GABA and glutamate transporters: new events and function in the vertebrate retina

The neural retina is a highly complex tissue composed of excitatory and inhibitory neurons and glial cells. Glutamate, the main excitatory neurotransmitter, mediates information transfer from photoreceptors, bipolar cells, and ganglion cells, whereas interneurons, mainly amacrine and horizontal cells, use γ-aminobutyric acid (GABA), the main inhibitory neurotransmitter. In this review we place an emphasis on glutamate and GABA transporters as highly regulated molecules that play fundamental roles in neurotransmitter clearance, neurotransmitter release, and oxidative stress. We pharmacologically characterized glutamate transporters in chicken retina cells and identified two glutamate transporters: one Na+-dependent transporter and one Na+-independent transporter. The Na+-dependent uptake system presented characteristics related to the high-affinity xAG- system (EAAT1), and the Na+-independent uptake system presented characteristics related to the xCG- system, which highly contributes to glutamate transport in the retina. Glutamate shares the xCG- system with another amino acid, L-cysteine, suggesting the possible involvement of glutathione. Both transporter proteins are present mainly in Müller glial cells. GABA transporters (GATs) mediate high-affinity GABA uptake from the extracellular space and terminate the synaptic action of GABA in the central nervous system. GABA transporters can be modulated by molecules that act on specific sites to promote transporter phosphorylation and dephosphorylation. In addition to a role in the clearance of GABA, GATs may also release GABA through a reverse transport mechanism. In the chicken retina, a GAT-1 blocker, but not GAT2/3 blocker, was shown to inhibit GABA uptake, suggesting that GABA release from retina cells is mainly mediated by a GAT-1-like transporter.

Toxicidade in vitro e in vivo do ortobenzamol, análogo do paracetamol

O paracetamol (PAR) é um dos medicamentos de venda livre mais utilizado em todo o mundo. Entretanto, doses elevadas do PAR produzem toxicidade hepática e/ou renal. No intuito de minimizar a toxicidade do PAR e obter melhor atividade analgésica e anti-inflamatória, um estudo prévio realizou modificações na estrutura química do PAR por modelagem molecular, dando origem ao ortobenzamol (OBZ) – análogo do PAR. Assim, o OBZ foi sintetizado e avaliado em modelos de nocicepção e inflamação em animais. O estudo demonstrou atividade analgésica central do OBZ, com potência superior ao PAR. Além disso, nos testes de inflamação, essa droga apresentou inibição significativa no processo inflamatório. Entretanto, para que o OBZ possa ser considerado uma alternativa terapêutica nova e importante para o tratamento da dor e/ou da inflamação é necessário determinar sua toxicidade. Assim, este estudo objetivou avaliar a toxicidade in vitro e in vivo do OBZ e, compará-la com a do PAR. Para isso, a neurotoxicidade foi avaliada in vitro em culturas primárias de neurônios corticais, através de ensaios de viabilidade celular, determinação dos níveis de glutationa total e reduzida, assim como a possível capacidade neuroprotetora frente ao estresse oxidativo. Foram realizados estudos in vivo em camundongos, iniciados pela determinação da dose efetiva mediana (DE₅₀) do PAR, a fim de compará-la com a do OBZ nos modelos de toxicidade estudados. Determinou-se o estresse oxidativo hepático e cerebral pela análise dos níveis de peroxidação lipídica e nitritos. A possível disfunção hepática e renal foi determinada, por meio da análise dos níveis plasmáticos das enzimas aspartato aminotransferase (AST), de alanina aminotransferase (ALT), gama glutamiltransferase (GGT) e, da creatinina no sangue. Avaliaram-se alterações nos parâmetros clínicos através do hemograma, leucograma e plaquetograma e, realizou-se a determinação da toxicidade aguda. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que o ortobenzamol é mais seguro que o paracetamol. Registrou-se ao ortobenzamol ausência de neurotoxicidade, menor potencial hepatotóxico e hematotóxico, ausência de nefrotoxicidade e, ainda, foi classificado como um xenobiótico de baixa toxicidade após a avaliação da toxicidade aguda. Portanto, o ortobenzamol pode ser considerado como uma futura alternativa terapêutica segura ao paracetamol, no tratamento da dor e inflamação.

Maturação in vitro de oócitos bovinos em meios suplementados com quercetina e seu efeito sobre o desenvolvimento embrionário

A quercetina é um flavonoide, amplamente encontrada em frutas, vegetais, grãos, flores, com elevada concentração no vinho tinto, e tem sido caracterizada funcionalmente pela atividade antioxidante. Para avaliação da maturação nuclear e do desenvolvimento embrionário bovino, os oócitos foram maturados por 22h na presença de quercetina (0,4, 2, 10 e 50µM), cisteamina (100µM) e na ausência dos antioxidantes. Os oócitos maturados foram corados com Hoechst para avaliação da maturação in vitro. Para avaliação do desenvolvimento embrionário, os oócitos foram fertilizados e cultivados in vitro, as taxas de desenvolvimento embrionário foram determinadas no sétimo dia de cultivo e o percentual de eclosão e o número de células dos embriões no oitavo dia. Os níveis de glutationa (GSH) dos oócitos foram mensurados por emissão de fluorescência com CMF₂HC. A porcentagem de maturação nuclear (±89%) não diferiu entre os grupos. O desenvolvimento embrionário variou entre os tratamentos, o percentual de blastocisto foi superior (P<0,05) nos grupos tratados com 0,4, 2, 10 e 50∝M de quercetina (56,9, 59,5, 53,6 e 49,6%, respectivamente) e com 100∝M de cisteamina (50,4%) em relação ao grupo controle (42,3%). Na comparação entre os dois antioxidantes, a quercetina (0,4 e 2µM) foi superior na produção de embriões (56,9 e 59,5%, respectivamente) em comparação com cisteamina (50,4%). As taxas de embriões eclodidos foram similares (P>0,05) entre os grupos (±63,0%). O número médio de células dos embriões também foi similar entre os grupos (±233). Os níveis intracelulares de GSH foram superiores nos oócitos maturados com cisteamina, mas similares entre os oócitos tratados com quercetina e o controle. A suplementação da maturação in vitro com antioxidantes melhora as taxas de blastocistos. A quercetina foi superior à cisteamina, que, por sua vez, foi superior ao controle. Mas os níveis de GSH foram superiores somente nos oócitos tratados com cisteamina.

Marcadores de estresse oxidativo em pacientes com malária por Plasmodium vivax, durante o tratamento com primaquina e cloroquina

No Brasil, o P. vivax representa a maioria dos casos de malária, totalizando quase 90% dos registros nos estados da Amazônia Legal. Vários estudos objetivaram compreender a relação do estresse oxidativo nos pacientes infectados pelo Plasmodium spp com as respostas clínica e parasitológica, pois o papel protetor ou deletério das espécies reativas de oxigênio e nitrogênio geradas por diferentes mecanismos no decurso da infecção é controverso na fisiopatogenia da malária humana. Entretanto, não há estudos que associem os danos oxidativos e as defesas antioxidantes do hospedeiro na malária vivax não complicada na Amazônia. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar marcadores de estresse oxidativo no decorrer da fase aguda da malária por P. vivax, caracterizando o envolvimento das vias redox, a resposta do hospedeiro humano e a influência da quimioterapia, a fim de testar as hipóteses que os biomarcadores de estresse oxidativo não são alterados no decurso da fase aguda da malária vivax não complicada e a introdução da quimioterapia não contribui para o estresse oxidativo nestes sujeitos. Foi realizado estudo quantitativo longitudinal de casos constituídos por 38 sujeitos com malária por P. vivax adultos, de ambos os gêneros, os quais foram analisados antes, durante e após a instituição da terapia (D0, D2 e D7), comparados a grupo controle de 15 voluntários saudáveis, pareados por gênero e idade. Foram determinados por técnicas espectrofotométricas os teores de metemoglobina, a peroxidação lipídica, a capacidade antioxidante não enzimática total, a atividade da superóxido dismutase, os níveis eritrocitários de glutationa reduzida e da glutationa total plasmática. Comparado ao grupo controle, de maneira significativa, os teores de glutationa reduzida (p=0,004) foram inferiores e a peroxidação lipídica (p<0,001) foi superior, respectivamente. Entretanto, alterações significativas não foram observadas nos teores de metemoglobina, na capacidade antioxidante não enzimática total e na atividade da superóxido dismutase comparados ao grupo controle. Entretanto, com o decorrer do tratamento foram notados aumento significativo dos teores de metemoglobina (p<0,001) e da atividade da superóxido dismutase (p=0,038); porém os níveis de glutationa reduzida eritrocitária estava reduzidos (p=0,007). Além disso, não houve alterações significativas nos níveis da capacidade antioxidante não enzimática total e da glutationta total plasmática com a introdução dos antimaláricos. O nível de estresse oxidativo não foi obtido, uma vez que não foi significativa a correlação da peroxidação lipídica com a capacidade antioxidante não enzimática total durante o tratamento. Conclui-se que o aumento da peroxidação lipídica resultante do dano oxidativo foi contraposto pelo consumo de glutationa eritrocitária antes da introdução da terapia, sugerindo a participação das vias redox na malária vivax não complicada. A instituição da quimioterapia, provavelmente, interferiu no ciclo redox intraeritrocitário, o que foi caracterizado pelo continuo aumento da metemoglobina e da atividade da superóxido dismutase, bem como pela redução dos teores de glutationa reduzida nos eritrócitos.

Prevenção do estresse oxidativo pela utilização de trolox®, catalase e glutationa no processo de congelação de sêmen ovino

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Avaliação dos efeitos da inibição da maturação nuclear e de antioxidantes sobre a maturação oocitária, fecundação e desenvolvimento embrionário bovino in vitro

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

Avaliação de genotoxicidade e estresse oxidativo em profissionais recém-expostos aos resíduos de gases anestésicos

Pós-graduação em Cirurgia Veterinária - FCAV

Treinamento aeróbio de natação aumenta a atividade de enzimas antioxidantes e o conteúdo de glicogênio no musculoesquelético de ratos

INTRODUCTION: Studies which verified the effects of physical exercise on oxidative stress biomarkers and its relation to muscle glycogen are lack. OBJECTIVE: The present study verified the effects of aerobic swimming training (AST) on biomarkers of oxidative stress, glycogen content and cell growth in the skeletal muscle of rats. METHODS: Eighteen male Wistar rats (60 days) were divided into two groups: Sedentary Group (SG; n = 10): sedentary rats; and Trained Group (TG; n = 8): rats subjected to AST (5.0% of body weight), 1h/day, 5x/week, during 8 weeks. The activity of antioxidant enzymes (AOE) superoxide dismutase (SOD; U/ml), catalase (CAT; µmol/min/100mg), glutathione peroxidase (GPx; nmol/min/100mg), and substances that react with thiobarbituric acid levels (TBARs; nmolMDA/mg protein) were determined in the right gastrocnemius muscle. Glycogen (mg/100mg), protein (g/100g), and DNA (g/100g) contents were evaluated in the left gastrocnemius muscle. Data were analyzed by Student t-test (p < 0.05). RESULTS: AOE activity was higher in the TG group (CAT: 0.87 ± 0.04; SOD: 6.49 ± 0.45; GPX: 6.49 ± 0.52) when compared to SG group (CAT: 0.52 ± 0.03; SOD: 4.10 ± 0.37; GPx: 2.87 ± 0.35). TBARs levels was lower in TG (TG: 2.35 ± 0.45; SG: 8.90 ± 0.47). Gastrocnemius glycogen content (SG: 0.108 ± 0.013; TG: 0.320 ± 0.012) and protein/DNA ratio (SG: 24.94 ± 3.25; TG: 41.68 ± 4.02) were higher in TG group. CONCLUSION: Altogether, these data provide evidence that AST improved antioxidant defense, which may be associated to higher glycogen content of skeletal muscle of the animals.

DNA damage and antioxidant status in medical residents occupationally exposed to waste anesthetic gases

PURPOSE:To investigate the effects of occupational exposure to waste anesthetic gases on genetic material and antioxidant status in professionals during their medical residency. METHODS:The study group consisted of 15 medical residents from Anesthesiology and Surgery areas, of both genders, mainly exposed to isoflurane and to a lesser degree to sevoflurane and nitrous oxide; the control group consisted of 15 young adults not exposed to anesthetics. Blood samples were drawn from professionals during medical residency (eight, 16 and 22 months of exposure to waste anesthetic gases). DNA damage was evaluated by comet assay, and antioxidant defense was assessed by total thiols and the enzymes glutathione peroxidase (GPX), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT). RESULTS:When comparing the two groups, DNA damage was significantly increased at all time points evaluated in the exposed group; plasma thiols increased at 22 months of exposure and GPX was higher at 16 and 22 months of exposure. CONCLUSION:Young professionals exposed to waste anesthetic gases in operating rooms without adequate scavenging system have increased DNA damage and changes in redox status during medical residency. There is a need to minimize exposure to inhalation anesthetics and to provide better work conditions.

Efeito do betacaroteno sobre o estresse oxidativo e a expressão de conexina 43 cardíaca

BACKGROUND: Intervention studies have shown an increased mortality in patients who received beta-carotene. However, the mechanisms involved in this phenomenon are still unknown. OBJECTIVE: Evaluate the influence of beta-carotene on oxidative stress and the expression of connexin 43 in rat hearts. METHODS: Wistar rats, weighing approximately 100 g, were allocated in two groups: Control Group (n=30), that received the diet routinely used in our laboratory, and Beta-Carotene Group (n = 28), which received beta-carotene (in crystal form, added and mixed to the diet) at a dose of 500 mg of beta-carotene/kg of diet. The animals received the treatment until they reached 200-250g, when they were sacrificed. Samples of blood, liver and heart were collected to perform Western blotting and immunohistochemistry for connexin 43; morphometric studies, dosages of beta-carotene by high-performance liquid chromatography as well as reduced glutathione, oxidized glutathione and lipids hydroperoxides were performed by biochemical analysis. RESULTS: Beta-carotene was detected only in the liver of Beta-Carotene Group animals (288 ± 94.7 µg/kg). Levels of reduced/oxidized glutathione were higher in the liver and heart of Beta-Carotene Group animals (liver - Control Group: 42.60 ± 1.62; liver - Beta-Carotene Group: 57.40 ± 5.90; p = 0.04; heart: - Control Group: 117.40 ± 1.01; heart - Beta-Carotene Group: 121.81 ± 1.32 nmol/mg protein; p = 0.03). The content of total connexin 43 was larger in Beta-Carotene Group. CONCLUSION: Beta-carotene demonstrated a positive effect, characterized by the increase of intercellular communication and improvement of anti-oxidizing defense system. In this model, mechanism does not explain the increased mortality rate observed with the beta-carotene supplementation in clinical studies. (Arq Bras Cardiol. 2013; [online].ahead print, PP.0-0)

Efeito da suplementação de vitamina D no desenvolvimento de lesões pré-neoplásicas quimicamente induzidas em ratos Wistar macho

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Influência do resveratrol sobre metabolismo energético, estresse oxidativo e expressão SIRT1 no miocárdio de ratos diabéticos

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Farmacologia) - IBB

Treinamento individualizado aeróbio, resistido e concorrente: efeitos sobre os marcadores de estresse oxidativo em ratos Wistar

Pós-graduação em Ciências da Motricidade - IBRC

Determinantes genéticos, bioquímicos e clínicos na resposta ao uso de hidroxiureia na doença falciforme

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ações antioxidantes e imunológicas do selênio em cães

Pós-graduação em Zootecnia - FMVZ