Identification of a Saccharomyces cerevisiae Gene that Is Required for G1 Arrest in Response to the Lipid Oxidation Product Linoleic Acid Hydroperoxide*

Reactive oxygen species cause damage to all of the major cellular constituents, including peroxidation of lipids. Previous studies have revealed that oxidative stress, including exposure to oxidation products, affects the progression of cells through the cell division cycle. This study examined the effect of linoleic acid hydroperoxide, a lipid peroxidation product, on the yeast cell cycle. Treatment with this peroxide led to accumulation of unbudded cells in asynchronous populations, together with a budding and replication delay in synchronous ones. This observed modulation of G1 progression could be distinguished from the lethal effects of the treatment and may have been due to a checkpoint mechanism, analogous to that known to be involved in effecting cell cycle arrest in response to DNA damage. By examining several mutants sensitive to linoleic acid hydroperoxide, the YNL099c open reading frame was found to be required for the arrest. This gene (designated OCA1) encodes a putative protein tyrosine phosphatase of previously unknown function. Cells lacking OCA1 did not accumulate in G1 on treatment with linoleic acid hydroperoxide, nor did they show a budding, replication, or Start delay in synchronous cultures. Although not essential for adaptation or immediate cellular survival, OCA1 was required for growth in the presence of linoleic acid hydroperoxide, thus indicating that it may function in linking growth, stress responses, and the cell cycle. Identification of OCA1 establishes cell cycle arrest as an actively regulated response to oxidative stress and will enable further elucidation of oxidative stress-responsive signaling pathways in yeast.

Cellular oxidative stress and the control of apoptosis by wild-type p53, cytotoxic compounds, and cytokines.

Apoptosis induced by wild-type p53 or cytotoxic compounds in myeloid leukemic cells can be inhibited by the cytokines interleukin 6, interleukin 3, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, and interferon gamma and by antioxidants. The antioxidants and cytokines showed a cooperative protective effect against induction of apoptosis. Cells with a higher intrinsic level of peroxide production showed a higher sensitivity to induction of apoptosis and required a higher cytokine concentration to inhibit apoptosis. Decreasing the intrinsic oxidative stress in cells by antioxidants thus inhibited apoptosis, whereas increasing this intrinsic stress by adding H2O2 enhanced apoptosis. Induction of apoptosis by wild-type p53 was not preceded by increased peroxide production or lipid peroxidation and the protective effect of cytokines was not associated with a decrease in these properties. The results indicate that the intrinsic degree of oxidative stress can regulate cell susceptibility to wild-type p53-dependent and p53-independent induction of apoptosis and the ability of cytokines to protect cells against apoptosis.

beta-Amyloid toxicity in organotypic hippocampal cultures: protection by EUK-8, a synthetic catalytic free radical scavenger.

Oxygen free radicals have been proposed to mediate amyloid peptide (beta-AP)-induced neurotoxicity. To test this hypothesis, we evaluated the effects of EUK-8, a synthetic catalytic superoxide and hydrogen peroxide scavenger, on neuronal injury produced by beta-AP in organotypic hippocampal slice cultures. Cultures of equivalent postnatal day 35 (defined as mature) and 14 (defined as immature) were exposed to various concentrations of beta-AP (1-42 or 1-40) in the absence or presence of 25 microM EUK-8 for up to 72 hours. Neuronal injury was assessed by lactate dehydrogenase release and semiquantitative analysis of propidium iodide uptake at various times after the initiation of beta-AP exposure. Free radical production was inferred from the relative increase in dichlorofluorescein fluorescence, and the degree of lipid peroxidation was determined by assaying thiobarbituric acid-reactive substances. Treatment of mature cultures with beta-AP (50-250 microg/ml) in serum-free conditions resulted in a reproducible pattern of damage, causing a time-dependent increase in neuronal injury accompanied with formation of reactive oxygen species. However, immature cultures were entirely resistant to beta-AP-induced neurotoxicity and also demonstrated no dichlorofluorescein fluorescence or increased lipid peroxidation after beta-AP treatment. Moreover, mature slices exposed to beta-AP in the presence of 25 microM EUK-8 were significantly protected from beta-AP-induced neurotoxicity. EUK-8 also completely blocked beta-AP-induced free radical accumulation and lipid peroxidation. These results not only support a role for oxygen free radicals in beta-AP toxicity but also highlight the therapeutic potential of synthetic radical scavengers in Alzheimer disease.

The role of DT-diaphorase in the maintenance of the reduced antioxidant form of coenzyme Q in membrane systems.

The experiments reported here were designed to test the hypothesis that the two-electron quinone reductase DT-diaphorase [NAD(P)H:(quinone-acceptor) oxidoreductase, EC 1.6.99.2] functions to maintain membrane-bound coenzyme Q (CoQ) in its reduced antioxidant state, thereby providing protection from free radical damage. DT-diaphorase was isolated and purified from rat liver cytosol, and its ability to reduce several CoQ homologs incorporated into large unilamellar vesicles was demonstrated. Addition of NADH and DT-diaphorase to either large unilamellar or multilamellar vesicles containing homologs of CoQ, including CoQ9 and CoQ10, resulted in the essentially complete reduction of the CoQ. The ability of DT-diaphorase to maintain the reduced state of CoQ and protect membrane components from free radical damage as lipid peroxidation was tested by incorporating either reduced CoQ9 or CoQ10 and the lipophylic azoinitiator 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) into multilamellar vesicles in the presence of NADH and DT-diaphorase. The presence of DT-diaphorase prevented the oxidation of reduced CoQ and inhibited lipid peroxidation. The interaction between DT-diaphorase and CoQ was also demonstrated in an isolated rat liver hepatocyte system. Incubation with adriamycin resulted in mitochondrial membrane damage as measured by membrane potential and the release of hydrogen peroxide. Incorporation of CoQ10 provided protection from adriamycin-induced mitochondrial membrane damage. The incorporation of dicoumarol, a potent inhibitor of DT-diaphorase, interfered with the protection provided by CoQ. The results of these experiments provide support for the hypothesis that DT-diaphorase functions as an antioxidant in both artificial membrane and natural membrane systems by acting as a two-electron CoQ reductase that forms and maintains the antioxidant form of CoQ. The suggestion is offered that DT-diaphorase was selected during evolution to perform this role and that its conversion of xenobiotics and other synthetic molecules is secondary and coincidental.

Inactivation of Bcl-2 by phosphorylation.

The antiapoptosis potential of Bcl-2 protein is well established, but the mechanism of Bcl-2 action is still poorly understood. Using the phosphatase inhibitor okadaic acid or the chemotherapeutic drug taxol, we found that Bcl-2 was phosphorylated in lymphoid cells. Phospho amino acid analysis revealed that Bcl-2 was phosphorylated on serine. Under similar conditions, okadaic acid or taxol treatment led to the induction of apoptosis in these cells. Thus, phosphorylation of Bcl-2 seems to inhibit its ability to interfere with apoptosis. In addition, phosphorylated Bcl-2 can no longer prevent lipid peroxidation as required to protect cells from apoptosis.

Core lipid structure is a major determinant of the oxidative resistance of low density lipoprotein.

The influence of thermally induced changes in the lipid core structure on the oxidative resistance of discrete, homogeneous low density lipoprotein (LDL) subspecies (d, 1.0297-1.0327 and 1.0327-1.0358 g/ml) has been evaluated. The thermotropic transition of the LDL lipid core at temperatures between 15 degrees C and 37 degrees C, determined by differential scanning calorimetry, exerted significant effects on the kinetics of copper-mediated LDL oxidation expressed in terms of intrinsic antioxidant efficiency (lag time) and diene production rate. Thus, the temperature coefficients of oxidative resistance and maximum oxidation rate showed break points at the core transition temperature. Temperature-induced changes in copper binding were excluded as the molecular basis of such effects, as the saturation of LDL with copper was identical below and above the core transition. At temperatures below the transition, the elevation in lag time indicated a greater resistance to oxidation, reflecting a higher degree of antioxidant protection. This effect can be explained by higher motional constraints and local antioxidant concentrations, the latter resulting from the freezing out of antioxidants from crystalline domains of cholesteryl esters and triglycerides. Below the transition temperature, the conjugated diene production rate was decreased, a finding that correlated positively with the average size of the cooperative units of neutral lipids estimated from the calorimetric transition width. The reduced accessibility and structural hindrance in the cluster organization of the core lipids therefore inhibits peroxidation. Our findings provide evidence for a distinct effect of the dynamic state of the core lipids on the oxidative susceptibility of LDL and are therefore relevant to the atherogenicity of these cholesterol-rich particles.

Atividade antioxidante in vitro de extrato de folhas de oliveira (Olea europaea L.) e seu efeito protetor sobre danos oxidativos em eritrócitos humanos

O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade antioxidante de extrato de folhas de oliveira (EFO) (Olea europaea L.) por diferentes metodologias analíticas in vitro e in situ, para verificação de efeito em sistemas biológicos. O extrato foi obtido a partir de folhas secas de oliveira, previamente micronizadas, em metanol/água (80/20%) na proporção 1:20 (m/v), após remoção de compostos solúveis em n-hexano. Após liofilização, no EFO foi avaliado o poder redutor por Folin-Ciocalteau, conteúdo de flavonoides totais, teor de oleuropeina, poder de redução do íon férrico (FRAP) e atividade antioxidante sobre DPPHo, ABTSo+, ânion superóxido (O2o-), ácido hipocloroso (HOCl) e óxido nítrico (NOo). O extrato foi também avaliado quanto ao efeito protetor sobre danos oxidativos em eritrócitos humanos. O ácido ascórbico foi utilizado como referência. O experimento foi repetido seis vezes (n = 6) e os ensaios realizados em duplicata. O poder redutor do extrato e o conteúdo de flavonoides totais e oleuropeína foram 131,7 ± 9,4 mg equivalente de ácido gálico/g extrato seco (ms), 19,4 ± 1,3 mg equivalente de quercetina/g ms e 25,5 ± 5,2 mg oleuropeína/g ms, respectivamente. O ensaio de FRAP apresentou 281,8 ± 22,8 mg equivalente de trolox/g ms. O EFO foi efetivo na inibição dos radicais DPPHo e ABTSo+, dependente da concentração de extrato, com valores de IC50 de 13,8 ± 0,8 e 16,1 ± 1,2 µg/mL, respectivamente. Com relação à atividade antioxidante sobre espécies reativas de importância biológica, o EFO apresentou forte capacidade de inibição de O2o- (IC50 = 52,6 ± 2,1 µg/mL) e NOo (IC50 = 48,4 ± 6,8 µg/mL), quando comparado ao ácido ascórbico. Porém, a inibição de HOCl não foi tão eficiente (IC50 = 714,1 ± 31,4 µg/mL). O EFO inibiu a hemólise induzida em eritrócitos de maneira dependente da concentração (IC50 = 7,8 ± 1,1 µg/mL), assim como a peroxidação lipídica e a formação de meta-hemoglobina, com valores de IC50 de 38,0 ± 11,7 e 186,3 ± 29,7 µg/mL, respectivamente. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que extrato de folhas de oliveira possui efetiva atividade antioxidante em sistemas biológicos, pelo efeito sequestrador de determinadas espécies reativas que participam dos processos bioquímicos, e pela prevenção de danos oxidativos em eritrócitos humanos. Portanto, sua ingestão pode estar relacionada com a prevenção de estresse oxidativo in vivo, com consequentes benefícios à saúde.

Análise in vitro da expressão de genes de resposta a estresse oxidativo e osmótico da bactéria fastidiosa Leifsonia xyli subsp. xyli

Atualmente, o Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar (Saccharum ssp.), no qual o estado de São Paulo é responsável por mais de 50% da produção. Esta cultura é hospedeira de diversos patógenos que podem limitar sua produção, dentre os quais se destaca a bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), agente causal do raquitismo da soqueira (ratoon stunting disease - RSD). Pouco se sabe sobre a fisiologia deste organismo e quais as estratégias utilizadas por este para colonizar seu hospedeiro. No entanto, sabemos que para infectar e colonizar seus hospedeiros, é necessário que bactérias parasíticas superem estresses de diversas naturezas impostas durante estes processos, como os estresses oxidativo e o osmótico. Neste contexto, os objetivos deste trabalho foram identificar in silico e analisar a expressão in vitro, por qPCR, de genes relacionados a estes dois estresses. Uma análise da sequência do genoma de Lxx identificou 35 genes, sendo 8 relacionados ao estresse oxidativo, 9 relacionados ao estresse osmótico e 11 relacionados a estresse gerais, incluindo um cluster de 6 genes envolvidos na síntese de carotenoides. A expressão destes foi avaliada 60 minutos após exposição a 30mM de H2O2 ou 7% (p/v) de polietilenoglicol 6000 (PEG 6000). Sete genes foram avaliados como normalizadores das reações de qPCR. A quantificação do grau de peroxidação lipídica indicou que ambos os tratamentos resultaram em sensível peroxidação, muito embora o efeito do tratamento com PEG 6000 tenha sido maior do que o tratamento com H2O2. A exposição ao H2O2 aumentou a expressão dos genes katA (catalase), sodA (superóxido dismutase), msrA (Sulfóxido de metionina redutase) e msrB (Sulfóxido de metionina redutase) bem como de todos os genes responsáveis pela síntese de carotenoides. Por outro lado, todos os genes relacionados ao estresse osmótico foram menos expressos na presença deste composto. Já quando a bactéria foi exposta a PEG 6000, o oposto ocorreu, ou seja, os genes relacionados ao estresse osmótico, que são otsA (Trealose-6-fosfato sintase), otsB (Trealose fosfatase), treY (Malto-oligosil trealose sintase), treZ (Malto-oligosil trealose trealoidrolase), treS (Trealose sintase), proX (Proteína de ligamento em substrato, tipo ABC glicina betaína transportadora), proW (Proteína permease, tipo ABC glicina betaína transportadora), proZ (Proteína permease, tipo ABC glicina betaína transportadora) e Naggn (Amidotransferase), além dos genes do cluster carotenoide, foram mais expressos, ao passo que alguns dos genes ligados à resposta ao estresse oxidativo foram menos expressos. Verificou-se também, através de PCR convencional utilizando primers para amplificar as regiões entre os genes carotenoides, que estes são expressos como um RNA policistrônico, constituindo assim um operon. Estes resultados validam predições anteriores baseadas na análise in silico da sequência do genoma de Lxx, confirmando que Lxx possui mecanismos responsivos aos estresses osmótico e oxidativo aos quais é submetida durante o processo de infecção de seu hospedeiro.

Participação da conexina 32 na fisiopatogênese da doença hepática gordurosa não alcoólica em camundongos

A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) abrange alterações desde esteatose até esteato-hepatite não alcoólica (EHNA), podendo evoluir para fibrose, cirrose e carcinoma hepatocelular. A DHGNA é considerada a doença hepática mais comum na atualidade e com prevalência mundial alarmante. Esta doença caracteriza-se, basicamente, pela deposição de triglicérides nos hepatócitos, podendo evoluir com inflamação e fibrose, e está intimamente associada com resistência à insulina (RI), diabetes mellitus tipo 2 e obesidade. Os hepatócitos representam as principais células hepáticas e se comunicam através de junções do tipo gap, formadas principalmente por conexina 32 (Cx32). Esta proteína apresenta importante função no controle da homeostase tecidual, regulando processos fisiológicos e tem sido associada como agente protetor na hepatocarcinogênese e outros processos patológicos, porem pouco se sabe sobre sua participação na DHGNA. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a participação da Cx32 na fisiopatogênese da DHGNA, utilizando camundongos knockout para Cx32 (Cx32-KO) submetidos a uma dieta hiperlipídica deficiente em colina. Foram analisados dados biométricos, histopatológicos, função hepática, RI, citocinas inflamatórias, adipocinas, estresse oxidativo, peroxidação lipídica e a expressão de genes envolvidos na DHGNA. Os animais Cx32-KO apresentaram maior acumulo de triglicérides hepáticos em relação aos animais selvagens e, consequentemente, maior peso absoluto e relativo do fígado. Adicionalmente, apresentaram maior inflamação hepática demonstrado pela exacerbação da citocina TNF-α e supressão da IL-10, maior dano hepatocelular indicado pelo aumento das enzimas AST e ALT, aumento da peroxidação lipídica e alterações na expressão de genes chaves na fisiopatogênese da DHGNA, como SREBP1c. No entanto, não houve diferença nos marcadores histopatológicos, RI e estresse oxidativo hepático. Por fim, os animais Cx32-KO apresentaram maior produção de leptina e adiponectina no tecido adiposo. Todos esses resultados revelam que a Cx32 pode atuar como um agente protetor ao desenvolvimento da DHGNA, sugerindo seu potencial como novo alvo terapêutico

Influência do plasma seminal oriundo da fração rica do ejaculado sobre as características estruturais e na cinética do espermatozoide suíno conservado sob refrigeração a 17°C por 72 horas

O plasma seminal é o constituintes não celular do sêmen suíno e contém uma série de componentes orgânicos e inorgânico que desempenham ações variadas tanto no trato reprodutivo masculino como no feminino. No entanto, este fluido de constituição complexa, exerce ações ambiguas sobre os espermatozoides suínos, pois pode atuar ao mesmo tempo de forma benéfica ou deletéria sobre a viabilidade destas células. Nesse sentido, alguns estudos sugerem que este não é o melhor meio para a conservação de espermatozoides. Desta forma o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do plasma seminal sobre a integridade das membranas plasmática e acrossomal e o potencial de membrana mitocondrial do espermatozoide suíno armazenado sob refrigeração a 17°C por 72 horas. Para tanto, foram obtidos 4 ejaculados de 6 cachaços. Em seguida o sêmen in natura foi avaliado quanto às características da motilidade pelo sistema computadorizado de análise do sêmen, morfologia espermática por contraste de interferência diferencial e concentração espermática. Após essa primeira avaliação, os ejaculados foram acondicionados em tubos cônicos de 50 mL para serem divididos em três tratamentos, a saber: não centrifugado (NC), centrifugado e com o plasma seminal retirado pós-centrifugação (CS) e centrifugado resuspendido (CR). A força de centrifugação utilizada foi de 500xg por 10 minutos. Todos os tratamentos foram submetidos à diluição em meio BTS para que se obtenha uma concentração de 30 x 106 espermatozoides por mililitro (mL). Em seguida, as amostras permaneceram por 90 minutos em temperatura ambiente e protegidas da luz antes de serem armazenadas. As doses com os diferentes tratamentos foram acondicionadas à temperatura de 17°C e foram avaliadas nos intervalos 0 (90 min pós-diluição), 24, 48 e 72 horas para os seguintes parâmetros: características da motilidade (CASA), integridade das membranas plasmática e acrossomal, estabilidade da membrana plasmática e peroxidação das membranas espermáticas (citometria de fluxo). Os tratamentos foram submetidos à análise de variância (PROC GLM), empregando-se o programa SAS (1998). Quando o principal efeito foi significativo, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey-kramer ao nível de 5% de significância. Os resultados do presente estudo mostram que a ausência do plasma seminal foi deletéria para algumas características de motilidade, o mesmo ocorreu para a integridade das membranas plasmática e acrossomal uma vez que houve diminuição na percentagem de celulás espermáticas com membrana plasmatica integra e acrossomo integro no tratamento sem plasma seminal. A peroxidação lipídica das membranas e a manutenção da estabilidade da membrana plasmática não foram influenciadas pelo tratamento. Assim, conclui-se que a presença do plasma seminal em doses inseminantes refrigeradas por 72 h é importante para a manutenção das características de motilidade e para a integridade das membranas plasmáticas e acrossomal

Avaliação físico-química de óleos da amêndoa de pequi (Caryocar brasiliense Camb.) obtidos artesanalmente e por prensagem a frio e sua influência sobre marcadores bioquímicos, oxidativos e inflamatórios de ratos submetidos à toxicidade aguda por tetracloreto de carbono

O óleo da amêndoa de pequi (Caryocar brasiliense Camb.) é considerado um coproduto do fruto, consumido na região do Cerrado, bioma brasileiro. Ele é fundamental para agregar valor e ampliar a utilização deste fruto regional a outros setores produtivos comerciais. Relatos na literatura apontam que o óleo possui capacidade antioxidante e efeitos benéficos sobre doenças inflamatórias, que estão associados à presença de ácidos graxos insaturados e fitoquímicos em sua composição química. Por outro lado, o tetracloreto de carbono (CCl4) é uma potente hepatotoxina, capaz de gerar radicais livres que levam ao estresse oxidativo e à inflamação. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi caracterizar os óleos da amêndoa de pequi obtidos artesanalmente e por prensagem a frio e verificar o efeito de seus constituintes graxos e bioativos sobre parâmetros oxidativos e inflamatórios de ratos submetidos à toxicidade aguda induzida por tetracloreto de carbono. Inicialmente, foram investigados os parâmetros de qualidade dos óleos, bem como o perfil de ácidos graxos, teores de compostos bioativos, capacidade antioxidante e estabilidade termo-oxidativa. Os óleos da amêndoa de pequi apresentaram boa qualidade e resistência termo-oxidativa e mostraram-se ricos em ácido graxo oleico, além de possuírem compostos com propriedades antioxidantes, como fenólicos, carotenoides, tocoferóis e fitosteróis. Posteriormente, o efeito do tratamento por 22 dias com óleos da amêndoa de pequi artesanal ou prensado a frio (3 mL/kg) sobre a toxicidade aguda induzida pelo CCl4 em ratos \"Wistar\" machos foi avaliado. Para tal, foram determinados marcadores bioquímicos séricos, perfil lipídico, peroxidação lipídica, marcadores do sistema de defesa antioxidante e detoxificante, além de parâmetros inflamatórios do tecido hepático. De maneira geral, verificou-se que os óleos da amêndoa de pequi não minimizaram as alterações hepáticas induzidas pelo CCl4, evidenciadas pelas enzimas marcadoras do dano hepático e por parâmetros inflamatórios, no entanto os animais tratados com o óleo prensado a frio aumentaram sua capacidade antioxidante.

Oleic acid modulates mRNA expression of liver X receptor (LXR) and its target genes ABCA1 and SREBP1c in human neutrophils

Purpose: Regulation of liver X receptors (LXRs) is essential for cholesterol homeostasis and inflammation. The present study was conducted to determine whether oleic acid (OA) could regulate mRNA expression of LXRα and LXRα-regulated genes and to assess the potential promotion of oxidative stress by OA in neutrophils. Methods: Human neutrophils were treated with OA at different doses and LXR target gene expression, oxidative stress production, lipid efflux and inflammation state were analyzed. Results: We describe that mRNA synthesis of both LXRα and ABCA1 (a reverse cholesterol transporter) was induced by OA in human neutrophils. This fatty acid enhanced the effects of LXR ligands on ABCA1 and LXR expression, but it decreased the mRNA levels of sterol regulatory element-binding protein 1c (a transcription factor that regulates the synthesis of triglycerides). Although OA elicited a slight oxidative stress in the short term (15–30 min) in neutrophils, it is unlikely that this is relevant for the modulation of transcription in our experimental conditions, which involve longer incubation time (i.e., 6 h). Of physiological importance is our finding that OA depresses intracellular lipid levels and that markers of inflammation, such as ERK1/2 and p38 mitogen-activated protein kinase phosphorylation, were decreased by OA treatment. In addition, 200 μM OA reduced the migration of human neutrophils, another marker of the inflammatory state. However, OA did not affect lipid peroxidation induced by pro-oxidant agents. Conclusions: This work presents for the first time evidence that human neutrophils are highly sensitive to OA and provides novel data in support of a protective role of this monounsaturated acid against the activation of neutrophils during inflammation.

Control of neuronal signalling pathways by CYP46A1, an enzime involved in brain cholesterol homeostasis

Tese de doutoramento, Farmácia (Biologia Celular e Molecular), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2016

The relationship between antioxidant supplements and oxidative stress in renal transplant recipients: A review

Renal transplant recipients (RTRs) have elevated oxidative stress and a high incidence of cardiovascular morbidity and mortality. Although recent studies do not support the use of antioxidant supplements as a cardioprotectant in the general population, evidence suggests that RTRs may represent individuals that would benefit from this therapy. RTRs have elevated oxidative stress probably caused by the immunosuppressive therapy, and although only a small number of studies have examined the effects of antioxidant supplementation in these patients, most have reported beneficial findings. This review discusses these studies along with the rationale for the use of antioxidant supplements in RTRs and a call for more research to investigate this important topic.

Effects of LDL-immunoapheresis on plasma concentrations of vitamin E and carotenoids in patients with familial hypercholesterolemia

Recently very potent extracorporeal cholesterol-lowering treatment options have become available for patients with hypercholesterolemia. LDL immunoapheresis treatment selectively removes LDL and lipoprotein(a) from the circulation. Since LDL is the major carrier of lipophilic antioxidants in plasma, the purpose of the present study was to assess the effects of a single LDL apheresis treatment on plasma concentrations of tocopherols (alpha- and gamma-tocopherol) and carotenoids (alpha- and beta-carotene, zeaxanthin, cryptoxanthin, canthaxanthin, lycopene, and retinol). Plasma antioxidant concentrations were determined by HPLC in 7 patients with familial hypercholesterolemia before and after LDL immunoapheresis treatment. Plasma concentrations of both alpha- and gamma-tocopherol and the different carotenoids were significantly reduced by LDL apheresis. However, when standardized for cholesterol to adjust for cholesterol removal, alpha- and gamma-tocopherol, retinol, and the more polar carotenoids lutein and zeaxanthin increased in response to apheresis treatment, while the more unpolar carotenoids such as beta-carotene and lycopene did not change. These data demonstrate that a single LDL immunoapheresis treatment affects tocopherols and individual carotenoids differently. This may be explained by differences in chemical structure and preferential association with different lipoproteins. These results further imply that tocopherols, lutein, zeaxanthin, and retinol, are associated in part with lipoproteins and other carriers such as retinol-binding protein that are not removed during apheresis treatment. (C) 2004 Wiley-Liss, Inc.