An antioxidant nanozyme that uncovers the cytoprotective potential of vanadia nanowires

Nanomaterials with enzyme-like properties has attracted significant interest, although limited information is available on their biological activities in cells. Here we show that V2O5 nanowires (Vn) functionally mimic the antioxidant enzyme glutathione peroxidase by using cellular glutathione. Although bulk V2O5 is known to be toxic to the cells, the property is altered when converted into a nanomaterial form. The Vn nanozymes readily internalize into mammalian cells of multiple origin (kidney, neuronal, prostate, cervical) and exhibit robust enzyme-like activity by scavenging the reactive oxygen species when challenged against intrinsic and extrinsic oxidative stress. The Vn nanozymes fully restore the redox balance without perturbing the cellular antioxidant defense, thus providing an important cytoprotection for biomolecules against harmful oxidative damage. Based on our findings, we envision that biocompatible Vn nanowires can provide future therapeutic potential to prevent ageing, cardiac disorders and several neurological conditions, including Parkinson's and Alzheimer's disease.

Lactoylglutathione lyase, a critical enzyme in methylglyoxal detoxification, contributes to survival of Salmonella in the nutrient rich environment

Glyoxalase I which is synonymously known as lactoylglutathione lyase is a critical enzyme in methylglyoxal (MG) detoxification. We assessed the STM3117 encoded lactoylglutathione lyase (Lgl) of Salmonella Typhimurium, which is known to function as a virulence factor, due in part to its ability to detoxify methylglyoxal. We found that STM3117 encoded Lgl isomerises the hemithioacetal adduct of MG and glutathione (GSH) into S-lactoylglutathione. Lgl was observed to be an outer membrane bound protein with maximum expression at the exponential growth phase. The deletion mutant of S. Typhimurium (lgl) exhibited a notable growth inhibition coupled with oxidative DNA damage and membrane disruptions, in accordance with the growth arrest phenomenon associated with typical glyoxalase I deletion. However, growth in glucose minimal medium did not result in any inhibition. Endogenous expression of recombinant Lgl in serovar Typhi led to an increased resistance and growth in presence of external MG. Being a metalloprotein, Lgl was found to get activated maximally by Co2+ ion followed by Ni2+, while Zn2+ did not activate the enzyme and this could be attributed to the geometry of the particular protein-metal complex attained in the catalytically active state. Our results offer an insight on the pivotal role of the virulence associated and horizontally acquired STM3117 gene in non-typhoidal serovars with direct correlation of its activity in lending survival advantage to Salmonella spp.

Methotrexate Promotes Platelet Apoptosis via JNK-Mediated Mitochondrial Damage: Alleviation by N-Acetylcysteine and N-Acetylcysteine Amide

Thrombocytopenia in methotrexate (MTX)-treated cancer and rheumatoid arthritis (RA) patients connotes the interference of MTX with platelets. Hence, it seemed appealing to appraise the effect of MTX on platelets. Thereby, the mechanism of action of MTX on platelets was dissected. MTX (10 mu M) induced activation of pro-apoptotic proteins Bid, Bax and Bad through JNK phosphorylation leading Delta psi m dissipation, cytochrome c release and caspase activation, culminating in apoptosis. The use of specific inhibitor for JNK abrogates the MTX-induced activation of pro-apoptotic proteins and downstream events confirming JNK phosphorylation by MTX as a key event. We also demonstrate that platelet mitochondria as prime sources of ROS which plays a central role in MTX-induced apoptosis. Further, MTX induces oxidative stress by altering the levels of ROS and glutathione cycle. In parallel, the clinically approved thiol antioxidant N-acetylcysteine (NAC) and its derivative N-acetylcysteine amide (NACA) proficiently alleviate MTX-induced platelet apoptosis and oxidative damage. These findings underpin the dearth of research on interference of therapeutic drugs with platelets, despite their importance in human health and disease. Therefore, the use of antioxidants as supplementary therapy seems to be a safe bet in pathologies associated with altered platelet functions.

Epithelial atrophy in oral submucous fibrosis is mediated by copper (II) and arecoline of areca nut

Exposure of oral cavity to areca nut is associated with several pathological conditions including oral submucous fibrosis (OSF). Histopathologically OSF is characterized by epithelial atrophy, chronic inflammation, juxtaepithelial hyalinization, leading to fibrosis of submucosal tissue and affects 0.5% of the population in the Indian subcontinent. As the molecular mechanisms leading to atrophied epithelium and fibrosis are poorly understood, we studied areca nut actions on human keratinocyte and gingival fibroblast cells. Areca nut water extract (ANW) was cytotoxic to epithelial cells and had a pro-proliferative effect on fibroblasts. This opposite effect of ANW on epithelial and fibroblast cells was intriguing but reflects the OSF histopathology such as epithelial atrophy and proliferation of fibroblasts. We demonstrate that the pro-proliferative effects of ANW on fibroblasts are dependent on insulin-like growth factor signalling while the cytotoxic effects on keratinocytes are dependent on the generation of reactive oxygen species. Treatment of keratinocytes with arecoline which is a component of ANW along with copper resulted in enhanced cytotoxicity which becomes comparable to IC50 of ANW. Furthermore, studies using cyclic voltammetry, mass spectrometry and plasmid cleavage assay suggested that the presence of arecoline increases oxidation reduction potential of copper leading to enhanced cleavage of DNA which could generate an apoptotic response. Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP Nick End Labeling assay and Ki-67 index of OSF tissue sections suggested epithelial apoptosis, which could be responsible for the atrophy of OSF epithelium.

Robust Glyoxalase activity of Hsp31, a ThiJ/DJ-1/PfpI Family Member Protein, Is Critical for Oxidative Stress Resistance in Saccharomyces cerevisiae

Methylglyoxal (MG) is a reactive metabolic intermediate generated during various cellular biochemical reactions, including glycolysis. The accumulation of MG indiscriminately modifies proteins, including important cellular antioxidant machinery, leading to severe oxidative stress, which is implicated in multiple neurodegenerative disorders, aging, and cardiac disorders. Although cells possess efficient glyoxalase systems for detoxification, their functions are largely dependent on the glutathione cofactor, the availability of which is self-limiting under oxidative stress. Thus, higher organisms require alternate modes of reducing the MG-mediated toxicity and maintaining redox balance. In this report, we demonstrate that Hsp31 protein, a member of the ThiJ/DJ-1/PfpI family in Saccharomyces cerevisiae, plays an indispensable role in regulating redox homeostasis. Our results show that Hsp31 possesses robust glutathione-independent methylglyoxalase activity and suppresses MG-mediated toxicity and ROS levels as compared with another paralog, Hsp34. On the other hand, glyoxalase-defective mutants of Hsp31 were found highly compromised in regulating the ROS levels. Additionally, Hsp31 maintains cellular glutathione and NADPH levels, thus conferring protection against oxidative stress, and Hsp31 relocalizes to mitochondria to provide cytoprotection to the organelle under oxidative stress conditions. Importantly, human DJ-1, which is implicated in the familial form of Parkinson disease, complements the function of Hsp31 by suppressing methylglyoxal and oxidative stress, thus signifying the importance of these proteins in the maintenance of ROS homeostasis across phylogeny.

Substituent Effects on the Stability and Antioxidant Activity of Spirodiazaselenuranes

Spirodiazaselenuranes are structurally interesting compounds and the stability of these compounds depends highly on the nature of the substituents attached to the nitrogen atoms. Aromatic substituents are known to play important roles in stabilizing the Se-N bonds in spiro compounds. In this study, several spirodiazaselenuranes are synthesized by introducing benzylic and aliphatic substituents to understand their effect on the stability of the Se-N bonds and the antioxidant activity. Replacement of phenyl substituent by benzyl/alkyl groups significantly reduces the stability of the spirodiazaselenuranes and slows down the oxidative cyclization process. The selenium centre in the spiro compounds undergoes further oxidation to produce the corresponding selenurane oxides, which are stable at room temperature. Comparison of the glutathione peroxidase (GPx) mimetic activity of the compounds showed that the diaryl selenides having heterocyclic rings are significantly more active due to the facile oxidation of the selenium centre. However, the activity is reduced significantly for compounds having aliphatic substituents. In addition to GPx activity, the compounds also inhibit peroxynitrite-mediated nitration and oxidation reaction of protein and small molecules, respectively. The experimental observations suggest that the antioxidant activity is increased considerably upon substitution of the aromatic group with the benzylic/aliphatic substituents on the nitrogen atoms.

Increased expression of cystine/glutamate antiporter in multiple sclerosis

Background: Glutamate excitotoxicity contributes to oligodendrocyte and tissue damage in multiple sclerosis (MS). Intriguingly, glutamate level in plasma and cerebrospinal fluid of MS patients is elevated, a feature which may be related to the pathophysiology of this disease. In addition to glutamate transporters, levels of extracellular glutamate are controlled by cystine/glutamate antiporter x(c)(-), an exchanger that provides intracellular cystine for production of glutathione, the major cellular antioxidant. The objective of this study was to analyze the role of the system x(c)(-) in glutamate homeostasis alterations in MS pathology. -- Methods: Primary cultures of human monocytes and the cell line U-937 were used to investigate the mechanism of glutamate release. Expression of cystine glutamate exchanger (xCT) was quantified by quantitative PCR, Western blot, flow cytometry and immunohistochemistry in monocytes in vitro, in animals with experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), the animal model of MS, and in samples of MS patients. -- Results and discussion: We show here that human activated monocytes release glutamate through cystine/glutamate antiporter x(c)(-) and that the expression of the catalytic subunit xCT is upregulated as a consequence of monocyte activation. In addition, xCT expression is also increased in EAE and in the disease proper. In the later, high expression of xCT occurs both in the central nervous system (CNS) and in peripheral blood cells. In particular, cells from monocyte-macrophage-microglia lineage have higher xCT expression in MS and in EAE, indicating that immune activation upregulates xCT levels, which may result in higher glutamate release and contribution to excitotoxic damage to oligodendrocytes. -- Conclusions: Together, these results reveal that increased expression of the cystine/glutamate antiporter system x(c)(-) in MS provides a link between inflammation and excitotoxicity in demyelinating diseases.

Influence of nutrient intake on antioxidant capacity, muscle damage and white blood cell count in female soccer players

11 p.

Antioxidant defense system and family environment in adolescents with family history of psychosis

[EN] Our objective was to determine antioxidant defence activity in healthy controls (HC) and healthy unaffected second-degree relatives of patients with early onset psychosis (HC-FHP),and to assess its relationship with familiar environment measured using the Family Environment Scale (FES). Methods: We included 82 HC and 14 HC-FHP aged between 9 and 17 years. Total antioxidant status,lipid peroxidation, antioxidant enzyme activities and glutathione levels were determined in blood samples. Results:There was a significant decrease in the total antioxidant level in the HC-FHP group compared with the HC group (OR = 2.94; p = 0.009), but no between-group differences in the Global Assessment of Functioning (GAF) scale scores. For the FES, the HC-FHP group had significantly higher scores in the cohesion (p = 0.007) and intellectual-cultural dimensions (p=0.025). After adjusting for these two FES dimensions, total antioxidant status remained significantly different between groups (OR = 10.86, p = 0.009).

Regulation of mitochondrial division by the Drp1 receptors

Mitochondria can remodel their membranes by fusing or dividing. These processes are required for the proper development and viability of multicellular organisms. At the cellular level, fusion is important for mitochondrial Ca2+ homeostasis, mitochondrial DNA maintenance, mitochondrial membrane potential, and respiration. Mitochondrial division, which is better known as fission, is important for apoptosis, mitophagy, and for the proper allocation of mitochondria to daughter cells during cellular division.

The functions of proteins involved in fission have been best characterized in the yeast model organism Sarccharomyces cerevisiae. Mitochondrial fission in mammals has some similarities. In both systems, a cytosolic dynamin-like protein, called Dnm1 in yeast and Drp1 in mammals, must be recruited to the mitochondrial surface and polymerized to promote membrane division. Recruitment of yeast Dnm1 requires only one mitochondrial outer membrane protein, named Fis1. Fis1 is conserved in mammals, but its importance for Drp1 recruitment is minor. In mammals, three other receptor proteins—Mff, MiD49, and MiD51—play a major role in recruiting Drp1 to mitochondria. Why mammals require three additional receptors, and whether they function together or separately, are fundamental questions for understanding the mechanism of mitochondrial fission in mammals.

We have determined that Mff, MiD49, or MiD51 can function independently of one another to recruit Drp1 to mitochondria. Fis1 plays a minor role in Drp1 recruitment, suggesting that the emergence of these additional receptors has replaced the system used by yeast. Additionally, we found that Fis1/Mff and the MiDs regulate Drp1 activity differentially. Fis1 and Mff promote constitutive mitochondrial fission, whereas the MiDs activate recruited Drp1 only during loss of respiration.

To better understand the function of the MiDs, we have determined the atomic structure of the cytoplasmic domain of MiD51, and performed a structure-function analysis of MiD49 based on its homology to MiD51. MiD51 adopts a nucleotidyl transferase fold, and binds ADP as a co-factor that is essential for its function. Both MiDs contain a loop segment that is not present in other nucleotidyl transferase proteins, and this loop is used to interact with Drp1 and to recruit it to mitochondria.

Participação do L-NAME, da L-arginina e da N-acetilcisteína no enfisema pulmonar induzido por fumaça de cigarro em camundongos

O óxido nítrico (NO) constitui um dos mais importantes mediadores intra e extracelulares e tem sido descrita sua participação tanto em processos biológicos como patológicos. Nosso objetivo foi verificar se o aumento ou a diminuição do óxido nítrico apresenta um efeito benéfico na proteção do tecido pulmonar no enfisema pulmonar induzido por fumaça de cigarro em camundongos. Para tanto, utilizamos o L-NAME (inibidor do NO), a L-arginina (substrato para a formação do NO) e os comparamos com a N-acetilcisteína (utilizada no tratamento da DPOC). Foram utilizados 65 camundongos C57BL/6 machos. Cinquenta animais foram divididos em grupos controle, fumaça de cigarro (FC), fumaça de cigarro + L-NAME (FC+LN), fumaça de cigarro + L-arginina (FC+LA), fumaça de cigarro + N-acetilcisteína (FC+NAC) (n=10, por grupo). Durante sessenta dias 40 animais foram expostos a 12 cigarros comerciais por dia, 3 vezes ao dia. Os grupos controle e FC foram submetidos à gavagens orogástricas com o veículo. Os grupos FC+LN, FC+LA, FC+NAC receberam gavagens diárias de L-NAME (60 mg/kg), L-arginina (120 mg/kg) ou NAC (200 mg/kg) respectivamente. Quinze animais (n = 5, por grupo) foram expostos ao ar ambiente e tratados apenas com L-NAME, L-arginina e NAC. Realizamos a análise do perfil das células do lavado broncoalveolar após o sacrifício. O pulmão direito foi removido para as análises histológicas do alargamento dos espaços aéreos determinado pela medida do diâmetro alveolar médio (Lm) e da densidade de superfície (Sv) dos septos alveolares. Os pulmões esquerdos foram removidos e homogeneizados para a as análises da atividade enzimática (SOD, CAT e MPO) e do sistema glutationa (GSH/GSSG), para a análise dos valores de nitrito e da expressão de 4-HNE, MMP-12, NE, TIMP-1, TIMP-2. Nossos resultados apontam que o L-NAME tem uma ação voltada para a matriz extracelular (via protease-antiprotease), enquanto que a L-arginina possui uma ação voltada para os oxidantes, assim como a NAC. Porém a NAC atua aumentando os níveis de glutationa, o que interfere diretamente nos oxidantes (via oxidante-antioxidante), enquanto a L-arginina interfere aumentando o burden oxidativo concomitante a um aumento da velocidade de ação dos oxidantes o que aumenta as células inflamatórias, mas diminui seu tempo de ação permitindo uma maior proteção. Concluímos que tanto o favorecimento para a produção e liberação do NOatravés da administração da L-arginina quanto a inibição do NOpela utilização do L-NAME foi eficiente na proteção do pulmão, apesar de não terem alcançado um resultado tão bom quanto a NAC.

Estudo das alterações cardiovasculares e metabólicas em modelo experimental de programação metabólica: efeito de extrato da casca de uva Vitis vinífera

Estudos epidemiológicos e experimentais têm sugerido que fatores de risco cardiovasculares podem ser parcialmente atribuídos às influências do ambiente em que vive o indivíduo, e que a nutrição materna influencia na programação de alterações metabólicas e cardiovasculares no indivíduo adulto e que caracterizam a síndrome metabólica (SM). Em contrapartida, estudos prévios de nosso laboratório demonstram que o extrato da casca de uva Vitis labrusca (GSE) possui efeito vasodilatador, antihipertensivo e antioxidante. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento oral com GSE (200mg/kg/dia), sobre as alterações cardiovasculares e metabólicas e estresse oxidativo observados na prole adulta (fêmea e machos) com 3 e 6 meses, cujas mães foram submetidas a uma dieta rica em gordura (hiperlipídica) durante a lactação. Quatro grupos de ratas foram alimentados com dietas experimentais: controle (7% de gordura); controle + GSE (7% de gordura + GSE), hiperlipídica (24% de gordura); hiperlipídica + GSE (24% de gordura + GSE) durante a lactação. Após o desmame, todos os filhotes passaram a ser alimentados com uma dieta controle e foram sacrificados aos 3 ou 6 meses de idade. A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida por pletismografia de cauda e o efeito vasodilatador da acetilcolina (ACh) foi avaliado em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido. Foram avaliados o peso corporal, adiposidade (intra-abdominal e gonadal), níveis plasmáticos de colesterol total, triglicerídeos, glicose e insulina, e a resistência à insulina (RI) foi calculada pelo índice de HOMA IR. As expressões do IRS-1, Akt e GLUT-4 foram determinadas em músculo soleus. O dano oxidativo, níveis de nitritos e a atividade das enzimas antioxidantes: superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase foram dosados no plasma e homogenato de LAM. A PAS e tecido adiposo foram aumentados nas proles adultas de ambos os sexos e idades do grupo hiperlipídico e revertidos pelo tratamento com o GSE. A resposta vasodilatadora à ACh em LAM não foi diferente entre os grupos de ambos os sexos, mas foram reduzidas com o envelhecimento. Nas proles fêmeas e machos do grupo hiperlipídico também foram observados o aumento dos níveis de triglicerídeos, de glicose e RI em ambas as idades e foram reduzidos pelo GSE. No grupo hiperlipídico houve redução nas expressões de IRS-1, Akt e GLUT-4 e o GSE reverteu estas expressões. Os níveis plasmáticos de malondialdeído estavam aumentados e os níveis de nitrito diminuídos no grupo hiperlipídico, de ambos os sexos e idades e foram revertidos pelo GSE. As atividades das enzimas antioxidantes no plasma e no mesentério foram reduzidas no grupo hiperlipídico e restauradas pelo GSE. Em conclusão, O GSE parece proteger as proles fêmeas e machos, cujas mães foram expostas a uma dieta hiperlipídica durante a lactação, dos fatores de riscos cardiovasculares, proporcionando uma fonte alternativa nutricional para a prevenção da SM.

Estudo da bioenergética mitocondrial de cardiomiócitos de camundongos obesos

A obesidade é uma doença crônica, resultante do excesso de gordura no organismo. O aumento da obesidade no mundo, tem se revelado como um dos fenômenos clínicos e epidemiológicos da atualidade. Estudos populacionais e em modelos animais demonstram que a origem da epidemia da obesidade está relacionada a fatores genéticos, modificações de hábitos nutricionais, redução da atividade física, e alterações nutricionais durante a lactação, desempenhando um papel relevante no desenvolvimento da obesidade, DM2 e cardiomiopatias. As mitocôndrias são os coordenadores centrais do metabolismo energético, assim, alterações funcionais e estruturais dessa organela têm sido associadas à desordens metabólicas. Elas exercem um papel na sobrevivência e função dos cardiomiócitos devido à alta demanda energética do miocárdio. Desta forma, disfunções mitocondriais estão relacionadas com disfunções no miocárdio e conseqüente progressão de cardiomiopatias. Neste estudo, avaliamos a bioenergética e a ultraestrutura de cardiomiócitos de camundongos obesos e controle hiperalimentados durante a lactação. O consumo de oxigênio das fibras cardíacas foi avaliado por respirometria de alta-resolução, utilizando um oxígrafo-2K-Oroboros. A ultraestrutura dos cardiomiócitos foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão e o conteúdo das proteínas Carnitina palmitoil transferase 1 (CPT1), Proteína desacopladora 2 (UCP2) , Transportador de glicose 1 e 4 (GLUT1) e (GLUT4), Proteína Kinase ativada por AMP (AMPK) e Proteína kinase ativada por AMP fosforilada p(AMPK) por Western blotting (WB). Além disso, o peso dos animais, a gordura retroperitoneal, epididimal e a glicemia em jejum foram determinadas. Nossos resultados confirmaram que os animais do grupo hiperalimentados (GH), aos 90 dias de vida, apresentaram aumento da massa corporal, de gordura epididimária e retroperitoneal comparado ao grupo controle (GC). As taxas respiratórias foram semelhantes nos dois grupos quando foram utilizados os substratos dos complexos I e II. Entretanto, quando o ácido graxo palmitoil-L-carnitina foi utilizado, a taxa respiratória máxima do GH foi significativamente menor. A análise ultraestrutural dos cardiomiócitos do GH demonstrou intenso dano na matriz mitocondrial e maior presença de gotículas de lipídios, caracterizando deposição ectópica. Os resultados do WB mostraram aumento significativo do conteúdo de CPT1 e UCP2 no GH comparado ao GC. Não foram encontradas diferenças significativas no conteúdo de GLUT1 entre os grupos, entretanto, observamos maior conteúdo do GLUT4 no GH. Além disso, encontramos maior conteúdo de AMPK no GH, ao passo que o conteúdo de pAMPK foi semelhante entre os grupos. Entretanto, a razão pAMPK/AMPK é significativamente menor no GH. Esses resultados sugerem que a hiperalimentação durante a lactação leva a obesidade na vida adulta com alterações na bioenergética e ultraestrutura dos cardiomiócitos.

O envolvimento do estresse oxidativo e nitrosativo em modelo de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) induzido por elastase

Esse estudo buscou investigar o papel do estresse oxidativo e nitrosativo no enfisema pulmonar induzido por elastase. Foram utilizados camundongos machos C57BL/6 submetidos a dois modelos de indução do enfisema por elastase pancreática suína (PPE): intratraqueal (i.t.) e intranasal (i.n.). No modelo intratraqueal a PPE foi instilada nas doses de 0,05 U ou 0,5 U/camundongo para avaliação temporal do enfisema 7, 14 e 21 dias após instilação de PPE. Em outra etapa, o papel da iNOS foi avaliado através da sua inibição farmacológica por aminoguanidina (AMG) 1% na água de beber ou pela sua exclusão genética em camundongos deficientes em iNOS que tiveram o enfisema induzido por 0,5 U PPE i.t. após 21 dias. No modelo intranasal a dose de PPE foi 3 U/camundongo para avaliação temporal do enfisema (1, 7, 14 e 21 dias após PPE). O papel do estresse oxidativo e nitrosativo foi avaliado com diferentes tratamentos antioxidantes na água de beber: tempol, apocinina+alopurinol, n-acetilcisteína, vitamina C+E, e aminoguanidina durante os 21 dias de indução do enfisema. Os grupos controles foram submetidos à instilação de salina. Lavado broncoalveolar, imunoensaios, análises bioquímicas de estresse oxidativo e ensaios morfométricos foram realizados nos pulmões dos animais. O enfisema foi histologicamente alcançado em 21 dias após 0,5 U PPE i.t., evidenciado pelo aumento do diâmetro alveolar médio Lm e da densidade de volume dos espaços alveolares - Vvair em comparação ao grupo controle. TNF-α foi aumentado em 7 e 14 dias após 0,5 U PPE comparados ao controle, concomitante com a redução de IL-10 nos mesmos períodos, comparados ao controle. O estresse oxidativo foi observado na fase inicial do enfisema, com aumento dos níveis de nitrito, TBARS e superóxido dismutase no grupo 7 dias após 0,5 U PPE (i.t.) quando comparados ao controle ao passo que no modelo intranasal as alterações típicas do estresse foram vistas no grupo 1 dia após 3 U de PPE. Atividade da glutationa peroxidase foi aumentada em todos os grupos PPE (i.t.). A exposição à 0,5 U PPE induziu o aumento da iNOS, eNOS e nitrotirosina, sendo revertido no grupo PPE+AMG. Os animais tratados com AMG 1% e os deficientes em iNOS tiveram o enfisema atenuado histologicamente, mantendo o Lm e o Vvair semelhantes ao grupo controle. Os grupos tratados com n-acetilcisteína e aminoguanidina no modelo i.n. tiveram redução do Lm quando comparados ao grupo PPE. Esses resultados sugerem que as vias de estresse oxidativo e nitrosativo são disparadas pela produção de óxido nítrico via iNOS no enfisema pulmonar. A modulação da iNOS parece uma estratégia promissora no estabelecimento do enfisema pulmonar

Hiperagregabilidade plaquetária e depressão: é o óxido nítrico o mensageiro comum?

A depressão é uma doença grave que vem se tornando mais prevalente na população mundial e no Brasil. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), é a quarta doença mais incapacitante e estima-se que em 2020 ocupe o segundo lugar, ficando atrás apenas das doenças cardiovasculares (DCV), que são a principal causa de morte no mundo. O Transtorno depressivo maior (TDM) se caracteriza por humor deprimido, tristeza intensa ou desânimo ou perda de interesse ou de prazer por quase todas as atividades por, pelo menos, duas semanas. Além disso, tem um elevado índice de mortalidade cardiovascular, e esta associação parece ser multifatorial e altamente complexa, e ainda não está completamente elucidada. Recentes estudos sugerem que a ocorrência de aterotrombose e eventos cardiovasculares no TDM está associada a uma diminuição na biodisponibilidade do óxido nítrico (NO), um potente vasodilatador, anti-agregante plaquetário e neurotransmissor. O NO é um gás formado a partir da L-arginina, pela ação da família de enzimas NO sintases (NOS), e vai ocasionar um aumento de guanosina monofosfato cíclica (GMPc), que é posteriormente degradada pelas fosfodiesterases (PDE). A L-arginina participa em outras vias além da produção de NO, como a arginase. O estresse oxidativo também tem uma participação no desenvolvimento dos transtornos psiquiátricos e nas DCV, e pode reduzir a meia-vida do NO. O objetivo deste estudo é investigar a via NO-GMPc, o ciclo da uréia, marcadores de estresse oxidativo e de inflamação em plaquetas e a sua associação com a função plaquetária no TDM. Participaram da pesquisa nove pacientes com diagnóstico de depressão leve a moderada do Serviço de Psicologia Aplicada (SPA/UERJ) e onze indivíduos saudáveis pareados por idade como controles. Este projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa do Hospital Universitário Pedro Ernesto (1436-CEP/HUPE). A agregação plaquetária, a expressão e atividade da arginase II, a expressão da PDE 5, marcadores de estresse oxidativo (níveis de TBARS, carbonilação de proteínas, expressão da NADPH oxidase e da glutationa peroxidase (GPx) e atividade desta e da catalase (CAT), ambas enzimas anti-oxidantes) nas plaquetas e no soro, e o fibrinogênio sistêmico foram investigados. No presente estudo observou-se um aumento da agregação plaquetária induzida por ADP em pacientes com TDM comparados aos controles. Uma ativação da arginase II em plaquetas sem qualquer alteração na sua expressão foi demonstrada em pacientes com TDM. Além disso, um aumento na carbonilação de proteínas e na expressão de GPx, de NADPH e de PDE5 foi observado em plaquetas de pacientes com TDM. A produção de TBARS, a atividade de GPx e CAT nas plaquetas e no soro não foram afetados pelo TDM. Não houve diferença nos níveis de fibrinogênio entre pacientes com TDM e controles. A ativação da arginase, somada ao estresse oxidativo, reduziria a biodisponibilidade de NO levando à disfunção plaquetária nos pacientes com TDM. O presente estudo acrescenta dados importantes para a compreensão dos mecanismos celulares envolvidos na relação TDM e DCV. Além disso, abre caminho para a utilização de novas ferramentas farmacológicas, como os antioxidantes, para o tratamento do TDM.