ABSTRACT
Objective: To perform a systematic review on using Cyanobacteria for protecting the cardiac tissue against damage caused by ischemia.Methods: this review encompasses in vitro and controlled animal experimental studies. Results: the results show that in general there are two types of interventions for treatment of ischemia and Ischemia/Reperfusion (IR) in cardiac tissue: (1) extracts treatments and (2) injection of Cyanobacteria in the damaged tissues. Extract treatments are based on the antioxidant potential of Cyanobacteria, and the studies focus mainly on Spirulina (Arthrospira platensis). The direct injection methods are based on the high capacity of these organisms to release oxygen during photosynthesis. Synechococcus elongatus is the Cyanobacteria species most commonly utilized in injections, either delivered independently or carried by hydrogels or nanoparticles. The direct Cyanobacteria injections are innovative techniques which can promote protection against apoptosis and have shown promising results, however, further research is necessary to refine the techniques and improve overall efficacy. Conclusion: the effects of these treatments were beneficial considering that the antioxidant effects of Cyanobacteria ameliorate blood biochemical markers and reduce damaged cardiac areas. The oxygen releasing of Cyanobacteria in the cardiac tissue also promoted recovery of cardiac tissue after ischemia or IR
Objetivo: realizar uma revisão sistemática sobre o uso de cianobactérias para proteção do tecido cardíaco contra danos causados pela isquemia. Métodos: esta revisão abrange estudos experimentais in vitro e estudos controlados em animais. Resultados: os resultados indicam que, em geral, existem dois tipos de intervenções para o tratamento de isquemia e isquemia/reperfusão (IR) no tecido cardíaco: (1) tratamentos com extratos e (2) injeção de cianobactérias nos tecidos danificados. Os tratamentos com extratos baseiam-se no potencial antioxidante das cianobactérias, e os estudos concentram-se principalmente em Spirulina (Arthrospira platensis). Os métodos de injeção direta são fundamentados na alta capacidade desses organismos de liberar oxigênio durante a fotossíntese. Synechococcus elongatus é a espécie de cianobactéria mais comumente utilizada em injeções, seja entregue de forma independente ou transportada por hidrogéis ou nanopartículas. As injeções diretas de cianobactérias são técnicas inovadoras que podem promover proteção contra a apoptose e mostraram resultados promissores, no entanto, mais pesquisas são necessárias para aprimorar as técnicas e melhorar a eficácia geral. Conclusão: os efeitos desses tratamentos foram benéficos, considerando que os efeitos antioxidantes das Cianobactérias melhoram os marcadores bioquímicos sanguíneos e reduzem as áreas cardíacas danificadas. A liberação de oxigênio pelas cianobactérias no tecido cardíaco também promoveu a recuperação do tecido após isquemia ou IR
Subject(s)
Humans , Cardiovascular DiseasesABSTRACT
ABSTRACT BACKGROUND Severe Acute Liver Failure (ALF) is a life-threatening clinical syndrome characterized by hepatocyte necrosis, loss of hepatic architecture, and impairment of liver functions. One of the main causes of ALF is hepatotoxicity from chemical agents, which damage hepatocytes and result in increase of reactive oxygen species. The vitamin E isoform is the one with the strongest biological antioxidant activity. OBJECTIVE To evaluate the antioxidant effect of vitamin E in this ALF model. METHODS We used 56 rats (mean weight of 300 g) divided into eight groups, four groups assessed at 24 hours and 4 assessed at 48 hours after induction: control group (CO); Vitamin E (Vit. E); Thioacetamide (TAA) and Thioacetamide + Vitamina E (TAA+Vit.E). Rats were submitted to injections of thioacetamide (400 mg/kg i.p.) at baseline and 8 hours later. Vitamin E (100 mg/kg ip) was administered 30 minutes after the second dose of thioacetamide. The 48-hour group rats received two additional doses of vitamin E (24h and 36h). At 24h or 48 hours after the administration of the first dose of TAA, rats were weighed and anesthetized and their blood sampled for evaluation of liver integrity through enzymes aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT). Liver tissue was sampled for assessment of lipid peroxidation (LPO) by the technique TBARS, antioxidant enzymes SOD, CAT, GPx and GST activity, levels of the NO 2 /NO 3 and histology by H&E in two times. The results were expressed as mean ± standard deviation and statistically analyzed by ANOVA followed by Student-Newman-Keuls, with P <0.05 considered as significant. RESULTS After treatment with vitamin E, we observed a reduction in liver enzymes AST (U/L) (101.32±19.45 in 24 hours and 97.85±29.65 in 48 hours) related to the TAA group (469.56± 0.69 in 24 hours and 598.23±55.45 in 48 hours) and ALT (U/L) (76.59±8.56 in 24 hours and 68.47±6.49 in 48 hours) compared to the TAA group (312.21±10.23 in 24 hours and 359.15±17.58 in 48 hours). There was a reduction of LPO (nmol/mg Prot) in the TAA+Vit.E group (0.77±0.07 in 24 hours and 0.95±0.08 in 48 hours) compared to the TAA group (1.50±0.07 in 24 hours e 1.65±0.16 in 48 hours). SOD decreased in the TAA+Vit.E group (49.48±9.47 in 24 hours and 62.45±18, 47 in 48 hours), related to the TAA group (98.46±15.48 in 24 hours and 154.13±21.46 in 48 hours), as well as GST (nmol/min/mg Prot) in the TAA+Vit.E group (350.57±36.93 in 24 hours and 453.29±13.84 in 48 hours) compared to the TAA group (561.57±64.56 in 24 hours and 673.43±38.13 in 48 hours). There was an increase in CAT (pmol/min/mg Prot) in the TAA+Vit.E group (3.40±0.44 in 24 hours and 3.0±0.35 in 48 hours) compared to the TAA group (1.65±0.21 in 24 hours and 1.86±0.42 in 48 hours). The GPx (nmol/min/mg Prot) increased in 24 hours in the TAA+Vit.E group (1.01±0.16) compared to the TAA group (0.41±0.04) and decreased in 48 hours (1.19±0.17) compared to the TAA group (1.76±0.21). There was a reduction in NO2/NO3 (mmol/L) levels in the TAA+Vit.E group (31.47±4.26 in 24 hours and 38.93±5.20 in 48 hours) compared to the TAA group (49.37±5.12 in 24 hours and 53.53±5.97 in 48 hours). The histopathological evaluation showed a decrease in liver injury (necrosis and inflammation) in both studied times. CONCLUSION These results suggest that vitamin E was able to protect the liver from lesions caused by thioacetamide.
RESUMO CONTEXTO A Insuficiência Hepática Aguda Grave (IHAG) é uma síndrome clínica potencialmente fatal, na qual ocorre necrose dos hepatócitos, perda da arquitetura hepática e deterioração de suas funções. Dentre as principais causas da IHAG está a hepatotoxicidade decorrente de agentes químicos, que lesam os hepatócitos e acarretam aumento das espécies reativas de oxigênio. A vitamina E tem alta atividade antioxidante biológica e é amplamente distribuída nos tecidos. OBJETIVO Avaliar o efeito antioxidante da Vitamina E no modelo de IHAG. MÉTODOS Foram utilizados 56 ratos, com peso médio de 300 g, divididos em oito grupos, quatro grupos avaliados em 24 horas e quatro em 48 horas após a indução: grupo controle (CO); Vitamina E (Vit.E); Tioacetamida (TAA) e Tioacetamida + Vitamina E (TAA+Vit.E). Os ratos foram submetidos a injeções de tioacetamida, na dose de 400 mg/Kg de peso i.p., no início do experimento e, posteriormente, após 8 horas. A vit E (100 mg//Kg i.p.) foi administrada 30 minutos após a segunda dose de tioacetamida. Os animais do tempo 48 horas receberam mais duas doses de vit. E (24h e 36h). Transcorridas 24 ou 48 horas após a administração da primeira dose de TAA, os animais foram pesados, anestesiados e o sangue retirado para a avaliação da integridade hepática através das enzimas Aspartatoaminotransferase (AST) e Alanina aminotransferase (ALT). O tecido hepático foi retirado para avaliação da lipoperoxidação através da técnica de TBARS, atividade das enzimas antioxidantes SOD, CAT, GPx, e GST, avaliação de NO 2 /NO 3 e avaliação histológica pela coloração de hematoxilina e eosina nos dois tempos. Os resultados foram expressos como média ± erro padrão e a análise estatística utilizada foi ANOVA, seguido de teste de Student-Newman-Keuls, considerado significativo P <0,05. RESULTADOS Após o tratamento com a vit. E, observamos uma redução nas enzimas de integridade hepática AST (U/L) (101,32±19,45 em 24h e 97,85±29,65 em 48h) relacionado ao grupo TAA (469,56±20,69 em 24h e 598,23±55,45 em 48h) e ALT (U/L) (76,59±8,56 em 24h e 68,47±6,49 em 48h) comparado ao grupo TAA (312,21±10,23 em 24h e 359,15±17,58 em 48h). Houve uma redução da LPO (nmol/mg Prot), no grupo TAA+Vit.E (0,77±0,07 em 24h e 0,95±0,08 em 48h) comparado ao grupo TAA (1,50±0,07 em 24h e 1,65±0,16 em 48h). A SOD (USOD/min/mg Prot) diminuiu no grupo TAA+Vit.E (49,48±9,47 em 24h e 62,45±18,47 em 48h) relacionado ao grupo TAA (98,46±15,48 em 24h e 154,13±21,46 em 48h), assim como a GST (nmol/min/mg Prot) no grupo TAA+Vit.E (350,57±36,93 em 24h e 453,29±13,84 em 48h) comparado ao grupo TAA (561,57±64,56 em 24h e 673,43±38,13 em 48h). Houve aumento da CAT (pmol/min/mg Prot) no grupo TAA+Vit.E (3,40±0,44 em 24h e 3,01±0,35 em 48h) em relação ao grupo TAA (1,65±0,21 em 24h e 1,86±0,42 em 48h). A GPx (nmol/min/mg Prot) aumentou em 24h no grupo TAA+Vit.E (1,01±0,16) comparado ao grupo TAA (0,41±0,04) e diminuiu em 48h (1,19±0,17) em relação ao grupo TAA (1,76±0,21). Verificou-se redução nos níveis de NO 2 /NO 3 (mmol/L) no grupo TAA+Vit.E (31,47±4,26 em 24h e 38,93±5,20 em 48h) em relação ao grupo TAA (49,37±5,12 em 24h e 53,53±5,97 em 48h). A avaliação histopatológica mostrou diminuição da lesão hepática (necrose e inflamação) em ambas os tempos estudados. CONCLUSÃO Estes resultados sugerem que a vitamina E foi capaz de proteger o fígado de lesões causadas por tioacetamida.