Niveles glutatión reducido y estado redox celular en pacientes pediátricos con inmunodeficiencias / Reduced glutathione levels and cellular redox status in pediatric patients with immunodeficiencies

Introducción: Las alteraciones en el estado redox celular se han descrito como factores causales en diversas enfermedades. La depleción del glutatión reducido se ha asociado fundamentalmente a enfermedades neurodegenerativas, pulmonares, hepáticas, cardiovasculares e inmunológicas. Objetivo: Determinar las concentraciones de glutatión reducido y el estado redox celular en pacientes pediátricos con inmunodeficiencias. Métodos: Se estudiaron 21 pacientes con inmunodeficiencias procedentes de la consulta de Inmunogenética, en edades comprendidas entre 1 y 8 años, de ambos sexos, y 8 niños en el mismo rango de edad de los pacientes, como grupo control, con estudios de inmunidad humoral y celular normales. Los pacientes con diagnóstico de inmunodeficiencia se dividieron para su estudio en 2 grupos según el componente afectado de la respuesta inmune: humoral y celular. Fueron determinadas las concentraciones intraeritrocitarias de glutatión reducido y oxidado, mediante un método de HPLC-UV. Para evaluar el estado redox celular se calculó la relación entre las formas reducidas y oxidadas del glutatión (GSH/GSSG). Resultados: Las concentraciones de glutatión reducido y el estado redox celular se encontraron disminuidos en ambos grupos de pacientes en relación con los niños sin inmunodeficiencia (p=0,031 y p=0,03; respectivamente). El glutatión oxidado no mostró diferencias entre los grupos. Conclusiones: En los pacientes con inmunodeficiencia se evidenció la afectación del estado redox celular como consecuencia de la disminución del glutatión reducido. Este primer acercamiento ofreció las potencialidades del empleo de estos biomarcadores en la evaluación integral de pacientes con inmunodeficiencia(AU)

Introduction: Alterations in the cellular redox state have been described as causal factors in various diseases. Reduced glutathione depletion has been fundamentally associated with neurodegenerative, pulmonary, liver, cardiovascular and immunological diseases. Objective: To determine the concentrations of reduced glutathione and the cellular redox status in pediatric patients with immunodeficiencies. Methods: We studied 21 patients with immunodeficiencies from the immunogenetic service, aged between 1 and 8 years and as a control group, 8 children in the same age range as the patients, with normal humoral and cellular immunity studies. Patients diagnosed with immunodeficiency were divided into two groups according to the affected component of the immune response: humoral and cellular. The intraerythrocyte concentrations of oxidized and reduced glutathione were determined by means of an HPLC-UV method. To evaluate the cellular redox state, the relationship between the reduced and oxidized forms of glutathione (GSH/GSSG) was calculated. Results: Reduced glutathione concentrations and cellular redox status were found to be decreased in both groups of patients in relation to children without immunodeficiency (p=0,031 and p=0,03; respectively). Oxidized glutathione showed no difference between the groups. Conclusions: In patients with immunodeficiency, the cellular redox state is affected as a consequence of the decrease in reduced glutathione. This first approach offers the potential for the use of these biomarkers in the comprehensive evaluation of patients with immunodeficiency(AU)

Un modelo predictivo de preeclampsia a partir de datos clínicos y bioquímicos / A Predictive Model of Preeclampsia from Clinical and Biochemical Data

RESUMEN Introducción: La preeclampsia es uno de los síndromes en mujeres embarazadas que afecta al menos 3 - 8 por ciento de todos los embarazos. Objetivo: Desarrollar un modelo predictivo de preeclampsia a partir del estado redox en embarazadas, que clasifique a las mujeres pertenecientes a los grupos de gestantes preeclámpticas y gestantes sanas. Métodos: Se realizó un estudio analítico transversal. Los parámetros bioquímicos y clínicos se evaluaron utilizando el análisis de componentes principales para identificar las variables más influyentes en la aparición de preeclampsia. Los seleccionados como las variables más importantes fueron evaluados por el análisis discriminante lineal de Fisher. Resultados: El análisis de componentes principales determinó la varianza del set de datos, mostrando la relación con los procesos de peroxidación lipídica, metabolismo de proteínas, daño a tejidos y microangiopático, considerados factores en la fisiopatología de la preeclampsia. Las variables más influyentes fueron usadas para modelar una función discriminante capaz de clasificar gestantes sanas y preeclámpticas. El valor de Lambda de Wilks y el alto autovalor asociado a la función discriminante muestran el poder discriminante del modelo. La ecuación obtenida fue validada con el método Leave one out y reveló un excelente poder clasificatorio del mismo. Conclusiones: El modelo predictivo puede ser considerado como apropiado para clasificar los casos de preeclampsia, y muestran a los biomarcadores como buenos candidatos para la clasificación y como potenciales indicadores predictivos de preeclampsia(AU)

ABSTRACT Introduction: Preeclampsia is one of the syndromes in pregnant women that affects at least 3 - 8 percent of all pregnancies. Objective: To develop a predictive model of preeclampsia from the redox state in pregnant women, which allows to classify them in groups of preeclamptic pregnant women and healthy pregnant women. Methods: A cross-sectional analytical study was performed. Biochemical and clinical parameters were evaluated using principal component analysis to identify the most influential variables in the occurrence of preeclampsia. Those selected as the most important variables were evaluated by Fisher's linear discriminant analysis. Results: The main component analysis determined the variance of the data set, showing the relationship with lipid peroxidation processes, protein metabolism, tissue damage and microangiopathy, considered factors in the pathophysiology of preeclampsia. The most influential variables were used to model a discriminant function capable of classifying healthy and preeclamptic pregnant women. Wilks Lambda value and the high eigenvalue associated with the discriminant function show the discriminant power of the model. The equation obtained was validated with the Leave one out method and revealed excellent classifying power. Conclusions: The predictive model can be considered as appropriate to classify pre-eclampsia cases, and to show biomarkers as good candidates for classification and as potential predictive indicators of pre-eclampsia(AU)

El análisis multivariado a partir del estado redox asociado a la preeclampsia / Multivariate Analysis from the Redox State Associated with Preeclampsia

Introducción: la preeclampsia es una enfermedad gestacional de origen placentario, de alta prevalencia, morbilidad y mortalidad materna y fetal. Numerosos estudios demuestran que el estrés oxidativo juega un rol significativo dentro de su fisiopatología activado por diferentes mecanismos implicados. Objetivo: identificar algunos predictores bioquímicos que pudieran resultar de interés para el diagnóstico precoz de esta entidad. Métodos: a partir de un estudio analí­tico transversal se analizaron las concentraciones de algunos parámetros bioquímicos y relacionados con el estado redox en un grupo de gestantes sanas y preeclámpsicas. Resultados: el procesamiento de los datos mostró una diferencia significativa (p< 0,05) en ambos grupos en cuanto a las concentraciones de proteínas totales, ácido úrico, lactato deshidrogenasa y triglicéridos, así como el malonilaldehido como indicador de daño oxidativo a lípidos (p< 0,000). Un análisis de componentes principales reflejó la relación estrecha entre los parámetros asociados al proceso de peroxidación lipídica, metabolismo de las proteínas y daño tisular y microangiopático. Esto aporta una valiosa información en relación con las fuentes de diferenciación entre los grupos. Se pudo concluir que existen modificaciones bioquímicas relacionadas con la presencia de esta entidad en nuestro medio, donde el estrés oxidativo juega un rol importante. El empleo de métodos multivariados en este tipo de estudio refuerza la contribución de cada variable, por lo que podría utilizarse como una herramienta durante el control y tratamiento precoz de ella(AU)

Introduction: Preeclampsia is a gestational disease of placental origin, with high prevalence, maternal and fetal morbidity and mortality. Numerous studies show that oxidative stress plays a significant role within its pathophysiology activated by different mechanisms involved. The search for a tool that contributes to its control and treatment in our setting is required. Objective: Identify some biochemical predictors that could be of interest for the early diagnosis of this entity. Methods: The concentrations of some biochemical parameters and related to the redox state were analyzed from a cross-sectional analytical study in a group of healthy and pre-eclectic pregnant women. Results: the processing of the data showed a significant difference (p< 0.05) in both groups on the concentrations of total proteins, uric acid, lactate dehydrogenase and triglycerides, as well as malonyl aldehyde as an indicator of oxidative damage to lipids (p< 0.000). An analysis of the principal components reflected the close relationship between the parameters associated with the lipid peroxidation process, protein metabolism and tissue and microangiopathic damage. This provides valuable information in relation to the sources of differentiation between the groups. It was concluded that there are biochemical modifications related to the presence of this entity in our setting, where oxidative stress plays an important role. The use of multivariate methods in this type of study reinforces the contribution of each variable, so it could be used as a tool during its control and early treatment(AU)

Estado redox materno en el tercer trimestre de la gestación y su relación con el flujo útero-placentario / Maternal redox state in the third trimester of pregnancy and its relationship with uteroplacental flow

Introducción: durante la gestación el óxido nítrico liberado por las células endoteliales de las arterias uterinas y la vasculatura umbilical promueve la vasodilatación y facilitan el flujo sanguíneo al feto. Los factores prooxidantes pueden, por el contrario, causar disfunción endotelial y comprometer el flujo útero-placentario. Objetivo: determinar la relación entre el estado redox materno en el tercer trimestre de la gestación y el flujo útero-placentario. Métodos: se realizó un estudio observacional analítico, que incluyó a 65 gestantes de las áreas de salud del municipio Bayamo, en el período comprendido desde diciembre de 2011 hasta abril de 2012. Se midió el índice de pulsatilidad promedio de las arterias uterinas y de la arteria umbilical por flujometría doppler, así como, biomarcadores del estado redox en sangre materna: se midió el Potencial Reductor Férrico del suero, la concentración sérica del malondialdehído más el 4-hidroxinonenal, de la vitamina C, la albúmina, el ácido úrico y la de glutatión reducido eritrocitario. Resultados: la mayoría de los índices de pulsatilidad promedio de las arterias uterinas y el de la umbilical se encontraron entre el percentil 95 y 50 para la edad gestacional. Los valores del malondialdehído más el 4-hidroxinonenal como indicadores de daño oxidativo fueron bajos, mientras que se detectaron altos valores de la vitamina C, del glutatión reducido y de la actividad de la enzima superóxido dismutasa. Las concentraciones de la vitamina C se asociaron de manera directa y significativa con el índice de pulsatilidad promedio de las arterias uterinas. Conclusiones: se concluye que el comportamiento de los biomarcadores del estado redox se corresponde con un adecuado estado antioxidante y con el estado del flujo útero-placentario, no obstante, a que solo las concentraciones de la vitamina C se asociaron con este.

Introduction: during gestational stage, nitric oxide released by placenta endothelial cells, uterine arteries, and umbilical vasculature promote vasodilatation and facilitate blood flow to the fetus. Pro-oxidant factors may, however, cause endothelial dysfunction and compromise the uterus-placentary flow. Objective: to determine the relationship between maternal redox status in the 3rd. trimester of pregnancy and uterus-placental flow. Methods: a prospective observational study was performed; it included 65 pregnant women from Bayamo municipality from December 2011 to April 2012. The average pulsatility index of the uterine arteries and umbilical artery using Doppler flowmetry, as well as redox status biomarkers in maternal blood were measured: Ferric reducing potencial, Serum malondialdehyde plus 4-hydroxynonenal, vitamin C, albumin, uric acid, and erythrocyte reduced glutathione concentration were measured. Total extracellular superoxide dismutase and catalase activity were also measured. Results: most of the average pulsatility index of the uterine and cord arteries was found between the 95 and 50 percentile for gestational age. Malondialdehyde values plus 4-hydroxynonenal were low, whereas high values were detected from vitamin C, reduced glutathione and the superoxide dismutase enzyme activity. Vitamin C concentrations were directly and significantly associated with mean pulsatility index of the uterine arteries. Conclusions: the behavior of redox status biomarkers corresponds to an adequate antioxidant status and the state of, however, only the concentrations of vitamin C were associated with uterus-placental flow.

Diferencias del estado redox entre espermatozoides y plasma seminal en adultos jóvenes / Difference of redux status between spermatozoa and seminal plasma in young adults

Introducción: Las especies reactivas del oxígeno y el estrés oxidativo desempeñan un papel fundamental en la infertilidad masculina. Sin embargo, estas especies oxidantes también han sido asociadas con los procesos de capacitación de los gametos masculinos cuando son generadas a bajos niveles y de manera controlada. Actualmente los biomarcadores redox son introducidos en el diagnóstico clínico de la infertilidad masculina en el mundo, como una herramienta complementaria a los parámetros del espermiograma. Sin embargo, en Cuba, esta metodología aún no se encuentra extendida a los servicios de salud. Objetivo: El objetivo del presente trabajo fue caracterizar el estado redox de espermatozoides y el líquido seminal de sujetos aparentemente sanos, a través de la determinación de una serie de biomarcadores de estrés oxidativo. Los niveles de malonildialdehído, la actividad de las enzimas antioxidantes superóxido dismutasa y catalasa, así como los niveles de glutatión reducido, el potencial de peroxidación y la capacidad reductora fueron determinados mediante técnicas espectrofotométricas. Métodos: Se analizaron 40 muestras de semen de sujetos aparentemente sanos, las cuales fueron obtenidas mediante masturbación sin el empleo de lubricantes y con al menos tres días de abstinencia eyaculatoria. En el estudio se incluyeron sujetos de 20 a 35 años, aparentemente sanos según exámenes de laboratorio clínico y con paternidad probada. Resultados: Los resultados demostraron que existen diferencias significativas (p< 0,05) entre los marcadores evaluados en el líquido seminal con respecto al espermatozoide, lo cual sugiere la existencia de un estado redox diferenciado entre ambos compartimentos. Conclusiones: Estos hallazgos demuestran la necesidad de evaluar el nivel de estrés oxidativo tanto en las células sexuales como en el fluido que las contiene. Ello contribuirá, sin lugar a dudas, a un diagnóstico más eficaz e integral de la capacidad fértil del hombre

Background: Reactive oxygen species and oxidative stress play a fundamental role in male infertility. However, these oxidizing species have also been associated with the process of capability of male gametes when they are generated at low levels and in a controlled manner. Currently, redox biomarkers are introduced in the clinical diagnosis of male infertility in the world as a complementary tool to the spermiogram parameters. However, in Cuba, this methodology is not yet extended to health services. Objective: The objective of this study was to characterize the redox status of spermatozoa and seminal fluid of apparently healthy subjects through the identification of a number of biomarkers of oxidative stress. Methods: 40 samples of semen of apparently healthy subjects were analyzed, which were obtained by masturbation without the use of lubricants and with at least 3 days of ejaculatory abstinence. The study included subjects from 20 to 35 years of age, who were apparently healthy according to both laboratory tests and paternity test results. Results: The results showed that there are significant differences (p<0, 05) between the markers evaluated in the seminal fluid and the spermatozoon which suggests the existence of a differentiated redux status between the two compartments. Conclusions: These findings demonstrate the need to evaluate the level of oxidative stress in both sexual cells and the fluid that contains them. It will contribute, with no doubt, to a more effective and comprehensive diagnosis of man's fertility

Balance entre las especies reactivas y los sistemas antiooxidantes en la gestación normal / Balance between reactive species and antioxidant systems in a normal pregnancy

La gestación es un estado caracterizado por un incremento, estrictamente regulado, de los procesos oxidativos en la madre y en el producto de la concepción, determinado por un aumento en el consumo de dioxígeno, y por la utilización de algunas especies reactivas en varios procesos celulares importantes para el desarrollo materno-fetal. El desbalance a corto y/o largo plazo del equilibrio antioxidantes/prooxidantes a favor de estos últimos provoca estrés oxidativo y daño a biomoléculas, pérdida de sus funciones y muerte celular, lo que pudiera afectar la evolución normal de la gestación. Por este motivo resulta importante conocer cómo se regula el estado redox en este período. En la presente revisión se muestran algunos de los principales estudios y se discuten resultados que evidencian el papel de las especies reactivas y los sistemas antioxidantes en la gestación normal.

Pregnancy is a state characterizing by an increase, strictly regulated of oxidative processes in mother and in fetus, determined by an increase of dioxygen consumption, and by use of some reactive species in some cellular processes significant for mother-fetus development. Short- and long-term lack of anti-oxidant/pro-oxidant balance, favouring these later, provoke oxidative stress and damage to bio-molecules, loss of functions and apoptosis, affecting the normal course of pregnancy. Thus, it is important to know regulation of redox state in this period. In present review are showed some of main studies and results discussed evidencing role of Reactive Species and Anti-oxidant systems in normal pregnancy.