992 resultados para liver damage
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Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV
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Background: The liver is an important organ for its ability to transform xenobiotics, making the liver tissue a prime target for toxic substances. The carotenoid bixin present in annatto is an antioxidant that can protect cells and tissues against the deleterious effects of free radicals. In this study, we evaluated the protective effect of bixin on liver damage induced by carbon tetrachloride (CCl4) in rats.Results: The animals were divided into four groups with six rats in each group. CCl4 (0.125 mL kg(-1) body wt.) was injected intraperitoneally, and bixin (5.0 mg kg(-1) body wt.) was given by gavage 7 days before the CCl4 injection. Bixin prevented the liver damage caused by CCl4, as noted by the significant decrease in serum aminotransferases release. Bixin protected the liver against the oxidizing effects of CCl4 by preventing a decrease in glutathione reductase activity and the levels of reduced glutathione and NADPH. The peroxidation of membrane lipids and histopathological damage of the liver was significantly prevented by bixin treatment.Conclusion: Therefore, we can conclude that the protective effect of bixin against hepatotoxicity induced by CCl4 is related to the antioxidant activity of the compound.
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An experiment was conducted to evaluate the effects of two levels of the β-(1→3,1→6)-d-glucan (0 and 500ppm) from yeast Saccharomyces cerevisiae and two levels of energy (3300 and 3450kcalMEkg(-1)) on the hematological, immunological and, biochemical profiles of thirty-six 21-days-old weaned piglets, challenged with 150μgkg(-1) of BW lipopolysaccharide (LPS) from Escherichia coli serotype 055:B5. The experimental design was a randomized complete block design in a 2×2 factorial arrangement with nine replicates per treatment and, one animal per experimental unit. The data were analyzed in accordance with the multivariate analysis procedure of SAS and, the treatment means of parametric and non-parametric data were compared by Bonferroni's test (P<0.05) and, by Dunn's test (P<0.05), respectively. The data of the blood profiles of alanine aminotransferase, alkaline phosphatase and, creatinine showed that LPS did not cause kidney or liver damage in the animals. The addition of beta-glucan in the diets did not prove the robustness of its effect and biological relevance when provided with low nutrient-density. However, its addition combined with the high-nutrient-density diets showed less marked hypoglobulinemia in piglets, which may have contributed to the decreasing of the synthesis of inflammatory mediators.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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Antioxidant activity and hepatoprotective properties of the aqueous extract and tetrahydrofuran-extracted phenolic fractions of Halimeda opuntia (Linnaeus) Lamouroux were investigated in rats with chemically induced liver injury. Total polyphenols were determined by using the Folin-Ciocalteau reagent. Liver damage was induced by CCl4 and assessed by a histological technique. Reverse transcription/polymerase chain reaction (RT/PCR) analysis showed increased superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) gene expression and activities in the group treated with free phenolic acid (FPA) fractions of H. opuntia, suggesting inducing effects on both enzymes. In addition, rats treated with FPA fractions displayed lower liver thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) levels than those observed for rats in the CCl4-treated group. These data suggest that the phenolic fractions from H. opuntia may protect the liver against oxidative stress-inducing effects of chemicals by modulating its antioxidant enzymes and oxidative status.
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In this work, in vitro and in vivo antioxidant properties of the marine algae Halimeda monile were assessed and the levels of some of its compounds likely to be responsible for such properties were determined. The estimated contents of total polyphenols, chlorophylls a and b and carotenoids were 179.5, 356.3, 452.8 and 42.2 mu g/g dry weight seaweed, respectively. The presence of terpenoids and flavonoids was also observed. The antioxidant activity of two polar fractions from H. monile (lyophilized aqueous extract and free phenolic acid fraction) was evaluated using three antioxidant assays: ferric reducing antioxidant power, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and lipid peroxidation. Treatment of CCl4-induced liver damage in rats with extracts resulted in lower serum thiobarbituric acid-reactive substances levels and higher hepatic glutathione concentrations compared to those observed in the CCl4-treated group. Also, a significant increase in catalase activity was detected after treatment with the extracts. These results suggest that the seaweed H. monile could be a potential source for natural antioxidants.
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Dengue fever is a noncontagious infectious disease caused by dengue virus (DENV). DENV belongs to the family Flaviviridae, genus Flavivirus, and is classified into four antigenically distinct serotypes: DENV-1, DENV-2, DENV-3, and DENV-4. The number of nations and people affected has increased steadily and today is considered the most widely spread arbovirus (arthropod-borne viral disease) in the world. The absence of an appropriate animal model for studying the disease has hindered the understanding of dengue pathogenesis. In our study, we have found that immunocompetent C57BL/6 mice infected intraperitoneally with DENV-1 presented some signs of dengue disease such as thrombocytopenia, spleen hemorrhage, liver damage, and increase in production of IFN gamma and TNF alpha cytokines. Moreover, the animals became viremic and the virus was detected in several organs by real-time RT-PCR. Thus, this animal model could be used to study mechanism of dengue virus infection, to test antiviral drugs, as well as to evaluate candidate vaccines.
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Myeloid cell leukemia-1 (Mcl-1) ist ein anti-apoptotisches Mitglied der Bcl-2-Proteinfamilie. Als solches ist es in der Lage, die mitochondriale Aktivierung während der Apoptose zu hemmen. Dadurch schützt es Zellen bei zellulärem Stress (wie z.B. Differenzierung, Proliferation oder Virusinfektion) vor Apoptoseinduktion. Aufgrund dieser Eigenschaft ist es unabkömmlich während der Embryogenese und in verschiedenen hämatopoetischen Zellpopulationen. Des Weiteren ist Mcl-1 als Protoonkogen in verschiedenen humanen Tumorentitäten verstärkt exprimiert und kann so zu einer verminderten Apoptosesensitivität von Tumorzellen beitragen. Auch primäre humane Hepatozyten können nach Mcl-1-Induktion durch Wachstumsfaktorbehandlung gegenüber CD95-vermittelter Apoptose geschützt werden. Daher sollte untersucht werden, welche Bedeutung Mcl-1 im hepatozellulären Karzinom (HCC) und in der gesunden Leber einnimmt. Hierzu wurde zunächst humanes HCC-Gewebe hinsichtlich der Expression von Mcl-1 untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Mcl-1 sowohl auf mRNA- als auch auf Protein-Ebene in HCC-Gewebe verstärkt exprimiert ist im Vergleich zu benachbartem Normalgewebe. Auch in verschiedenen HCC-Zelllinien konnte eine starke Mcl-1-Expression nachgewiesen werden. Diese war vor allem über den PI3K/Akt-Signalweg reguliert. Eine Hemmung dieses Signalwegs führte zu einer Reduktion der Mcl-1-Expression und so zu einer Sensitivierung der Zellen gegenüber verschiedenen Chemotherapeutika und zielgerichteten Therapien. Des Weiteren wurde die Mcl-1-Expression spezifisch durch RNA-Interferenz gehemmt. Auch hier konnte gezeigt werden, dass Zellen mit unterdrückter Mcl-1-Expression deutlich sensitiver gegenüber verschiedenen Apoptose-induzierenden Substanzen reagierten. Eine kombinierte Hemmung der Mcl-1-Expression und der PI3-Kinase führte schließlich zu einer nochmals verstärkten Sensitivierung. Im Gegensatz dazu führte eine Überexpression von Mcl-1 zu einer Hemmung der Apoptoseinduktion. Im zweiten Teil der Arbeit wurde eine Mauslinie etabliert, welche spezifisch in Hepatozyten kein Mcl-1 exprimiert, um so die Bedeutung von Mcl-1 für die Leber in vivo zu untersuchen. Es zeigte sich, dass Mcl-1flox/flox-AlbCre-Mäuse bereits im Alter von acht Wochen eine verminderte Lebergröße aufweisen. Dies wurde verursacht durch spontane Apoptoseinduktion in den Mcl-1 negativen Hepatozyten. Hierdurch kam es zu einer Leberschädigung, ersichtlich durch erhöhte Transaminasenwerte, erhöhte Caspase-3-Aktivierung, und Schädigung der Gewebsstruktur. Zudem war als kompensatorischer Effekt die Zellproliferation erhöht, ohne dass sich jedoch das Lebergewicht an das von Kontrolltieren anglich. Interessanterweise kam es in Mcl-1flox/flox-AlbCre-Mäusen als Folge der chronischen Leberschädigung zur Entwicklung einer Leberfibrose, ersichtlich durch eine verstärkte Collageneinlagerung. Weiterhin reagierten Mcl-1flox/flox-AlbCre-Mäuse wesentlich empfindlicher gegenüber Todesrezeptor-vermittelter Apoptose. Diese Daten zeigen zum einen, dass Mcl-1 zur Apoptoseresistenz von HCC-Zellen beitragen kann. Zielgerichtete Therapien, welche die Expression von Mcl-1 hemmen, könnten folglich für die Therapie des HCCs von Interesse sein. Des Weiteren konnte in dieser Arbeit zum ersten Mal gezeigt werden, dass Mcl-1 ein zentraler anti-apoptotischer Faktor für Hepatozyten in vivo ist.
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Hintergund: HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren (Statine) sind klinisch etablierte Cholesterinsenker. Über die Inhibition der intrinsischen Cholesterinbiosynthese hinaus zeigen sie sogenannte pleiotrope biologische Effekte. Ein Großteil dieser Wirkungen wird auf die Inhibition kleiner Ras homologer GTPasen (Rho GTPasen) zurückgeführt. In vitro schützt das Statinderivat Lovastatin (Lova) primäre humane Endothelzellen vor der Zytotoxizität von ionisierender Strahlung (IR) und dem Krebsmedikament Doxorubicin (Doxo). Zielsetzung: Die Relevanz dieser Befunde für ein in vivo Mausmodell sollte in der vorliegenden Arbeit überprüft werden. Dafür wurden BALB/c-Mäuse mit IR oder Doxo behandelt und der Einfluss einer Kobehandlung mit Lova auf verschiedene Toxizitätsendpunkte untersucht (24 h nach einer einzelnen hohen Dosis IR (i), 14 Tage nach zwei geringen Dosen IR (ii), 48 h nach einer einzelnen hohen Dosis Doxo (iii), sowie 8 Tage nach drei niedrigen Dosen Doxo (iv)). Eine mögliche gleichzeitige Protektion von Tumorzellen durch die Statingabe wurde in einem Xenotransplantationsexperiment überprüft (v), in dem das gleiche Behandlungsschema wie bei iv angewendet wurde. Ergebnisse: Es konnte gezeigt werden, dass eine Statinbehandlung Normalgewebe vor Doxo- und IR-induzierter Toxizität schützt, ohne gleichzeitig protektiv auf transformierte Zellen zu wirken. Dieser Effekt ist wahrscheinlich von einer Inhibition der kleinen GTPasen Rac1 und RhoA abhängig und einer daraus folgenden Modifizierung der DNA-Schadensantwort. i: Die Statinvorbehandlung der Mäuse hatte keinen Einfluss auf die Bildung von initialen IR-induzierten DNA-Doppelstrangbrüchen (DSB) in der Leber. Die Lova-Behandlung wirkte sich jedoch auf IR-induzierte Stressantworten aus, was sich in einer Minderung der Expression von Inflammations- und Fibrosesurrogatmarkern in Leber und Darm widerspiegelte. ii: In der Lunge der Tiere wurde ein Anstieg von molekularen Inflammations- und Fibrosesurrogatmarkern detektiert, der bei Statinkobehandlung ausblieb. Zudem verhinderte die Kobehandlung mit Lova eine IR-induzierte Abnahme der Thrombozytenzahl, ohne sich auf die durch IR verringerte Leukozytenzahl im Blut auszuwirken. iii: Die Verabreichung einer hohen Dosis Doxo induzierte DSB-Formation in der Leber. Die Statinvorbehandlung reduzierte deren Menge um ca. 50 %. Dieser genoprotektive Effekt war unabhängig von der Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies sowie einer Änderung des Doxo-Imports oder Exports. Die Expression von proinflammatorischen und profibrotischen Genen fiel besonders in der Leber und im Herzen durch die Lova-Kobehandlung geringer aus, als in der nur mit Doxo behandelten Gruppe. Zudem verringerte Lova die durch Doxo induzierte Hochregulation von für den AP1-Komplex kodierenden Genen sowie von Zellzykluskontrollfaktoren. Die Lova-Vorbehandlung führte darüber hinaus im Herzen zu einem reduzierten mRNA-Spiegel der Topoisomerasen II α und β. iv: Es konnten schwere Herz- und Leberschäden detektiert werden (gemessen an Gldh-, Gpt- sowie cTn-I-Serumkonzentrationen), die bei einer Kobehandlung mit dem Statin nicht auftraten. Die Lova-Kobehandlung verhinderte außerdem eine durch die Doxo-Behandlung verringerte Leukozytenzahl. Molekulare Marker für frühe fibrotische Ereignisse, sowie für Inflammation und Hypertrophie waren in der Leber und im Herzen nach der Doxo-Behandlung erhöht. Das Statin war auch hier in der Lage, diese toxischen Wirkungen des Anthrazyklins zu mindern. Auch die Doxo-induzierte Expression von Surrogatmarkern für Zellantworten auf oxidativen Stress wurde in der Leber abgeschwächt. In der Leber und im Herzen wiesen die mit Doxo behandelten Tiere höhere mRNA Spiegel von an Zellzykluskontrolle beteiligten Faktoren sowie von DNA-Reparatur und Fremdstoffmetabolismus assoziierten Genen auf. Am stärksten wurde die Expression von Topoisomerase II alpha - ein molekularer Marker für Zellproliferation und bedeutsame Zielstruktur von Doxo - in der Leber hochreguliert. Die Statin-Kobehandlung verhinderte all diese Doxo-induzierten Expressionsänderungen. Im Gegensatz zur Leber wurde die Top2a-mRNA Menge im Herzen durch die Doxo-Applikation reduziert. Auch hier bewirkte die Kobehandlung mit dem Statin, dass die Expression nahe dem Kontrollniveau blieb. v: Die Kobehandlung mit Lova führte zu keinem Schutz der Tumorzellen vor Doxo, sondern erhöhte sogar dessen antineoplastisches Potential.rnFazit: Die Erkenntnisse aus vorhergegangenen in vitro Versuchen konnten zum großen Teil auf die in vivo Situation im Mausmodell übertragen werden. Sie stehen im Einklang mit Ergebnissen anderer Gruppen, welche die Inhibition kleiner GTPasen mit einer geringeren, durch zytotoxische Substanzen induzierten, Inflammation und Fibrose korrelieren konnten. Eine Kobehandlung mit Lova während einer Krebstherapie erscheint somit als vielversprechende Möglichkeit Doxo- oder IR-induzierte Nebenwirkungen auf Normalgewebe zu mildern.
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Fas/CD95 is a critical mediator of cell death in many chronic and acute liver diseases and induces apoptosis in primary hepatocytes in vitro. In contrast, the proinflammatory cytokine tumor necrosis factor α (TNFα) fails to provoke cell death in isolated hepatocytes but has been implicated in hepatocyte apoptosis during liver diseases associated with chronic inflammation. Here we report that TNFα sensitizes primary murine hepatocytes cultured on collagen to Fas ligand (FasL)-induced apoptosis. This synergism is time-dependent and is specifically mediated by TNFα. Fas itself is essential for the sensitization, but neither Fas up-regulation nor endogenous FasL is responsible for this effect. Although FasL is shown to induce Bid-independent apoptosis in hepatocytes cultured on collagen, the sensitizing effect of TNFα is clearly dependent on Bid. Moreover, both c-Jun N-terminal kinase activation and Bim, another B cell lymphoma 2 homology domain 3 (BH3)-only protein, are crucial mediators of TNFα-induced apoptosis sensitization. Bim and Bid activate the mitochondrial amplification loop and induce cytochrome c release, a hallmark of type II apoptosis. The mechanism of TNFα-induced sensitization is supported by a mathematical model that correctly reproduces the biological findings. Finally, our results are physiologically relevant because TNFα also induces sensitivity to agonistic anti-Fas-induced liver damage. CONCLUSION: Our data suggest that TNFα can cooperate with FasL to induce hepatocyte apoptosis by activating the BH3-only proteins Bim and Bid.
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The proapoptotic Bcl-2 homolog Bim was shown to control the apoptosis of both T cells and hepatocytes. This dual role of Bim might be particularly relevant for the development of viral hepatitis, in which both the sensitivity of hepatocytes to apoptosis stimuli and the persistence of cytotoxic T cells are essential factors for the outcome of the disease. The relevance of Bim in regulating survival of cytotoxic T cells or induction of hepatocyte death has only been investigated in separate systems, and their relative contributions to the pathogenesis of T cell-mediated hepatitis remain unclear. Using the highly dynamic model system of lymphocytic choriomeningitis virus-mediated hepatitis and bone marrow chimeras, we found that Bim has a dual role in the development of lymphocytic choriomeningitis virus-induced, T cell-mediated hepatitis. Although the absence of Bim in parenchymal cells led to markedly attenuated liver damage, loss of Bim in the lymphoid compartment moderately enhanced hepatitis. However, when both effects were combined in Bim(-/-) mice, the effect of Bim deficiency in the lymphoid compartment was overcompensated for by the reduced sensitivity of Bim(-/-) hepatocytes to T cell-induced apoptosis, resulting in the protection of Bim(-/-) mice from hepatitis.
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Drug-induced liver injury (DILI) is a main cause of drug withdrawal. A particularly interesting example is flucloxacillin (FLUX)-DILI, which is associated with the HLA-B*57:01 allele. At present, the mechanism of FLUX-DILI is not understood, but the HLA association suggests a role for activated T cells in the pathomechanism of liver damage. To understand the interaction among FLUX, HLA molecules, and T cells, we generated FLUX-reacting T cells from FLUX-naive HLA-B*57:01(+) and HLA-B*57:01(-) healthy donors and investigated the mechanism of T cell stimulation. We found that FLUX stimulates CD8(+) T cells in two distinct manners. On one hand, FLUX was stably presented on various HLA molecules, resistant to extensive washing and dependent on proteasomal processing, suggesting a hapten mechanism. On the other hand, in HLA-B*57:01(+) individuals, we observed a pharmacological interaction with immune receptors (p-i)-based T cell reactivity. FLUX was presented in a labile manner that was further characterized by independence of proteasomal processing and immediate T cell clone activation upon stimulation with FLUX in solution. This p-i-based T cell stimulation was restricted to the HLA-B*57:01 allele. We conclude that the presence of HLA-B*57:01 drives CD8(+) T cell responses to the penicillin-derivative FLUX toward nonhapten mechanism.
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Cu is an essential nutrient for man, but can be toxic if intakes are too high. In sensitive populations, marginal over- or under-exposure can have detrimental effects. Malnourished children, the elderly, and pregnant or lactating females may be susceptible for Cu deficiency. Cu status and exposure in the population can currently not be easily measured, as neither plasma Cu nor plasma cuproenzymes reflect Cu status precisely. Some blood markers (such as ceruloplasmin) indicate severe Cu depletion, but do not inversely respond to Cu excess, and are not suitable to indicate marginal states. A biomarker of Cu is needed that is sensitive to small changes in Cu status, and that responds to Cu excess as well as deficiency. Such a marker will aid in monitoring Cu status in large populations, and will help to avoid chronic health effects (for example, liver damage in chronic toxicity, osteoporosis, loss of collagen stability, or increased susceptibility to infections in deficiency). The advent of high-throughput technologies has enabled us to screen for potential biomarkers in the whole proteome of a cell, not excluding markers that have no direct link to Cu. Further, this screening allows us to search for a whole group of proteins that, in combination, reflect Cu status. The present review emphasises the need to find sensitive biomarkers for Cu, examines potential markers of Cu status already available, and discusses methods to identify a novel suite of biomarkers.
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Liver fibrosis is characterized by high expression of the key profibrogenic cytokine transforming growth factor (TGF)-beta and the natural tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMP)-1, leading to substantial accumulation of extracellular matrix. Liver fibrosis originates from various chronic liver diseases, such as chronic viral hepatitis that, to date, cannot be treated sufficiently. Thus, novel therapeutics, for example, those derived from Oriental medicine, have gained growing attention. In Korea, extracts prepared from Lindera obtusiloba are used for centuries for treatment of inflammation, improvement of blood circulation and prevention of liver damage, but experimental evidence of their efficacy is lacking. We studied direct antifibrotic effects in activated hepatic stellate cells (HSCs), the main target cell in the fibrotic liver. L. obtusiloba extract (135 mug/ml) reduced the de novo DNA synthesis of activated rat and human HSCs by about 90%, which was not accompanied by cytotoxicity of HSC, primary hepatocytes and HepG2 cells, pointing to induction of cellular quiescence. As determined by quantitative polymerase chain reaction, simultaneous treatment of HSCs with TGF-beta and L. obtusiloba extract resulted in reduction of TIMP-1 expression to baseline level, disruption of the autocrine loop of TGF-beta autoinduction and increased expression of fibrolytic matrix metalloproteinase (MMP)-3. In addition, L. obtusiloba reduced gelatinolytic activity of HSC by interfering with profibrogenic MMP-2 activity. Since L. obtusiloba extract prevented intracellular oxidative stress experimentally induced by tert-butylhydroperoxide, we concluded that the direct antifibrotic effect of L. obtusiloba extract might be mediated by antioxidant activity. Thus, L. obtusiloba, traditionally used in Oriental medicine, may complement treatment of chronic liver disease.
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Apoptotic death of hepatocytes, a contributor to many chronic and acute liver diseases, can be a consequence of overactivation of the immune system and is often mediated by TNFalpha. Injection with lipopolysaccharide (LPS) plus the transcriptional inhibitor D(+)-galactosamine (GalN) or mitogenic T cell activation causes fatal hepatocyte apoptosis in mice, which is mediated by TNFalpha, but the effector mechanisms remain unclear. Our analysis of gene-targeted mice showed that caspase-8 is essential for hepatocyte killing in both settings. Loss of Bid, the proapoptotic BH3-only protein activated by caspase-8 and essential for Fas ligand-induced hepatocyte killing, resulted only in a minor reduction of liver damage. However, combined loss of Bid and another BH3-only protein, Bim, activated by c-Jun N-terminal kinase (JNK), protected mice from LPS+GalN-induced hepatitis. These observations identify caspase-8 and the BH3-only proteins Bid and Bim as potential therapeutic targets for treatment of inflammatory liver diseases.