Efectos de la suplementación con glutamina sobre el sistema antioxidante y la peroxidación lipídica en pacientes críticos con nutrición parenteral

INTRODUCTION In the critically ill patient, there is a continuous production of reactive oxygen species (ROS) that need to be neutralized to prevent oxidative stress (OS). Quantitatively speaking, the glutathione system (GSH) is the most important anti-oxidant endogenous defense. To increase it, glutamine supplementation has been shown to be effective by protecting against the oxidative damage and reducing the morbimortality. OBJECTIVE To assess the effect of adding an alanylglutamine dipeptide to PN on lipid peroxidation lipidica and glutathione metabolism, as well as its relationship with morbidity in critically ill patients. METHODS Determination through spectrophotometry techniques of glutathione peroxidase, glutathione reductase, total glutathione, and maloniladdehyde at admission adn after seven days of hospitalization at the Intensive Care Unit (ICU) in 20 patients older than 18 years on parenteral nutrition therapy. RESULTS The group of patients receiving parenteral nutrition with glutamine supplementation had significant increases in total glutathione (42.35+/-13 vs 55.29+/-12 micromol/l; p<0.05) and the enzymatic activity of glutathione peroxidasa (470+/-195 vs 705+/-214 micromol/l; p<0.05) within one week of nutritional therapy, whereas the group on conventional parenteral nutrition did not show significant changes of any of the parameters studied (p>0.05). However, both mortality and ICU stay were not different between the study group, whereas the severity (assessed by the SOFA score) was lower in the group of patients receiving glutamine (SOFA 5+/-2 vs 8+/-1.8; p<0.05). CONCLUSIONS Glutamine intake in critically ill patients improves the antioxidant defenses, which leads to lower lipid peroxidation and lower morbidity during admission at the ICU.

Atividade do sistema antioxidante e desenvolvimento de aerênquima em raízes de milho 'Saracura'

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de sucessivos ciclos de seleção do milho 'Saracura' na atividade das enzimas do sistema antioxidante, e a relação dessas enzimas com a capacidade dessa variedade em desenvolver aerênquima. Sementes de 18 ciclos de seleção intercalados do milho 'Saracura' e da cultivar BR 107, sensível à hipoxia, foram semeadas em vasos e em casa de vegetação. As plantas foram submetidas ao alagamento intermitente de dois em dois dias. As amostras de raízes foram coletadas após 60 dias e analisaram-se as atividades das enzimas peroxidase do guaiacol, peroxidase do ascorbato e catalase, além da capacidade das plantas de cada ciclo desenvolverem aerênquima. Ao longo dos ciclos, as plantas apresentaram modificações na atividade das enzimas, com aumento na de peroxidase do ascorbato e diminuição na de catalase e de peroxidase do guaiacol. Observou-se, ainda, maior capacidade de desenvolver aerênquima nos últimos ciclos de seleção. A redução na atividade das enzimas do sistema antioxidante parece estar relacionada a um desbalanço na decomposição de H2O2.

Sistema antioxidante envolvendo o ciclo metabólico da glutationa associado a métodos eletroanalíticos na avaliação do estresse oxidativo

The most relevant advances on the analytical applications of glutathione determination based on glutathione redox cycle and the antioxidant system are given. The main enzymes that participate of the glutathione metabolism are the glutathione peroxidase and glutathione reductase. The glutathione peroxidase has a major role in the removal of hydrogen peroxide and lipid peroxides from the cells. These enzymes, operating in tandem with catalase and superoxide dismutase promote a scavenging of oxyradical products in tissues minimizing damages caused by these species. Reduced glutathione is the major intracellular thiol found in mammals and changes in the glutathione concentration in biological fluids or tissues may provide a useful marker in certain disorders like hemolytic anemia, myocardial oxidative stress and in the investigation of some kinds of cancers. Particular attention is devoted to the main advantages supplied by biosensors in which there is an incorporation of bioactive materials for the glutathione determination. The correlation between stability and sensitivity of some reduced glutathione electrochemical sensors is discussed.

Participación del sistema de defensa antioxidante en la tolerancia a estres hidríco en cultivares resistentes y susceptibles de trigo

El trigo es uno de los cultivos más importantes de nuestra provincia que se realizan bajo condiciones de secano y consecuentemente expuesto a sequías temporarias. La deficiencia de agua es la principal causa de caída de los rendimientos reales de nuestra agricultura extensiva, oscilando dichas reducciones en alrededor del 30%. El déficit hídrico genera endógenamente un fuerte incremento en el nivel de especies activas del oxígeno y de oxidaciones de los principales elementos celulares. Consecuentemente, se ha propuesto que la tolerancia frente a dichas condiciones adversas estaría asociada a la capacidad de las plantas, fundamentalmente a nivel foliar, de adecuar el funcionamiento de su sistema de defensa antioxidante de cultivares de trigo con diferentes susceptibilidades frente a condiciones de estrés hídrico, a fin de determinar si dicho sistema antioxidante confiere mayor resistencia a la sequía y, en tal caso, establecer cuáles de sus componentes desempeñan un rol clave. El trabajo abarca las siguientes etapas iniciales: a) estudiar el efecto del estrés oxidativo y las especies activas del oxígeno sobre la actividad, cantidad y estabilidad de SOD y GR en hojas de trigo, cloroplastos y proteína aislada; b) caracterizar los cambios en la actividad del sistema antioxidante, tanto enzimático como no enzimático y correlacionarlos con las variaciones en parámetros hídricos, en variedades de trigo de comportamiento contrastante a la sequía, sometidas a déficit hídrico durante períodos críticos del ciclo de cultivo y c) puesta a punto de las condiciones de regeneración y transformación de trigo con construcciones correspondientes a enzimas antioxidantes. Una vez establecida la relación entre el comportamiento del sistema antioxidante, estrés oxidativo y la tolerancia a estrés hídrico será posible contribuir a la selección y creación, por técnicas de mejoramiento e ingeniería genética, de genotipos de trigo de mejor comportamiento frente a situaciones de sequía.

Caracterización del sistema de defensa antioxidante en líneas de maní tolerantes y susceptibles a la sequía

El cultivo de maní generó en 1996 un ingreso de divisas de 250 millones de dólares americanos, hecho que posiciona a este cultivo como el principal rubro generador de divisas de origen agropecuario en la provincia de Córdoba. El rendimiento promedio de los últimos 15 años muestra una tendencia creciente debido a la introducción del cultivar Florman INTA. Este cultivar, que ocupa actualmente más del 90 % del área sembrada, introdujo asociado al carácter rendimiento, susceptibilidad a la sequía por lo cual se producen importantes fluctuaciones en la producción y calidad del grano cosechado, en función de las precipitaciones del año. Esta situación plantea la necesidad de obtener un cultivar con mayor tolerancia a la sequía, manteniendo una calidad comercial adecuada a las necesidades del mercado. La tolerancia a la sequía está conformada por un conjunto de atributos fisiológicos entre los cuales se destaca la capacidad para mantener la funcionalidad del sistema fotosintético. En este sentido, el estudio del sistema antioxidante ha cobrado reciente interés ya que provoca el cierre de los estomas. Como consecuencia se producen especies activas del oxígeno que alteran los procesos metabólicos del cloroplasto y membranas celulares. Estos daños pueden ser minimizados si se consiguen variedades que posean un eficiente sistema de defensa antioxidante bajo condiciones de estrés. El sistema está compuesto por un conjunto de sustancias reducidas y enzimas capaces de metabolizar radicales libres. En maní, al presente, no se ha realizado una caracterización ontogenética del sistema ni se ha determinado su relación con la tolerancia a la sequía. Es Objetivo de este proyecto establecer la posible relación entre el funcionamiento del sistema antioxidante, el daño oxidativo provocado por la sequía y la tolerancia al estrés hídrico, en líneas de maní tolerantes y susceptibles a la sequía. Los cultivares utilizados son Florman INTA Manfredi 393 INTA, como susceptible y tolerante respectivamente. El conocimiento generado permitirá seleccionar componentes del sistema antioxidante de utilidad para el mejoramiento de las actuales variedades de maní, mediante procedimientos clásicos o a través de la manipulación de genes.

Efeito da ingestão crônica de cafeína na atividade de enzimas antioxidantres, peroxidação de lipídeos e na produção de radicais livres em diferentes regiões do sistema nervoso central de ratos adultos

Estresse oxidativo é um desequilíbrio entre a geração de radicais livres e a capacidade de defesa do sistema antioxidante endógeno. Sabe-se também que o acúmulo extracelular de aminoácidos excitatórios leva a uma exacerbada estimulação de seus receptores, provocando insultos oxidativos no cérebro e pode levar a uma série de eventos que podem ser os causadores de diversas patologias como isquemia e doenças neurodegenerativas. A adenosina, ao ligar-se aos seus receptores, age como neuromoduladora da liberação desses neurotransmissores, protegendo as células contra o estresse oxidativo. Alem disso, sabe-se que a ativação de receptores de adenosina promove um aumento da atividade de enzimas antioxidantes. A Cafeína tem sua principal ação farmacológica através do antagonismo não seletivo dos receptores de adenosina, causando o bloqueio dos mesmos, e neste caso leva ao acúmulo de neurotransmissores no meio extracelular. Entretanto em altas concentrações, ela pode, por si só, ter ação antioxidante, “seqüestrando” radicais livres e, desta maneira, protegendo a célula do dano oxidativo. Por outro lado, alguns estudos demonstram que ela também pode ter ação pró-oxidante, quando em presença de altas concentrações de íons cobre e pode ter ação pró-apoptótica, via ativação da caspase 3. O objetivo deste trabalho foi a caracterização do efeito da ingestão crônica de cafeína (1g/L) por 7dias, sobre a atividade de enzimas de defesa antioxidantes (CAT, GSH-Px, SOD) em homogenato de hipocampo, cerebelo e estriado de ratos Wistar adultos. Nós também medimos a produção de radicais livres e a peroxidação de lipídeos Os resultados obtidos demonstraram que cafeína, administrada cronicamente, causa um aumento na peroxidação dos lipídeos de membranas e uma diminuição nas atividades das enzimas antioxidantes SOD e GSH-Px, nas três estruturas analisadas quando comparadas ao controle, porém não foi observada alteração na atividade da catalase. Além disso, não encontramos alteração nos níveis de produção de radicais livres. Portanto, embora alguns trabalhos demonstrem que a ingestão crônica de cafeína pode ter uma ação neuroprotetora, em nosso trabalho nós demonstramos que cafeína pode potencialmente provocar dano celular em estruturas cerebrais através da diminuição das enzimas antioxidantes. Provavelmente, esse efeito seja devido a uma diminuição da expressão e/ou número de receptores de adenosina (A1 ou A2) ou a cafeína está agindo somente como antagonista competitivo, bloqueando a ação da adenosina endógena. Outros experimentos são necessários para comprovar esta hipótese.

Influência do sistema anteoxidante da catalase no ciclo do glioxilato durante o estabelecimento pós-germinativo de cártamo (Carthamus tinctorius L.) e de girassol (Helianthus annuus L.)

Oilseeds are a high-value natural resource, due to its use as a substitute for petroleum. However, the storage time can reduce seed viability and oil quality. Therefore, scientific efforts have been made to provide a increment of storage time, germination rates and plant establishment of high-value oilseeds. The seedling establishment depends of the plant pass over the functional transition stage, characterized by a metabolic change from heterotrophic condition to autotrophic one. The storage oil mobilization is performed by β-oxidation process and the glyoxylate cycle. Also, the functional transition involves acclimation to photosynthetic condition, which generally includes the participation of antioxidant system and the reactive oxygen species, the latter are produced in various reactions of primary and secondary metabolism. In the present study, Catalase was inhibited during the functional transition of sunflower and safflower, after were performed many analyzes to elucidate the effects caused on the SOD and APX antioxidant systems. Also, were checked the changes in expression pattern of the glyoxylate cycle enzymes markers, ICL and MLS. It was observed that after CAT inhibition, the SOD and APX antioxidant systems allow the seedling establishment. Besides, was verified that both oilseeds can be accelerate the reverse mobilization and the photosynthetic establishment when Catalase activity has dramatically decreased

Influência do ácido α-lipóico na adaptação antioxidante ao exercício físico em ratas wistar hígidas e ovariectomizadas

Introdução: Os hormônios estrogênicos possuem importante papel na defesa contra as espécies reativas do oxigênio, fato que se evidencia na maior incidência de doenças cardiovasculares e neurodegenerativas após a menopausa. O exercício físico melhora as defesas antioxidantes, contudo em altas cargas e em baixas concentrações de estrógeno possui efeito aditivo ao dano oxidativo. O ácido α-lipóico possui uma ampla gama de ação antioxidante e poderia contribuir para diminuição do dano nestas condições. Objetivo: O objetivo deste estudo é caracterizar a ação do ácido α-lipóico sobre a adaptação antioxidante e funções reprodutivas de ratas submetidas a natação moderada. Material e métodos: Os animais foram submetidos a natação diária (1 hora) e sacrificados após 30, 60 e 90 dias. Os animais foram divididos em controles sedentários e exercitados; suplementados (ácido α-lipóico 100mg/Kg/dia) sedentários e exercitados e animais ovariectomizados e suplementados com ácido lipóico. Avaliou-se diariamente o ciclo estral e os seguintes marcadores de estresse oxidativos foram mensurados em fígado e sangue: atividade enzimática da SOD, GPx e CAT, além do SRAT e GSH. Resultados: O protocolo de exercício aumentou a duração do ciclo estral no grupo controle exercitado, sobretudo na fase diestral. Neste mesmo grupo, houve diminuição da lipoperoxidação com melhora da atividade antioxidante da SOD e GPx. O grupo exercitado e suplementado não apresentou alteração na duração do ciclo estral e manteve os benefícios sobre o sistema antioxidante antes observado nos animais exercitados. A suplementação antioxidante juntamente com a natação em períodos superiores a 30 dias, diminuiu o processo de adaptação antioxidante quando comparado aos animais somente exercitados. Nos animais ovariectomizados, o exercício e a suplementação com ácido lipóico não promoveu adaptação antioxidante ao contrário dos demais grupos. Conclusão: O aumento na duração do ciclo estral e a melhora nos marcadores de estresse oxidativo seriam uma resposta adaptativa frente ao exercício moderado. O ácido lipóico impediu a alteração no ciclo induzida pelo exercício, mas preservou a melhoria no sistema antioxidante. A depleção estrogênica provocada pela ovariectomia eleva o potencial de dano oxidativo gerado pelo exercício. A ação antioxidante do LA na presença de estrógeno diminuiu excessivamente o dano oxidativo, comprometendo a adaptação antioxidante a natação. Nos animais ovariectomizados, contudo, o AL promoveu adaptação antioxidante ao exercício

Avaliação do status antioxidante, expressão gênica e polimorfismos dos genes SOD1, SOD2 e GPx1 em crianças, adolescentes e adultos jovens com diabetes tipo 1

Studies report that the pathophysiological mechanism of diabetes complications is associated with increased production of Reactive Oxygen Species (ROS)-induced by hyperglycemia and changes in the capacity the antioxidant defense system. In this sense, the aim of this study was to evaluate changes in the capacity of antioxidant defense system, by evaluating antioxidant status, gene expression and polymorphisms in the genes of GPx1, SOD1 and SOD2 in children, adolescents and young adults with type 1 diabetes. We studied 101 individuals with type 1 diabetes (T1D) and 106 normoglycemic individuals (NG) aged between 6 and 20 years. Individuals with type 1 diabetes were evaluated as a whole group and subdivided according to glycemic control in DM1G good glycemic control and DM1P poor glycemic control. Glycemic and metabolic control was evaluate by serum glucose, glycated hemoglobin, triglycerides, total cholesterol and fractions (HDL and LDL). Renal function was assessed by measurement of serum urea and creatinine and albumin-to-creatinine ratio (ACR) in spot urine. Antioxidant status was evaluate by content of reduced glutathione (GSH) in whole blood and the activity of erythrocyte enzymes glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD). We also analyzed gene expression and gene polymorphisms of GPx1 (rs1050450), SOD1 (rs17881135) and SOD2 (rs4880) by the technique of real-time PCR (Taqman®). Most individuals with DM1 (70.3%) had poor glycemic control (glycated hemoglobin> 8%). Regarding the lipid profile, individuals with type 1 diabetes had significantly elevated total cholesterol (p <0.001) and LDL (p <0.000) compared to NG; for triglycerides only DM1NC group showed significant increase compared to NG. There was an increase in serum urea and RAC of individuals with DM1 compared to NG. Nine individuals with type 1 diabetes showed microalbuminuria (ACR> 30 mg / mg). There was a decrease in GSH content (p = 0.006) and increased erythrocyte GPx activity (p <0.001) and SOD (p <0.001) in DM1 group compared to NG. There was no significant difference in the expression of GPx1 (p = 0.305), SOD1 (.365) and SOD2 (0.385) between NG and DM1. The allele and genotype frequencies of the polymorphisms studied showed no statistically significant difference between the groups DM1 and NG. However, the GPx1 polymorphism showed the influence of erythrocyte enzyme activity. There was a decrease in GPx activity in individuals with type 1 diabetes who had a polymorphic variant T (p = 0.012). DM1 patients with the polymorphic variant G (AG + GG) for polymorphism of SOD2 (rs4880) showed an increase in the RAC (p <0.05). The combined data suggest that glucose control seems to be the predominant factor for the emergence of changes in lipid profile, renal function and antioxidant system, but the presence of the polymorphisms studied may partly contribute to the onset of complications

Avaliação da atividade antioxidante de Qualea parviflora sobre a doença inflamatória intestinal e a úlcera gástrica induzidas em roedores

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Avaliação da capacidade antioxidante de derivados dos ácidos hidroxibenzoico e hidroxicinâmico, em sistemas-modelo in vitro

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

Influência do sistema anteoxidante da catalase no ciclo do glioxilato durante o estabelecimento pós-germinativo de cártamo (Carthamus tinctorius L.) e de girassol (Helianthus annuus L.)

Oilseeds are a high-value natural resource, due to its use as a substitute for petroleum. However, the storage time can reduce seed viability and oil quality. Therefore, scientific efforts have been made to provide a increment of storage time, germination rates and plant establishment of high-value oilseeds. The seedling establishment depends of the plant pass over the functional transition stage, characterized by a metabolic change from heterotrophic condition to autotrophic one. The storage oil mobilization is performed by β-oxidation process and the glyoxylate cycle. Also, the functional transition involves acclimation to photosynthetic condition, which generally includes the participation of antioxidant system and the reactive oxygen species, the latter are produced in various reactions of primary and secondary metabolism. In the present study, Catalase was inhibited during the functional transition of sunflower and safflower, after were performed many analyzes to elucidate the effects caused on the SOD and APX antioxidant systems. Also, were checked the changes in expression pattern of the glyoxylate cycle enzymes markers, ICL and MLS. It was observed that after CAT inhibition, the SOD and APX antioxidant systems allow the seedling establishment. Besides, was verified that both oilseeds can be accelerate the reverse mobilization and the photosynthetic establishment when Catalase activity has dramatically decreased

Herramientas para el relevamiento masivo de germoplasma de gramíneas forrajeras para tolerancia a la salinidad

La salinidad es una de las principales limitantes edáficas para la implantación de pasturas en el Chaco semiárido. En conjunto, la superficie salina del norte cordobés, de Santiago del Estero, Salta y el norte santafesino suma varios millones de hectáreas cuyo clima es apto para la producción de pasturas. Uno de los requisitos fundamentales para tal expansión es contar con especies forrajeras aptas para crecer bajo tales condiciones climáticas, pero en suelos afectados por salinidad. En los ambientes salinos con posibilidades ganaderas la especie forrajera Chloris gayana (Grama Rhodes) cv común ha mostrado la mejor adaptación, medida ésta como producción de materia seca y superficie ocupada en una cadena de alimentación. (...) Sin embargo no se ha explorado la variabilidad intracultivar para tolerancia a la salinidad, ni su asociación con la productividad. El objetivo general del trabajo es desarrollar herramientas para el relevamiento masivo de germoplasma de Chloris gayana para tolerancia a la salinidad, basadas en variables fisiológicas asociadas al funcionamiento del sistema antioxidante. Se propone validar el uso tecnológico de dos herramientas fisiológicas: contenido de clorofilas u malondialdehido para la distinción entre germoplasma con diversos grados de tolerancia a la salinidad. Asimismo, se estudiará la reacción ante la salinidad del sistema enzimático antioxidante (superóxido dismutasa y ascorbato peroxidasa) a fin de obtener información básica acerca de los mecanismos que median la respuesta a la salinidad en esta especie.

Mecanismos apoptóticos desencadenados por vitamina D y drogas que deplecionan glutatión en células de cáncer de mama. Apoptotic mechanisms triggered by vitamin D and glutathione depleting drugs in breast cancer cells.

El cáncer de mama es una de las neoplasias más frecuentes de nuestro medio. El calcitriol y sus análogos son una alternativa nueva al uso convencional de antiestrógenos como quimioterapia. Sin embargo, los efectos hipercalcemiantes, secundarios a su aplicación, constituyen una limitación para su uso. Este proyecto está orientado al conocimiento de las bases moleculares antiproliferativas del uso del calcitriol en forma conjunta con drogas que deplecionan glutatión (GSH) tales como menadiona (MEN) y DL-butionina-S,R-sulfoximina (BSO). La hipótesis que se sostiene es que MEN y BSO, al disminuir el contenido de GSH, generan estrés oxidativo el cual puede potenciar el efecto antineoplásico del calcitriol, permitiendo lograr un mayor efecto antiproliferativo con dosis menores del secoesteroide, evitándose los efectos hipercalcemiantes. El objetivo general de este proyecto es dilucidar los mecanismos moleculares de apoptosis desencadenados por calcitriol (D) y/o drogas que deplecionan GSH (MEN o BSO) sobre las células de cáncer de mama MCF-7 en cultivo. Para ello, se tratarán células MCF-7 con concentraciones variables de D (en ausencia y presencia de MEN ó BSO) a diferentes tiempos. Se medirá proliferación celular mediante las técnicas de incorpororación de bromodeoxiuridina y de violeta de cristal. Se analizará el ciclo celular por medio de técnicas de citometría de flujo. Se determinará la participación tanto de la vía intrínseca como de la vía extrínseca de apoptosis. El contenido de GSH y la medición de las actividades del sistema antioxidante se llevará a cabo con técnicas espectrofotométricas. La expresión proteica de diversas caspasas se analizará por Western blots y la expresión génica por transcriptasa reversa-reacción en cadena de la polimerasa. Además, se desarrollarán artificialmente tumores de mama en ratas y se aplicará el tratamiento combinado midiéndose el efecto antitumoral mediante análisis histológicos. Se espera que el tratamiento combinado inhiba la proliferación de las células MCF-7, a través de incremento en la producción de especies reactivas derivadas del oxígeno involucrando la participación de las principales vías apoptóticas, extrínseca e intrínseca. En consecuencia, habría desrregulación de la función mitocondrial. Las defensas antioxidantes podrían estar alteradas. De ocurrir así, el tamaño de los tumores de mama desarrollados experimentalmente y tratados con el tratamiento combinado, estaría disminuido. La importancia de este estudio consiste en la exploración de una nueva estrategia terapéutica para el tratamiento de cáncer de mama.