Effect of nitric oxide and plant antioxidants on microsomal content of lipid radicals

The antioxidant ability of nitric oxide (NO) generated by a chemical donor and of commercially available antioxidant preparations was assayed. SNAP (S-Nitroso-N-acetylpenicilamine) was used as the NO donor, and Ginkgo biloba, wheat and alfalfa preparations were tested. Lipid peroxidation was assayed by EPR employing a reaction system consisting of rat liver microsomes, ADP, FeCl3, NADPH and POBN in phosphate buffer, pH=7.4. In vitro NO exposure decreased microsomal lipid peroxidation in a dose-dependent manner. The dose responsible for inhibiting the microsomal content of lipid radical adducts by 50% (LD50) for SNAP was 550 microM (NO generation rate 0.1 microM/min). The addition of 50 microM hemoglobin to the incubation media prevented NO effect on lipid peroxidation. The addition of an amount of the antioxidant preparations equivalent to the LD50 doses inhibited lipid peroxidation by 21, 15, and 33% for wheat, alfalfa, ginkgo biloba preparations respectively in the presence of 550 microM SNAP. We detected a decrease in the content of lipid radical adducts after simultaneous supplementation, although it was less than 50%, even when LD50 doses of the products were added. This suggests that NO and the natural antioxidants inhibit lipid peroxidation by a mechanism that has both common and non-shared features.

Free radical chemistry in biological systems

Mitochondria are an active source of the free radical superoxide (O2-) and nitric oxide (NO), whose production accounts for about 2% and 0.5% respectively, of mitochondrial O2 uptake under physiological conditions. Superoxide is produced by the auto-oxidation of the semiquinones of ubiquinol and the NADH dehydrogenase flavin and NO by the enzymatic action of the nitric oxide synthase of the inner mitochondrial membrane (mtNOS). Nitric oxide reversibly inhibits cytochrome oxidase activity in competition with O2. The balance between NO production and its utilization results in a NO intramitochondrial steady-state concentration of 20-50 nM, which regulates mitochondrial O2 uptake and energy supply. The regulation of cellular respiration and energy production by NO and its ability to switch the pathway of cell death from apoptosis to necrosis in physiological and pathological conditions could take place primarily through the inhibition of mitochondrial ATP production. Nitric oxide reacts with O2- in a termination reaction in the mitochondrial matrix, yielding peroxynitrite (ONOO-), which is a strong oxidizing and nitrating species. This reaction accounts for approximately 85% of the rate of mitochondrial NO utilization in aerobic conditions. Mitochondrial aging by oxyradical- and peroxynitrite-induced damage would occur through selective mtDNA damage and protein inactivation, leading to dysfunctional mitochondria unable to keep membrane potential and ATP synthesis.

Gill diffusion as a physiological mechanism for hydrogen peroxide elimination by fish

Hydrogen peroxide is metabolized by the specific enzymatic action of catalase and glutathione peroxidase in animal tissues. The relatively low catalase and glutathione peroxidase activities found in the blood of fish may be related to the ability of gills to eliminate hydrogen peroxide into the aquatic environment. Poecilia vellifera releases hydrogen peroxide apparently by gill diffusion into the environment, resulting in a steady-state H2O2 concentration of about 0.6 µM in the surrounding water. This physiological mechanism resembles ammonia excretion by teleost fish

Cinetica de la quimioluminescencia del intestino de la rata durante isquemia y reperfusion / Kinetics of luminiscence of rat intestine during ischemia and reperfusion

En este estudio se determina in vivo la quimioluminescencia del intestino de rata sometido a isquemia provocada por una ligadura oclusiva y luego durante la reperfusión al desligar el órgano. La quimioluminescencia del órgano en función del tiempo, en animales sometidos a 2, 5 y 10 minutos de isquemia tiende a disminuir rápidamente. En intestinos de ratas ligados durante 2 minutos y luego desligados, comparados con intestinos no ligados, se muestra un exceso medio de quimioluminescencia del 44% aproximadamente luego de 2 a 3 minutos de iniciada la reperfusión. Este exceso inicial de quimioluminescencia se mantiene entre los primeros 10 a 20 minutos posteriores a la desligadura, no habiéndose registrado períodos más prolongados. la administración de un atrapador de radicales libres, ácido tióctico 100 mg/kg, i.p. evita o reduce el exceso de quimioluminescencia descripto, por un período de por lo menos 20 minutos. Estos datos concuerdan con la sugerencia de que la generación excesiva de radicales del oxígeno tiene lugar in vivo desde los minutos iniciales de la reperfusión y puede ser la consecuencia de cambios enzimáticos producidos muy rápidamente durante el anterior período hipóxico

Reacciones inflamatorias neutrofilo-dependientes en lupus eritematoso sistemico / Neutrophil-dependent inflammatory reactions in systemic lupus erythematosus

Para estudiar el posible rol de la agregación de polimorfonucleares neutrófilos (PMNs) en el Lupus Eritematoso Sistémico (LES), se investigó la actividad agregante de neutrófilos (AAN) de sueros de 32 pacientes lúpicos. En 24 pacientes con LES en actividad se detectaron AAN con un valor medio significativamente mayor que el de los 8 restantes, no activos, y los controles. Particularmente, en 4 pacientes con compromiso del sistema nervioso central la característica fue el hallazgo de altos niveles de AAN. Esto sugiere que la formación intravascular de leucoagregados puede contribuir a la morbidad del LES. Los PMNs normales aumentan la producción de anión superóxido O2- cuando son estimulados con sueros lúpicos. Los PMNs de pacientes lúpicos muestran un aumento del 100% en la producción de 02- in vitro al ser estimulados con su propio suero. Cuando el estímulo es N formil metionil leucil fenilalanina FMLP los PMNs lúpicos producen 5 veces más superóxido que los normales. Factores séricos y celulares contribuyen a un aumento en la producción de O2- por PMNs lúpicos proporcionando las condiciones requeridas para el daño inmune tisular

Respuesta hemodinamica y metabolica en la peritonitis en el perro. / Hemodynamic and metabolic response in peritonitis of dogs

Se estudiaron variables hemodinamicas y metabolicas en 9 perros antes y despues de la induccion de una peritonitis grave, y tras la expansion del volumen sanguineo.Los animales mantuvieron el VO2 en base a hemoconcentracion en la primera etapa y por aumento del VM en la segunda para compensar la lesion celular septica.Se discute el significado de ambas situaciones

Masa mitocondrial en miocardio e higado de rata en la hipoxia hipobarica cronica / Mitochondrial mass in myocardium and liver of rats in chronic hypobaric hipoxia

Se estudio la masa mitocondrial en higado y miocardio de ratas sometidas a 440 mm Hg (4400m de altura simulada) durante 9 a 11 meses y en sus controles a presion atmosferica normal. La determinacion se realizo por tres procedimientos: a) por la evaluacion de la masa de proteina mitocondrial aislada por gramo de tejido; b) por la relacion entre la actividad de la citocromo oxidasa en el homogeneizado total del tejido y en las mitocondrias aisladas del mismo; y c) por evaluacion de la densidad mitocondrial numerica y volumetrica en tejidos fijados y analizados por microscopia electronica mediante planimetria.Los tres metodos mostraron un aumento de la masa mitocondrial en higado aunque solo con el de la relacion de citocromo oxidasa resulto estadisticamente significativo de la densidad numerica. Los cambios hallados aumentarian la capacidad oxidativa tisular favoreciendo la llegada del oxigeno a las mitocondrias. Por otra parte, la ausencia de diferencias significativas en la actividad de la citocromo oxidasa en las mitocondrias de ratas hipoxicas y controles en ambos tejidos, indicaria que la eficiencia respiratoria de las mitocondrias no cambia en la adaptacion a la hipoxia