Effects of glyphosate herbicide ingestion on kidney function in rats on a balanced diet / Efeitos da ingestão do herbicida glifosato na função renal de ratos em uma dieta balanceada

Abstract Introduction: Glyphosate is the most widely used herbicide worldwide and in Brazil. There is currently increasing concern about the effects of glyphosate on human health. The Brazilian Institute for Consumer Protection showed data on the presence of glyphosate in some of Brazil's most consumed ultra-processed products. Currently, regulations on the upper limit for these residues in ultra-processed foods have yet to be established by the National Health Surveillance, and ultra-processed food consumption is independently associated with an increased risk of incident chronic kidney disease. Methods: Since an unbalanced diet can interfere with kidney function, this study aims to investigate the effect of daily intake of 5 mg/kg bw glyphosate in conjunction with a balanced diet and the possible impact on renal function in rats. Kidney function, kidney weight, markers of renal injury, and oxidative stress were evaluated. Results: There was a decrease in kidney weight. The main histopathological alterations in renal tissues were vacuolation in the initial stage and upregulation of the kidney injury marker KIM-1. Renal injury is associated with increased production of reactive oxygen species in mitochondria. Conclusion: This study showed changes in the kidney of rats exposed to a balanced diet with glyphosate, suggesting a potential risk to human kidney. Presumably, ultra-processed food that contain glyphosate can potentiate this risk. The relevance of these results lies in drawing attention to the need to regulate glyphosate concentration in ultra-processed foods in the future.

RESUMO Introdução: O glifosato é o herbicida mais utilizado no mundo e no Brasil. Atualmente, há uma preocupação crescente com os efeitos do glifosato na saúde humana. O Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor apresentou dados sobre a presença de glifosato em alguns dos produtos ultraprocessados mais consumidos no Brasil. Atualmente, as regulamentações sobre o limite máximo desses resíduos em alimentos ultraprocessados ainda não foram estabelecidas pela Vigilância Sanitária Nacional, e o consumo de alimentos ultraprocessados está indepen­dentemente associado a um risco maior de doença renal crônica incidente. Métodos: Como uma dieta desbalanceada pode interferir na função renal, este estudo tem como objetivo investigar o efeito da ingestão diária de 5 mg/kg pc de glifosato em conjunto com uma dieta equilibrada e o possível impacto na função renal em ratos. Foram avaliados função renal, peso dos rins, marcadores de lesão renal e estresse oxidativo. Resultados: Houve redução no peso dos rins. As principais alterações histopatológicas nos tecidos renais foram vacuolização no estágio inicial e regulação positiva do marcador de lesão renal KIM-1. A lesão renal está associada à produção aumentada de espécies reativas de oxigênio nas mitocôndrias. Conclusão: Esse estudo mostrou alterações nos rins de ratos expostos a uma dieta balanceada com glifosato, sugerindo um risco potencial ao rim humano. Presumivelmente, alimentos ultraprocessados que contenham glifosato podem potencializar esse risco. A relevância desses resultados está no fato de chamar a atenção para a necessidade de regulamentar a concentração de glifosato em alimentos ultraprocessados no futuro.

An Assessment of Ankle Function, Oxidative Damage, and Inflammatory Factor Levels in Minimally Invasive Ankle Joint Fusion Surgery for the Treatment of Traumatic Ankle Osteoarthritis

SUMMARY: Traumatic ankle osteoarthritis is a degenerative condition resulting from traumatic injuries. The objective of this study was to evaluate the impact of minimally invasive ankle joint fusion surgery on ankle function, oxidative damage, and inflammatory factor levels in traumatic ankle osteoarthritis patients. A total of 112 traumatic ankle osteoarthritis patients treated in our hospital from January 2022 to January 2023 were enrolled. They were randomly rolled into a control group (Group C) and an experimental group (Group E), with the former undergoing conventional open ankle joint fusion surgery and the latter receiving minimally invasive ankle joint fusion surgery. A comparison was made between the two groups based on American Orthopedic Foot and Ankle Society (AOFAS), bony fusion rates, and visual analog scale (VAS) scores at pre-operation, and at 1, 2, and 3 months post-operation. Additionally, serum oxidative damage indicators and inflammatory factor levels were measured to evaluate the recovery effects in both groups. Relative to Group C, Group E showed drastically increased AOFAS scores and bony fusion rates (P<0.05), as well as greatly decreased VAS scores (P<0.05). Moreover, Group E exhibited more pronounced improvements in oxidative damage indicators and inflammatory factors versus Group C (P<0.05). Minimally invasive ankle joint fusion surgery drastically improves ankle function in traumatic ankle osteoarthritis patients and reduces levels of oxidative damage and inflammatory response. This provides an important clinical treatment option.

La osteoartritis traumática del tobillo es una afección degenerativa resultante de lesiones traumáticas. El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto de la cirugía mínimamente invasiva de fusión de la articulación talocrural sobre la función del tobillo, el daño oxidativo y los niveles de factor inflamatorio en pacientes con osteoartritis traumática del tobillo. Se inscribieron un total de 112 pacientes con artrosis traumática de tobillo tratados en nuestro hospital desde enero de 2022 hasta enero de 2023. Fueron divididos aleatoriamente en un grupo de control (Grupo C) y un grupo experimental (Grupo E), donde el primero se sometió a una cirugía de fusión de la articulación talocrural abierta convencional y el segundo recibió una cirugía de fusión de la articulación talocrural mínimamente invasiva. Se realizó una comparación entre los dos grupos según la Sociedad Estadounidense de Ortopedia de Pie y Tobillo (AOFAS), las tasas de fusión ósea y las puntuaciones de la escala visual analógica (EVA) antes de la operación y 1, 2 y 3 meses después de la operación. Además, se midieron los indicadores de daño oxidativo sérico y los niveles de factor inflamatorio para evaluar los efectos de la recuperación en ambos grupos. En relación con el grupo C, el grupo E mostró puntuaciones AOFAS y tasas de fusión ósea drásticamente aumentadas (P <0,05), así como puntuaciones VAS muy disminuidas (P <0,05). Además, el grupo E exhibió mejoras más pronunciadas en los indicadores de daño oxidativo y factores inflamatorios en comparación con el grupo C (P <0,05). La cirugía de fusión de la articulación talocrural mínimamente invasiva mejora drásticamente la función del tobillo en pacientes con osteoartritis traumática del tobillo y reduce los niveles de daño oxidativo y la respuesta inflamatoria. Esto proporciona una importante opción de tratamiento clínico.

Effect of octreotide on oxidative stress in the erythrocyte and kidney tissue in adriamycin-induced experimental nephrotic syndrome model / Efeito do octreotide no estresse oxidativo em eritrócitos e no tecido renal no modelo de síndrome nefrótica experimental induzida por adriamicina

Abstract Introduction: Nephrotic syndrome (NS) is one of the reasons of end-stage kidney disease, and elucidating the pathogenesis and offer new treatment options is important. Oxidative stress might trigger pathogenesis systemically or isolated in the kidneys. Octreotide (OCT) has beneficial antioxidant effects. We aimed to investigate the source of oxidative stress and the effect of OCT on experimental NS model. Methods: Twenty-four non-uremic Wistar albino rats were divided into 3 groups. Control group, 2 mL saline intramuscular (im); NS group, adriamycin 5 mg/kg intravenous (iv); NS treatment group, adriamycin 5 mg/kg (iv) and OCT 200 mcg/kg (im) were administered at baseline (Day 0). At the end of 21 days, creatinine and protein levels were measured in 24-hour urine samples. Erythrocyte and renal catalase (CAT) and thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) were measured. Renal histology was also evaluated. Results: There was no significant difference among the 3 groups in terms of CAT and TBARS in erythrocytes. Renal CAT level was lowest in NS group, and significantly lower than the control group. In treatment group, CAT level significantly increased compared with NS group. In terms of renal histology, tubular and interstitial evaluations were similar in all groups. Glomerular score was significantly higher in NS group compared with control group and it was significantly decreased in treatment group compared to NS group. Conclusions: Oxidative stress in NS might be due to the decrease in antioxidant protection mechanism in kidney. Octreotide improves antioxidant levels and histology in renal tissue and might be a treatment option.

Resumo Introdução: Síndrome nefrótica (SN) é uma das causas de doença renal em estágio terminal. É importante elucidar a patogênese e oferecer novas opções de tratamento. Estresse oxidativo pode desencadear a patogênese sistemicamente ou isoladamente nos rins. O octreotide (OCT) tem efeitos antioxidantes benéficos. Nosso objetivo foi investigar a fonte de estresse oxidativo e efeito do OCT no modelo experimental de SN. Métodos: Dividimos 24 ratos albinos Wistar não urêmicos em 3 grupos. Grupo controle, 2 mL de solução salina intramuscular (im); grupo SN, adriamicina 5 mg/kg intravenosa (iv); grupo tratamento SN, adriamicina 5 mg/kg (iv) e OCT 200 mcg/kg (im) foram administrados no início do estudo (Dia 0). Aos 21 dias, mediram-se os níveis de creatinina e proteína em amostras de urina de 24 horas. Mediu-se a catalase (CAT) eritrocitária e renal e a substância reativa ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Avaliou-se também histologia renal. Resultados: Não houve diferença significativa entre os três grupos em termos de CAT e TBARS em eritrócitos. O nível de CAT renal foi menor no grupo SN e significativamente menor que no grupo controle. No grupo tratamento, o nível de CAT aumentou significativamente em comparação com o grupo SN. Quanto à histologia renal, as avaliações tubular e intersticial foram semelhantes em todos os grupos. O escore glomerular foi significativamente maior no grupo SN em comparação com o grupo controle e diminuiu significativamente no grupo de tratamento em comparação com o grupo SN. Conclusões: Estresse oxidativo na SN pode ser devido à diminuição do mecanismo de proteção antioxidante nos rins. O octreotide melhora níveis de antioxidantes e histologia do tecido renal e pode ser uma opção de tratamento.

Improvement of Na+-K+ ATPase Activity and Gene Expression Associated with Glomerular Ultrastructural Protection in Diabetic Nephropathy by Acacia senegal: Role of Oxidative Stress Disturbances / Mejora de la actividad Na+-K+ ATPasa y la Expresión Génica Asociada con la Protección Ultraestructural Glomerular en la Nefropatía Diabética por Acacia senegal: Papel de las Alteraciones del Estrés Oxidativo

SUMMARY: This study assessed the effects of Acacia Senegal (AS) combined with insulin on Na+/K+-ATPase (NKA) activity and mRNA expression, serum glucose, renal function, and oxidative stress in a rat model of diabetic nephropathy (DN). Sixty rats were equally divided into six groups: normal control, normal+AS, diabetic (DM), DM+insulin, DM+AS, and DM+insulin+AS groups. Diabetes mellitus (type 1) was induced by a single injection of streptozotocin (65 mg/kg), and insulin and AS treatments were carried until rats were culled at the end of week 12. Serum glucose and creatinine levels, hemoglobin A1c (HbA1c) were measured. Renal homogenate levels of NKA activity and gene expression, malondialdehyde, superoxide dismutase (SOD), catalase and reduced glutathione (GSH) were evaluated as well as kidney tissue histology and ultrastructure. Diabetes caused glomerular damage and modulation of blood and tissue levels of creatinine, glucose, HbA1c, malondialdehyde, NKA activity and gene expression, SOD, catalase and GSH, which were significantly (p<0.05) treated with AS, insulin, and insulin plus AS. However, AS+insulin treatments were more effective. In conclusion, combined administration of AS with insulin to rats with DN decreased NKA activity and gene expression as well as oxidative stress, and improved glycemic state and renal structure and function.

Este estudio evaluó los efectos de Acacia senegal (AS) combinada con insulina sobre la actividad Na+/K+- ATPasa (NKA) y la expresión de ARNm, la glucosa sérica, la función renal y el estrés oxidativo en un modelo de nefropatía diabética (ND) en ratas. Sesenta ratas se dividieron equitativamente en seis grupos: control normal, normal+AS, diabética (DM), DM+insulina, DM+AS y DM+insulina+AS. La diabetes mellitus (tipo 1) se indujo mediante una única inyección de estreptozotocina (65 mg/kg), y los tratamientos con insulina y AS se llevaron a cabo hasta que las ratas fueron sacrificadas al final de la semana 12. Se midieron niveles séricos de glucosa y creatinina, hemoglobina A1c (HbA1c). Se evaluaron los niveles de homogeneizado renal de actividad NKA y expresión génica, malondialdehído, superóxido dismutasa (SOD), catalasa y glutatión reducido (GSH), así como la histología y ultraestructura del tejido renal. La diabetes causó daño glomerular y modulación de los niveles sanguíneos y tisulares de creatinina, glucosa, HbA1c, malondialdehído, actividad y expresión génica de NKA, SOD, catalasa y GSH, los cuales fueron tratados significativamente (p<0,05) con AS, insulina e insulina más AS. Sin embargo, los tratamientos con AS+insulina fueron más efectivos. En conclusión, la administración combinada de AS con insulina a ratas con DN disminuyó la actividad de NKA y la expresión genética, así como el estrés oxidativo, y mejoró el estado glucémico y la estructura y función renal.

Influencia del consumo de hidratos de carbono sobre el estado oxidante en mujeres con y sin diabetes mellitus gestacional / Influence of carbohydrate intake on oxidative status among women with and without gestational diabetes mellitus

RESUMEN Objetivo: Identificar la influencia del consumo de hidratos de carbono (HCO) sobre el estado oxidante en mujeres con y sin diabetes mellitus gestacional (DMG). Materiales y métodos: Se realizó un estudio transversal, observacional y comparativo a dos grupos de 21 mujeres con y sin DMG, respectivamente, en la ciudad de Toluca, México, de enero a diciembre del 2022. Para evaluar parámetros sociodemográficos, se les aplicó un cuestionario de historia clínica; en cuanto a los parámetros antropométricos, se les midió peso corporal y estatura; y respecto a los parámetros bioquímicos, colesterol total (CT) y triglicéridos (TG). Para evaluar el estado oxidante/antioxidante se cuantificaron, como marcador oxidante, el malondihaldeído (MDA), y como antioxidantes, catalasa (cat), superóxido dismutasa (SOD) y capacidad antioxidante total (CAT). Los hábitos dietéticos se evaluaron a través de un recordatorio de 24 horas, en ambos grupos de mujeres, para obtener los macronutrientes: proteínas, lípidos e HCO. A partir de los hidratos de carbono totales (HCOT), se calcularon los hidratos de carbono complejos (HCOC) e hidratos de carbono simples (HCOS) como la sacarosa. Para el cálculo de HCOS por día, se usó la lista de alimentos con contenido de sacarosa por cada 100 gramos de consumo que emplea el Sistema Mexicano de Equivalentes; para el análisis de dieta, se utilizó el programa Nutrikcal VO. Se usaron las pruebas estadísticas t de Student para muestras independientes, U de Mann-Whitney para las variables no homogéneas y se realizó la correlación de Spearman (p < 0,05) en el programa SPSS, versión 19. Resultados: Los resultados mostraron que la diferencia entre los valores de CT (p < 0,029), TG (p < 0,029), las enzimas: cat (p < 0,011), SOD (p < 0,013), así como el MDA (p < 0,039), fueron significativamente mayores en las pacientes del grupo con DMG en comparación con el grupo sin DMG. Además, el grupo con DMG consumió mayor proporción de sacarosa. Conclusiones: Las mujeres con DMG tienen un desequilibrio en el estado oxidante/antioxidante influenciado por el tipo de HCO que consumen, en particular los HCOS como la sacarosa.

ABSTRACT Objective: To identify the influence of carbohydrate (CHO) intake on oxidative status among women with and without gestational diabetes mellitus (GDM). Materials and methods: A cross-sectional, observational and comparative study was carried out with two groups of 21 women each with and without GDM in the city of Toluca, Mexico, from January to December 2022. The sociodemographic parameters were determined by administering the patients a medical history questionnaire; anthropometric parameters such as body weight and height were measured; and biochemical parameters including total cholesterol (TC) and triglycerides (TG) were calculated. The oxidant/antioxidant status was assessed as follows: malondialdehyde (MDA) as oxidative stress marker; and catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and total antioxidant capacity (TAC) as antioxidants. Dietary habits were evaluated through a 24-hour reminder in both groups of women to obtain the macronutrient classes, i.e., proteins, fats and CHOs. Based on the total carbohydrates (TCHOs), complex (CCHOs) and simple carbohydrates (SCHOs) such as sucrose were calculated. SCHOs per day were measured using the list of foods with sucrose content per 100 grams according to the Mexican Food Equivalence System (SMAE). The NutriKcal VO program was used for the dietary analysis. Statistical tests such as Student's t test and Mann-Whitney U test were performed for the independent samples and nonhomogeneous variables, respectively, and Spearman's rank correlation coefficient (p < 0.05) was determined using the IBM SPSS Statistics V19. Results: The results showed that the difference between the levels of TC (p < 0.029), TG (p < 0.029), enzymes CAT (p < 0.011) and SOD (p < 0.013), as well as MDA (p < 0.039) was significantly higher among patients in the group with GDM compared to that in the group without GDM. In addition, the group with GDM consumed a higher proportion of sucrose. Conclusions: Women with GDM have an imbalance in the oxidant/antioxidant status, influenced by the type of CHO they consume, particularly SCHOs such as sucrose.

Oxidative and osmotolerant effects in Salvator merianae (Squamata: Teiidae) red blood cells during hibernation

Abstract Hibernation is a natural condition of animals that lives in the temperate zone, although some tropical lizards also experience hibernation annually, such as the lizard native from South America, Salvator merianae, or tegu lizard. Even though physiological and metabolic characteristic associated with hibernation have been extensively studied, possible alterations in the red blood cells (RBC) integrity during this period remains unclear. Dehydration and fasting are natural consequences of hibernating for several months and it could be related to some cellular modifications. In this study, we investigated if the osmotic tolerance of RBCs of tegu lizard under hibernation is different from the cells obtained from animals while normal activity. Additionally, we indirectly investigated if the RBCs membrane of hibernating tegus could be associated with oxidation by quantifying oxidized biomolecules and the activity of antioxidant enzymes. Our findings suggest that RBCs are more fragile during the hibernation period, although we did not find evidence of an oxidative stress scenario associated with the accentuated fragility. Even though we did not exclude the possibility of oxidative damage during hibernation, we suggested that an increased RBCs volume as a consequence of hypoosmotic blood during hibernation could also affect RBCs integrity as noted.

Resumo A hibernação é uma condição natural dos animais que vivem na zona temperada, embora alguns lagartos tropicais também experenciem hibernação anualmente, como é o caso do lagarto nativo da América do Sul, Salvator merianae ou teiú. Embora as características fisiológicas e metabólicas associadas à hibernação tenham sido amplamente estudadas, possíveis alterações na integridade das hemácias durante esse período ainda permanecem obscuras. A desidratação e o jejum são consequências naturais da hibernação por vários meses e podem estar relacionadas a algumas modificações celulares. Neste estudo, investigamos se a tolerância osmótica de hemácias do lagarto teiú sob hibernação são diferentes das células obtidas de animais em atividade normal. Além disso, investigamos indiretamente por meio da quantificação de biomoléculas oxidadas e da atividade de enzimas antioxidantes se a membrana das hemácias dos teiús em hibernação poderia estar associada à oxidação. Nossos resultados sugerem que as hemácias possuem maior fragilidade durante o período de hibernação, embora não tenhamos encontrado evidências de um cenário de estresse oxidativo associado à essa fragilidade acentuada. Embora não tenhamos excluído a possibilidade de dano oxidativo durante a hibernação, sugerimos que um aumento no volume das hemácias como consequência de sangue hipoosmótico durante a hibernação também poderia afetar a integridade de hemácias, tal como foi observado.

Oral glutamine dipeptide or oral glutamine free amino acid reduces burned injury progression in rats

Abstract This study was carried out to evaluate the effect of Glutamine, as a dipeptide or a free amino acid form, on the progression of burn injuries in rats. Thirty male Wistar rats were burned with a comb metal plate heated in boiling water (98 °C) for three minutes, creating four rectangular full-thickness burn areas separated by three unburned interspaces (zone of stasis) in both dorsum sides. The animals were randomized into three groups (n=10): saline solution (G1-Control) and treated groups that orally received Glutamine as dipeptide (G2-Dip) or free amino acid (G3-FreeAA). Two and seven days after burn injury, lesions were photographed for unburned interspaces necrosis evolution assessment. Seven days after injury, glutathione seric was measured and histopathological analysis was performed. By photographs, there was a significant reduction in necrosis progression in G3-Free-AA between days two and seven. Histopathological analysis at day 7 showed a significantly higher stasis zone without necrosis and a higher number of fibroblasts in G2-Dip and G3-FreeAA compared with G1-Control. Also, glutathione serum dosage was higher in G2-Dip. The plasmatic glutathione levels were higher in the G2-Dip than the G1-Control, and there was a trend to higher levels in G3-FreeAA. The reduction in histological lesions, greater production of fibroblasts, and greater amounts of glutathione may have benefited the evolution of burn necrosis, which showed greater preservation of interspaces.

Resumo Este estudo foi realizado para avaliar o efeito da Glutamina, como um dipeptídeo ou forma de aminoácido livre, na progressão de queimaduras em ratos. Trinta ratos Wistar machos foram queimados com um pente de metal aquecido em água fervente (98 °C) por três minutos, criando quatro áreas retangulares queimadas separadas por três interesespaços não queimados (zona de estase) em ambos os lados do dorso. Os animais foram randomizados em três grupos (n = 10): solução salina (G1-Controle) e grupos tratados que receberam glutamina via oral como dipeptídeo (G2-Dip) ou aminoácido livre (G3-FreeAA). Dois e sete dias após a queimadura, as lesões foram fotografadas para avaliação da evolução da necrose entre os espaços não queimados. Sete dias após a lesão, foi dosada a glutationa sérica e realizada análise histopatológica. Pelas fotografias, houve uma redução significativa na progressão da necrose no G3-Free-AA entre os dias dois e sete. A análise histopatológica no dia 7 mostrou uma zona de estase significativamente maior sem necrose e número mais elevado de fibroblastos em G2-Dip e G3-FreeAA em comparação com G1-Controle. Os níveis plasmáticos de glutationa foram maiores no G2-Dip em relação ao G1-Controle, e houve tendência a níveis mais elevados no G3-FreeAA. A redução das lesões histológicas, maior produção de fibroblastos, maior quantidade de glutationa podem ter beneficiado a evolução da necrose da queimadura, que mostrou maior preservação dos interespaços.

Oxidative and osmotolerant effects in Salvator merianae (Squamata: Teiidae) red blood cells during hibernation / Efeitos de oxidação e osmotolerância dos eritrócitos de Salvator merianae (Squamata: Teiidae) durante a hibernação

Abstract Hibernation is a natural condition of animals that lives in the temperate zone, although some tropical lizards also experience hibernation annually, such as the lizard native from South America, Salvator merianae, or "tegu" lizard. Even though physiological and metabolic characteristic associated with hibernation have been extensively studied, possible alterations in the red blood cells (RBC) integrity during this period remains unclear. Dehydration and fasting are natural consequences of hibernating for several months and it could be related to some cellular modifications. In this study, we investigated if the osmotic tolerance of RBCs of tegu lizard under hibernation is different from the cells obtained from animals while normal activity. Additionally, we indirectly investigated if the RBCs membrane of hibernating tegus could be associated with oxidation by quantifying oxidized biomolecules and the activity of antioxidant enzymes. Our findings suggest that RBCs are more fragile during the hibernation period, although we did not find evidence of an oxidative stress scenario associated with the accentuated fragility. Even though we did not exclude the possibility of oxidative damage during hibernation, we suggested that an increased RBCs volume as a consequence of hypoosmotic blood during hibernation could also affect RBCs integrity as noted.

Resumo A hibernação é uma condição natural dos animais que vivem na zona temperada, embora alguns lagartos tropicais também experenciem hibernação anualmente, como é o caso do lagarto nativo da América do Sul, Salvator merianae ou "teiú". Embora as características fisiológicas e metabólicas associadas à hibernação tenham sido amplamente estudadas, possíveis alterações na integridade das hemácias durante esse período ainda permanecem obscuras. A desidratação e o jejum são consequências naturais da hibernação por vários meses e podem estar relacionadas a algumas modificações celulares. Neste estudo, investigamos se a tolerância osmótica de hemácias do lagarto teiú sob hibernação são diferentes das células obtidas de animais em atividade normal. Além disso, investigamos indiretamente por meio da quantificação de biomoléculas oxidadas e da atividade de enzimas antioxidantes se a membrana das hemácias dos teiús em hibernação poderia estar associada à oxidação. Nossos resultados sugerem que as hemácias possuem maior fragilidade durante o período de hibernação, embora não tenhamos encontrado evidências de um cenário de estresse oxidativo associado à essa fragilidade acentuada. Embora não tenhamos excluído a possibilidade de dano oxidativo durante a hibernação, sugerimos que um aumento no volume das hemácias como consequência de sangue hipoosmótico durante a hibernação também poderia afetar a integridade de hemácias, tal como foi observado.

Oral glutamine dipeptide or oral glutamine free amino acid reduces burned injury progression in rats / O dipeptídeo de glutamina oral ou aminoácido livre de glutamina oral reduz a progressão da lesão por queimadura em ratos

Abstract This study was carried out to evaluate the effect of Glutamine, as a dipeptide or a free amino acid form, on the progression of burn injuries in rats. Thirty male Wistar rats were burned with a comb metal plate heated in boiling water (98 °C) for three minutes, creating four rectangular full-thickness burn areas separated by three unburned interspaces (zone of stasis) in both dorsum sides. The animals were randomized into three groups (n=10): saline solution (G1-Control) and treated groups that orally received Glutamine as dipeptide (G2-Dip) or free amino acid (G3-FreeAA). Two and seven days after burn injury, lesions were photographed for unburned interspaces necrosis evolution assessment. Seven days after injury, glutathione seric was measured and histopathological analysis was performed. By photographs, there was a significant reduction in necrosis progression in G3-Free-AA between days two and seven. Histopathological analysis at day 7 showed a significantly higher stasis zone without necrosis and a higher number of fibroblasts in G2-Dip and G3-FreeAA compared with G1-Control. Also, glutathione serum dosage was higher in G2-Dip. The plasmatic glutathione levels were higher in the G2-Dip than the G1-Control, and there was a trend to higher levels in G3-FreeAA. The reduction in histological lesions, greater production of fibroblasts, and greater amounts of glutathione may have benefited the evolution of burn necrosis, which showed greater preservation of interspaces.

Resumo Este estudo foi realizado para avaliar o efeito da Glutamina, como um dipeptídeo ou forma de aminoácido livre, na progressão de queimaduras em ratos. Trinta ratos Wistar machos foram queimados com um pente de metal aquecido em água fervente (98 °C) por três minutos, criando quatro áreas retangulares queimadas separadas por três interesespaços não queimados (zona de estase) em ambos os lados do dorso. Os animais foram randomizados em três grupos (n = 10): solução salina (G1-Controle) e grupos tratados que receberam glutamina via oral como dipeptídeo (G2-Dip) ou aminoácido livre (G3-FreeAA). Dois e sete dias após a queimadura, as lesões foram fotografadas para avaliação da evolução da necrose entre os espaços não queimados. Sete dias após a lesão, foi dosada a glutationa sérica e realizada análise histopatológica. Pelas fotografias, houve uma redução significativa na progressão da necrose no G3-Free-AA entre os dias dois e sete. A análise histopatológica no dia 7 mostrou uma zona de estase significativamente maior sem necrose e número mais elevado de fibroblastos em G2-Dip e G3-FreeAA em comparação com G1-Controle. Os níveis plasmáticos de glutationa foram maiores no G2-Dip em relação ao G1-Controle, e houve tendência a níveis mais elevados no G3-FreeAA. A redução das lesões histológicas, maior produção de fibroblastos, maior quantidade de glutationa podem ter beneficiado a evolução da necrose da queimadura, que mostrou maior preservação dos interespaços.

Comparing the effects of serum GPER-1 and oxidant/antioxidant levels on retinopathy in patients with diabetes and healthy individuals: a pilot study / Comparando o impacto do soro GPER-1 e dos níveis de oxidante/antioxidante na retinopatia em pacientes diabéticos e em indivíduos saudáveis: um estudo piloto

ABSTRACT Purpose: This study aimed to determine the effect of serum G receptor-mediated protein-1 levels on the development of retinopathy in patients with diabetes in comparison with healthy individuals. Methods: The study enrolled patients with diabetic retinopathy (Group 1), patients without diabetic retinopathy (Group 2), and healthy individuals (Group 3). Levels of serum progesterone, serum G receptor-mediated protein-1, estradiol, oxidant/antioxidants, and thyroid-releasing hormones were analyzed and compared among the groups. Post-hoc analysis was performed to compare the subgroups in which significant differences were found. Results: Groups 1, 2, and 3 each included 40 patients. A significant difference was found among all groups in terms of serum G receptor-mediated protein-1, oxidant/antioxidant, and estradiol levels (p<0.01), but no significant difference was found in terms of thyroid-releasing hormone or progesterone (p=0.496, p=0.220, respectively). In the post-hoc analysis of the groups with significant differences, another significant difference was found among all groups for serum G receptor-mediated protein-1 and oxidant/antioxidant levels (p<0.05). Serum G receptor-mediated protein-1 and oxidant levels were positively correlated, whereas serum G receptor-mediated protein-1 and antioxidant levels were negatively correlated (r=0.622/p<0.01, r=0.453/p<0.01, r=0.460/p<0.01, respectively). The multiple regression analysis showed that increased levels of serum G receptor-mediated protein-1 may help prevent diabetic retinopathy. Conclusions: Serum G receptor-mediated protein-1 levels, which were the highest in the diabetic retinopathy Group, increased as the oxidant/antioxidant balance changed in favor of oxidative stress. This appears to be a defense mechanism for preventing neuronal damage.

RESUMO Objetivo: Esta pesquisa buscou determinar o im­pacto dos níveis de proteína G sérica no desenvolvimento da retinopatia em pacientes diabéticos, comparando-os a indivíduos saudáveis. Métodos: Foram incluídos, no estudo, 40 pacientes com retinopatia diabética (Grupo 1), 40 pacientes sem retinopatia diabética (Grupo 2) e 40 indivíduos saudáveis (Grupo 3). Os níveis hormonais de progesterona sérica, de proteína G sérica, estradiol, oxidante/antioxidante e hormônio liberado pela tireoide foram analisados e comparados. A análise post hoc foi realizada para comparar os subgrupos nos quais diferenças estatisticamente significativas foram encontradas. Resultados: Uma diferença significativa foi encontrada entre todos os grupos em termos de proteína G sérica, oxidante/antioxidante e níveis de estradiol (p<0.01), mas nenhuma diferença significativa foi encontrada em termos de hormônio liberado pela tireoide ou progesterona (p=0,496, p=0,220, respectivamente). Na análise post hoc dos grupos com diferenças estatisticamente significativas, outra diferença significativa foi encontrada entre todos os grupos para proteína G sérica e níveis oxidantes/antioxidantes (p<0,05). Os níveis de proteína G sérica e os níveis de oxidante foram positivamente correlacionados, enquanto os níveis de proteína G sérica e os níveis de antioxidantes foram negativamente correlacio­nados (r=0,622/p<0,01, r=0,453/p<0,01, r=0,460/p<0,01, respectivamente). A análise de regressão múltipla mos­trou que o aumento da proteína G sérica pode ajudar a prevenir a retinopatia diabética. Conclusões: Os níveis de proteína G sérica que eram mais altos no grupo de retinopatia diabética, aumentaram à medida que o equilíbrio oxidante/antioxidante mudou em favor do estresse oxidativo. Este parece ser um mecanismo de defesa para prevenir danos neuronais.

Expression of miR-210-3p in the aqueous humor of patients with age-related cataracts and its effect on human lens epithelial cell injury induced by hydrogen peroxide / Expressão de miR-210-3p no humor aquoso de pacientes com catarata relacionada à idade e seu efeito na lesão de células epiteliais do cristalino humano induzida por peróxido de hidrogênio

ABSTRACT Purpose: The regulatory effect of microRNA on diseases has been confirmed. This study aimed to evaluate the expression of microRNA-210-3p in age-related cataracts and assess the effect of abnormal miR-210-3p expressions on H2O2-induced SAR01/04 cells. Methods: Reverse-transcription quantitative polymerase chain reaction method was performed to assess the levels of miR-210-3p in aqueous humor samples. Receiver operating characteristic analysis was employed to assess the discrimination ability of miR-210-3p between patients with age-related cataracts and healthy people, and Pearson correlation analysis was used to identify the correlation between miR-210-3p and oxidative stress indices such as superoxide dismutase, glutathione peroxidase, malonaldehyde. Cell counting kit-8 assay and Transwell assay were used to estimate the biological function of H2O2-induced age-related cataract cell model. The levels of oxidative stress indices such as superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and malonaldehyde were measured to evaluate the degree of oxidative stress damage in the age-related cataract cell model. The relationship between miR-210-3p and its target gene was verified by luciferase reporter gene analysis. Results: The miR-210-3p expression was elevated in the aqueous humor of patients with age-related cataracts. A high miR-210-3p expression showed a high diagnostic value for age-related cataracts and was significantly associated with the level of oxidative stress markers in patients with age-related cataracts. The inhibition of miR-210-3p can reverse oxidative stress stimulation and adverse effects on H2O2-induced cell function. Conclusions: The results suggested that miR-210-3p could promote cell viability, cell migration, and oxidative stress by targeting autophagy-related gene 7 in in vitro age-related cataract cell model.

RESUMO Objetivo: O efeito regulador do microRNA em doenças tem sido confirmado, e este artigo tentou avaliar a expressão do microRNA-210-3p na catarata relacionada à idade e avaliar o efeito da expressão anormal do miR-210-3p em células SAR01/04 induzidas por H2O2. Métodos: O método de transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase (RT-PCR) quantitativa foi realizado para avaliar os níveis de miR-210-3p em amostras de humor aquoso. Análise de características operacionais do receptor foi feita para avaliar a capacidade de discriminação do miR-210-3p entre pacientes com catarata relacionada à idade e pessoas saudáveis. A análise de correlação de Pearson identificou a correlação do miR-210-3p e índices de estresse oxidativo, como superóxido dismutase, glutationa peroxidase, malonaldeído. O ensaio de contagem de células kit-8 (cck-8) e o ensaio no sistema Transwell foram utilizados para estimar a função biológica do formato de células de catarata relacionada com a idade induzida por H2O2. Os níveis de índices de estresse oxidativo como superóxido dismutase, glutationa peroxidase e malonaldeído foram detectados para avaliar o grau de dano do estresse oxidativo em formato de células de catarata relacionada à idade. A relação entre miR-210-3p e seu gene alvo foi verificada por análise do gene repórter luciferase. Resultados: A expressão miR-210-3p foi elevada no humor aquoso de pacientes com catarata relacionada à idade. A expressão miR-210-3p altamente expressiva mostrou alto valor diagnóstico para catarata relacionada à idade e foi significativamente associado ao nível de marcadores de estresse oxidativo em pacientes com catarata relacionada à idade. A inibição de miR-210-3p pode reverter a estimulação do estresse oxidativo e os efeitos adversos da função celular induzida por H2O2. Conclusões: Esses dados sugeriram que a expressão miR-210-3p poderia promover a viabilidade celular, migração celular e estresse oxidativo ao direcionar genes ATG 7 relacionados à autofagia em modelo in vitro de células de catarata relacionadas à idade.

Factores de estrés y su asociación con los biomarcadores del síndrome metabólico

Introducción: el síndrome metabólico es considerado como un conjunto de factores de riesgo para desarrollar enfermedades cardiovasculares y diabéticas, en adición a esto, los biomarcadores determinan un diagnóstico del síndrome metabólico. Existen diversos factores que pueden causar el síndrome metabólico, uno de ellos, el estrés, que se concibe como la reacción de un individuo ante eventos o situaciones que exceden los mecanismos de adaptación. Objetivos: explorar la literatura científica existente para identificar y sintetizar los diferentes factores de estrés fisiológico que se han investigado en relación con el síndrome metabólico, y evaluar críticamente la evidencia disponible sobre la asociación entre los factores de estrés identificados y los biomarcadores específicos del síndrome metabólico. Además, realizar un análisis de la calidad metodológica de los estudios incluidos en la revisión para evaluar la validez y la fiabilidad de los resultados obtenidos. Materiales y Métodos: se realizó una revisión sistemática usando bases de datos como PubMed, Redalyc, SciELO y Google Scholar, en donde se incluyeron investigaciones que busquen establecer una relación entre el estrés y los biomarcadores del síndrome metabólico en publicaciones desde enero del 2017 a noviembre del 2022. Se tomaron en cuenta criterios de la Declaración PRISMA. Resultados: se incluyeron un total de 32 artículos, en donde se pudo observar que los biomarcadores del estrés oxidativo que influyen en el padecimiento del síndrome metabólico son diversos y pueden afectar de múltiples formas al ser humano, generando enfermedades como la diabetes, enfermedades cardiovasculares, pulmonares y hasta neuropsicológicas. Conclusiones: los biomarcadores del estrés oxidativo influyen de manera directa en el padecimiento de síndrome metabólico y son identificados como un factor determinante para diagnosticar enfermedades desencadenantes de este síndrome.

Introduction: Metabolic syndrome is considered as a set of risks factors for developing cardiovascular and diabetic diseases. Additionally, biomarkers determine a diagnosis of metabolic syndrome. Several of them can cause metabolic syndrome, and one of them, stress, is conceived as an individual's reaction to events or situations that exceed adaptation mechanisms. Materials and methods: A systematic review was carried out using database such as PubMed, Redalyc, Scielo and Google Scholar, which included research that relates oxidative stress to biomarkers of metabolic syndrome in publications from January 2017 to November 2022. The criteria considered were those of the PRISMA Declaration. Results: A total of 32 articles were included, and it was possible to observe that the biomarkers of oxidative stress that influence the condition of metabolic syndrome are diverse and can affect humans in multiple ways, generating diseases such as diabetes, cardiovascular, pulmonary, and even neuropsychological. Conclusions: Oxidative stress biomarkers have a direct influence on suffering from metabolic syndrome and are identified as a determining factor in diagnosing diseases that trigger this syndrome.

vitíligo, estrés psicológico y bioquímica del cerebro: Una revisión sistemática desde la neurociencia

Objetivo: El propósito de este estudio es establecer los mecanismos de la actividad Bioquímica a través del Estrés Psicológico que influyen en la enfermedad del vitiligo desde una perspectiva neurocientifica, mediante una revisión sistemática de la literatura de los últimos 5 años. Método: La búsqueda sistemática se llevó a cabo en las bases de datos Scopus, PubMed y Web of Science para identificar los estudios que describan la enfermedad de Vitiligo, el estrés psicológico y la bioquímica del cerebro, se establecieron criterios de inclusión y exclusión para la selección de los artículos, así mismo, se evaluó su calidad y pertinencia. Resultados: La revisión sistemática arrojó 15.503 artículos, 70 fueron preseleccionados de acuerdo a lo informado en el resumen y validados para lectura completa. Para la síntesis narrativa se utilizaron 23 artículos científicos. Conclusión: La enfermedad de vitiligo guarda una estrecha relación con el estrés psicológico y está acompañado de un desequilibrio bioquímico que conduce a un proceso inflamatorio y destructivo de los melanocitos de la piel.

Objective: The purpose of this study is to establish the mechanisms of biochemical activity through psychological stress that influence vitiligo disease from a neuroscientific perspective, through a systematic review of the literature of the last 5 years. Method: Systematic search was carried out in the Scopus, PubMed and Web of Science databases to identify studies describing Vitiligo disease, psychological stress and brain biochemistry, inclusion and exclusion criteria were established for the selection of articles, their quality and relevance were evaluated. Results: The systematic review yielded 15,503 articles, of which 70 were pre-selected as reported in the summary and validated for full reading. For the narrative synthesis 23 scientific articles were used. Conclusion: Vitiligo disease is closely related to psychological stress and is accompanied by a biochemical imbalance that leads to an inflammatory and destructive process of skin melanocytes.

The impact of COVID-19 on vitamin E concentrations and oxidative stress markers in adult subjects: A systematic review

Objective: To determine the impact of COVID-19 on vitamin E concentrations and oxidative stress in patients affected by the disease. Method: We conducted a systematic review using observational studies published between 2020 and 2023, which addressed the impact of COVID-19 on vitamin E concentrations and oxidative stress in patients affected by the disease. Review articles, clinical trials, letters to the editor, as well as studies conducted with pregnant women, animals and/or in vitro tests, and in languages other than English were excluded from this search. Studies were selected through a literature search in the following electronic databases: PubMed, Science Direct, and Web of Science, from October 2022 to May 2023. Results: Three articles were included in this review, consisting of patients with mild to severe symptoms, including those hospitalized in the intensive care unit. The reduction in vitamin E concentrations was in all studies accompanied by a reduction in enzymes involved in antioxidant action, such as superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and glutathione reductase. In parallel to this, studies showed elevated concentrations of lipid peroxidation markers, such as malondialdehyde and myeloperoxidase. Conclusion: Infection with the SARS-COV-2 alters the activity of antioxidant cells and free radical defense agents.

Objetivo: Determinar el impacto del COVID-19 sobre las concentraciones de vitamina E y el estrés oxidativo en pacientes afectados por la enfermedad. Método: Se trata de una Revisión Sistemática, realizada mediante una prospección de estudios observatorios publicados entre 2020 y 2023, que abordaron el impacto de la COVID-19 sobre las concentraciones de vitamina E y el estrés oxidativo en pacientes afectados por la enfermedad. Se excluyeron de esta búsqueda artículos de revisión, ensayos clínicos, cartas al editor, así como estudios realizados con mujeres embarazadas, animales y/o ensayos in vitro, y en idiomas distintos al inglés. Los estudios se seleccionaron mediante una búsqueda bibliográfica en las siguientes bases de datos electrónicas: PubMed, Science Direct y Web of Science, desde octubre de 2022 hasta mayo de 2023. Resultados: Se incluyeron tres artículos en esta revisión, que consistían en pacientes con síntomas de leves a graves, incluidos los hospitalizados en la unidad de terapia intensiva. La reducción de las concentraciones de vitamina E se acompañó en todos los estudios de una reducción de las enzimas implicadas en la acción antioxidante, como la superóxido dismutasa, la glutatión peroxidasa y la glutatión reductasa. Paralelamente, los estudios mostraron concentraciones elevadas de marcadores de peroxidación lipídica, como el malondialdehído y la mieloperoxidasa. Conclusiones: La infección por el virus del SARS-CoV-2 altera la actividad de las células antioxidantes y de los agentes de defensa contra los radicales libres.

The potential role of apigenin in the enhancement of the antioxidant adaptation to exercise by bioactive dietary compounds

Oxidative stress (OS) occurs when the antioxidant defense system is overwhelmed by the predominance of reactive oxygen species (ROS) and pro-oxidant factors. Several diseases such as hypertension, insulin resistance, type 2 diabetes mellitus and neurodegenerative diseases are characterized by chronic OS. Physical exercise constitutes an affordable tool to prevent or ameliorate these conditions. However, during physical activity, acute ROS are produced inducing an activation in peroxisome proliferator activated receptor-Gamma Coactivator-1alpha (PGC-1α), and nuclear factor erythroid-2 related factor 2 (Nrf2), PGC-1α/Nrf2 pathway. This signaling pathway facilitates interaction with antioxidant response elements (ARE), thereby initiating an upregulation in the expression of antioxidant enzymes including superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX) and mitochondrial biogenesis. In both cases, whether involving healthy animals or individuals engaged in physical exercise, supplementation with antioxidant scavengers leads to a reduction in the expression and activity of PGC-1α, SOD, CAT, and GPX across various tissues, which is not observed with indirect antioxidants. The preventive role of physical exercise against chronic OS is avoided when executed in conjunction with supplementation of scavenger antioxidants. However, similar to exercise, the indirect antioxidant apigenin can activate the PGC1-α/Nrf2 signaling pathway. Here, we summarize evidence supporting apigenin as a non-nutritional supplement that could enhance the adaptive effects of exercise, improving the endogenous antioxidant defense. Therefore, apigenin could be an interesting supplement to enhance the endogenous antioxidant adaptation induced by exercise in healthy subjects, but also to improve the effectiveness of exercise to prevent oxidative stress-associated diseases.

El estrés oxidativo (OS) ocurre cuando el sistema de defensa antioxidante es sobrepasado por el predominio de especies reactivas de oxígeno (ROS) y factores prooxidantes. Varias enfermedades como la hipertensión, la resistencia a la insulina, la diabetes mellitus tipo 2 y enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por un OS crónico. El ejercicio físico constituye una herramienta asequible para prevenir o mejorar estas enfermedades. Sin embargo, durante la actividad física, se producen ROS agudas que inducen una activación en la vía PGC-1α/Nrf2. Esta vía de señalización facilita la interacción con los elementos de respuesta antioxidante (ARE), iniciando así una regulación que permite la expresión de enzimas antioxidantes, incluidas SOD, CAT, GPX y biogénesis mitocondrial. En ambos casos, ya sea que se trate de animales sanos o de individuos que practican ejercicio físico, la suplementación con antioxidantes "scavengers" conduce a una reducción en la expresión y actividad de PGC-1α, SOD, CAT y GPX en varios tejidos, lo que no se observa con antioxidantes "indirectos". El papel preventivo del ejercicio físico contra el OS crónico se atenúa cuando se realiza en conjunto con la suplementación de antioxidantes "scavengers". Sin embargo, de manera similar al ejercicio, la apigenina es un antioxidante "indirecto" que puede activar la vía de señalización PGC1-α/Nrf2. Aquí, resumimos la evidencia que respalda a apigenina como un suplemento no-nutricional que podría mejorar los efectos adaptativos del ejercicio, mejorando la defensa antioxidante endógena de sujetos sanos que no tienen suficiente tiempo para hacer ejercicio.

In vitro cytotoxicity of resin cement and its influence on the expression of antioxidant genes / Avaliação in vitro da toxicidade de cimentos resinosos e sua influência na expressão de genes antioxidantes em fibroblastos humanos

ABSTRACT Aim: This study evaluated cytotoxicity and antioxidant gene expression of resin cements on human gingival fibroblasts (hGF). Materials and Method: RelyX Ultimate™(RXU), Variolink™II(VLII), and RelyXU200™(RXU200) resin cements were incubated with culture medium for 24 h to obtain eluates. Then, the eluates were applied over hGF to assess cell viability at 24 h, 48 h, and 72 h and antioxidant gene expression at 24 h. hGF cultures non-exposed to the eluates were used as Control. Data were submitted to ANOVA and Bonferroni tests (α≤0.05). Results: RXU and RXU200 reduced the number of viable cells in 24 h. Longer exposure to cement extracts caused cell death. Gene expression showed peroxiredoxin 1 (PRDX1) induction by all resin cement types, and superoxide dismutase 1 (SOD1) induction by RXU200 and VLII. Moreover, RXU200 induced not only PRDX1 and SOD1, but also glutathione peroxidase 1 (GPX1), catalase (CAT), and glutathione synthetase (GSS). Conclusions: All resin cements showed toxicity, and induced antioxidant genes in hGF. Antioxidant gene induction is at least partly associated with cytotoxicity of tested cements to oxidative stress experience.

RESUMO Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a toxicidade dos cimentos resinosos Rely X Ultimate 2, Rely X U200 e Variolink II, bem como sua influência na expressão de genes antioxidantes em fibroblastos gengivais humanos. Materiais e Método: Corpos de prova de cada cimento foram colocados em meio de cultura por 24 h e os extratos correspondentes foram aplicados aos fibroblastos. A viabilidade celular foi avaliada após 24, 48 e 72 h de exposição pelo ensaio de exclusão do azul de tripano e MTT. A expressão gênica foi avaliada por PCR quantitativo após 24 h de exposição aos extratos. Estes parâmetros foram comparados aos das células não expostas aos cimentos. Os dados foram submetidos ao teste ANOVA, seguido pelo pós-teste de Bonferroni (a≤0.05). Resultados: Os resultados demonstraram que todos os cimentos promoveram redução do número de células viáveis e da atividade mitocondrial nos períodos de 48 e de 72 h (p < 0,01), sendo que o Variolink II apresentou o menor efeito e os cimentos Rely X Ultimate e Rely X U200 promoveram similarmente os maiores efeitos. A análise de expressão gênica evidenciou influência significativa em todos os cimentos avaliados sobre os níveis de transcritos de PRDX1, SOD1, GPX1 e GSS (p> 0,05), com um aumento considerável no Rely X U200. Conclusão: A indução de genes antioxidantes está, pelo menos em parte, associada à citotoxicidade dos cimentos testados para a experiência de estresse oxidativo.

Impacto do treinamento físico no perfil inflamatório e redox renal no desenvolvimento de síndrome metabólica / Impact of exercise training on inflammatory and redox renal profiles in metabolic syndrome development

Objetivo: Investigar o efeito do treinamento físico aeróbio (TF) no perfil inflamatório e de estresse oxidativo renal em modelo experimental de desenvolvimento de síndrome metabólica (SM). Métodos: Ratos Wistar e espontaneamente hipertensos (SHR) distribuídos nos grupos: controle (C), hipertenso (H), hipertenso frutose (HF) e hipertenso frutose treinado (HFT). Os grupos HF e HFT foram submetidos à sobrecarga de frutose (10%, 60 dias) desde o desmame. O TF foi realizado em esteira por 60 dias (5dias/semana, 40-60% velocidade máxima do teste de esforço). Resultados: O TF promoveu redução de ânion superóxido, peróxido de hidrogênio e proteínas oxidadas comparado ao grupo HF. Além disso, o grupo HFT apresentou aumento de FRAP e nitritos comparado aos grupos H e HF. No perfil inflamatório, o TF proporcionou aumento de IL-10 e redução da razão TNFα/IL-10. Conclusão: Os resultados demostraram que o treinamento aeróbio atenuou o estresse oxidativo e favoreceu um perfil anti-inflamatório no tecido renal em um modelo de desenvolvimento de SM.

Objective: To investigate the effect of aerobic exercise training (ET) on renal inflammatory and oxidative stress profiles in an experimental model of metabolic syndrome (MS) development. Methods: Wistar and spontaneously hypertensive (SHR) rats were distributed into control (C), hypertensive (H), hypertensive fructose (HF) and trained hypertensive fructose (THF) groups. The HF and THF groups were submitted to fructose overload (10%, 60 days) since weaning. The ET was performed on a treadmill for 60 days (5 days/week, 40-60% maximum speed of the exercise test). Results: The ET promoted reduction in renal superoxide anion, hydrogen peroxide and oxidized proteins compared to the HF group. In addition, the THF group showed an increase in FRAP and in nitrites compared to the H and HF groups. In the inflammatory profile, ET provided an increase in IL-10 and a reduction in TNFα/IL-10 ratio. Conclusion: The results showed that aerobic training attenuated oxidative stress and favored an anti-inflammatory profile in renal tissue in a model of MS development.

Morphological and Functional Analysis of Cardiac Ameliorations in Elderly Rats Supplemented with a Magnolol Extract Complex / Análisis Morfológico y Funcional de las Mejoras Cardíacas en Ratas Ancianas Suplementadas con un Complejo de Extracto de Magnolol

SUMMARY: Magnolia bark extract supplementation has an anti-oxidative role in mammalians. However, its role in physiological aged-associated heart insufficiency is not known yet. Therefore, we investigated the effects of a magnolia bark complex, including magnolol and honokiol components (MAHOC), in elderly rat hearts (24-month-old aged group). One group of aged rats was supplemented with MAHOC (400 mg/kg/d, for 12 weeks) besides the standard rat diet while the second group of elderly rats and adult rats (to 6-month- old adult-group) were only fed with the standard rat diet. The morphological analysis using light microscopy has shown marked myofibrillar losses, densely localized fibroblasts, vacuolizations, infiltrated cell accumulations, and collagen fibers in the myocardium of the elderly rats compared to the adults. We also detected a markedly increased amount of degenerated cardiomyocytes including the euchromatic nucleus. The MAHOC supplementation of the elderly rats provided marked ameliorations in these abnormal morphological changes in the heart tissue. Furthermore, electrophysiological analysis of electrocardiograms (ECGs) in the supplemented group showed significant attenuations in the prolonged durations of P-waves, QRS-complexes, QT-intervals, and low heart rates compared to the unsupplemented elderly group. The biochemical analysis also showed significant attenuations in the activity of arylesterase and total antioxidant status in the myocardium of the supplemented group. We further determined significant attenuations in the activity of a mitochondrial enzyme succinate dehydrogenase, known as a source of reactive oxygen species (ROS), and the decreased level of ATP/ADP in the heart homogenates of the supplemented group. Moreover, under in vitro conditions by using an aging-mimicked cardiac cell line induced by D-galactose, we demonstrated that MAHOC treatment could provide prevention of depolarization in mitochondria membrane potential and high-level ROS production. Overall, our data presented significant myocardial ameliorations in physiological aging-associated morphological alterations parallel to the function and biochemical attenuations with MAHOC supplementation, at most, through recoveries in mitochondria.

La suplementación con extracto de corteza de magnolia tiene un papel antioxidante en los mamíferos, sin embargo, su rol en la insuficiencia cardíaca asociada al envejecimiento fisiológico aún no se conoce. Por lo anterior, investigamos los efectos de un complejo de corteza de magnolia, incluidos los componentes magnolol y honokiol (MAHOC), en corazones de ratas seniles (grupo de edad de 24 meses). La alimentación de grupo de ratas seniles se complementó con MAHOC (400 mg/kg/d, durante 12 semanas) además de la dieta estándar, mientras que el segundo grupo de ratas seniles y ratas adultas (hasta el grupo de adultos de 6 meses) solo recibió la dieta estándar para ratas. El análisis morfológico mediante microscopía óptica ha mostrado marcadas pérdidas miofibrilares, fibroblastos densamente localizados, vacuolizaciones, acumulaciones de células infiltradas y fibras de colágeno en el miocardio de las ratas seniles en comparación con las adultas. También detectamos una cantidad notablemente mayor de cardiomiocitos degradados, incluido el núcleo eucromático. La suplementación con MAHOC de las ratas seniles proporcionó mejoras marcadas en estos cambios morfológicos anormales en el tejido cardiaco. Por otra parte, el análisis de los electrocardiogramas (ECG) en el grupo suplementado mostró atenuaciones significativas en las duraciones prolongadas de las ondas P, los complejos QRS, los intervalos QT y las frecuencias cardíacas bajas, en comparación con el grupo de ratas seniles sin suplementación alimenticia. El análisis bioquímico también mostró atenuaciones significativas en la actividad de la arilesterasa y el estado antioxidante total en el miocardio del grupo suplementado. Determinamos además atenuaciones significativas en la actividad de la enzima mitocondrial succinato deshidrogenasa, conocida como fuente de especies reactivas de oxígeno (ROS), y la disminución del nivel de ATP/ADP en los homogeneizados de corazón del grupo suplementado. Además, en condiciones in vitro mediante el uso de una línea de células cardíacas, imitando el envejecimiento inducido por D- galactosa, demostramos que el tratamiento con MAHOC podría prevenir la despolarización en el potencial de membrana de las mitocondrias y la producción de ROS de alto nivel. En general, nuestros datos presentaron mejoras miocárdicas significativas en alteraciones morfológicas asociadas con el envejecimiento fisiológico paralelas a la función y atenuaciones bioquímicas con la suplementación con MAHOC, como máximo, a través de recuperaciones en las mitocondrias.

Effects of hyperbaric pressure on the oxidative stress status in healthy subjects

Introduction: In the hyperbaric pressure environment the partial pressure of each gas component increases, which increases oxygen partial pressure. This causes the generation of free radicals and oxidative stress. Objective: To determine the effects of hyperbaric pressure on the oxidative stress status in healthy subjects. Methods: 29 healthy men performed standardized hyperbaric chamber dive to a depth of 30 meters of water (msw) for 30 minutes. Blood samples were collected before compression, immediately after decompression and 1 hour after decompression. The levels of Malondialdehyde, Catalase and Superoxide Dismutase were measured in blood samples. Results: Malondialdehyde activity increased immediately after decompression and recovered at 1 hour after decompression. Superoxide Dismutase enzyme activity decreased immediately after decompression as well as 1 hour after decompression. Catalase enzyme activity increased immediately after decompression, which was significant at 1 hour after decompression. Conclusion: Changes in the biological markers Malondialdehyde, Catalase and Superoxide Dismutase suggest the appearance of oxidative stress under the influence of a hyperbaric pressure environment.

Introducción: En la condición de presión hiperbárica, la presión parcial de los componentes del aire se encuentra aumentada, incluida la del oxígeno. Esto se considera la causa de formación de radicales libres y el estado de estrés oxidativo. Objetivo: Determinar los efectos de la presión hiperbárica sobre estado del estrés oxidativo en individuos sanos. Métodos: 29 hombres sanos realizaron buceo estandarizado en cámara hiperbárica, a una profundidad de 30 metros de agua, durante un tiempo total de 30 minutos. Se recogieron muestras de sangre antes de la compresión, inmediatamente después de la descompresión y una hora después. Se midieron los niveles de malondialdehído, catalasa y superóxido dismutasa en muestras de sangre. Resultados: La acción del malondialdehído se incrementó inmediatamente después del buceo y se recuperó en 1 hora. La acción de enzima superóxido dismutasa se encontró disminuida al término y 1 hora después, mientras la enzima catalasa se demostró lo contrario y aumentó significativamente en la primera hora. Conclusión: El cambio de los marcadores biológicos malondialdehído, catalasa y superóxido dismutasa sugiere estado de estrés oxidativo bajo la influencia de presión hiperbárica.

Radicales libres y sistema antioxidante

Los radicales libres son compuestos caracterizados por tener un electrón desapareado en su orbital externo, condición que los torna altamente reactivos, es decir, tienen la propiedad de interactuar a través de reacciones controladas por difusión con proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. También se les ha designado como especies reactivas de oxígeno (ERO), especies reactivas de nitrógeno (ERN) o especies reactivas de azufre (ERA). En el organismo humano se generan, principalmente, en la cadena transportadora de electrones mitocondrial, donde específicamente participan los complejos respiratorios I y III que tienen la propiedad de reducir al oxígeno y convertirlo en anión superóxido; así mismo, pueden formarse haciendo uso de una gran diversidad de reacciones enzimáticas y no enzimáticas en las que intervienen sustancias que la célula sintetiza o que se ingieren con los alimentos y algunos medicamentos. El ser humano dispone de un sistema antioxidante, que es de naturaleza enzimática y no enzimática, el cual tiene como función proteger al organismo de la acción nociva de los radicales libres; comprende enzimas -como catalasa, superóxido dismutasa, tiorredoxina, etc.- y compuestos no enzimáticos -como glutatión, ferritina, mioglobina, etc.-, pero no son lo suficientemente eficientes para protegerlo, por lo que es necesaria la ingesta de alimentos que contengan en su composición sustancias con propiedades antioxidantes cuya acción protectora dependerá de su reactividad química, así como de su concentración; estos compuestos antioxidantes se encuentran principalmente en las frutas y verduras, habiéndose identificado polifenoles, flavonoides, carotenoides, vitamina C, vitamina E, etc. Un número considerable de evidencias sugiere que la ingesta de sustancias antioxidantes protege al organismo del efecto dañino de los radicales libres, pero cuando prevalece la acción oxidante sobre la antioxidante puede conducirse al estrés oxidativo, condición que está estrechamente vinculada con una gran diversidad de enfermedades crónicas no transmisibles como cáncer, diabetes mellitus, obesidad, psoriasis, aterosclerosis, entre otras. Todo ello parece indicar que el término "estado estable redox celular" describe de manera apropiada la constante adaptación a una situación de rápido recambio químico, y sugiere que las sustancias implicadas en este proceso se designen como "especies biológicamente reactivas" en razón de la existencia de compuestos nocivos como el peróxido de hidrógeno, peroxinitrito, etc., que no son propiamente radicales libres, pero ejercen efectos dañinos a las células.

Free radicals are compounds characterized by having an unpaired electron in their outer orbit, a condition that makes them highly reactive, i.e., they interact through diffusion-controlled reactions with proteins, lipids and nucleic acids. They have also been referred to as reactive oxygen species (ROS), reactive nitrogen species (RNS) or reactive sulfur species (RSS). In the human organism, they are mainly produced in the mitochondrial electron transport chain, where respiratory complexes I and III specifically participate and reduce oxygen by converting it into superoxide anion. Likewise, they can be formed through a wide variety of enzymatic and non-enzymatic reactions involving substances that are synthesized by cells or are ingested with food and some medicines. Human beings have an antioxidant system which is both enzymatic and non-enzymatic in nature and whose function is to protect the organism from the harmful action of free radicals. This system includes enzymes-such as catalase, superoxide dismutase, thioredoxin, etc.-and non-enzymatic compounds- such as glutathione, ferritin, myoglobin, etc. However, they are not efficient enough to protect it, so it is necessary to eat foods that contain substances with antioxidant properties whose protective action will depend on their chemical reactivity and their concentration. These antioxidant compounds are mainly found in fruits and vegetables, where polyphenols, flavonoids, carotenoids, vitamin C, vitamin E, etc. have been identified. A significant amount of evidence suggests that the intake of antioxidant substances protects the body from the damaging effect of free radicals, but when the oxidative action prevails over the antioxidant action, it can lead to oxidative stress, a condition that is closely linked to a wide variety of chronic non-communicable diseases including cancer, diabetes mellitus, obesity, psoriasis, atherosclerosis, among others. All this seems to indicate that the term "cellular redox steady state" more appropriately describes the constant adaptation to a situation of rapid chemical turnover and suggests that the substances involved in this process be designated as "biologically reactive species" due to the existence of harmful compounds such as hydrogen peroxide, peroxynitrite, etc., which are not-strictly speaking-free radicals but have toxic effects on cells.