Malária causada pelo plasmodium falciparum e avaliação indireta da atividade da glutationa redutase e da deficiência de riboflavina, por meio da redução da metahemoglobina pela cistamina: estudo em hemáceas de indivíduos doentes, em normais tratados ou não pela riboflavina e em deficientes em glicose-6-fosfato desidrogenase

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Efeito modulador da glutationa na liberação de gaba induzida por glutamato em retinas de embrião de galinha

O ácido γ-aminobutírico (GABA) e o glutamato são, respectivamente, os principais neurotransmissores inibitório e excitatório no Sistema Nervoso Central (SNC) e são fundamentais para o processamento visual. Estudos revelam que o glutamato induz liberação de GABA na retina. Trabalhos prévios também apontam que compostos tióis regulam a liberação de GABA, mas ainda não são totalmente esclarecidos os efeitos de tióis (-SH) sobre os níveis endógenos deste neurotransmissor na retina. Neste intermédio, a glutationa (GSH) além de ser o mais importante dos compostos tióis, vem demonstrando exercer um papel neuromodulador na liberação de neurotransmissores. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar um possível efeito modulador de GSH sobre a liberação de GABA mediada por glutamato em retinas de embrião de galinha. Para isso, utilizamos como modelo experimental tecido retiniano íntegro de embrião de galinha, com sete ou oito dias de desenvolvimento. Nos ensaios de liberação de GABA, as retinas foram tratadas com GSH (100 e 500 μM); glutamato (50 e 500 μM) e Butionina Sulfoximina (BSO), inibidor da síntese de glutationa, (50 μM) por 15 minutos, e os níveis de GABA liberado para o meio extracelular foram quantificados por Cromatografia Líquida de Alta Eficácia (CLAE). Para experimentos de liberação de compostos tióis (–SH), as retinas foram incubadas com glutamato (100 μM) com ou sem Na+ por 15 minutos, e os seus níveis extracelulares foram determinados pela reação com DTNB e quantificados por espectrofotometria (412 nm). Os resultados revelam que o glutamato, assim como GSH, liberam GABA. Nossos dados também demonstram que BSO atenua a liberação de GABA promovida por glutamato. Além disso, demonstramos que glutamato induz liberação de compostos tióis independentemente de sódio. Sendo assim, é sabido que glutamato é capaz de liberar GABA e tióis; dentre estes, GSH é o mais abundante e responsável por também liberar GABA. Sabe-se também que uma vez inibida a síntese de GSH por BSO, a liberação de GABA induzida por glutamato é atenuada. Então, se sugere uma possível modulação de GSH na liberação de GABA induzida por glutamato, em retinas íntegras de embrião de galinha.

Produção in vitro de embriões bovinos: uso da glutationa durante o processo de lavagem e capacitação espermática

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da glutationa (GSH – 0,3mg/mL), no processo de separação, lavagem e capacitação espermática sobre a taxa de produção in vitro de embriões bovinos. O sêmen de um touro foi separado através de gradientes de Percoll e centrifugados duas vezes em meio de fecundação in vitro (lavagem). Espermatozóides foram capacitados in meio de FIV durante 1 h em estufa úmida a 38,5°C e 5% de CO2. Os grupos experimentais foram: Controle (não possui a etapa de lavagem; Grupo 1: sem GSH nas três etapas; Grupo2: GSH somente na capacitação; Grupo3: GSH somente na separação e na lavagem (primeira lavagem); Grupo 4: GSH em todas as etapas. Oócitos provenientes de abatedouro foram maturados in vitro e fertilizados após as preparações feitas no sêmen. Os embriões foram cultivados durante 7 dias com análise da clivagem no 2º dia, taxa de blastocisto e número total de células embrionárias no 7º dia. As taxas de desenvolvimento embrionário foram analisadas pelo qui-quadrado (χ2) e a qualidade embrionária pela ANOVA através do programa Bio Estat 3.0 (AYRES, et al., 2003) com nível de significância de 5%. Não houve diferença estatística efeito do uso da GSH nas diferentes etapas do processo de preparação espermática sobre as taxas de clivagem, blastocisto e eclosão (Grupo Controle: 52, 35 e 50%; Grupo 1: 60, 37 e 44%; Grupo 2: 57, 40 e 50; Grupo 3: 56, 37 e 51%; Grupo 4: 47, 30 e 48%, respectivamente, p>0,05). Também não foi observado diferença estatística quanto ao número de células embrionárias (Grupo Controle: 30,9±21,87, Grupo 1: 57,8±18,26; Grupo 2: 66,2±20,14; Grupo 3: 62,1±22,48; Grupo 4: 76,7±29,28; p>0,05).

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.

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

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Expression of glutathione, glutathione peroxidase and glutathione S-transferase pi in canine mammary tumors

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

Glutathione-s-transferase modified electrodes for detecting anticancer drugs

With the fast growth of cancer research, new analytical methods are needed to measure anticancer drugs. This is usually accomplished by using sophisticated analytical instruments. Biosensors are attractive candidates for measuring anticancer drugs, but currently few biosensors can achieve this goal. In particular, it is challenging to have a general method to monitor various types of anticancer drugs with different structures. In this work, a biosensor was developed to detect anticancer drugs by modifying carbon paste electrodes with glutathione-s-transferase (GST) enzymes. GST is widely studied in the metabolism of xenobiotics and is a major contributing factor in resistance to anticancer drugs. The measurement of anticancer drugs is based on competition between 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB) and the drugs for the GST enzyme in the electrochemical potential at 0.1 V vs. Ag/AgCl by square wave voltammetry (SWV) or using a colorimetric method. The sensor shows a detection limit of 8.8 mu M cisplatin and exhibits relatively long life time in daily measurements. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Associação entre a concentração de selênio, o polimorfismo Pro198Leu da glutationa peroxidase 1 e a mortalidade em pacientes com choque séptico

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Produção da enzima ciclodextrina glicosil transferase por Bacillus circulans

As ciclodextrinas (CDs) são oligossacarídeos cíclicos que solubilizam e modificam moléculas por possuir uma cavidade interna hidrofílica e região externa hidrofóbica, com uma estrutura tronco-cônica, conferindo a estes açúcares cíclicos propriedades físico-químicas para complexação de uma grande variedade de moléculas. A enzima ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) catalisa reações de conversão de amido em diferentes tipos de CDs, a sua produção é influenciada por vários fatores. As pesquisas dirigidas para a produção de CGTases de menor custo são importantes para viabilizar economicamente o uso das CDs em escala industrial. No presente estudo, as CDs foram produzidas a partir de diferentes fontes de carbono pelo micro-organismo Bacillus circulans ATCC 21783, estudou-se seu crescimento celular assim como sua produção enzimática, utilizando a ferramenta estatística de planejamento experimental. O micro-organismo Bacillus circulans ATCC 21783 mostrou-se ser eficiente na produção da enzima CGTase, os resultados indicaram a potencialidade do grão de sorgo como o melhor substrato para fermentação na produção de CGTase. Quanto maior o tamanho do grão de sorgo, maiores concentrações de glicose e amido estarão presentes, o que influencia diretamente a produção enzimática. Por meio do planejamento experimental foram proposto modelos matemáticos que expressam tanto a produção enzimática quanto a concentração das variáveis das concentrações da fonte de carbono, pH e a temperatura. A importância de desenvolver o modelo é demonstrar a sua aplicação bem-sucedida para determinação das condições ideais que representam o processo de alta produtividade enzimática da CGTase. A otimização das variáveis foram obtidas a partir de quatro planejamentos experimentais composto central (PCC) e seus resultados analisados pelas superfícies de resposta. Os melhores resultados do planejamento encontrados no...

Phenotypic expression of homozygous hemoglobin S in relation to β-globin haplotypes, glutathione S-transferase polymorphisms and detoxification enzymes

Sickle cell anemia (SCA) shows a pathophysiology that involves multiple changes in sickle cell erythrocytes, vaso-occlusive episodes, hemolysis, activation of inflammatory mediators, endothelial cell dysfunction, and oxidative stress. These events complicate treatment and culminate in the development of manifestations such as anemia, pain crises and multiorgan dysfunction. The aim of this study was to evaluate, in SCA patients, oxidative stress and antioxidant capacity markers, correlating them to treatment with hydroxyurea (HU), β-globin haplotypes and glutathione S-transferase polymorphisms (GSTT1, GSTM1 and GSTP1), in comparison to a control group (CG). The study groups were composed of 48 individuals without hemoglobinopathies (CG), SCA patients treated with HU [AF (+HU), N = 13] and untreated SCA patients [AF (-HU), N = 15], after informed consent. The groups were analyzed using cytological, electrophoretic, chromatographic and molecular methods and information from medical records. The GSTM1 and GSTT1 polymorphisms were determined by multiplex PCR, while the GSTP1 polymorphism by PCR-RFLP. Biochemical parameters were measured using spectrophotometric methods [TBARS, TEAC and catalase (CAT) and GST activities] and a chromatographic method [glutathione (GSH)]. The fetal Hb (Hb F) levels observed in the SCA (+HU) group (10.9%) confirmed the already well-described pharmacological effect of HU, but the SCA (-HU) group also had high Hb F levels (6.1%), which may have been influenced by genetic factors not targeted in this study. We found a higher frequency of the Bantu haplotype (48.2%), followed by the Benin (32.1%) and also Cameroon haplotypes, rare in our population, and 19.7% of atypical haplotypes. The presence of Bantu haplotype was related to higher lipid peroxidation levels in patients, but also, it conferred a differential response to HU treatment, raising Hb F levels in 52.6% (P = 0.03). The protective effect of Hb F was confirmed, because the increase in their levels resulted in a 41.3% decrease in lipid peroxidation levels (r = -0.74, P = 0.0156). The genotypic frequency of the GST polymorphisms observed was similar to that of other studies in the Brazilian population, and its association with biochemical markers revealed a significant difference only for the GSTP1 polymorphism, where patients with genotype V/V showed higher GSH and TEAC levels (P = 0.04 and P = 0.03, respectively) compared to patients with genotype I/I. The TBARS levels were about five to eight times higher in the SCA (+HU) and SCA (-HU) groups, respectively, compared to controls, and HU produced a 35.2% decrease in lipid peroxidation levels in the SCA (+HU) group (P < 0.0001). Moreover, the SCA (+HU) group showed higher TEAC levels when compared to CG (P = 0.002). We did not find any significant difference in GST activity between the groups studied (P = 0.76), but CAT activity was about 17 and 30% lower in SCA (+HU) and SCA (-HU) groups, respectively (P < 0.00001). Plasma GSH levels were ~2 times higher in SCA patients than in the control group (P = 0.0005) and showed a positive correlation with TBARS levels, confirming its antioxidant function. HU treatment contributed to higher CAT activity and TEAC levels and lower lipid peroxidation, and its pharmacological effect showed a “haplotype-dependent” response. These findings may contribute to elucidating the potential of HU in ameliorating oxidative stress in SCA subjects.

Influência da temperatura nas respostas aos biocidas diazinon e carbaril em Dilocarcinus pagei Stimpson, 1861

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

EVALUATION OF GLUTATHIONE S-TRANSFERASE GSTM1 AND GSTT1 POLYMORPHISMS AND METHYLMERCURY METABOLISM IN AN EXPOSED AMAZON POPULATION

Over the last decades, the presence of methylmercury (MeHg) in the Amazon region of Brazil and its adverse human health effects have given rise to much concern. The biotransformation of MeHg occurs mainly through glutathione (GSH) in the bile mediated by conjugation with glutathione S-transferases (GST). Epidemiological evidence has shown that genetic polymorphisms may affect the metabolism of MeHg. The aim of this study was to evaluate the association between GST polymorphisms, GSH, and Hg levels in blood (B-Hg) and in hair (H-Hg) of an Amazon population chronically exposed to the metal through fish consumption. Blood and hair samples were collected from 144 volunteers (71 men, 73 women). B-Hg and H-Hg levels were determined by inductively coupled plasma-mass spectrometry, and GSH levels were evaluated by a spectrophotometric method. GSTM1 and T1 genotyping evaluation were carried out by multiplex polymerase chain reaction (PCR). Mean levels of B-Hg and H-Hg were 37.7 +/- 24.5 mu g/L and 10.4 +/- 7.4 mu g/g, respectively; GSH concentrations ranged from 0.52 to 2.89 mu M/ml of total blood. Distributions for GSTM1/T1, GSTM1/GSTT1*0, GSTM1*0/T1, and GSTM1*0/GSTT1*0 genotypes were 35.4, 22.2, 25.0, and 17.4%, respectively. GSTT1 genotype carriers presented lower levels of B-Hg and H-Hg when compared to other genotypes carriers. In addition, GSTM1*0/GSTT1*0 individuals presented higher Hg levels in blood and hair than subjects presenting any other genotypes. There appeared to be no evidence of an effect of polymorphisms on GSH levels. Therefore, our data suggest that GST polymorphisms may be associated with MeHg detoxification.

Exogenous ornithine is an effective precursor and the delta-ornithine amino transferase pathway contributes to proline accumulation under high N recycling in salt-stressed cashew leaves

The role of the delta-ornithine amino transferase (OAT) pathway in proline synthesis is still controversial and was assessed in leaves of cashew plants subjected to salinity. The activities of enzymes and the concentrations of metabolites involved in proline synthesis were examined in parallel with the capacity of exogenous ornithine and glutamate to induce proline accumulation. Proline accumulation was best correlated with OAT activity, which increased 4-fold and was paralleled by NADH oxidation coupled to the activities of OAT and Delta(1)-pyrroline-5-carboxylate reductase (P5CR), demonstrating the potential of proline synthesis via OAT/P5C. Overall, the activities of GS. GOGAT and aminating GDH remained practically unchanged under salinity. The activity of P5CR did not respond to NaCl whereas Delta(1)-pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase was sharply repressed by salinity. We suggest that if the export of P5C from the mitochondria to the cytosol is possible, its subsequent conversion to proline by P5CR may be important. In a time-course experiment, proline accumulation was associated with disturbances in amino acid metabolism as indicated by large increases in the concentrations of ammonia, free amino acids, glutamine, arginine and ornithine. Conversely, glutamate concentrations increased moderately and only within the first 24 h. Exogenous feeding of ornithine as a precursor was very effective in inducing proline accumulation in intact plants and leaf discs, in which proline concentrations were several times higher than glutamate-fed or salt-treated plants. Our data suggest that proline accumulation might be a consequence of salt-induced increase in N recycling, resulting in increased levels of ornithine and other metabolites involved with proline synthesis and OAT activity. Under these metabolic circumstances the OAT pathway might contribute significantly to proline accumulation in salt-stressed cashew leaves. (C) 2011 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Avaliação do estresse oxidativo em cavalos de trote através da mensuração de malondialdeído (MDA) e glutationa reduzida (GSH) eritrocitária

O estresse oxidativo, decorrente de uma atividade física, leva a peroxidação lipídica de membranas celulares, além de danos protéicos e em ácidos nucléicos, e um dos produtos finais desta reação é o malondialdeído (MDA). A glutationa reduzida (GSH), considerada um antioxidante multifuncional, está presente no plasma e principalmente nas hemácias e tem importância pelo fato de ser um dos índices da capacidade total antioxidante do corpo após um estresse oxidativo. Com o objetivo de avaliar o estresse oxidativo em diferentes condições de treinamento físico, determinaram-se a concentração de MDA sérico e GSH eritrocitária em 45 cavalos da raça American Trotter e mestiços divididos em três grupos: G1 (sem treinamento), G2 (até 6 meses de treinamento) e G3 (treinamento há mais de 12 meses). Observou-se que o MDA teve um valor significativamente menor no grupo de animais sem treinamento físico. Não houve diferença estatística significante para GSH corrigida pela Hb e para GSH corrigida pelo VG entre os grupos analisados, mas houve uma aparente tendência a maiores valores no G2, no qual o sistema antioxidante está em fase de adaptação ao treinamento físico constante e suas consequentes injúrias. Conclui-se que a atividade física acarreta danos celulares frente ao estresse oxidativo, mas o sistema antioxidante tem papel fundamental nesta homeostasia observando uma adaptação às injúrias causadas pelos radicais livres.

Effects of high-intensity intermittent training on carnitine palmitoyl transferase activity in the gastrocnemius muscle of rats

We examined the capacity of high-intensity intermittent training (HI-IT) to facilitate the delivery of lipids to enzymes responsible for oxidation, a task performed by the carnitine palmitoyl transferase (CPT) system in the rat gastrocnemius muscle. Male adult Wistar rats (160-250 g) were randomly distributed into 3 groups: sedentary (Sed, N = 5), HI-IT (N = 10), and moderate-intensity continuous training (MI-CT, N = 10). The trained groups were exercised for 8 weeks with a 10% (HI-IT) and a 5% (MI-CT) overload. The HI-IT group presented 11.8% decreased weight gain compared to the Sed group. The maximal activities of CPT-I, CPT-II, and citrate synthase were all increased in the HI-IT group compared to the Sed group (P < 0.01), as also was gene expression, measured by RT-PCR, of fatty acid binding protein (FABP; P < 0.01) and lipoprotein lipase (LPL; P < 0.05). Lactate dehydrogenase also presented a higher maximal activity (nmol·min-1·mg protein-1) in HI-IT (around 83%). We suggest that 8 weeks of HI-IT enhance mitochondrial lipid transport capacity thus facilitating the oxidation process in the gastrocnemius muscle. This adaptation may also be associated with the decrease in weight gain observed in the animals and was concomitant to a higher gene expression of both FABP and LPL in HI-IT, suggesting that intermittent exercise is a "time-efficient" strategy inducing metabolic adaptation.