Aged garlic extract and S-allylcysteine prevent apoptotic cell death in a chemical hypoxia model

BACKGROUND: Aged garlic extract (AGE) and its main constituent S-allylcysteine (SAC) are natural antioxidants with protective effects against cerebral ischemia or cancer, events that involve hypoxia stress. Cobalt chloride (CoCl2) has been used to mimic hypoxic conditions through the stabilization of the α subunit of hypoxia inducible factor (HIF-1α) and up-regulation of HIF-1α-dependent genes as well as activation of hypoxic conditions such as reactive oxygen species (ROS) generation, loss of mitochondrial membrane potential and apoptosis. The present study was designed to assess the effect of AGE and SAC on the CoCl2-chemical hypoxia model in PC12 cells. RESULTS: We found that CoCl2 induced the stabilization of HIF-1α and its nuclear localization. CoCl2 produced ROS and apoptotic cell death that depended on hypoxia extent. The treatment with AGE and SAC decreased ROS and protected against CoCl2-induced apoptotic cell death which depended on the CoCl2 concentration and incubation time. SAC or AGE decreased the number of cells in the early and late stages of apoptosis. Interestingly, this protective effect was associated with attenuation in HIF-1α stabilization, activity not previously reported for AGE and SAC. CONCLUSIONS: Obtained results show that AGE and SAC decreased apoptotic CoCl2-induced cell death. This protection occurs by affecting the activity of HIF-1α and supports the use of these natural compounds as a therapeutic alternative for hypoxic conditions

Evidencias de la participación del peroxinitrito en diversas enfermedades / Role of peroxynitrite anion in different diseases

Peroxynitrite (ONOO-) is a reactive nitrogen specie produced by the reaction between nitric oxide (NO• ) and super-oxide anion (O2.-). NO• is produced by nitric oxide synthase (NOS) and O2.- is formed by the addition of an electron to O2 in enzymatic as well as nonenzymatic way. NADPH oxidase and xanthine oxidase are some of the enzymes involved in O2.-formation. ONOO- is an oxidant specie which is able to modify a great number of biomolecules such as aminoacids, proteins, enzymes and cofactors. ONOO - is able to induce nitration leading to the formation of 3-nytrotyrosine. This change has been widely studied, and although it is not only produced by ONOO-, but also by other reactive nitrogen species, it has been accepted like footprint of ONOO-. The excessive production of reactive nitrogen species is known as nitrosative stress that is able to induce structural damage leading to the loss of cell function. Furthermore, synthetic metalloporphyrins that metabolize ONOO- in a specific way are being used to determine if ONOO- is involved in different diseases, such as Alzheimer, Huntington, diabetes, hypertension, arthritis, colitis, cardiac and renal complications. Finally, these metalloporphyrins may be of potential therapeutic value in diseases related to ONOO- production.

El peroxinitrito (ONOO-) es una especie reactiva de nitrógeno formada por la reacción entre el óxido nítrico (NO•) y el anión superóxido (O2.- ). El NO' es sintetizado por la sintasa de óxido nítrico (NOS) y el O2•- se puede sintetizar de forma no enzimática, por la adición de un electrón al O2 o por medio de diversas enzimas como la NADPH oxidasa y la xantina oxidasa. El ONOO-es una especie oxidante capaz de modificar un gran número de biomoléculas entre las que se encuentran aminoácidos, proteínas, enzimas y cofactores de enzimas. El ONOO- puede inducir nitración de residuos de tirosina promoviendo la formación de 3-nitrotirosina (3-NT). Esta modificación ha sido muy estudiada y aunque no es producida exclusivamente por ONOO- sino también por otras especies reactivas de nitrógeno, se acepta actualmente como una evidencia de la formación de ONOO-. El aumento excesivo de este último, así como de otras especies reactivas de nitrógeno se conoce como estrés nitrosativo y puede causar daño estructural alterando la funcionalidad de las células. Por otra parte, se han desarrollado una serie de metaloporfirinas que descomponen específicamente al ONOO- y éstas han ayudado a determinar que el ONOO - es una especie implicada en enfermedades como Alzheimer, Huntington, diabetes, hipertensión, artritis, colitis y diversas complicaciones cardiacas y renales. Además, estas metaloporfirinas pueden ser de utilidad terapéutica en aquellas enfermedades asociadas a la producción de ONOO-.

Cronología de hipertensión portal, disminución de excreción de sodio y activación del sistema renina-angiotensina en cirrosis biliar experimental / Time relationships between portal hypertension, decrease in sodium excretion, and activation of the renin angiotensin system in rats with experimental biliary cirrhosis

Objetivos. 1) Evaluar las alteraciones bioquímicas, renales, histológicas y hemodinámicas esplácnicas y sistémicas que ocurren en la cirrosis biliar inducida por ligadura del conducto colédoco en ratas; y 2) conocer la relación cronológica entre el inicio de hipertensión portal, disminución de excreción urinaria de sodio y activación del sistema renina-angiotensina. Metodología. Se estudiaron 127 ratas macho de la cepa Wistar con ligadura del conducto colédoco a diferentes periodos de tiempo (una, dos, tres y cuatro semanas de obstrucción) y se compararon con 30 ratas controles. Resultados. La presión portal aumentó significativamante a partir de la primera semana de obstrucción (11.7 ñ 1.5 vs 7.8 ñ 1.5 mmHg, p < 0.05) mientras que la presión arterial media se mantuvo estable hasta la cuarta semana en que presentó una ligera disminución no significativa (91.3 ñ 6.6 vs 96.1 ñ 8.6 mmHg) en ratas controles. Se observó una disminución significativa en la excreción urinaria de sodio a partir de la primera semana de obstrucción (1.1 ñ 0.5 mEq/24 h) comparado con el grupo de las ratas controles (2.3 ñ 0.6). También se observó hiperreninemia desde la primera semana (5.1 ñ 2 vs 2.4 ñ 1.3 ng Ang I/mL/h, p < 0.05) e hiperaldosteronismo desde la segunda semana (103 ñ 46 vs 25 ñ 8.8 ng/24 h, p < 0.05) comparados con el grupo control. Conclusión. El inicio de la hipertensión portal a la primera semana de obstrucción biliar se relaciona cronológicamente con el inicio de la disminución de la excreción urinaria de sodio y con la hiperreninemia y el hiperaldosteronismo. Este modelo experimental de cirrosis podría ser útil para evaluar el efecto de diversas maniobras terapéuticas que tengan como objetivo detener o prevenir el proceso cirrógeno, incluyendo las alteraciones en la excreción urinaria de sodio

El concepto actual del sistema renina-angiotensina / Current concept of the renin-angiotensin system

El concepto tradicional del sistema renina-angiotensina (SRA) es el de un sistema andocrino que juega un papel central en el balance de agua y electrólitos y en la homeostasis de la presión arterial. El angiotensinógeno y la renina, secretados por el hígado y el riñón, respectivamente, interactúan para formar angiotensina l, la cual, a su vez, es hidrolizada por la enzima convertidora de angiotensina l para formar el péptido biológicamente activo del sistema, angiotensina II. Debido a que esta última enzima se localizó primero en la vasculatura pulmonar, se pensó que la angiotensina II se producía sólo en ese sitio y que posteriormente llegaba a sus órganos blanco por medio de la circulación. Sin embargo, gracia al desarrollo de nuevas técnicas bioquímicas y de biología molecular se ha podido documentar la presencia de los componentes del SRA, incluyendo sus ácidos ribonucleicos mensajeros (ARNm), en múltiples tejidos como riñón, vasos sanguíneos, corazón, cerebro y glándulas adrenales, entre otros. La presencia de los ARNm sugiere fuertemente que las proteínas del SRA se sintetizan localmente. Esto ha llevado a proponer que el SRA puede tener funciones paracrinas, autocrinas, e incluso intracrinas, además de las endocrinas ya bien conocidad, es decir, que el SRA puede estar involucrado en alguna función específica de cada tejido. Estos datos amplían el concepto tradicional del SRA ya que, además de su amplia distribución, se ha comprobado que solo SRA locales se regulan independientemente del sistema circulante. Por otra parte, estudiando el comportamiento de los SRA circulante y tisular ante diferentes situaciones patológicas como la hipertensión, se ha propuesto que la principal función del SRA circulante es mantener la homeostasis cardiorrenal a corto plazo, y que el control tónico de la resistencia vascular y de la función tisular local(por ejemplo, en adrenal y riñón) está reculada por los SRA locales. Finalmente, estas observaciones demuestran que el SRA tisular tiene un papel muy importante al igual que el SRA circulante.

Role of angiotensin II in the antinatriuresis that follows acute volume depletion

El objetivo del presente experimento fue conocer el papel de la angiotensina II en la retención renal de sodio que sigue a la disminución aguda de volúmen. El modelo utilizado fue una disminución aguda de volúmen, por sangrado, seguida de expansión salina. Se estudiaron cuatro grupos de seis perros cada uno: I = expansión salina: expansión salina equivalente al 8 porciento del peso corporal, en período de una hora; II = disminución aguda de volúmen: sangrado equivalente al 2 porciento del peso corporal, en 5 minutos, seguido una hora después por expansión salina similar al grupo I; III = expansión salina + captopril; y IV = disminución aguda de volumen + captopril o sea, similar a los grupos I y II en perros tratados con altas dosis del inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina captopril (400 mg vía oral la noche anterior; 1 mg/kg en bolo iv al término de la cirugía, seguido por infusión continua de 20 *g/kg/min). Los animales fueron anestesiados con pentobarbital y las mediciones fueron realizadas 30 minutos antes del sangrado y durante los 60 minutos de expansión salina. La función hemodinámica renal se mantuvo similar a los cuatro grupos. No hubo diferencia significativa en la filtración glumerular (inulina), en el flujo sanguíneo renal (para-aminohipurato) ni en presión arterial durante todo el experimento. En cambio, el incremento en la excreción urinaria de sodio, durante la expansión salina, fue mayor en los grupos sometidos únicamente a expansión salina, que en aquellos que fueron expuestos a sangrado. El aumento en la fracción excretada de sodio, del período control al final de la expansión salina, fue de 0.6 ñ 0.2 a 6.4 ñ 1 porciento en el grupo I y de 1.1 ñ 0.3 a 8.5 ñ 1.3 porciento en el grupo III. En cambio en los grupos sometidos a sangrado, la fracción excretada de sodio únicamente aumentó de 0.8 ñ 0.2 a 3.5 ñ 0.7 porciento en el grupo II y de 1.3 ñ 0.4 a 4.1 ñ 0.6 porciento en el grupo IV. Por lo tanto, el incremento en la excreción urinaria de sodio fue significativamente menor en los animales sometidos a disminución aguda de volumen, independientemente del tratamiento con captopril. La disminución en la natriuresis no puede explicarse por diferencias en la hemodinámica renal. Este resultado sugiere que el sistema renina angiotensina no es el principal mediador de la retención de sodio que sigue a la deshidratación aguda.

Obtención de anticuerpos contra angiotensina II / Obtention of antibodies against angiotensin II

Se obtuvieron anticuerpos contra angiotensina II (ANG II) para medir la concentración de este octapétido por radioinmunoanálisis (RIA). La NG II se acopló a proteínas de alto peso molecular, se emulsionó con adyuvante de Freund y se inyectó intradérmicamente. Las cuatro primeras inmunozaciones se dieron a intervalos semanales. Las proteínas a las cuales se acopló el octapéptido para la primera, segunda, tercera y cuarta inmunización fueron: tiroglobulina, albúmina sérica bovina, ovoalbúmina y tiroglobulina, respectivamente. La quinta inmunización se dio doce semanas después con ANG II acoplada a hemocianina. El título del anticuerpo se determinó por RIA. Uno de los conejos inmunizados produjo un anticuerpo altamente específico, con un título de 1: 10,000 y una sensibilidad de 1.9 picogramos de ANG II. La especificidad del anticuerpo se evaluó midiendo el porcentaje en que este anticuerpo cruza péptidos relacionados estructuralmente. La reacción cruzada con [Sar, Tres] ANG II, [Sar, Gli] ANG II, [Sar, Ile] ANG II, [Val] ANG I y angiotensinógeno fue indetectable. La reacción cruzada con [Sar, Ala] ANG II, angiotensina III, [Des-Asp] ANG I, [Val] ANG II y angiotensina I fue de 3.3, 8.3, 0.2, 3.1 y 1.0% respectivamente. El anticuerpo obtenido es adecuado para medir directamente la ANG II en el plasma de ratas, así como de otras especies tales como el perro, el conejo, el ratón y el humano, cuya secuencia de aminoácidos es idéntica

Niveles de angiotensina II en ratas sometidas a estímulos del sistema renina-angiotensina / Angiotensin II concentration in rats with different stimulus that modify the renin-angiotensin system

En este trabajo se midieron los niveles de angiotensina II (ANG II) en ratas sometidas a estímulos del sistema renina angiotensina (SRA). Los estímulos usados fueron: isoproterenol, clonidina, propranolol, captopril, anestesia, deshidratación, binefrectomía, ligación ureteral y cloro de sodio al 1 y 2% en el agua de beber. En el plasma de estas ratas se midió además de la ANG II, la angiotensina I (ANG I), la actividad de renina (APR) y la concentración de renina (CPR), de angiotensinógeno (CPA) y de aldosterna (CPALDO). La anestesia, la deshidratación, el isoproterenol y el captopril aumentaron la renina y la ANG II, pero no la CPALDO. Por el contrario, la binefrectomía, el cloruro de sodio al 2%, la clonidina y el propranolol disminuyeron la renina. La clonidina disminuyó la ANG II y la binefrectomía al aumentó. El cloruro de sodio al 2% disminuyó la CPALDO y la binefrectomía la aumentó. La ligación ureteral y el cloruro de sodio al 1% no cambinaron la renina ni la ANG II, sin embargo la ligación ureteral aumentó la CPALDO. La binefrectomía, la ligación ureteral y el cloruro de sodio al 1 y 2% aumentaron la CPALDO y el captopril la disminuyó. No con todos los estímulos hubo un cambio paralelo de la ANG II y la actividad del SRA circulante. Esto puede ser explicado por cambios en la actividad del SRA tisular, por cambios en el catabolismo de la ANG II y/o por la actividad de otras enzimas, no relacionadas con el SRA, que producen ANG II