Efeitos da azilsartana sobre a doença periodontal em um modelo experimental com ratos wistar

Periodontal diseases, highly prevalent disease in worldwide population, manifest primarily in two distinct entities: plaque-induced gingivitis and periodontitis. Periodontitis is a chronic inflammatory disease characterized of different levels of collagen, cementum, and alveolar bone destruction. Recent experimental studies demonstrated anti-inflammatory and antirreabsortive effect of antihypertensive agents of the angiotensin II receptor blockers class on periodontal disease. The aim of this study was to evaluate the effects of azilsartan (AZT), a potent inhibitor of the angiotensin II receptor which has minimal adverse effects on bone loss, inflammation, and the expression of matrix metallo proteinases (MMPs), receptor activator of nuclear factor kB ligand (RANKL), receptor activator of nuclear factor kB (RANK), osteoprotegerin (OPG), cyclooxygenase-2 (COX-2), and cathepsin K in periodontal tissue in a rat model of ligature-induced periodontitis. Male Wistar albino rats were randomly divided into 5 groups of 20 rats each: (1) nonligated, water; (2) ligated, water; (3) ligated, 1 mg/kg AZT; (4) ligated, 5 mg/kg AZT; and (5) ligated, 10 mg/kg AZT. All groups were treated with water or AZT for 10 days. Periodontal tissues were analyzed by morphometric exam, histopathology and immunohistochemical detection of MMP-2, MMP-9, COX-2, RANKL, RANK, OPG, and cathepsin K. Levels of IL-1b, IL-10, TNF-a, myeloperoxidase (MPO), and glutathione (GSH) were determined by ELISA. Treatment with 5 mg/kg AZT resulted in reduced MPO (p˂0.05) and IL-1b (p˂0.05) levels and increased in Il-10 levels (p˂0.05). It was observed a reduced expression of MMP-2, MMP-9, COX-2, RANK, RANKL, cathepsin K, and a increased expression of OPG in the animals subjected to experimental periodontitis and threated with AZT (5 mg/kg). Conclusions: These findings suggest an anti-inflammatory and anti-reabsortive effects of AZT on ligature-induced periodontitis in rats.

Efeitos da terapia fotodinâmica com aluminio – cloro ftalocianina sobre a peroxidação lipídica e produtos antioxidantes em tecidos inflamados animais

Photodynamic therapy (PDT) consists of a non-toxic photosensitizing agent (FS) administration followed by a laser source resulting in a sequence of photochemical and photobiological processes that generate reactive oxygen species (ROS) that damaging cells. The present work evaluated the effects of PDT nanoemulsion-aluminum chloride phthalocyanine (AlClFc) mediated on malondialdehyde (MDA), glutathione (GSH), superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx) levels, which represent indicators involved in oxidative stress and antioxidant defenses. For this purpose, this study used 120 female rats of the Rattus norvegicus species, Wistar race, divided into 5 groups: Healthy (H), with periodontal disease (PD), with periodontal disease and treatment with FS (F), with periodontal disease and treatment with the laser (L); and periodontal disease and treatment with PDT (FL). An experimental model for represent periodontal disease (PD) was induced by ligature (split-mouth). Seven days later the induction of PD, the treatments were instituted according to the groups. In the group treated with PDT was applied 40μl FS (5μM) followed by laser irradiation diode InGaAlP (660nm, 100J / cm2). The rats were sacrificed on the 7th and 28th day after treatment and tissue specimens were removed and subjected to histological, immunohistochemical methods and enzymatic colorimetric measurements with detection by UV / VIS spectroscopy. Inflammatory changes, connective tissue disorganization and alveolar bone loss were displaying in groups with PD induced. The enzyme dosages showed that MDA levels were higher in PD induced groups, with no statistically significant differences (p> 0.05). High levels of GSH were found in groups L (p = 0.028) and FL (p = 0.028) compared with PD group, with statistically significant differences. Immunohistochemistry for SOD showed higher immunostaining in L and FL groups, compared to the PD group without statistically significant differences (p> 0.05). GPx showed lower immunoreactivity in the DP group when compared to the other groups and statistically significant differences were observed between the DPxL groups (p <0.05). TFD administered in this experiment did not induce elevation of MDA levels significantly increased the GSH levels and showed intense immunostaining pada SOD and GPx, showing that this therapy does not accentuated lipid peroxidation, however, it was able to induce effects on the antioxidant defenses processes. The LBI therapy appeared to show photomodulatory promoting effects reduction of the MDA levels, increasing GSH levels and with intense immunostaining for SOD and GPx, demonstrating that laser therapy induced antioxidant effects.

Glutaredoxin-1 Is up-regulated in preeclampsia and increases soluble Flt-1 expression

INTRODUCTION: Preeclampsia is a vascular disorder in pregnancyand is biochemical characterization by high soluble Flt-1 and lowplacenta growth factor as well as an imbalance in redox homeostasis.During conditions of high oxidative stress, cysteine residues on keyproteins are reversibly altered by S-glutathionylation, modifying theirfunction. Glutaredoxin-1 (Glrx) enzymatically catalyzes the removal of S-glutathione adducts, conferring reversible signaling dynamics toproteins with redox-sensitive cysteines. The role of Glrx in preeclampsiais unknown.METHODS: Immunohistochemistry and Western blot analysis for Glrx orglutathione were conducted on human placenta samples collected pre-termfrom early onset preeclamptic patients (n=10) or non-preeclamptic induceddeliveries (n=9). Human endothelial cells were infected with adenovirusencoding Glrx or LacZ prior to the cells being exposed to hypoxia (0.1%O2, 24h) to measure changes in soluble Flt-1 (sFlt-1). Quantitative PCRand ELISA were used to measure sFlt-1 at mRNA and protein level.RESULTS: Immunohistochemical staining for GSH revealed lowerS-glutathionylation adducts in preeclampsia placenta in comparison tocontrols. Glrx expression, which catalyses de-glutathionylation wasenhanced in early onset preeclampsia compared to pre-term controlsamples. In contrast, no change was observed in preeclamptic and IUGRplacentas at full term. In endothelial cells overexpressing Glrx, sFlt-1expression was dramatically enhanced at mRNA (3-fold P<0.05) andprotein level (5 fold P>0.01, n=4) after hypoxia andoverexpressing Glrxin mice enhanced levels of circulating sFlt-1 during in vivo ischemia.CONCLUSIONS: Enhanced Glrx expression in preeclamptic placentain line with an apparent decrease in S-glutathionylation may leavekey proteins susceptible to irreversible oxidation in conditions of highoxidative stress.

Biochemical and Structural Studies on PrfA, the Transcriptional Regulator of Virulence in Listeria monocytogenes

Abstract

Listeria monocytogenes is a gram-positive soil saprophytic bacterium that is capable of causing fatal infection in humans. The main virulence regulator PrfA, a member of the Crp/FNR family of transcriptional regulators, activates the expression of essential proteins required for host cell invasion and cell-to-cell spread. The mechanism of PrfA activation and the identity of its small molecule coactivator have remained a mystery for more than 20 years, but it is hypothesized that PrfA shares mechanistic similarity to the E. coli cAMP binding protein, Crp. Crp activates gene expression by binding cAMP, increasing the DNA binding affinity of the protein and causing a significant DNA bend that facilitates RNA polymerase binding and downstream gene activation. Our data suggests PrfA activates virulence protein expression through a mechanism distinct from the canonical Crp activation mechanism that involves a combination of cysteine residue reduction and glutathione (GSH) binding.

Listeria lacking glutathione synthase (ΔgshF) is avirulent in mice; however virulence is rescued when the bacterium expresses the constitutively active PrfA mutant G145S. Interestingly, Listeria expressing a PrfA mutant in which its four cysteines are mutated to alanine (Quad PrfA), demonstrate a 30-fold decrease in virulence. The Quad and ΔgshF double mutant strains are avirulent. DNA-binding affinity, measured through fluorescence polarization assays, indicate reduction of the cysteine side chains is sufficient to allow PrfA to binds its physiological promoters Phly and PactA with low nanomolar affinity. Oxidized PrfA binds the promoters poorly.

Unexpectedly, Quad also binds promoter DNA with nanomolar affinity, suggesting that the cysteines play a role in transcription efficiency in addition to DNA binding. Both PrfA and Quad bind GSH at physiologically relevant and comparable affinities, however GSH did not affect DNA binding in either case. Thermal denaturation assays suggest that Quad and wild-type PrfA differ structurally upon binding GSH, which supports the in vivo difference in infection between the regulator and its mutant.

Structures of PrfA in complex with cognate DNA, determined through X-ray crystallography, further support the disparity between PrfA and Crp activation mechanisms as two structures of reduced PrfA bound to Phly (PrfA-Phly30 and PrfA-Phly24) suggest the DNA adopts a less bent DNA conformation when compared to Crp-cAMP- DNA. The structure of Quad-Phly30 confirms the DNA-binding data as the protein-DNA complex adopts the same overall conformation as PrfA-Phly.

From these results, we hypothesize a two-step activation mechanism wherein PrfA, oxidized upon cell entry and unable to bind DNA, is reduced upon its intracellular release and binds DNA, causing a slight bend in the promoter and small increase in transcription of PrfA-regulated genes. The structures of PrfA-Phly30 and PrfA-Phly24 likely visualize this intermediate complex. Increasing concentrations of GSH shift the protein to a (PrfA-GSH)-DNA complex which is fully active transcriptionally and is hypothesized to resemble closely the transcriptionally active structure of the cAMP-(Crp)-DNA complex. Thermal denaturation results suggest Quad PrfA is deficient in this second step, which explains the decrease in virulence and implicates the cysteine residues as critical for transcription efficiency. Further structural and biochemical studies are on-going to clarify this mechanism of activation.

A novel mechanism of action of HER2 targeted immunotherapy is explained by inhibition of NRF2 function in ovarian cancer cells

Nuclear erythroid related factor-2 (NRF2) is known to promote cancer therapeutic detoxification and crosstalk with growth promoting pathways. HER2 receptor tyrosine kinase is frequently overexpressed in cancers leading to uncontrolled receptor activation and signaling. A combination of HER2 targeting monoclonal antibodies shows greater anticancer efficacy than the single targeting antibodies, however, its mechanism of action is largely unclear. Here we report novel actions of anti-HER2 drugs, Trastuzumab and Pertuzumab, involving NRF2. HER2 targeting by antibodies inhibited growth in association with persistent generation of reactive oxygen species (ROS), glutathione (GSH) depletion, reduction in NRF2 levels and inhibition of NRF2 function in ovarian cancer cell lines. The combination of antibodies produced more potent effects than single alone; downregulated NRF2 substrates by repressing the Antioxidant Response (AR) pathway with concomitant transcriptional inhibition of NRF2. We showed the antibody combination produced increased methylation at the NRF2 promoter consistent with repression of NRF2 antioxidant function, as HDAC and methylation inhibitors reversed such produced transcriptional effects. These findings demonstrate a novel mechanism and role for NRF2 in mediating the response of cancer cells to the combination of Trastuzumab and Pertuzumab and reinforce the importance of NRF2 in drug resistance and as a key anticancer target.

Investigating the role of glutathione and glutathione biosynthetic genes in the adaptation of Anopheles gambiae to insecticides

Malaria remains a serious public health challenge in the tropical world, with 584,000 deaths globally in 2013, of which 90% occurred in Africa, and mostly in pregnant women and children under the age of five. Anopheles gambiae (An. gambiae) is the principal malaria vector in Africa, where vector control measures involve the use of insecticides in the forms of long-lasting insecticide-treated nets (LLINs) and indoor residual spraying (IRS). The development of insecticides resistance mitigates these approaches. Glutathione (GSH) is widely distributed among all living organisms, and is associated with detoxification pathways, especially the Glutathione S-transferases (GSTs). Its direct involvement and relevance in insecticide resistance in An. gambiae has not been determined. Thus, this work examines the contribution of GSH, its biosynthetic genes (GCLM, GCLC) and their possible transcriptional regulator Nrf2 in insecticide resistance in An. gambiae sampled from agricultural setting (areas of intensive agriculture) and residential setting (domestic area). Bioinformatics analysis, W.H.O. adult susceptibility bioassays and molecular techniques were employed to investigate. Total RNA was first isolated from the adults An. gambiae mosquitoes raised from agricultural and residential field-caught larvae which had been either challenged or unchallenged with insecticides. Semi-quantitative RT-PCR using gel image densitometry was used to determine the expression levels of GCLM, GCLC genes and Nrf2. Bioinformatics’ results established the presence of putative AGAP010259 (AhR) and AGAP005300 (Nf2e1) transcription factor binding sites in An. gambiae GCLC and GCLM promoters in silico. An. gambiae s.l. studied here were highly resistant to DDT and permethrin but less resistant to bendiocarb. Both knockdown resistance (kdr) mutation variants L1014S and L1014F that confers resistance to pyrethroid insecticides were identified in both An. coluzzii and An. arabiensis sampled from northern Nigeria. The L1014F was much associated with An. coluzzii. A significant positive correlation (P=0.04) between the frequency of the L1014F point mutation and resistance to DDT and permethrin was observed. However, a weak or non-significant correlation (P=0.772) between the frequency of the L1014S point mutation and resistance was also found. L1014S and L1014F mutations co-occurred in both agricultural and residential settings with high frequencies. However, the frequencies of the two mutations were greater in the agricultural settings than in the residential settings. The levels of total, reduced and oxidized GSH were significantly higher in mosquitoes from agricultural sites than those from residential sites. Increased oxidized GSH levels appears to correlate with higher DDT resistance. The expression levels of GCLM, GCLC and Nrf2 were also significantly up-regulated in adults An. gambiae raised from agricultural and residential field-caught larvae when challenged with insecticide. However, there was higher constitutive expression of GCLM, GCLC and Nrf2 in mosquitoes from agricultural setting. The increased expression levels of these genes and also GSH levels in this population suggest their roles in the response and adaptation of An. gambiae to insecticide challenges. There exists the feasibility of using GSH status in An. gambiae to monitor adaptation and resistance to insecticides.

Exposure to toxic Alexandrium minutum activates the detoxifying and antioxidant systems in gills of the oyster Crassostrea gigas

Harmful algal blooms of Alexandrium spp. dinoflagellates regularly occur in French coastal waters contaminating shellfish. Studies have demonstrated that toxic Alexandrium spp. disrupt behavioural and physiological processes in marine filter-feeders, but molecular modifications triggered by phycotoxins are less well understood. This study analyzed the mRNA levels of 7 genes encoding antioxidant/detoxifying enzymes in gills of Pacific oysters (Crassostrea gigas) exposed to a cultured, toxic strain of A. minutum, a producer of paralytic shellfish toxins (PST) or fed Tisochrysis lutea (T. lutea, formerly Isochrysis sp., clone Tahitian (T. iso)), a non-toxic control diet, in four repeated experiments. Transcript levels of sigma-class glutathione S-transferase (GST), glutathione reductase (GR) and ferritin (Fer) were significantly higher in oysters exposed to A. minutum compared to oysters fed T. lutea. The detoxification pathway based upon glutathione (GSH)-conjugation of toxic compounds (phase II) is likely activated, and catalyzed by GST. This system appeared to be activated in gills probably for the detoxification of PST and/or extra-cellular compounds, produced by A. minutum. GST, GR and Fer can also contribute to antioxidant functions to prevent cellular damage from increased reactive oxygen species (ROS) originating either from A. minutum cells directly, from oyster hemocytes during immune response, or from other gill cells as by-products of detoxification.

Biofloc contribution to antioxidant defence status, lipid nutrition and reproductive performance of broodstock of the shrimp Litopenaeus stylirostris: Consequences for the quality of eggs and larvae

The aim of this study was to determine biofloc contributions to the antioxidant status and lipid nutrition of broodstock of Litopenaeus stylirostris in relationship with their reproductive performance and the health of larvae produced. Shrimp broodstock reared with Biofloc technology (BFT) compared to Clear water (CW) exhibited a higher health status with (i) a better final survival rate during the reproduction period (52.6% in CW against 79.8% in BFT); (ii) higher glutathione level (GSH) and total antioxidant status (TAS), reduced oxidized/reduced glutathione ratio and a higher spawning rate and frequency as well as higher gonado-somatic index and number of spawned eggs. Finally, larvae from broodstock from BFT exhibited higher survival rates at the Zoe 2 (+ 37%) and Post Larvae 1 (+ 51%) stages when compared with those from females from CW treatment. The improved reproductive performance of the broodstock and higher larvae survival rate resulting from BFT treatment may be linked to the dietary supplement obtained by the shrimp from natural productivity during BFT rearing. Indeed, our study confirms that biofloc particulates represent a potential source of dietary glutathione and a significant source of lipids, particularly essential phospholipids and n-3 highly unsaturated fatty acids (HUFA) for shrimps. Thus, broodstock from BFT treatment accumulated phospholipids, n-3 HUFA and arachidonic acid, which are necessary for vitellogenesis, embryogenesis and pre-feeding larval development. The predominant essential fatty acids, arachidonic acid (ARA), eicopentaeonic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), had levels in the eggs that were, respectively, 2.5, 2.8 and 3 fold higher for BFT compared to the CW treatment. Statement of Relevance Today, the influence of biofloc technology on shrimp broodstock is not enough described and no information was available on the larvae quality. Moreover, two key pieces of new information emerge from the present study. Firstly, biofloc is a source of further dietary lipids that can act as energetic substrates, but also as a source of phospholipids and essential fatty acids necessary to sustain reproduction, embryonic and larval development. Second, improving the reproduction of the broodstock also leads to an improvement in the quality of the larvae. We think that our research is new and important to increase knowledge on biofloc topic. We believe the paper will contribute to the development of more efficient and therefore more sustainable systems.

Efeitos bioquímicos da exposição ao nanomaterial óxido de grafeno em diferentes tecidos do camarão branco (Litopenaeus vannamei; Crustacea, Decapoda), através da suplementação na ração

O desenvolvimento da nanotecnologia vem se intensificando nos últimos anos. Sendo que os NM já estão sendo utilizados em vários produtos disponíveis no mercado. Dentre os NM mais utilizados estão os compostos de carbono que embora sejam compostos somente por este elemento podem ter estruturas diferentes que refletem em suas aplicações e possivelmente em seus efeitos. Dentre os NM de carbono, o grafeno e o óxido de grafeno apresentam promissoras características que ampliam sua utilização em diversos segmentos desde eletrônicos até a distribuição de medicamentos. A intensificação da produção e utilização destes NM é acompanhada pela liberação destes nanomateriais no ambiente que pode afetar os organismos vivos, principalmente os animais aquáticos. Entretanto, pouco se sabe sobre os efeitos do óxido de grafeno em crustáceos de importância comercial como é o caso do camarão branco Litopenaeus vannamei. Portanto, a presente dissertação teve como objetivo avaliar os efeitos biológicos da exposição ao óxido de grafeno em diferentes tecidos do camarão.

Avaliação transcricional de Glutationas -transferases em PEIXE-ZEBRA (Danio rerio) e alterações causadas pela exposição á Microcistina-LR

As Microcistinas são heptapeptídios cíclicos produzidos como metabólitos secundários por diferentes espécies de cianobactérias, sendo relevantes pelo seu potencial hepatotóxico. Peixes apresentam estratégias bioquímicas para detoxificar contaminantes ambientais, incluindo a ativação de enzimas de fase II de biotransformação, que incluem as isoformas de glutationa S-transferase (GST). As GST catalizam a conjugação de glutationa reduzida (GSH) com uma variedade de xenobióticos, incluindo as microcistinas. O presente estudo avaliou os níveis transcricionais de quinze isoformas de GST a fim de identificar isoformas possivelmente envolvidas na detoxificação de contaminantes ambientais como a microcistina-LR (MC-LR) em Danio rerio. A técnica de PCR em tempo real (RT-qPCR) foi utilizada para avaliação dos níveis transcricionais, permitindo análise das GST em diferentes órgãos, abundância e a ativação/repressão das isoformas de GST pela exposição à MC-LR. Foram avaliados os possíveis efeitos causados em brânquia e fígado após exposição por 24 hs às concentrações de 5 µg.L-1 e 50 µg.L-1 de MC-LR. Baseado nos scores de estabilidade para oito genes normalizadores, foram selecionados glicose-6-fosfato desidrogenase (g6pdh), β-actina1 e beta-2-microglobulina (b2m); b2m, alfa-tubulina 1 (tuba) e β- actin1; e tuba, b2m e g6pdh, para normalização dos níveis trancricionais de GST para distribuição órgão-específica, abundância e efeito da MC-LR em brânquia e fígado, respectivamente. A avaliação transcricional da distribuição órgão-específica revelou níveis significativos de gstal e gstk1.1 no fígado; gstp1 e gstp2 em brânquia; mgst3a, gstr1, gstm2, gstm33, gstp1, gstp2 e gstk1.1 no intestino; gstm2, gstm3 e gstal no olho e gstt1a e gsta2.1 no cérebro. Considerando os níveis de transcritos para um dado órgão, gstk1.1, gstal, gstp1 e gstt2 foram mais abundantes nos órgãos de detoxificação, tais como o fígado, brânquias e intestino, enquanto gstt1a e gsta2.1 foram mais abundantes no rim. Em brânquia, gsta2.1 e gstt1b foram reprimidas por 5 µg.L-1 de MC-LR e mgst1.1 foi reprimida em 50 µg.L-1 de MC-LR. No fígado, as isoformas gst2.2 e gstp2 foram reprimidas em ambas as concentrações, gstal foi reprimida em 5 µg.L-1, e gstt1a e gstk1.1 foram reprimidas em 50 µg.L-1 de MC-LR. As isoformas gstal, gstr1, gstp1, mgst3a, gstm1, gstm2 e gstm3 não foram alteradas pela exposição a MC-LR. Os resultados obtidos fornecem informações para a escolha de isoformas específicas de GST possivelmente envolvidas na detoxificação/toxicidade de MC-LR, a serem melhores caracterizadas ao nível protéico e também contribui para a escolha de genes normalizadores a serem utilizados em outros estudos da mesma natureza

Interação da cianotoxina microcistina e o nanomaterial de carbono fulereno (C60) em brânquias do peixe Cyprinus carpio (Teleostei: Cyprinidae) sob incidência de radiação UVA

A produção mundial de nanomateriais tem aumentado nos últimos anos, em função de suas variadas aplicações tecnológicas e, como consequência do seu crescente uso e demanda, poderão existir riscos ambientais sendo a água o ambiente onde muitas destas substâncias podem exercer efeitos deletérios. Um dos nanomaterias de carbono mais utilizados é o fulereno, um composto orgânico lipofílico que pode se comportar como carreador de moléculas tóxicas, potencializando a entrada de contaminantes ambientais em órgãos específicos, fenômeno conhecido como “cavalo de Troia”. As microcistinas (MC) são cianotoxinas produzidas por cianobactérias durante episódios de floração, afetando aos organismos aquáticos e ao ser humano. Diversos estudos demonstram que organismos expostos tanto às MCs quanto ao fulereno podem causar produção excessiva de espécies ativas de oxigênio e alterar os níveis de antioxidantes. Além disso, outro fator que pode vir a intensificar o potencial tóxico de ambos é a incidência de radiação UVA. Sendo assim, procurou-se avaliar os efeitos em parâmetros de estresse oxidativo da co-exposição ex vivo da cianotoxina microcistina-LR (MC-LR) e o nanomaterial de carbono fulereno em brânquias do peixe Cyprinus carpio sob incidência de radiação UVA. Os resultados mostraram que: (a) houve uma perda da capacidade antioxidante no tratamento com MC-LR (baixa concentração) quando coexposta com fulereno no UVA em relação com o tratamento realizado sem co-exposição com fulereno; (b) o fulereno no UV diminuiu a atividade da enzima glutationa-Stransferase (GST) quando comparado com o controle no UV; (c) a MC-LR (alta concentração) co-exposta com fulereno foi capaz de diminuir as concentrações do antioxidante glutationa (GSH) quando comparado com o mesmo tratamento tanto no UVA quanto no escuro sem a co-exposição ao fulereno; (d) o tratamento MC-LR (baixa concentração) com UVA aumentou o dano oxidativo lipídico quando comparado com o controle UVA; (e) o fulereno não causou uma maior bioacumulação da microcistina no tecido. Sendo assim, pode-se concluir que o fulereno não apresentou o potencial de carregador de moléculas nessas concentrações de microcistina, porém, a co-exposição dos compostos diminuem tanto capacidade antioxidante total, como a concentração da GSH, podendo gerar problemas a longo prazo na detoxificação da toxina.

Parâmetros do metabolismo oxidativo na anêmona-do-mar Bunodosoma cangicum: variação sazonal e efeitos da exposição ao ar

Bunodosoma cangicum é uma anêmona-do-mar que habita a faixa intermarés nas regiões sul e sudeste do Brasil. Assim como outros animais característicos destes locais, esta espécie de anêmona enfrenta diariamente as mudanças nos parâmetros ambientais decorrentes do ciclo de marés, os quais podem variar conforme a estação do ano. Estas mudanças podem alterar o metabolismo oxidativo dos animais destes habtats, que pode também ser influenciado pelas diferentes estações ao longo do ano. Portanto, a influência de dois períodos distintos durante o ano além da exposição ao ar sobre parâmetros oxidativos (Capacidade antioxidante total contra radicais peroxil - ACAP, atividade da glutamato cisteína ligase - GCL, conteúdo de glutationa reduzida - GSH e nível de perxidação lipídica - LPO) foi avaliada em anêmonas-do-mar coletadas em situação de submersão ou de emersão em um perío do frio e um quente (final de inverno/começo de primavera e início de outono). A resposta destes parâmetros, bem como do conteúdo de espécies reativas de oxigênio (ERO) e de adenosina trifosfato (ATP), também foi avaliada em animais submetidos diariamente à exposição ao ar (3 h) em laboratório por 30 dias. Com relação aos parâmetros oxidativos considerando apenas os diferentes períodos do ano, uma maior atividade da GCL foi observada durante o período mais frio, assim como um maior nível de LPO neste mesmo período. Com relação à exposição ao ar, no que diz respeito às defesas antioxidantes, em animais coletados em emersão foi observado uma maior atividade da GCL durante o período quente, além de uma maior ACAP e um menor conteúdo de GSH em anêmonas-do-mar coletadas, tanto no período frio como quente. Com relação aos danos oxidativos, um maior nível de LPO foi encontrado em anêmonas-do-mar coletadas durante emersão no período mais (outono). De forma geral, não foi observado um padrão de variação dos parâmetros oxidativos em função da hora do dia, evidenciando-se apenas uma diminuição na ACAP e um aumento da GSH, em torno das 13h, em animais coletados durante a estação mais quente. As 7 anêmonas-do-mar expostas ao ar sob condições controladas de laboratório mostraram variações transitórias da ACAP (aumento) e do conteúdo de GSH (redução) após a reoxigenação. Estes resultados indicam que alguns parâmetros oxidativos de B. cangicum apresentam variação sazonal enquanto outros são afetados pela exposição ao ar. No entanto, o padrão de resposta destes parâmetros é diferente em campo e em laboratório, sugerindo que os parâmetros controlados em laboratório, tais como temperatura, fotoperíodo e iluminação, modificam a resposta do metabolismo oxidativo de B. cangicum à exposição ao ar em campo.

Modulação da capacidade antioxidante e de detoxificação no peixe Cyprinus carpio (Cyprinidae) após tratamento com nanocápsulas de ácido lipóico

O metabolismo aeróbico é muito eficiente no processo de geração de energia, no entanto, é uma fonte de produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Para a prevenção dos efeitos potencialmente danosos dessas ERO, os organismos desenvolveram um sistema de defesa antioxidante (SDA), que inclui compostos enzimáticos e não enzimáticos. O ácido lipóico (AL) é uma molécula lipo e hidro solúvel, com capacidade de atravessar membranas celulares. Ele possui propriedades antioxidantes, auxiliando na eliminação de ERO, induzindo a expressão de genes importantes nas defesas antioxidantes, quelando metais e interagindo com outros antioxidantes. Trabalhos prévios demonstraram que nanocápsulas poliméricas de ácido lipóico favoreceram a proteção deste antioxidante, aumentando sua estabilidade físico- química em comparação com formulações contendo ácido lipóico livre. O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar o efeito do AL livre e do AL em nanocápsulas sobre a atividade de enzimas antioxidantes (glutamato-cisteína ligase, GCL e glutationa-S- transferase, GST), a concentração de glutationa reduzida (GSH) e sub-produtos da peroxidação lipídica (malondealdeído, método TBARS) e da expressão de genes que codificam para as diferentes formas da enzima GST (alfa e pi). Para isso o peixe Cyprinus carpio (Cyprinidae) foi exposto a uma dose de 40 mg/kg a diferentes formas de AL (livre e em nanocápsulas) por injeção intraperitoneal (duas injeções, sendo a primeira no tempo 0 e a segunda após 24 h), sendo logo sacrificados a diferentes tempos da primeira injeção (48 h, 96 h e uma semana), sendo dissecados o cérebro, fígado e músculo dos peixes de cada tratamento. Os resultados obtidos indicam que os órgãos respondem de forma diferente. A curto prazo, o fígado foi o principal órgão a apresentar respostas antioxidantes após tratamento com AL, enquanto que a longo prazo o cérebro e o músculo se mostraram mais responsivos em termos antioxidantes quando 6 comparado ao fígado. Foi também importante a forma em que o AL é administrado, livre ou em nanocápsulas, sendo observado que um mesmo órgão em um mesmo tempo de exposição pode responder de forma diferente de acordo com o tipo de AL que está sendo utilizado. Além disso, o efeito antioxidante do AL nanoencapsulado parece ser mais efetivo quando utilizado a longo prazo, sugerindo que a forma nanoencapsulada libera o antioxidante em forma mais lenta. Os resultados também indicam que a composição da nanocápsulas deve ser levada em consideração, uma vez que foi observado um efeito antioxidante significativo nos tratamentos que continham apenas a nanocápsulas, sem o AL. Sugere-se que este efeito ocorra devido à produção endógena do próprio antioxidante em questão, favorecida pela composição da própria nanocápsula, que possui ácido octanóico, substrato para a síntese de AL. Também se observou um efeito pró-oxidante em alguns tratamentos onde foi utilizada esta formulação, sugerindo que alguns componentes da nanocápsula, como por exemplo, o surfactante que é utilizado para estabilizar a suspensão, possam aumentar a suscetibilidade dos órgãos ao estresse oxidativo.

Influência dos ácidos graxos do tipo ômega-3 ou ômega-6 e o nanomaterial de carbono fulereno (C60) no estado antioxidante em suspensões celulares de cérebro de Cyprinus carpio (Pisces, Cyprinidae)

Os nanomateriais de carbono como o fulereno (C60) apresenta comportamentos bioquímicos distintos, podendo atuar como antioxidante ou pró-oxidante em diferentes sistemas biológicos. Outra evidência ao C60 refere-se a sua característica lipofilica, na qual oferece ação mais direta a diferentes tipos de membranas celulares. Do mesmo modo ácidos graxos poliinsaturados (AGPs) como o ômega-3 (DHA) e o ômega-6 (LA) são importantes para funções celulares da membrana, sendo considerados antioxidantes clássicos. Dessa forma este estudo avaliou em suspensões celulares de cérebro da carpa (Cyprinus carpio, Cyprinidae), o efeito de C60 após um pré-tratamento com DHA ou LA. Para tal avaliação os ensaios consistiram em um pré-tratamento com AGPs (48h) e após exposição a C60 (2h). Como resultados observamos que a viabilidade celular e a capacidade antioxidante total não apresentaram diferença (p> 0.05) entre todos os grupos. Em relação a valores de espécies ativas de oxigênio e dano lipídico foi observado redução nos seus valores nos grupos expostos ao C60 pré – tratados com AGPs (p<0.05). Em termos de cisteína, ocorre uma redução da sua concentração em todos os grupos expostos ao C60. Porém para glutationa a exposição ao C60 provoca um aumento de sua concentração nos grupo controle (sem AGPs) e no grupo pré – tratado com DHA. Dessa forma consideramos que o pré – tratamento com AGPs é benéfico às células, uma vez que um aumento nos níveis de glutationa e uma diminuição na concentração de espécies ativas de oxigênio e peroxidação lipídica foram observados nos grupos expostos ao C60. Sendo assim um bom estado nutritivo em termos da concentração de AGPs foi considerado benéfico na exposição ao fulereno.

3-Dichloroacetyl oxazolidine protect maize from imazethapyr herbicide injury

Safeners are an important tool used to ensure the safe using of herbicide. The objective of this paper was to investigate the protective effect of four 3-dichloroacetyl oxazolidine safeners (3-dichloroacetyl-2,2-dimethyl-1,3-oxazolidine [R-28725], racemate of 3-dichloroacetyl-2,2-dimethyl-4- ethyl-1,3-oxazolidine, and its two chiral stereoisomers) in reducing the injury caused by imazethapyr. Physiological and biochemical tests were conducted under laboratory condition, by using seed treatment with safeners and soil treatment with imazethapyr, respectively. The interaction of two safeners (R-28725 and R-stereoisomer) and imazethapyr reduced the injury of maize significantly, and also increased glutathione content, activity of glutathione S-transferases, and activity of acetolactate synthase in maize. When induced by R-stereoisomer, the GSH content in root and in shoot increased 100.7% and 73.6%, respectively. When induced by R-28725, the GST activity in vivo increased threefold and the GST activity in vitro more than doubled. The kinetic parameter Vmax of GST in the maize treated with R-28725 and R-stereoisomer increased by 102.2% and 81.9%, respectively, compared with the control. The results also showed that R-28725 and R-stereoisomer induced glutathione S-transferases affinity for the substrate of conjugation reaction significantly.