oxygen-scavenging enzyme activities during plant growth.

Novel ingredients from brewers' spent grain - bioactivity in cell culture model systems and bioactivity retention in fortified food products

Functional food ingredients, with scientifically proven and validated bioactive effects, present an effective means of inferring physiological health benefits to consumers to reduce the risk of certain diseases. The search for novel bioactive compounds for incorporation into functional foods is particularly active, with brewers’ spent grain (BSG, a brewing industry co-product) representing a unique source of potentially bioactive compounds. The DNA protective, antioxidant and immunomodulatory effects of phenolic extracts from both pale (P1 - P4) and black (B1 – B4) BSG were examined. Black BSG extracts significantly (P < 0.05) protected against DNA damage induced by hydrogen peroxide (H2O2) and extracts with the highest total phenolic content (TPC) protected against 3-morpholinosydnonimine hydrochloride (SIN-1)-induced oxidative DNA damage, measured by the comet assay. Cellular antioxidant activity assays were used to measured antioxidant potential in the U937 cell line. Extracts P1 – P3 and B2 - B4 demonstrated significant (P < 0.05) antioxidant activity, measured by the superoxide dismutase (SOD) activity, catalase (CAT) activity and gluatathione (GSH) content assays. Phenolic extracts P2 and P3 from pale BSG possess anti-inflammatory activity measured in concanavalin-A (conA) stimulated Jurkat T cells by an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA); significantly (P < 0.05) reducing production of interleukin-2 (IL-2), interleukin-4 (IL-4, P2 only), interleukin-10 (IL-10) and interferon-γ (IFN-γ). Black BSG phenolic extracts did not exhibit anti-inflammatory effects in vitro. Hydroxycinnamic acids (HA) have previously been shown to be the phenolic acids present at highest concentration in BSG; therefore the HA profile of the phenolic extracts used in this research, the original barley (before brewing) and whole BSG was characterised and quantified using high performance liquid chromatography (HPLC). The concentration of HA present in the samples was in the order of ferulic acid (FA) > p-coumaric acid (p-CA) derivatives > FA derivatives > p-CA > caffeic acid (CA) > CA derivatives. Results suggested that brewing and roasting decreased the HA content. Protein hydrolysates from BSG were also screened for their antioxidant and anti-inflammatory potential. A total of 34 BSG protein samples were tested. Initial analyses of samples A – J found the protein samples did not exert DNA protective effects (except hydrolysate H) or antioxidant effects by the comet and SOD assays, respectively. Samples D, E, F and J selectively reduced IFN-γ production (P < 0.05) in Jurkat T cells, measured using enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). Further testing of hydrolysates K – W, including fractionated hydrolysates with molecular weight < 3, < 5 and > 5 kDa, found that higher molecular weight (> 5 kDa) and unfractionated hydrolysates demonstrate greatest anti-inflammatory effects, while fractionated hydrolysates were also shown to have antioxidant activity, by the SOD activity assay. A commercially available yogurt drink (Actimel) and snack-bar and chocolate-drink formulations were fortified with the most bioactive phenolic and protein samples – P2, B2, W, W < 3 kDa, W < 5 kDa, W > 5 kDa. All fortified foods were subjected to a simulated gastrointestinal in vitro digestion procedure and bioactivity retention in the digestates was determined using the comet and ELISA assays. Yogurt fortified with B2 digestate significantly (P < 0.05) protected against H2O2-induced DNA damage in Caco-2 cells. Greatest immunomodulatory activity was demonstrated by the snack-bar formulation, significantly (P < 0.05) reducing IFN-γ production in con-A stimulated Jurkat T cells. Hydrolysate W significantly (P < 0.05) increased the IFN-γ reducing capacity of the snack-bar. Addition of fractionated hydrolysate W < 3 kDa and W < 5 kDa to yogurt also reduced IL-2 production to a greater extent than the unfortified yogurt (P < 0.05).

Mercury in feral fish: distribution, accumulation and toxicity

O principal objectivo desta dissertação foi estudar a acumulação de mercúrio em vários tecidos de peixes marinhos, a sua relação com factores biológicos e as respectivas respostas bioquímicas. O trabalho realizado permitiu obter novos conhecimentos sobre a acumulação de mercúrio em peixes, possibilitando avaliar a influência da biodisponibilidade do elemento e as suas possíveis implicações no ambiente. O trabalho foi desenvolvido na Ria de Aveiro (Portugal), uma zona costeira onde existe um gradiente ambiental de mercúrio, o que oferece a oportunidade de estudar a sua acumulação e os seus efeitos tóxicos em condições realísticas. As amostragens foram efectuadas em dois locais considerados críticos em termos de contaminação por mercúrio – Largo do Laranjo (L1 e L2) e num local afastado da principal fonte de poluição, usado como termo de comparação (Referência; R); L1 e L2 corresponderam a locais moderadamente e altamente contaminados, respectivamente. Foram escolhidos juvenis de duas espécies ecologicamente diferentes e representativas da comunidade piscícola local, a tainha garrento (Liza aurata) e o robalo (Dicentrarchus labrax). Em cada local foram recolhidas amostras de água e de sedimento para determinação de mercúrio. Foram quantificadas as concentrações de mercúrio total (T-Hg) e orgânico (O-Hg) em vários tecidos dos peixes, escolhidos tendo em conta a sua função relativamente à toxicocinética e toxicodinâmica de metais. As respostas antioxidantes (Catalase- CAT, glutationa peroxidase- GPx, glutationa reductase- GR, glutationa –S-transferase- GST e conteúdo em glutationa total- GSHt), o dano peroxidativo (LPO) e o conteúdo em metalotioninas (MTs) foram também avaliados. A acumulação de T-Hg foi semelhante para as duas espécies de peixes estudadas, embora D. labrax tenha apresentado concentrações tendencialmente maiores. Ambas as espécies demonstraram capacidade de reflectir o grau de contaminação ambiental existente, indicando claramente que a acumulação depende da concentração ambiental. A acumulação revelou-se específica de cada tecido. O padrão da acumulação em L. aurata foi rim > fígado > músculo > cérebro > guelras > sangue e em D. labrax foi fígado > rim > músculo > cérebro ≈ guelras > sangue. Relativamente à acumulação de OHg, verificou-se que D. labrax exibiu concentrações mais elevadas que L. aurata. Todos os tecidos foram capazes de reflectir diferenças entre R e L2. Os níveis de O-Hg no fígado, músculo e nos conteúdos intestinais foram diferentes entre espécies, sendo mais elevados para D. labrax. As guelras e o intestino foram os tecidos onde se obtiveram os valores mais baixos de O-Hg e observaram-se valores idênticos para as duas espécies. Com excepção das guelras, as concentrações de O-Hg variaram em função do valor observado nos conteúdos intestinais, indicando que a alimentação é a via dominante da acumulação. As concentrações de O-Hg nos conteúdos intestinais revelaram ser uma informação relevante para prever a acumulação de O-Hg nos tecidos, pois verificou-se uma razão praticamente constante entre o teor de mercúrio no fígado, no músculo e nos conteúdos intestinais. A percentagem de O-Hg no músculo e no fígado variou de acordo com o grau de contaminação ambiental e com o tipo de assimilação preferencial do elemento (alimentação vs. água), sugerindo que o fígado exerce um papel protector em relação à acumulação de mercúrio nos outros órgãos. Ambas as espécies de peixes demonstraram ser boas sentinelas da contaminação ambiental com mercúrio (T-Hg e O-Hg), sendo o cérebro e o músculo os tecidos que melhor reflectiram o grau de acumulação com o elemento. A análise conjunta dos dados de bioacumulação e de respostas ao stress oxidativo permitiram estabelecer uma relação entre as concentrações de mercúrio nas guelras, fígado, rim e cérebro e a sua toxicidade. As respostas do cérebro aos efeitos tóxicos do mercúrio revelaram ser específicas de cada espécie. Enquanto que para o cérebro de L. aurata se verificou um decréscimo de todos os parâmetros antioxidantes estudados nos locais contaminados, sem haver evidência de qualquer mecanismo compensatório, no D. labrax observaram-se respostas ambivalentes, que indicam por um lado a activação de mecanismos adaptativos e, por outro, o decréscimo das respostas antioxidantes, ou seja, sinais de toxicidade. Embora em ambas as espécies de peixe fosse evidente uma condição pró-oxidante, o cérebro parece possuir mecanismos compensatórios eficientes, uma vez que não se verificou peroxidação lipídica. As respostas antioxidantes do cérebro de D. labrax foram comparadas em diferentes períodos do ano - quente vs. frio. O período quente mostrou ser mais crítico, uma vez que no período frio não se verificaram diferenças nas respostas entre locais, ou seja, a capacidade antioxidante do cérebro parece ser influenciada pelos factores ambientais. As guelras revelaram susceptibilidade à contaminação por mercúrio, uma vez que se verificou uma tendência para o decréscimo da actividade de CAT em L2 e ausência de indução em L1. O fígado e o rim demonstraram mecanismos adaptativos face ao grau de contaminação moderada (L1), evidenciados pelo aumento de CAT. O rim também demonstrou adaptabilidade face ao grau elevado de contaminação (L2), uma vez que se verificou um aumento GST. Embora o grau de susceptibilidade tenha sido diferente entre os órgãos, não se verificou peroxidação lipídica em nenhum. A determinação do conteúdo em MTs em D. labrax e em L. aurata revelou que este parâmetro depende não só da espécie, mas também do tecido em causa. Assim, em D. labrax foi observado um decréscimo de MTs no cérebro, bem como a incapacidade de síntese de MTs no sangue, guelras, fígado, rim e músculo. Em L. aurata observou-se um aumento do conteúdo em MTs no fígado e no músculo. Estes resultados indicam que a aplicabilidade das MTs como biomarcador de exposição ao mercúrio parece ser incerta, revelando limitações na capacidade de reflectir os níveis de exposição ao metal e por consequência o grau de acumulação. Este trabalho comprova a necessidade de se integrarem estudos de bioacumulação com biomarcadores de efeitos, de modo a reduzir os riscos de interpretações erróneas, uma vez que as respostas nem sempre ocorrem para os níveis mais altos de contaminação ambiental com mercúrio.

Occupational airborne contamination in south Brazil: 1. Oxidative stress detected in the blood of coal miners

Reactive oxygen species and nitrogen species have been implicated in the pathogenesis of coal dust-induced toxicity. The present study investigated several oxidative stress biomarkers (Contents of lipoperoxidation = TBARS, reduced = GSH, oxidized = GSSG and total glutathione = TG, alpha-tocopherol, and the activities of glutathione S-transferase = GST, glutathione reductase = GR, glutathione peroxidase = GPx, catalase = CAT and superoxide dismutase = SOD), in the blood of three different groups (n = 20 each) exposed to airborne contamination associated with coal mining activities: underground workers directly exposed, surface workers indirectly exposed, residents indirectly exposed (subjects living near the mines), and controls (non-exposed subjects). Plasma TBARS were increased and whole blood TG and GSH levels were decreased in all groups compared to controls. Plasma alpha-tocopherol contents showed approximately half the values in underground workers compared to controls. GST activity was induced in workers and also in residents at the vicinity of the mining plant, whilst CAT activity was induced only in mine workers. SOD activity was decreased in all groups examined, while GPx activity showed decreased values only in underground miners, and GR did not show any differences among the groups. The results showed that subjects directly and indirectly exposed to coal dusts face an oxidative stress condition. They also indicate that people living in the vicinity of the mine plant are in health risk regarding coal mining-related diseases.

Efeitos biológicos dos campos eletromagnéticos de ultra alta freqüência

Vários estudos têm sugerido que seres vivos podem ser suscetíveis aos campos eletromagnéticos (CEMs). Os supostos efeitos dos Campos Eletromagnéticos de Ultra Alta Freqüência (CEMUAFs) em sistemas biológicos são pouco conhecidos. Os relatos de um possível efeito biológico dependente da alteração de estados de oxidação entre pares de radicais sugerem um mecanismo de transdução orgânica para os campos. Outros trabalhos obtiveram alterações na sinalização celular e defesas antioxidantes após a exposição CEMUAFs e, tais alterações, poderiam ser um agente causador de doenças como, por exemplo, a leucemia infantil, esta já correlacionada com a exposição aos CEMs. Desta forma o objetivo deste estudo foi investigar se o CEMUAF (834 MHz) poderia interferir com o balanço oxidativo de planárias e ratos, assim como, estudar a participação de enzimas responsáveis pela hidrólise de nucleotídeos, enzimas estas reconhecidas por serem influenciadas pela ação de radicais livres. As planárias foram expostas por 1, 3 e 6 dias (8 h/dia). Após a exposição foi feito um homogenato de todo o corpo de cada animal. Foi encontrado um aumento na atividade da superóxido desmutase (SOD) e um decréscimo na atividade da catalase (CAT) e na defesa antioxidante não-enzimática (TRAP) após 6 dias de exposição. Adicionalmente, houve um aumento na freqüência de micronúcleos (MN) após 3 e 6 dias de exposição. Não houve alteração nos parâmetros de dano oxidativo a lipídios (TBARS) e proteínas (Carbonil) em nenhum dos tempos de exposição. Estes resultados sugerem um aumento nos níveis de radicais livres e de danos aos ácidos nucléicos. Estudos posteriores deverão determinar se estes efeitos apresentam ou não associações do tipo causa e efeito. Foram utilizados três modelos com ratos. No primeiro modelo, animais com idades de 30, 80 e 210 dias foram expostos por 6 dias (7:30 h/dia). Não foram encontradas mudanças nos parâmetros de TRAP, TBARS e Carbonil em nenhuma das idades expostas ao CEMUAF. Estes resultados sugerem que os tempos de exposição utilizados não foram suficientes para causar alguma mudança perceptível nos parâmetros de estresse oxidativo. No segundo modelo, utilizou-se o sangue e fígado dos neonatos expostos ao CEMUAF ainda no útero de suas mães durante todo o seu desenvolvimento embrionário (8:30 h/dia). Não foram encontradas mudanças em nenhum parâmetro oxidativo. Foi encontrado um aumento na freqüência de MN nas hemácias, sugerindo um efeito genotóxico da irradiação do celular afetando o tecido hematopoiético dos fetos. No terceiro modelo, utilizou-se o sangue de ratos adultos (180 dias) expostos por 12 dias (8:30 h/dia). Os níveis da hidrólise de ATP e ADP estavam aumentados no grupo irradiado. Nenhum efeito foi observado nas atividades da SOD e da CAT, sugerindo nenhuma participação de radicais livres nestes resultados. Ainda são necessários muitíssimos estudos para determinar quais os mecanismos transdutores dos CEMUAFs em sistemas biológicos e de que forma esta interação ocorre, porém estes resultados sugerem: (a) um papel para os radicais livres sobre, pelo menos, alguns dos efeitos atribuídos aos CEMUAFs e (b) que os organismos em fase de formação podem ser mais sensíveis aos campos. Por fim, sugerimos que sistemas biológicos podem sofrer a ação da irradiação com uma quantidade de energia muito menor do que a esperada para promover algum efeito no metabolismo.

Coordenação entre as respostas da catalase e da ascorbato peroxidade em folhas de feijão caupi submetidas a diferentes fontes de peróxido de hidrogênio

The plants are often exposed to variations in environmental conditions that may trigger metabolic disturbances leading to a consequent loss in productivity of crops. These stressful conditions usually induce an accumulation of reactive oxygen species (ROS) in the cell, a condition known how oxidative stress. Among these species, hydrogen peroxide (H2O2) is an important molecule involved in numerous signaling mechanisms. The present study aimed to understand the relationship between the different enzymatic mechanisms of elimination of H2O2 by catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in leaf tissues of seedlings of the species Vigna unguiculata L. Walp, under conditions of oxidative stress induced by application of CAT inhibitor, 3-amino-1,2,4-triazole (3-AT), and H2O2 itself on the roots. Three experiments were conducted. The first experiment was performed applying the compound 3-AT (5 mM) during the time (hours). In the second experiment, seedlings were exposed to different concentrations of H2O2 (2.5, 5.0, 7.5, 10 mM) for 48 h. The third strategy included the pre-treatment with H2O2 (2.5 mM) for 24 h, followed by subsequent treatment with the inhibitor 3-AT and recovery control condition. Treatment with 3-AT causes a strong inhibition of CAT activity in leaf tissues accompanied by an increase of activity of APX. However a decrease in oxidative damage to lipids is not observed as indicated by TBARS. It was observed that activity of APX is directly linked to the content of peroxide. Inductions in the activities of CAT and APX were observed mainly in the seedlings treated with 2.5 mM H2O2. This can be associated with a decrease in oxidative damage to lipids. In contrast, one same tendency was not observed in treatments with higher concentrations of this ROS. These results suggest that the concentration of 2.5 mM H2O2 can induce responses antioxidants later in seedling cowpea. This concentration when applied as pre-treatment for 24 h promoted an induction systems removers CAT and APX, both in activity and in terms of gene expression. However this increment was not observed in the recovered plants and the plants subsequently subjected to 3-AT. Additionally, the pretreatment was not sufficient to attenuate the inhibition of CAT activity and oxidative damage to lipids caused by the subsequent application of this inhibitor. The results showed that the application of 3-AT and H2O2 in the root systems of seedlings of cowpea promote changes in the parameters analyzed in leaf tissues that indicate a direct response to the presence of these factors or systemic signaling mecanisms. H2O2 appears to activate the responses of two antioxidant systems in this study thar does not promote greater protection in case of additional treatment with 3-AT. This demonstrates the importance of the CAT system. In this work, complete results indicate that there is a difference between the signaling and the effects caused by exposure to H2O2 and by treatment with 3-AT

Biochemical and histological characterization of tomato mutants

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

Increased Reactive Oxygen Species and Tumor Necrosis Factor-Alpha Production by Monocytes are Associated with Elevated Levels of Uric Acid in Pre-Eclamptic Women

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

Effect of Ginkgo biloba on the reproductive outcome and oxidative stress biomarkers of streptozotocin-induced diabetic rats

The aim of the present study was to evaluate the effect of Ginkgo biloba treatment (EGb 761, 200 mg kg-1 day-1) administered from day 0 to 20 of pregnancy on maternal reproductive performance and on the maternal and fetal liver antioxidant systems of streptozotocin-induced diabetic Wistar rats. on day 21 of pregnancy, the adult rats (weighing approximately 250 ± 50 g, minimum number = 13/group) were anesthetized to obtain maternal and fetal liver samples for superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px), and total glutathione (GSH-t) determinations. The uterus was weighed with its contents. The diabetic (G3) and treated diabetic (G4) groups of rats presented significant maternal hyperglycemia, reduced term pregnancy rate, impaired maternal reproductive outcome and fetal-placental development, decreased GSH-Px (G3 = G4 = 0.6 ± 0.2) and SOD (G3 = 223.0 ± 84.7; G4 = 146.1 ± 40.8), and decreased fetal CAT activity (G3 = 22.4 ± 10.6; G4 = 34.4 ± 14.1) and GSH-t (G3 = G4 = 0.3 ± 0.2), compared to the non-diabetic groups (G1, untreated control; G2, treated). For G1, maternal GSH-Px = 0.9 ± 0.2 and SOD = 274.1 ± 80.3; fetal CAT = 92.6 ± 82.7 and GSH-t = 0.6 ± 0.5. For G2, G. biloba treatment caused no toxicity and did not modify maternal or fetal-placental data. EGb 761 at the nontoxic dose used (200 mg kg-1 day-1), failed to modify the diabetes-associated increase in maternal glycemia, decrease in pregnancy rate, decrease in antioxidant enzymes, and impaired fetal development when the rats were treated throughout pregnancy (21 days).

Relationship between oxidative stress, glutathione S-transferase polymorphisms and hydroxyurea treatment in sickle cell anemia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Integrated assessment of multilevel biomarker responses and chemical analysis in Mussels from Sao Sebastiao, São Paulo, Brazil

The aim of the present study was to investigate the presence of contaminants in the mussel Perna perna from Sao Sebastiao Channel, São Paulo, Brazil, and to evaluate the effects of these contaminants on these organisms at biochemical (catalase [CAT], glutathione-S-transferase [GST], and cholinesterase [ChE]), cellular (neutral red retention time [NRRT] assay), and physiological (cardiac monitoring) levels. Two sampling surveys were performed (winter of 2001 and summer of 2002) at six stations along the channel: Cigarras, station 1; late Clube de Ilhabela, station 2; Oil Terminal, station 3; Toque Toque, station 4; Ponta da Sela, station 5 (reference station); and Taubate, station 6. Differences in CAT activity were observed between mussels from stations 3 and 5 during the winter, but no differences were detected in the summer. No differences in GST activity were found among stations during the winter, although animals from station 3 showed higher activity during the summer. The ChE activity was significantly higher in the mussels from stations I and 2 during the winter and from stations I and 3 during the summer. Organisms from stations I through 4 showed statistically lower NRRT in both seasons. Similar heart rates were observed in the mussels from all stations. Hydrocarbons were detected in organisms from all the stations in both seasons. During the winter, higher polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) levels were observed in organisms from station 3, whereas during the summer, higher levels of metals were found in organisms from stations 1, 3, and 4. The multivariate analyses showed a strong influence of PAHs on the winter biological results, but metals showed higher influence on these responses in the summer, indicating multiple contaminant sources.

Aspectos ecotoxicológicos dos inseticidas diflubenzuron e teflubenzuron para o pacú (Piaractus mesopotamicus)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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 pré-clínica da duloxetina em modelo de convulsão: análise comportamental, eletroencefalográfica e influência no estresse oxidativo

O transtorno epiléptico apresenta alta prevalência e severidade. Além da gravidade da epilepsia per se, este distúrbio pode ser acompanhado de várias comorbidades, sendo a depressão a principal comorbidade psiquiátrica. Os mecanismos envolvidos na relação epilepsia/depressão ainda não estão bem esclarecidos, e sabe-se que o tratamento de ambos os distúrbios pode ser problemático, já que alguns anticonvulsivantes podem causar ou aumentar sintomas depressivos, enquanto alguns antidepressivos parecem aumentar a susceptibilidade a convulsões. Por outro lado, estudos têm demonstrado que alguns antidepressivos, além de seguros, também possuem atividade anticonvulsivante como a venlafaxina, um inibidor da recaptação de serotonina e noradrenalina (IRSN). Considerando que a duloxetina, outro IRSN, apresenta uma inibição mais potente sobre transportados monoaminérgicos e que não existe nada na literatura a respeito de sua influência sobre convulsões apesar de que está sendo aplicado atualmente na clínica, o objetivo do nosso estudo é verificar o possível efeito anticonvulsivante da duloxetina através do modelo de convulsões induzidas pelo pentilenotetrazol (PTZ) em camundongos. Para tal, camundongos foram pré-tratados com duloxetina (10, 20, 40 mg/kg/i.p.) e trinta minutos após receberam uma injeção intraperitoneal de PTZ (60 mg/kg). Por vinte minutos os animais foram monitorados para a avaliação dos tempos de latência para o primeiro espasmo mioclônico e a primeira crise tônico-clônica, como também o tempo de duração das convulsões e de sobrevida. A análise eletroencefalográfica foi utilizada para avaliar a severidade das crises (aumento da amplitude das ondas). Após esse período os animais foram sacrificados, o córtex cerebral dissecado e análises bioquímicas (atividade da superóxido desmutase (SOD), catalase (CAT), níveis de nitritos e peroxidação lipídica) foram feitas para investigação dos mecanismos pelos quais a droga influencia as convulsões. Os resultados preliminares demonstraram que a duloxetina apresenta atividade anticonvulsivante, sendo capaz de aumentar significativamente o tempo de latência tanto para o primeiro espasmo clônico, como para a primeira convulsão tônico-clônica induzidas pelo pentilenotetrazol. Ainda a avaliação eletroencefalográfica demonstrou que a duloxetina na dose de 20 mg/kg diminuiu significativamente a amplitude das ondas enquanto a dose de 40 mg/kg aumentou significativamente a amplitude em comparação a todos os tratamentos. Quanto à avaliação da influência no estresse oxidativo, animais tratados apenas com PTZ apresentaram um aumento significativo do nível de peroxidação lipídica, e diminuição da atividade da SOD e da CAT. Quanto ao nível de nitritos não houve nenhuma alteração significativa entre os tratamentos. A duloxetina na dose de 20 mg/kg se mostrou efetiva para evitar as alterações induzidas pelo PTZ nos parâmetros de estresse oxidativo avaliados. A atividade anticonvulsivante da duloxetina (20 mg/kg) colabora com a teoria que tem sido apresentada nos últimos ano de que a modulação da neurotransmissão serotonérgica e noradrenérgica pode ter efeito anticonvulsivante. Ainda, a capacidade da duloxetina de inibir a exacerbação do estresse oxidativo envolvido nas convulsões induzidas pelo PTZ corrobora com estudos que demonstram que algumas substâncias anticonvulsivantes podem modular as convulsões pelo menos em parte por sua atividade antioxidante. Portanto concluímos que a duloxetine é um adjuvante promissor para o tratamento de pacientes que apresentam a comorbidade epilepsia e depressão.