Effect of fish oil on oxidative stress markers in patients with probable Alzheimer´s disease

High intake of omega-3 fatty acids has been associated with synaptic plasticity, neurogenesis and memory in several experimental models. To assess the efficacy of fish oil supplementation on oxidative stress markers in patients diagnosed with probable Alzheimer´s disease (AD) we conducted a double blind, randomized, placebo controlled clinical trial. AD patients who met the inclusive criteria were given fish oil (containing 0.45 g eicosapentaenoic acid and 1 g docosahexaenoic acid) or placebo daily for 12 months. Oxidative stress markers [lipoperoxides, nitric oxide catabolites levels, oxidized/reduced glutathione ratio, and membrane fluidity] and fatty acid profile in erythrocytes were assessed at enrollment, and 6 and 12 months after the start of the testing period. At the end of the trial, in patients who received fish oil, we detected a decrease in the omega 6/omega 3 ratio in erythrocyte membrane phospholipids. This change was parallel with decreases in plasma levels of lipoperoxides and nitric oxide catabolites. Conversely, the ratio of reduced to oxidized glutathione was significantly increased. In addition, membrane fluidity was increased significantly in plasma membrane samples. In conclusion fish oil administration has a beneficial effect in decreasing the levels of oxidative stress markers and improving the membrane fluidity in plasma(AU)

El alto consumo de ácidos grasos omega-3 se asocia con la plasticidad sináptica, neurogénesis y memoria en varios modelos experimentales. Para evaluar la eficacia de la suplementación con aceite de pescado en los marcadores de estrés oxidativo en pacientes con diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer (EA) probable realizamos un ensayo clínico doble ciego, aleatorizado, controlado con placebo. A los pacientes con la EA que cumplían los criterios de inclusión se les administró aceite de pescado (que contenía 0,45 g de ácido eicosapentaenoico y 1 g de ácido docosahexaenoico) o placebo diariamente durante 12 meses. Los marcadores de estrés oxidativo plasmático [niveles de lipoperóxidos y catabolitos del óxido nítrico, cociente de glutatión reducido a glutatiónoxidado) y fluidez de la membrana] y el perfil de ácidos grasos en los eritrocitos se evaluaron al inicio, 6 meses y alos 12 meses. Al final del ensayo, en pacientes que recibieron aceite de pescado detectamos una disminución en el cociente de ácidos grasos omega 6/omega 3 en los fosfolípidos de la membrana eritrocitaria. Este cambio ocurrió en paralelo a la disminución de los niveles plasmáticos de lipoperóxidos y catabolitos del óxido nítrico. Por el contrario, el cociente de glutatión reducido a glutatión oxidado se incrementó significativamente. Además, la fluidez de la membrana aumentó significativamente en las muestras analizadas. En conclusión, la administración de aceite de pescado tiene un efecto beneficioso al disminuir los niveles de marcadores de estrés oxidativo plasmático y mejorar la fluidez de la membrana plasmática(AU)

Caracterização da superexpressão do fator sigma ECF σx em Pseudomonas aeruginosa PA14 / Characterization ofthe ECF sigma fator σx overexpression in Pseudomonas aeruginosa PA14

Pseudomonas aeruginosa é uma proteobactéria do grupo gama muito versátil, capaz de colonizar ambientes variados e infectar hospedeiros filogeneticamente distintos, incluindo humanos imunocomprometidos. Os fatores sigma de função extracitoplasmática (ECF) são membros de sistemas de sinalização de superfície celular (CSS), abundantes em P. aeruginosa. Vinte genes codificando fatores sigma ECF estão presentes nos genomas sequenciados de P. aeruginosa, a maioria fazendo parte de sistemas TonB relacionados à captação de ferro. Neste trabalho, seis fatores sigma pobremente caracterizados foram superexpressos na linhagem PA14 a partir de um promotor induzível por arabinose para investigar seu papel na expressão dos sistemas de dois componentes PvrSR e RcsCB, que atuam na regulação da fímbria CupD, além de sua influência no crescimento de culturas de P. aeruginosa. Não foi observado efeito positivo de nenhum dos fatores sigma testados na expressão dos sistemas de dois componentes e a superexpressão de cinco deles tampouco levou a qualquer alteração no crescimento, porém a produção de piocianina foi alterada na superexpressão de PA14_55550 e a superexpressão de PA14_26600 e PA14_46810 levou a um discreto aumento no início da formação de biofilme em PA14. Por outro lado, culturas superexpressando σx (ALB04) apresentaram um perfil alterado de lipopolissacarídeo e uma curva de crescimento bifásica, alcançando precocemente uma fase estacionária seguida de uma recuperação do crescimento até uma segunda fase estacionária. Durante a primeira fase estacionária, a maior parte das células aumenta de tamanho e morre, mas as células remanescentes retornam à morfologia selvagem e seguem para a segunda fase de crescimento exponencial. Isso não acontece devido a mutações compensatórias, uma vez que células coletadas de pontos tardios da curva e diluídas em meio novo repetem este comportamento. Apesar de trabalhos com a linhagem PAO1 associarem σx à transcrição de oprF, que codifica a principal porina não específica de Pseudomonas, nas condições dos nossos ensaios em PA14 a expressão dessa porina não foi induzida pela superexpressão de σx. Assim, os efeitos observados nessa superexpressão também não podem ser atribuídos a OprF. A transcrição de oprF em PA14 mostrou-se majoritariamente dependente da região promotora a que se atribui a ligação de σ70, ao contrário dos relatos na literatura da dependência da região de ligação a σx. Análises proteômicas foram realizadas para investigar os elementos envolvidos nesses efeitos de superexpressão de σx, o que revelou a indução de diversas enzimas envolvidas na via de biossíntese de ácidos graxos. As células superexpressando σx apresentam uma maior proporção de ácidos hexadecanoico (C16) e hexadecenoico (C16:1) e dados de anisotropia mostram uma maior fluidez da(s) membrana(s). Este trabalho é o primeiro relato de um fator sigma ECF envolvido em biossíntese de lipídeos em P. aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa is a very versatile gammaproteobacteria, able to colonize different environments and to infect phylogenetically distinct hosts, including immunocompromised humans. The extracytoplasmic function sigma factors (ECFs) are members of cell signaling systems (CSS), abundant in P. aeruginosa. Twenty genes coding for ECF sigma factors are present in the sequenced genomes of P. aeruginosa, most of them being part of TonB systems related to iron uptake. In this work, six poorly characterized sigma factors were overexpressed in strain PA14 from an arabinose inducible promoter to investigate their role in the expression of the two-component systems PvrSR and RcsCB, which regulates CupD fimbria, and their influence in P. aeruginosa cultures growth. None of the tested sigma factors led to two-component systems upregulation and overexpression of five of them caused no change in the growth profile, but pyocyanin production was altered in PA14_55550 overexpression and PA14_26600 and PA14_46810 overexpression led to a slight increase in biofilm initiation in PA14. By the other side, cultures overexpressing σx (ALB04) presented an altered lipopolysaccharide profile and a biphasic growth curve, reaching an early stationary phase followed by a growth resuming untill a second stationary phase. During the early stationary phase, most cells swells and dies, but the remaining cells return to wild type morphology and proceed to the second exponential phase of growth. This is not due to compensatory mutations, since cells collected from late points of the curve and diluted in fresh medium repeat this behavior. Although studies with strain PAO1 associate σx with transcription of oprF, encoding the major nonspecific porin of Pseudomonas, under our experiments conditions with PA14, this porin expression is not induced by σx overexpression. Thus, the effects observed in this overexpression cannot be attributed to OprF. Transcription of oprF in PA14 proved to be mainly controlled by the σ70-dependent promoter region instead of the σx-dependent promoter region reported in the literature. Proteomic analyses were performed to investigate the elements involved in these effects of σx overexpression, which revealed the induction of several enzymes involved in fatty acids biosynthesis. Cells overexpressing σx exhibit a greater proportion of hexadecanoic (C16) and hexadecenoic (C16: 1) acids and anisotropy data show higher fluidity of the membrane (s). This work is the first report of an ECF sigma factor involved in lipid biosynthesis in P. aeruginosa

Fosfolipase A2, fluidez de membrana e proteína precursora do amilóide em plaquetas na doença de Alzheimer e comprometimento cognitivo leve / mPhospholipase A2, membrane fluidity and ayloid precursor protein in platelets in Alzheimer's disease and mild cognitive impairment

A Doença de Alzheimer (DA) é uma desordem neurodegenerativa progressiva que causa comprometimento cognitivo em idosos. O diagnóstico clínico da DA é complexo. Existe uma grande necessidade de técnicas capazes de detectar a doença nos estágios iniciais, tanto para auxiliar o diagnóstico quanto para monitorar a efetividade dos tratamentos disponíveis. As alterações bioquímicas da DA são resultado de processos celulares como o metabolismo da proteína precursora do amilóide (APP), fosforilação da tau, stress oxidativo, inflamação e desregulação lipídica. Até o momento não existem marcadores bioquímicos para auxiliar o diagnóstico da DA. Este trabalho avaliou três possíveis candidatos a marcadores bioquímicos para a DA. Foram investigados a razão da APP (rAPP) de 130/110 kDa, fluidez de membrana e atividade da fosfolipase A2 em plaquetas de pacientes com DA e Comprometimento Cognitivo Leve (CCL), comparando-se seus resultados com controles idosos saudáveis. A fluidez das membranas das plaquetas foi avaliada por meio da anisotropia com a sonda fluorescente DPH (Difenilhexatrieno); a comparação das razões da APP foi realizada por Western Blotting empregando o anticorpo 22C11 e a da atividade da PLA2 foi determinada por ensaio radioenzimático com substratos e concentrações de cálcio específicas para cada um dos três principais grupos da enzima. A rAPP, as atividades da sPLA2 e iPLA2 estavam significantemente reduzidas na DA quando comparadas com controles, enquanto que a cPLA2 e a fluidez de membrana não apresentaram diferenças entre os grupos. A rAPP e a iPLA2 também apresentaram diferenças significativas entre CCL e DA, além de estarem correlacionadas com os parâmetros cognitivos MEEM e CAMCOG. A rAPP também estava correlacionada com a anistropia do DPH.

Alzheimer disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder that causes cognitive impairment in the elderly. The clinical diagnosis of AD is complex. Thus, there is a great need for sensitive techniques to detect neurodegeneration in the early stages to asset in the diagnosis and to follow the effectiveness of therapy. The biochemical alterations in the AD brain result from cellular processes such as amyloid precursor protein (APP) metabolism, tau phosphorylation, oxidative stress, inflammation and lipid dysregulation. So far there are no biochemical markers to help the AD diagnosis. The purpose of this study was to evaluate three possible candidates to biochemical marker of AD. The APP 130/110 kDa ratio, membrane fluidity and phospholipase A2 activity in platelets of patients with AD and mild cognitive impairment (MCI) were investigated compared to their results with healthy elderly controls. The membrane fluidity of platelets was assessed by the fluorescence anisotropy of DPH (diphenyl-hexatriene); the levels of APP isoforms were evaluated by Western Blot analysis using 22C11 antibody and the PLA2 activity was measured by radio-enzymatic assay with enzyme specific substrate and calcium concentrations for each one of the three main groups of the enzyme. The APP ratio (APPr), the sPLA2 and iPLA2 activity were markedly decreased in AD in comparing with controls, whereas a cPLA2 and membrane fluidity didn't show any alteration between the groups evaluated. The APPr and iPLA2 also showed significant differences between MCI e AD, and were correlated with cognitive parameters MMSE and CAMCOG. The APPr was also correlated with DPH anisotropy.