Prospecção de sideróforos do tipo hidroxamato e quinona para terapia de sobrecarga de ferro / Prospection of hydroxamate and quinone-type siderophores for iron overload chelation therapy

A sobrecarga de ferro é uma condição prejudicial para os pacientes, que apresentam uma diminuição significativa na qualidade de vida. Os fármacos quelantes são moléculas que têm capacidade de uso clínico para atuar como atenuadores da sobrecarga de metais. Neste trabalho apresentamos uma análise de sideróforos do tipo hidroxamato e quinona, com o objetivo de ampliar a gama de terapia de sobrecarga de ferro. Para cada composto foi realizado um ensaio competitivo com a sonda calce- ína para verificar a capacidade de ligação do ferro, e um ensaio antioxidante baseado na supressão da oxidação dependente de ferro da dihidrorrodamina (DHR) sob ascorbato. Foi observado que o hidroxamato cíclico piridoxatina apresentou capacidade de sequestrar ferro de substratos de alta afinidade, tanto em meio tamponado quanto em meio intracelular. Em ambas as situações também se mostrou um antioxidante eficiente. Entretanto, parece ser o mais tóxico do grupo dos hidroxamatos (que ainda continha o hidroxamato linear desferricoprogênio e o aromático desferriastercromo). Outros compostos naturais também foram estudados como possíveis candidatos a fármacos para sobrecarga de ferro. Complexos de ferro foram caracterizados por espectrofotometria para avaliar a estequiometria possível, considerando os sítios de ligação para cada composto. Ensaios de fluorescência revelaram que entre os quatro compostos em estudo (ácido clorogênico, lapachol, hemateína e hematoxilina), o complexo entre ferro e hemateína apresenta maior estabilidade relativa do que outros

Iron overload is a harmful condition for patients, who have a significant decrease in life quality. Chelating drugs are molecules that have the capacity for clinical use to act as attenuators of metal overload. In this work we present an analysis of hydroxamate and quinone-type siderophores, intending to broaden the range of iron overload therapy. For each compound it was conducted a competitive assay with the fluorescent probe calcein to verify the iron binding ability, and an antioxidant assay based on suppression of the iron-dependent oxidation of dihydrorhodamine (DHR) under ascorbate. It was observed that cyclic hydroxamate pyridoxatin displayed good ability to scavenge iron from high affinity substrates both in buffer and in intracellular medium. It was also an efficient antioxidant in both setups. However, pyridoxatin seems to be the most toxic from the hydroxamate group (composed also by the linear desferricoprogen and the aromatic desferriasterchrome). Other natural compounds have also been studied as possible candidates for iron-overload drug therapy. Iron complexes were characterized by spectrophotometry to assess the possible stoichiometry considering the binding sites for each compound. Fluorescence assays revealed that among the four compounds in study (chlorogenic acid, lapachol, hematein and hematoxylin), the complex between iron and hematein has higher relative stability than others

Ação protetora de Duguetia furfuracea (A. St.-Hil.) Saff. contra a toxicidade do cloreto de mercúrio em Escherichia coli / Protective action of Duguetia furfuracea (A. St.-Hil.) Saff. against toxicity due to mercury chloride in Escherichia coli / Acción protectora de Duguetia furfuracea (A. St.-Hil.) Saff. contra la toxicidad por cloruro de mercurio en Escherichia coli

Introdução: o mercúrio constitui um dos metais mais tóxicos e sua contaminação tem sido alvo de muitos estudos que buscam desvendar os mecanismos envolvidos em sua toxicidade e seus efeitos deletérios para os seres vivos. A espécie Duguetia furfuracea (A. St.-Hil.) Saff., conhecida popularmente como araticum-bravo, ata-brava e ata de lobo, tem sido utilizada na medicina popular como anti-reumáticas, para o tratamento de disfunções renais, dores na coluna e no estômago, e contra pediculose. Objetivo: avaliar o efeito citoprotetor do extrato etanólico e frações de D. furfuracea frente ao metal pesado cloreto de mercúrio (HgCl 2). Métodos: a caracterização dos metabólitos secundários foi realizada através de prospecção fitoquímica, na qual se observam a alteração de cor ou formação de precipitados após adição de reagentes específicos. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) foi determinada pelo método de microdiluição em caldo e a Concentração Bactericida Mínima (CBM) verificada utilizando placas de petri com HIA (Heart Infusion Agar) para transferência das soluções incubadas em placas de microdiluição. Resultados: a prospecção fitoquímica revelou a presença de taninos, flavonoides e alcaloides. Todas as amostras apresentaram um CIM ≥ 1024 µg/mL. De acordo com os resultados obtidos na CBM, o extrato etanólico e as frações de D. furfuracea, exceto a fração hexânica, apresentaram atividade citoprotetora à bactéria E. coli frente ao metal pesado cloreto de mercúrio, sendo essa ação atribuída às propriedades quelantes dos flavonoides. Conclusões: os dados obtidos indicam a espécie D. furfuracea como uma fonte promissora no combate a metais pesados, apresentando-se como protetora de seres procariontes. Este é o primeiro relato do uso de plantas medicinais como agente citoprotetor em modelo bacteriano.

Introduction: mercury is one of the most toxic metals. Contamination by mercury has been the object of many studies aimed at unraveling the mechanisms involved in its toxicity and its harmful effects on living beings. The species Duguetia furfuracea (A. St.-Hil.) Saff., popularly known asaraticum-bravo’, ‘ata-brava’ and ‘ata de lobo’, has been used in folk medicine as antirheumatic and for the treatment of renal dysfunction, spinal pain, stomach ache and pediculosis. Objective: evaluate the cytoprotective effect of the ethanolic extract and fractions of D. furfuracea against the heavy metal mercury chloride (HgCl 2). Methods: characterization of secondary metabolites was performed by phytochemical screening, in which color change and precipitate formation are examined after the addition of specific reagents. Minimum inhibitory concentration (MIC) was determined by broth microdilution, and minimum bactericidal concentration (MBC) was verified using petri plates with HIA (heart infusion agar) to transfer the solutions incubated on microdilution plates. Results: phytochemical screening revealed the presence of tannins, flavonoids an alkaloids. All samples exhibited a MIC ≥ 1024 µg/mL. MBC results showed that the ethanolic extract and all fractions of D. furfuracea except for the hexane fraction have cytoprotective activity by the bacterium E. coli against mercury chloride, an action attributed to the chelating properties of flavonoids. Conclusions: data point to the promising value of the species D. furfuracea against heavy metals, presenting as protectors of procaryote beings. This is the first report on the use of medicinal plants as cytoprotective agents on the bacterial model.

Introducción: el mercurio es uno de los metales más tóxicos y su contaminación ha sido objeto de muchos estudios que tratan de desentrañar los mecanismos implicados en su toxicidad y sus efectos nocivos en los seres vivos. La especie Duguetia furfuracea (A. St.-Hil.) Saff., popularmente conocido como ‘araticum-bravo’, ‘ata-brava’ y ‘ata de lobo’, se ha utilizado en la medicina popular como un anti-reumático para el tratamiento de la disfunción renal, dolor vertebral y de estómago, y contra la pediculosis. Objetivo: evaluar el efecto citoprotector del extracto de etanol y fracciones de D. furfuracea al metal pesado cloruro de mercurio (HgCl2). Métodos: la caracterización de metabolitos secundarios se realizó mediante la prospección fitoquímica, en la que se observa el cambio de color o la formación de precipitados después de la adición de los reactivos específicos. La Concentración Inhibitoria Mínima (CIM) se determinó mediante microdilución en caldo y la Concentración Bactericida Mínima (CBM) verificada usando placas de petri con HIA ( Heart Infusion Agar) para transferencia de las soluciones incubadas en placas de microdilución. Resultados: la prospección fitoquímica reveló la presencia de taninos, flavonoides y alcaloides. Todas las muestras presentaron una CIM ≥ 1024 µg/mL. De acuerdo con los resultados obtenidos en la CBM, el extracto de etanol y fracciones de D. furfuracea, excepto la fracción de hexano, mostraron actividad citoprotectora de la bacteria E. coli delante del cloruro de mercurio, siendo esa acción atribuida a las propiedades quelantes de los flavonoides. Conclusiones: los datos obtenidos indican que la especie D. furfuracea como una fuente prometedora para combatir los metales pesados, que se presentan como protectores de seres procariotas. Este es el primer informe del uso de plantas medicinales como agente citoprotector en el modelo bacteriano.

Saturnismo por retenção de projétil de arma de fogo em articulação:relato de caso / Saturnism caused by retained intra-articular bullet: case report

A intoxicação por chumbo, também conhecida como saturnismo, que ocorre em razão do projétil retido em ferimento por arma de fogo, é uma complicação já conhecida e descrita na literatura. O risco dessa intoxicação endógena por chumbo está associado ao contato do projétil com o líquido sinovial ou líquido cefalorraquidiano. O tratamento é feito com terapia de quelação, sendo definitivo com a retirada cirúrgica do projétil. Relatamos aqui um caso clínico de um paciente que desenvolveu intoxicação por chumbo em razão de projétil retido em contato com líquido sinovial. Paciente do gênero masculino, 24 anos, internado para investigação de quadro de dor abdominal associada a náuseas, vômitos e febre há 7 dias. Diagnosticado saturnismo, que foi confirmado por meio de exames laboratoriais e de imagem. Procedeu-se, então, à retirada dos fragmentos, além do segmento clínico de suporte. Apresentou evolução favorável após tratamento

Lead poisoning, also known as saturnism, caused by a retained bullet, is a well-known complication, and has also been described in literature. This endogenous intoxication is associated with the contact of the projectile with synovial liquid or cerebrospinalfluid. Chelation therapy is advised as a course of treatment in addition to the surgical removal of the projectile, both all- together sums up to a definitive optimum outcome. We discuss here a clinical case of a patient who developed lead poisoning due to a retained projectile within synovial liquid. Male patient,24 years old, admitted with the symptoms of abdominal pain, nausea, vomiting and fever for 7 days for investigation. He was diagnosed with saturnism, that was confirmed by laboratorial and imaging exams. The following procedure was the removal of fragments in addition to the continuous clinical follow-up. The patient presented with positive response to treatment.

Sobrecarga de ferro em adolescente com xerocitose: a importância da ressonância nuclear magnética / Iron overload in a teenager with xerocytosis: the importance of nuclear magnetic resonance imaging

Relatar um caso de sobrecarga de ferro secundária à xerocitose, uma doença rara, em uma adolescente, diagnosticada por meio de ressonância magnética em T2*. Relatamos o caso de uma paciente sintomática com xerocitose, nível de ferritina de 350ng/mL e sobrecarga de ferro cardíaca significativa. Ela foi diagnosticada por ressonância magnética em T2* e recebeu terapia de quelação. Análise por ectacitometria confirmou o diagnóstico de xerocitose hereditária. Na sequência, a ressonância magnética em T2* demonstrou resolução completa da sobrecarga de ferro em vários órgãos e novo ecocardiograma revelou resolução completa das alterações cardíacas anteriores. A paciente permanece em terapia de quelação. Xerocitose é uma desordem genética autossômica dominante rara, caracterizada por estomatocitose desidratada. O paciente pode apresentar fadiga intensa e sobrecarga de ferro. Sugerimos o uso regular de ressonância magnética em T2* para o diagnóstico e controle da resposta à quelação de ferro em xerocitose e acreditamos que o exame pode ser útil também em outras anemias hemolíticas que necessitam de transfusões.

To report a case of iron overload secondary to xerocytosis, a rare disease in a teenager, diagnosed, by T2* magnetic resonance imaging. We report the case of a symptomatic patient with xerocytosis, a ferritin level of 350ng/mL and a significant cardiac iron overload. She was diagnosed by T2* magnetic resonance imaging and received chelation therapy Ektacytometric analysis confirmed the diagnosis of hereditary xerocytosis. Subsequent T2* magnetic resonance imaging demonstrated complete resolution of the iron overload in various organs, as a new echocardiography revealed a complete resolution of previous cardiac alterations. The patient remains in chelation therapy. Xerocytosis is a rare autosomal dominant genetic disorder characterized by dehydrated stomatocytosis. The patient may present with intense fatigue and iron overload. We suggest the regular use of T2* magnetic resonance imaging for the diagnosis and control of the response to iron chelation in xerocytosis, and we believe it can be used also in other hemolytic anemia requiring transfusions.

Lead poisoning due to gunshot bullet in contact with cerebrospinal fluid: case report / Intoxicação por chumbo devida a projétil de arma de fogo em contato com o líquido cefalorraquidiano: relato de caso

CONTEXT: Lead poisoning due to retained gunshot bullets is a well-known clinical problem that is fairly frequently described in the literature. The risk factors for this occurrence relate mainly to whether the lead bullet is in contact with the joint fluid or cerebrospinal fluid (CSF). The treatment for these cases entails chelation therapy while symptoms are shown and definitive surgical removal of the bullet as a potential source of lead. The aim of this paper is to describe a clinical case of lead poisoning due to a retained gunshot bullet in contact with CSF. CASE REPORT: A 42-year-old male was hit by gunshot bullets during a holdup, and one of them was retained in the spinal cord. Six years later, he developed intense low back pain and underwent laminectomy. Nine years later, he then underwent arthrodesis on L5-S1, but he developed intense abdominal pain after the surgical procedure. For five years, he was treated with calcium versenate in five-day cycles, with a good response. The chelation therapy cycles showed great efficacy during symptomatic periods, thus reducing the symptoms and signs of poisoning and promoting great amounts of lead excretion, thereby reducing the total lead burden responsible for the symptoms. Fortunately, over the last four years, the symptoms have improved and the urine levels of aminolevulinic acid (ALA) have declined, to reach complete normalization. This shows that a healing process is probably taking place on the spinal wound, thereby isolating the bullet fragments from CSF contact.

CONTEXTO: A intoxicação por chumbo devida a projétil retido em ferimento por arma de fogo é uma complicação já conhecida e descrita na literatura. O risco de intoxicação endógena por chumbo está associado ao contato do projétil com o líquido sinovial ou líquido o cefalorraquidiano. O tratamento requer terapia de quelação e retirada cirúrgica do projétil como tratamento definitivo. Este artigo descreve caso clínico de paciente que desenvolveu intoxicação por chumbo devida a projétil retido em contato com líquido cefalorraquidiano. RELATO DE CASO: Paciente masculino, 42 anos, foi baleado durante assalto e teve projéteis que se alojaram no abdômen, perna direita e coluna lombo-sacra. Seis anos depois, desenvolveu intensa lombociatalgia e foi submetido a laminectomia. Nove anos após o acidente, foi submetido a artrodese de L5-S1, quando foi tentada a retirada do projétil, sem sucesso, desenvolvendo no pós-operatório intensa dor abdominal. Foi então feito diagnóstico de intoxicação por chumbo, que foi tratada com gluconato de cálcio, com boa resposta. Durante os cinco anos seguintes, fez ciclos de quelação com ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) cálcico, com boa evolução. Os ciclos de quelação mostraram grande eficácia na redução dos sinais e sintomas da intoxicação, promovendo um grande aumento da excreção de chumbo e reduzindo a carga corpórea total de chumbo responsável pelos sintomas. Nos últimos quatro anos, apresentou melhora dos sintomas de intoxicação, com diminuição dos níveis de ALA urinário até a normalização, mostrando que provavelmente houve um processo de cicatrização da lesão, isolando os fragmentos de chumbo do contato com o líquor.

Determination of iron-overload in thalassemia by hepatic MRI and ferritin / Determinação da sobrecarga de ferro na talassemia pela IRM hepática e ferritina

Accumulation of iron in thalassemia causes organ damage and reduces patient survival due to heart lesions in the second decade of life. Iron deposits are monitored by direct (biopsy) and indirect methods (ferritin) with sequential data being better than isolated measurements. This paper compares two indirect measurements of iron overload; a single hepatic iron concentration (HIC) by magnetic resonance and mean ferritin levels over four years. A retrospective study of 25 patients from the Centro Regional de Hemoterapia in Ribeirão Preto, Brazil was carried out. High HIC (above 7 mg per gram of dry weight) was found in 20 patients and high mean serum ferritin (above 2500 μg/L) in 10 patients. Stratification into three levels (low, moderate and high) of iron overload gave similar results in both tests. Many other factors influence de degree of iron overload in thalassemia. No correlation was found using a non-parametric statistical test between HIC and mean serum ferritin. Both methods provide better planning of chelation therapy.

O acúmulo de ferro na talassemia causa lesões orgânicas e reduz a sobrevida do paciente por lesão cardíaca na segunda década da vida, e tem sido avaliado por medidas diretas (biópsia) e indiretas (ferritina). As medidas isoladas carecem de valor, sendo preferidas as sequenciais. Este trabalho pretende comparar medidas indiretas de sobrecarga de ferro, uma medida da concentração de ferro hepático por ressonância magnética, e a ferritina sérica média dos últimos quatro anos. Trata-se de estudo retrospectivo de 25 pacientes do Centro Regional de Hemoterapia, em Ribeirão Preto, Brasil. Encontrou-se em vinte pacientes ferro hepático acima de 7 mg/g peso seco e ferritina média elevada acima de 2.500 ug/l em dez. Estratificação em três níveis de sobrecarga (leve, moderada e grave) produziu resultados semelhantes em ambos os testes. Vários outros fatores influenciam o grau de sobrecarga de ferro na talassemia. Não houve correlação significativa com aplicação de testes não-paramétricos. Ambos os métodos usados concomitantemente levarão a um melhor planejamento da terapia quelante.

Sobrecarga e quelação de ferro na anemia falciforme / Iron overload and iron chelation in sickle cell disease

Pacientes cronicamente transfundidos desenvolvem sobrecarga de ferro que ocasiona lesão orgânica e morte. Nos últimos trinta anos, pacientes com sobrecarga de ferro transfusional dependem de infusões noturnas de desferroxamina para quelação de ferro. Apesar da dramática melhora da expectativa de vida na era da desferroxamina para pacientes com anemias dependentes de transfusão, 50 por cento dos pacientes com talassemia maior morrem antes dos 30 anos de idade, predominantemente devido à insuficiência cardíaca induzida pelo ferro. A difícil natureza desse tratamento com infusão subcutânea prolongada por meio de aparelho infusor portátil motivou o desenvolvimento de formas alternativas de tratamento que facilitasse a aderência do paciente. Estratégias para reduzir a sobrecarga de ferro e suas conseqüências, através da melhora dos regimes de quelação, foram as prioridades mais importantes nos últimos anos. Nesta revisão, descrevemos os avanços mais importantes da terapia quelante de ferro. Em particular, analisamos os dois quelantes de ferro ativos por via oral: deferiprona e o novo quelante de ferro oral deferasirox.

Patients who are chronically dependent on transfusions will develop iron overload that leads to organ damage and eventually to death. For nearly 30 years, patients with transfusional iron overload have been subject to overnight deferoxamine infusions for iron chelation. Despite dramatic gains in terms of life expectancy in the deferoxamine era for patients with transfusion-dependent anemias, 50 percent of patients with thalassemia major die before the age of 35 years, predominantly due to iron-induced heart failure. The very demanding nature of this treatment with prolonged subcutaneous infusion via portable pump infusions has been the motivation for attempts to develop alternative forms of treatment that would facilitate the patients' compliance. Strategies to reduce iron overload and its consequences by improving chelation regimens have been of the highest priority in the last years.In this review, the most important advances in iron-chelating therapy are described, particularly the analysis of the two orally active iron chelators: deferiprone and the novel oral chelator deferasirox.