Aerobic and anaerobic training sessions promote antioxidant changes in young male soccer players / Efeito sobre o estresse oxidativo promovido por sessões de treinamento aeróbico comparativamente a sessões anaeróbicas em jogadores juvenis brasileiros de futebol

OBJECTIVE: The aim of this study was to investigate the effect of aerobic vs. anaerobic intense training sessions on biomarkers of oxidative stress. METHODS: The included sample comprised 18 junior male soccer players (18-21 years) during the intermediate season. Blood samples were obtained before (baseline) and after aerobic or anaerobic training sessions and the following substances were assayed: (i) the biomarkers of cellular damage Thiobarbituric Acid-Reactive Substances and Oxidized Glutathione; (ii) the non-enzymatic antioxidants Reduced Glutathione and Total-Glutathione, (iii) the antioxidant enzymes Superoxide Dismutase, Catalase, Glutathione Reductase, Glutathione Peroxidase and Glutathione S-Transferase. RESULTS: (a) the contents of Thiobarbituric Acid-Reactive Substances and Oxidized Glutathione showed no significant differences before vs. after aerobic or anaerobic training sessions. (b) After aerobic training sessions, the activity of Superoxide Dismutase, Glutathione Reductase, and the contents of Reduced Glutathione and Total Glutathione were decreased; the activity of Glutathione S-transferase and Glutathione Peroxidase were increased while Catalase activity remained unaltered. (c) After anaerobic training sessions, Catalase activity decreased; Glutathione-Peroxidase increased; Superoxide Dismutase, Glutathione Reductase, and Reduced, Oxidized and Total Glutathione showed no significant differences. CONCLUSION: These results provide evidence of a more pronounced systemic oxidative stress after the aerobic as compared to the anaerobic training session in young soccer players.

OBJETIVO: Investigar o efeito no estresse oxidativo promovido por sessão de treinamento aeróbico comparativamente à sessão anaeróbica em jogadores de futebol juvenis. MÉTODOS: Amostras de sangue de 18 jogadores de futebol juvenis (idade entre 18-21 anos) foram utilizadas. Estas amostras foram obtidas imediatamente antes e após um conjunto de sessão de treinamentoaeróbico comparativamente ao de sessão anaeróbica e biomarcadores de dano celular como conteúdos de Substâncias Reativas a Ácido Tiobarbitúrico (TBARS) no plasma, os conteúdos de defesas antioxidantes nãoenzimáticas como a Glutationa Reduzida, Glutationa Oxidada, e Glutationa Total, bem como as atividades de enzimas antioxidantes como Superóxido Dismutase, Catalase, Glutationa Redutase, Glutationa Peroxidase e Glutationa S-Transferase foram avaliadas. RESULTADOS: Os conteúdos de TBARS e Glutationa Oxidada não apresentaram diferenças significativas na comparação entre ambas as sessões. Entretanto, após a sessão de treinamento aeróbico, as atividades da Superóxido Dismutase e Glutationa Redutase, bem como os conteúdos de Glutationa Reduzida e Glutationa Total mostraram diminuições significativas, enquanto que as atividades da Glutationa S-Transferase e Glutationa Peroxidase foram aumentadas e as da Catalase não mostraram diferenças. Por outro lado, após a sessão de treinamento anaeróbico, a atividade da Catalase reduziu-se, a da Glutationa Peroxidase foi significativamente aumentada, enquanto que as da Superóxido Dismutase e Glutationa Reductase, assim como os conteúdos de Glutationa Reduzida, Glutationa Oxidada e Glutationa Total não se alteraram significativamente. CONCLUSÃO: Os resultados evidenciam um estresse oxidativo sistêmico mais acentuado após a sessão de treinamento aeróbico comparativamente à sessão anaeróbica em jogadores de futebol juvenis.

O carvedilol potencializa o efeito antioxidante das vitaminas E e C na cardiopatia chagásica crônica / Carvedilol enhances the antioxidant effect of vitamins E and C in chronic chagas heart disease

FUNDAMENTO: A doença de Chagas continua a ser uma importante doença endêmica no país, sendo o acometimento cardíaco a sua manifestação mais grave. OBJETIVO: Verificar se o uso concomitante de carvedilol potencializará o efeito antioxidante das vitaminas E e C na atenuação do estresse oxidativo sistêmico na cardiopatia chagásica crônica. MÉTODOS: Foram estudados 42 pacientes com cardiopatia chagásica, agrupados de acordo com a classificação modificada de Los Andes, em quatro grupos: 10 pacientes no grupo IA (eletrocardiograma e ecocardiograma normais: sem envolvimento do coração), 20 pacientes do grupo IB (eletrocardiograma normal e ecocardiograma anormal: ligeiro envolvimento cardíaco), oito pacientes no grupo II (eletrocardiograma e ecocardiograma anormais, sem insuficiência cardíaca: moderado envolvimento cardíaco) e quatro pacientes no grupo III (eletrocardiograma e ecocardiograma anormais com insuficiência cardíaca: grave envolvimento cardíaco). Os marcadores de estresse oxidativo foram medidos no sangue, antes e após um período de seis meses de tratamento com carvedilol e após seis meses de terapia combinada com vitaminas E e C. Os marcadores foram: atividades da superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase, glutationa S-transferase e redutase, mieloperoxidase e adenosina deaminase, e os níveis de glutationa reduzida, de espécies reativas do ácido tiobarbitúrico, proteína carbonilada, vitamina E e óxido nítrico. RESULTADOS: Após o tratamento com carvedilol, todos os grupos apresentaram diminuições significativas dos níveis de proteína carbonilada e glutationa reduzida, enquanto os níveis de óxido nítrico e atividade da adenosina aumentaram significativamente apenas no grupo menos acometido (IA). Além disso, a maioria das enzimas antioxidantes mostrou atividades diminuídas nos grupos menos acometidos (IA e IB). Com a adição das vitaminas ao carvedilol houve diminuição dos danos em proteínas, nos níveis de glutationa e na maior parte da atividade das enzimas antioxidantes. CONCLUSÕES: A queda dos níveis de estresse oxidativo, verificada pelos marcadores testados, foi mais acentuada quando da associação do fármaco carvedilol com as vitaminas antioxidantes. Os dados sugerem que tanto o carvedilol isoladamente como sua associação com as vitaminas foram eficazes em atenuar o dano oxidativo sistêmico em pacientes com CC, especialmente aqueles menos acometidos, sugerindo a possibilidade de sinergismo entre esses compostos.

BACKGROUND: Chagas disease is still an important endemic disease in Brazil, and the cardiac involvement is its more severe manifestation. OBJECTIVE: To verify whether the concomitant use of carvedilol will enhance the antioxidant effect of vitamins E and C in reducing the systemic oxidative stress in chronic Chagas heart disease. METHODS: A total of 42 patients with Chagas heart disease were studied. They were divided into four groups according to the modified Los Andes classification: 10 patients in group IA (normal electrocardiogram and echocardiogram; no cardiac involvement); 20 patients in group IB (normal electrocardiogram and abnormal echocardiogram; mild cardiac involvement); eight patients in group II (abnormal electrocardiogram and echocardiogram; no heart failure; moderate cardiac involvement); and four patients in group III (abnormal electrocardiogram and echocardiogram with heart failure; severe cardiac involvement). Blood levels of markers of oxidative stress were determined before and after a six-month period of treatment with carvedilol, and six months after combined therapy of carvedilol with vitamins E and C. The markers analyzed were as follows: activities of superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione S-transferase and reductase, myeloperoxidade and adenosine deaminase; and the levels of reduced glutathione, thiobarbituric-acid reactive substances, protein carbonyls, vitamin E, and nitric oxide. RESULTS: After treatment with carvedilol, all groups showed significant decrease in protein carbonyls and reduced glutathione levels, whereas nitric oxide levels and adenosine activity increased significantly only in the less severely affected group (IA). In addition, the activity of most of the antioxidant enzymes was decreased in the less severely affected groups (IA and IB). By combining the vitamins with carvedilol, a reduction in protein damage, in glutathione levels, and in the activity of most of the antioxidant enzymes were observed. CONCLUSIONS: The decrease in oxidative stress levels observed by means of the markers tested was more significant when carvedilol was used in combination with the antioxidant vitamins. The findings suggest that both carvedilol alone and in combination with the vitamins were effective in attenuating the systemic oxidative stress in patients with Chagas heart disease, especially those less severely affected, thus suggesting the possibility of synergism between these compounds.

Carvedilol atenua o estresse oxidativo na cardiopatia chagásica crônica / Carvedilol attenuates oxidative stress in chronic chagasic cardiomyopathy / Carvedilol atenúa el estrés oxidativo en la cardiopatía chagásica crónica

FUNDAMENTO: Há cada vez mais evidências sugerindo que doença de Chagas envolve dano oxidativo e contribui para a progressão da doença cardíaca. OBJETIVO: Avaliar o efeito do carvedilol sobre marcadores de estresse oxidativo na doença de Chagas crônica. MÉTODOS: A população de estudo incluiu 42 pacientes com cardiopatia chagásica e os biomarcadores de estresse oxidativo foram medidos antes e após um período de seis meses de tratamento com carvedilol (37,5 mg/dia). Os pacientes foram considerados de acordo com a classificação de Los Andes, e a atividade da superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase, S-transferase e redutase, mieloperoxidase e adenosina deaminase; e os níveis de glutationa reduzida, de espécies reativas do ácido tiobarbitúrico, proteína carbonil, vitamina E e óxido nítrico foram medidos no sangue. RESULTADOS: Após o tratamento com carvedilol, todos os grupos apresentaram reduções significativas nos níveis de proteína carbonil e glutationa reduzida, enquanto os níveis de óxido nítrico e atividade da adenosina aumentaram significativamente somente no grupo IA. Além disso, a maioria das enzimas antioxidantes apresentou diminuição de suas atividades, nos grupos IA e IB. CONCLUSÃO: Os dados sugerem que o tratamento com carvedilol foi eficaz na atenuação do dano oxidativo, um efeito que pode ser particularmente importante em doença de Chagas crônica com cardiopatia.

BACKGROUND: There is increasing evidence suggesting that Chagas disease involves oxidative damage and contributes to heart disease progression. OBJECTIVE: To evaluate the effect of carvedilol on oxidative stress markers in chronic Chagas disease. METHODS: The study population included 42 patients with Chagas cardiomyopathy and oxidative stress biomarkers were measured before and after a period of six months of treatment with carvedilol (37.5 mg/day). Patients were considered according to the Los Andes classification and the activity of superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, S-transferase and reductase, myeloperoxidase and adenosine deaminase; levels of reduced glutathione, thiobarbituric acid reactive species, carbonyl protein, vitamin E and nitric oxide were measured in blood. RESULTS: After treatment with carvedilol, all groups showed significant reductions in levels of carbonyl protein and reduced glutathione, whereas the levels of nitric oxide and adenosine activity increased significantly only in group IA. Moreover, most of the antioxidant enzymes showed decrease in activity in groups IA and IB. CONCLUSION: The data suggest that treatment with carvedilol was effective in attenuating oxidative damage, an effect that may be particularly important in patients with chronic Chagas' disease cardiomyopathy.

FUNDAMENTO: Hay cada vez más evidencias sugiriendo que la enfermedad de Chagas envuelve daño oxidativo y contribuye a la progresión de la enfermedad cardíaca. OBJETIVO: Evaluar el efecto del carvedilol sobre marcadores de estrés oxidativo en la enfermedad de Chagas crónica. MÉTODOS: La población de estudio incluyó 42 pacientes con cardiopatía chagásica y los biomarcadores de estrés oxidativo fueron medidos antes y después de un período de seis meses de tratamiento con carvedilol (37,5 mg/día). Los pacientes fueron considerados de acuerdo con la clasificación de Los Andes, y la actividad de la superóxido dismutasa, catalasa, glutatión peroxidasa, S-transferasa y reductasa, mieloperoxidasa y adenosina deaminasa; y los niveles de glutatión reducida, de especies reactivas del ácido tiobarbitúrico, proteína carbonil, vitamina E y óxido nítrico fueron medidos en la sangre. RESULTADOS: Después del tratamiento con carvedilol, todos los grupos presentaron reducciones significativas en los niveles de proteína carbonil y glutatión reducida, mientras que los niveles de óxido nítrico y actividad de la adenosina aumentaron significativamente solamente en el grupo IA. Además de eso, la mayoría de las enzimas antioxidantes presentó disminución de sus actividades, en los grupos IA e IB. CONCLUSIONES: Los datos sugieren que el tratamiento con carvedilol fue eficaz en la atenuación del daño oxidativo, un efecto que puede ser particularmente importante en enfermedad de Chagas crónica con cardiopatía.

Efeito da ventilação com diferentes frações inspiradas de oxigênio e do alopurinol na isquemia-reperfusão pulmonar em ratos / Effects of ventilation with different inspired oxygen concentrations and of allopurinol on lung ischaemia-reperfusion injury in rats

OBJETIVO: Avaliar o efeito da ventilação associada a frações inspiradas de oxigênio a 0,21 e 1,00 e do alopurinol (antioxidante) na isquemia-reperfusão pulmonar. MÉTODO: Foram utilizados 60 ratos Wistar, distribuídos aleatoriamente em seis grupos. O grupo 1 foi o controle; no grupo 2 os animais foram ventilados durante a isquemia-reperfusão pulmonar com FiO2 de 0,21; e no grupo 3, com FiO2 de 1,00. Os três grupos restantes 1A, 2A e 3A foram medicados com 100 mg/kg de alopurinol no pré-operatório e submetidos a procedimentos semelhantes aos grupos 1, 2 e 3, respectivamente. O modelo utilizado foi de isquemia-reperfusão normotérmica, in situ. O tempo de isquemia foi de 30 minutos, e o de reperfusão, de 10 minutos. Como parâmetros de avaliação foram utilizados a pressão arterial média sistêmica (PAM), a relação da pressão parcial de oxigênio/fração inspirada de oxigênio (PaO2/FiO2), a dosagem das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) no tecido pulmonar e a relação entre peso pulmonar úmido e peso pulmonar seco. RESULTADOS: Em relação à PAM, ocorreu diminuição significante (p<0,05) entre os grupos 3 x 1, 2 x 2A e 3 x 3A. Na PaO2/FiO2 ocorreu diminuição significante (p<0,05) entre os grupos 3 x 2 e 3 x 3A. Nas TBARS ocorreu diminuição significante (p<0,05) entre os grupos 3 x 3A. Na relação peso pulmonar úmido/seco ocorreu aumento significante (p<0,05) entre os grupos 3 x 2, 2 x 2A e 3 x 3A. CONCLUSÕES: A ventilação com oxigênio a 21 por cento, quando comparada à ventilação com oxigênio a 100 por cento, apresentou diminuição menos acentuada da PAM, melhor relação entre PaO2/FiO2, e menor edema pulmonar. O uso de alopurinol no pré-operatório mostrou uma diminuição menos acentuada da PAM, melhor relação entre PaO2/FiO2, menor produção de TBARS e menor edema pulmonar, quando comparado aos resultados dos grupos que não o utilizaram.

BACKGROUND: To evaluate the effects on lung ischaemia-reperfusion injury of ventilation with inspired oxygen concentrations of 0.21 and 1.00, and of allopurinol (an antioxidant). METHODS: Sixty Wistar rats were randomly allocated to six groups. Group I was the control group, while Groups II and III comprised the animals ventilated during ischaemia-reperfusion with 0.21 and 1.00 FiO2, respectively. The three remaining groups IA, IIA and IIIA were pre-treated with 100 mg/kg allopurinol and submitted to similar procedures as groups I, II and III respectively. The model used was normothermic ischaemia-reperfusion in situ. The duration of ischaemia was 30 minutes and that of reperfusion 10 minutes. Outcome measures included mean systemic arterial pressure (MAP), the partial pressure of oxygen/inspired fraction of oxygen (PaO2/FiO2) ratio, the level of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in the lung tissue and the lung wet/dry weight ratio. RESULTS: There was a significant (p<0.05) decrease in the MAP among groups III x I, II x IIA and III x IIIA. With regard to the PaO2/FiO2 there was a significant (p<0.05) decrease between groups III x II and III x IIIA. The TBARS level showed a significant (p<0.05) reduction in group III compared to group IIIA. Meanwhile, there was a significant (p<0.05) increase in the lung wet/dry weight ratio comparing groups III x II, II x IIA and III x IIIA. CONCLUSION: Ventilation with 21 percent oxygen (FiO2=0.21), when compared to ventilation with 100 percent oxygen (FiO2 =1.0), resulted in a smaller decrease in MAP, an improved PaO2/FiO2 ratio and less pulmonary oedema. Compared to non-treated groups, the pre-treatement with allopurinol lead to a lower MAP decrease, an improved PaO2/FiO2 ratio, lower TBARS production and less pulmonary oedema.

Estudo da fração inspirada de oxigênio na isquemia-reperfusão pulmonar em ratos / Study of ventilation with different inspired oxygen concentration on lung ischaemia-reperfusion injury in rats

OBJETIVO: Estudar o efeito das frações inspiradas de oxigênio (FiO2) a 0,21, 0,40 e 1,00 na isquemia-reperfusão pulmonar. MÉTODOS: Foram utilizados 40 ratos Wistar, distribuídos aleatoriamente em quatro grupos. O grupo I foi o controle e, nos grupos II, III e IV, os animais foram ventilados durante a isquemia-reperfusão com FiO2 a 0,21, 0,40 e 1,00 respectivamente. O modelo utilizado foi de isquemia-reperfusão normotérmica, in situ. O tempo de isquemia foi de 30 minutos e o de reperfusão, de 10 minutos. Como parâmetros de avaliação, utilizou-se a pressão arterial média sistêmica (PAM), a relação entre a pressão parcial de oxigênio e a fração inspirada de oxigênio (PO2/FiO2), a dosagem da glutationa reduzida (GSH) e das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) no tecido pulmonar e a relação entre o peso pulmonar úmido e o peso pulmonar seco. RESULTADOS: Os resultados mostraram que a ventilação com FiO2 a 0,21, quando comparada à ventilação com FiO2 a 0,40 e 1,00, durante o período de isquemia-reperfusão, apresentou menor diminuição da PAM, melhor relação PO2/FiO2, maior valor na medida da GSH, menor produção das TBARS e menor formação de edema pulmonar. CONCLUSAO: A ventilação com baixa FiO2 (0,21) mostrou melhores resultados quando comparada àquelas realizadas com FiO2 mais elevadas (0,40 e 1,00) na isquemia-reperfusão pulmonar.

Comparative aspects on antioxidant defenses in vertebrates

A brief historical review is presented concerning comparative studies carried out in the last years on vertebrate antioxidant defenses. In the first part of the article, "Protein-SH: Sugestive remarks", the role of protein thiols is discussed, specially focusing on the function of SH-rich hemoglobins in vertebrates. A functional relationship between animals possessing SH-rich hemoglobins and the ecophysiological characteristics they exbibit related to diving, to high oxygen consumption, and/or to physiological hypoxia during exercise is suggested. The production of reactive oxygen species during hypoxia/reperfusion, or hypoxia alone, and SH activation, are in agreement with the argument that at least part of the thiol groups of SH-rich hemoglobins can act as antioxidant. In the second part of the article, "Comments on antioxidant defenses in fishes and bats", a synthesis of the experiments performed in the last three years is presented. Results were obtained mainly according to new insights emerged from comparative studies conducted in diverse phylogenetic groups of vertebrates. In a first step a correlation between activity level of some marine fish species and atioxidant defenses (AD) was observed; then the AD status was studied in different phylogenetic fish groups. Further experiments were done in a single marine fish species, aiming to demonstrate a relationship between AD and fish ontogeny, and also between fish AD and seasonal changes. It was also demonstrated that fish can get rid of hydrogen peroxide by a single diffusion through the gills. Microchiropteran bats were also analyzed because they experience drastic changes in oxygen consumption due to the torpor nechanism, and also because they are characterized by an unusually high longevity.