High susceptibility of activated lymphocytes to oxidative stress-induced cell death

The present study provides evidence that activated spleen lymphocytes from Walker 256 tumor bearing rats are more susceptible than controls to tert-butyl hydroperoxide (t-BOOH)-induced necrotic cell death in vitro. The iron chelator and antioxidant deferoxamine, the intracellular Ca2+ chelator BAPTA, the L-type Ca2+ channel antagonist nifedipine or the mitochondrial permeability transition inhibitor cyclosporin A, but not the calcineurin inhibitor FK-506, render control and activated lymphocytes equally resistant to the toxic effects of t-BOOH. Incubation of activated lymphocytes in the presence of t-BOOH resulted in a cyclosporin A-sensitive decrease in mitochondrial membrane potential. These results indicate that the higher cytosolic Ca2+ level in activated lymphocytes increases their susceptibility to oxidative stress-induced cell death in a mechanism involving the participation of mitochondrial permeability transition.

O presente estudo demonstra que linfócitos ativados de baço de ratos portadores do tumor de Walker 256 são mais susceptíveis à morte celular necrótica induzida por tert-butil hidroperóxido (t-BOOH) in vitro quando comparados aos controles. O quelante de ferro e antioxidante deferoxamina, o quelante intracelular de Ca2+ BAPTA, o antagonista de canal de Ca2+ nifedipina ou o inibidor da transição de permeabilidade mitocondrial ciclosporina-A, mas não o inibidor de calcineurina FK-506, inibiram de maneira similar a morte celular induzida por t-BOOH em linfócitos ativados e controles. Os linfócitos ativados apresentaram redução do potencial de membrana mitocondrial induzida por t-BOOH num mecanismo sensível a ciclosporina-A. Nossos resultados indicam que o aumento da concentração de Ca2+ citosólico em linfócitos ativados aumenta a susceptibilidade dos mesmos à morte celular induzida por estresse oxidativo, num mecanismo envolvendo a participação do poro de transição de permeabilidade mitocondrial.

Mitochondrial DNA damage associated with lipid peroxidation of the mitochondrial membrane induced by Fe2+-citrate

Desequilíbrio/acúmulo de ferro tem sido implicado em injúria oxidativa associada a diversas doenças degenerativas tais como, hemocromatose hereditária, b-talassemia e ataxia de Friedreich. As mitocôndrias são particularmente sensíveis a estresse oxidativo induzido por ferro - um carregamento alto de ferro em mitocôndrias isoladas pode causar uma extensiva peroxidação lipídica e a permeabilização de membrana. Nesse estudo, nós detectamos e caracterizamos danos do DNA mitocondrial em mitocôndrias isoladas de fígado de rato, expostas ao complexo Fe2+-citrato, um dos complexos de baixo peso molecular. A intensa fragmentação do DNA foi induzida após a incubação das mitocôndrias com o complexo de ferro. A detecção de finais 3' de fosfoglicolato nas quebras de fitas de DNA mitocondrial pelo ensaio 32P-postlabeling sugere um envolvimento de radicais hidroxila na fragmentação do DNA induzido por complexo Fe2+-citrato. Os níveis elevados de 8-oxo-7,8-diidro-2'-desoxiguanosina também sugerem que o estresse oxidativo induzido por Fe2+-citrato causa danos no DNA mitocondrial. Em conclusão, nossos resultados mostram que a peroxidação lipídica mediada por ferro esteve associada com severos danos do DNA mitocondrial derivados de ataque direto das espécies reativas de oxigênio.

Mitochondrial oxidative damage promoted by a synergism betweem Ca2+ and prooxidants: inner membrane permeabilization and mtDNA breakage

Oxidative damage of mitochondria induced by a synergism between Ca2+ and prooxidants is mediated by the attack of mitochondria-generated reactive oxygen species to membrane proteins, lipids and DNA. This results in mitochondrial DNA fragmentation, lipid peroxidation and oxidation of vicinal protein thiols producing high molecular weight membrane protein aggregates. The membrane protein alterations lead to a condition called mitochondrial membrane permeability transition, characterized by formation of nonspecific membrane protein pores sensitive to cyclosporin A, EGTA, dithiothreitol, Mg2+ and ADP. We propose that these alterations are related to the mechanisms by which cells are killed by a series of toxins, xenobiotics or pathological conditions such as prolonged hypoxia or ischemia/reperfusion.