Oxidative stress and changes in hematological and biochemical biomarkers in Crotalus durissus terrificus (South American rattlesnake) venom-induced acute kidney injury in rats / Estrés oxidativo y alteraciones en biomarcadores hematológicos y bioquímicos en lesión renal aguda inducida por el veneno de Crotalus durissus terrificus (cascabel de America del Sur) en ratones

Abstract Acute kidney injury (AKI) is the major cause of mortality following bites by the South American rattlesnake Crotalus durissus terrificus. We investigated the early onset of Crotalus durissus terrificus venom-induced AKI in rats within 2 h of venom injection and its attenuation by antivenom. Several biomarkers were used to monitor AKI in the absence or presence of antivenom. Male Wistar rats were divided into five groups (n=5 each): G1, rats injected with saline (control); G2, rats injected with venom (6 mg kg-1, intraperitoneally) and euthanized after 2 h to evaluate AKI; G3 and G4, rats injected with 0.9% sterile saline or antivenom 2 h after venom, respectively, and monitored until death or up to 24 h post-venom, and G5, rats injected with antivenom alone and monitored for 24 h. Blood, urine and renal tissue samples were collected immediately after death to assess oxidative stress, hematological and biochemical alterations, and renal histological damage. Venom caused AKI within 2 h (G2) that persisted for up to 8.2 ± 1.6 h (G3), as confirmed by increases in blood urea, creatinine, and renal proteinuria; these increases were attenuated by antivenom. There were no changes in blood protein concentrations in G2 and G3, whereas there were increases in blood reduced glutathione, glutathione peroxidase, and plasma TBARS (but not in catalase) that were attenuated to varying extents by antivenom. There were no marked changes in platelets or leukocytes, but an increase in erythrocytes after 8.2 h with venom alone was attenuated by antivenom. Renal glomerular and tubular damage was greatest after 2 h post-venom groups alone was attenuated by antivenom. Renal glomerular and tubular damage was greatest after 2 h post-venom and declined thereafter. Venom caused early-onset AKI, with variable effects on lipid peroxidation and oxidative stress. Antivenom attenuated the AKI, as shown by the decrease in blood urea and the normalization of proteinuria, without protecting against lipid peroxidation.

Resumen La injuria o lesión renal aguda (LRA) es la mayor causa de mortalidad debido a las mordeduras por cascabeles Crotalus durissus terrificus. Se estudió la instalación precoz de LRA, en ratas, inducida por el veneno de Crotalus durissus terrificus después de 2 h de su inoculación y la atenuación por el antiveneno. Se utilizaron diversos biomarcadores para monitorear LRA en ausencia o presencia del antiveneno. Ratas Wistar machos fueron divididos en 5 grupos (n=5 por grupo): G1, ratas inoculadas con solución salina (control); G2, ratas inoculadas con veneno (6 mg kg-1 dosis, vía intraperitoneal), y sacrificadas después de 2 h para evaluar LRA; G3 y G4, ratas inoculadas con 0.9% de solución salina esterilizada o antiveneno luego de 2 h después de inoculado el veneno, respectivamente, y monitoreadas hasta su muerte o hasta 24 h después de inoculado el veneno; y G5, ratas inoculadas con antiveneno solo y monitoreadas durante 24 h. Las muestras de sangre, orina, y tejido renal fueron colectadas inmediatamente después de la muerte de los animales para evaluar estrés oxidativo, alteraciones hematológicas y bioquímicas, y daño histológico renal. El veneno causó LRA dentro de las 2 h (G2) persistiendo durante más de 8,2 ± 1,6 h (G3), estando esto confirmado por el incremento de urea sanguínea, creatinina, y proteinuria renal; estos aumentos disminuyeron con la aplicación del antiveneno. No se observaron alteraciones en las concentraciones de proteínas sanguíneas en G2 y G3, mientras que se encontraron incrementos en glutatión reducido sanguíneo, glutatión peroxidasa y TBARS plasmática (pero no en catalasa), que disminuyeron con la aplicación del antiveneno aunque en diferente grado. No ocurrieron alteraciones marcadas de plaquetas o leucocitos, mientras que el aumento de glóbulos rojos observado luego de 8,2 h de la inoculación con veneno, disminuyó con el antiveneno. El daño renal glomerular y tubular fue más importante luego de 2 h de la inoculación con veneno y posteriormente disminuyó. El veneno causó LRA precoz a las 2 h, con efectos variables sobre la peroxidación lipídica y el estrés oxidativo. El antiveneno redujo el daño renal, conforme lo demostrado por la disminución en la urea sanguínea y por la normalización de la proteinuria, aunque no se observó protección contra la peroxidación lipídica.

Low-intensity laser therapy improves tetanic contractions in mouse anterior tibialis muscle injected with Bothrops jararaca snake venom

Abstract Introduction Envenomation by Bothrops snakes can produce local pain, edema, hemorrhage and myonecrosis. However, standard antivenom therapy is generally ineffective in neutralizing these effects so that alternative methods of treatment have been investigated. In experimental animals, low-level laser therapy (LLLT) attenuates the local effects of Bothrops venoms, but the benefits of LLLT on muscle function after envenomation are unclear. In this study, we examined the influence of LLLT on the contractile activity of mouse skeletal muscle injected with venom from Bothrops jararaca, the principal cause of snakebite in southeastern Brazil. Methods Twenty-seven male mice were used. Mice were injected with venom (40 μg in 50 μl) in the right anterior tibialis muscle, after which the muscle tendon was exposed, connected to an isometric transducer and subjected to a resting tension of 1 g. A bipolar electrode was attached to the tibial nerve for electrical stimulation. The mice were randomly allocated to five groups: A – Control (n = 3), B – Venom 3 h (n = 6), C – Venom 9 h (n = 6), D – Venom + Laser 3 h (n = 6), E – Venom + Laser 9 h (n = 6). Results The two groups that received LLLT post-venom showed improved muscle contraction and contracture in relation to muscle treated with venom alone. Conclusion These results indicate that LLLT can improve muscle function after damage induced by B. jararaca venom.

Effect of low-level laser therapy (GaAlAs - λ660 nm) on muscle function

Introduction:Low-level laser therapy (LLLT) is effective in preventing fatigue and in stimulating the microcirculation and cellular activity. In this study, we examined the effect of LLLT on injured tibial muscle in vivo by assessing muscle function during fatigue.MethodsTwenty-four male mice were used. Each mouse received an injection of sterile 0.9% saline solution (50 µL) in the right tibialis anterior muscle, after which the tendon of the muscle was exposed, connected to an isometric transducer and subjected to a resting tension of 1 g. A bipolar electrode was attached to the tibial nerve for electrical stimulation. The mice were randomly allocated to one of two groups: G1 (control: 3 h – n=8 and 9 h – n=5) and G2 (treated with GaAlAs laser, λ660 nm, 35 mW, 0.6 J, 17 s: 3 h – n=6 and 9 h – n=5).ResultsIn G1 mice, the amplitude of the tetanic contracture in response to induced fatigue remained unchanged during six consecutive tetani. The amplitude of the tetanic contractions in response to electrical stimulation (4-8 mV) was also unchanged. These results indicated muscle intactness in response to the load imposed by tetanus. In G2 mice, there was an increase in the amplitude of contraction after 3 h and 9 h when compared to G1 at 83% tetanus.ConclusionThese results indicate that exposure of muscle to LLLT enhanced the contractile force and increased the resistance to muscle fatigue without causing morphological damage to cellular structures.

Resistência ao movimento e atividade eletromiográfica dos músculos flexores e extensores de cotovelo em pacientes hemiparéticos espásticos submetidos à crioterapia e estimulação elétrica neuromuscular / Resistance to movement and electromyographic activity of the elbow flexor and extensor muscles in spastic hemiparetic patients following cryotherapy and electrical stimulation

A espasticidade quase sempre coexiste a um Acidente Vascular Encefálico (AVE), devido à lesão do motoneurônio superior, provocando um impacto nas atividades da vida diária e na qualidade de vida dos pacientes. Por esse motivo é de suma importância o controle do tônus muscular, que pode ser alcançado por meio de recursos fisioterapêuticos, como a crioterapia e a Estimulação Elétrica Neuromuscular (EENM). Como demonstrado em diversas pesquisas na área, esses recursos são vantajosos pelos efeitos fisiológicos que proporcionam, porém, são insuficientes os trabalhos científicos que forneçam embasamento para o tratamento da espasticidade dos membros superiores e, evidenciem o tempo de duração dos efeitos fisiológicos após aplicação desses recursos. Nesse sentido, o presente trabalho vem contribuir para o estabelecimento de protocolo de aplicação de crioterapia e EENM em indivíduos portadores de hemiparesia espástica e, informar a duração dos efeitos após submissão às terapias, por meio da análise da resistência ao movimento dos músculos flexores e extensores de cotovelo antes, depois, 10, 20 e 30 minutos após a aplicação de crioterapia e EENM. Participaram do estudo 15 pacientes com diagnóstico de AVE e diagnóstico fisioterapêutico de hemiparesia espástica, de ambos os sexos, com idade média de 56 ± 16 anos. A avaliação foi realizada antes e após a terapia, e nos instantes de 10, 20 e 30 minutos após o término de sua aplicação, e consistiu na captação da atividade eletromiográfica por meio da Eletromiografia (EMG) de superfície e da resistência ao movimento por meio do Dinamômetro Isocinético, no modo passivo nas velocidades angulares de 30 º/s e 150 º/s. Embora não estatisticamente significativos (p < 0,05) os resultados evidenciam uma redução da resistência à movimentação passiva dos flexores e extensores de cotovelo após a aplicação de crioterapia e EENM, comprovando a eficácia dos recursos fisioterapêuticos na redução da resistência à movimentação passiva de indivíduos hemiparéticos espásticos, embora, apresentem efeitos diferentes com relação ao tempo.

Spasticity often coexists with stroke due to an upper motor neuron lesion, which impacts the patient's quality of life. Therefore, the control of muscle tone through physical therapy such as cryotherapy and Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) is extremely important. Several studies have demonstrated their advantageous physiological effects. However, these studies have not provided sufficient scientific proof for the treatment of upper limb spasticity and the duration of the physiological effects after the therapy. Therefore, this work helps to establish an application protocol for cryotherapy and NMES in individuals with spastic hemiparesis. The resistance to movement of the elbow flexor and extensor muscles before and after application of cryotherapy and NMES was used to determine the effect of the therapies. The study included 15 stroke patients that required physical therapy for spastic hemiparesis. They included both sexes, mean age of 56 ± 16. An evaluation was performed before and after therapy, as well as 10, 20, and 30 minutes following the application, by means of surface electromyography (EMG). The resistance to movement was measured with an Isokinetic Dynamometer in the passive mode at an angular velocity of 30 and 150 º/s. Although not statistically significant (p < 0.05), the results showed a reduced resistance to passive movement of the elbow flexors and extensors after cryotherapy and NMES, allowing us to conclude that physical therapy effectively reduces the resistance to passive movement in spastic hemiparetic patients, however, they have different effects with respect to time.

Influência da suplementação aguda e crônica de creatina sobre as concentrações sanguíneas de glicose e lactato de ratos Wistar / Influencia de la suplementación aguda y crónica de creatina sobre las concentraciones sanguíneas de glicosis y lactato en ratones Wistar / Influence of the short and long term supplementation of creatine on the plasmatic concentrations of glucose and lactate in Wistar rats

Estudos recentes sugerem que a suplementação de creatina pode interferir com a captação de glicose e a produção de lactato durante a atividade física. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da suplementação aguda (5g.kg¹ durante uma semana) e crônica (1g.kg¹ durante oito semanas) de creatina sobre as concentrações sanguíneas de glicose e lactato de ratos sedentários e exercitados (natação a 80 por cento da carga máxima tolerada). Setenta e dois ratos Wistar machos (240 ± 10g) foram utilizados e divididos igualmente em quatro grupos experimentais (n = 18): CON - ratos sedentários não suplementados; NAT - ratos exercitados não suplementados; CRE - ratos sedentários e suplementados; CRE + NAT - ratos exercitados e suplementados. As amostras sanguíneas foram obtidas antes e após o teste de determinação da carga máxima realizado semanalmente durante todo o experimento. Antes do teste de carga máxima, com exceção do grupo CRE-NAT (3-5 semanas), que apresentou concentrações plasmáticas de glicose inferiores em relação os demais grupos, todos os outros resultados foram semelhantes entre os grupos experimentais. Após o teste de carga máxima todos os grupos experimentais apresentaram redução das concentrações plasmáticas de glicose e aumento das concentrações plasmáticas de lactato. Contudo, em relação à glicose, esta redução foi significativamente (p < 0,05) pronunciada nos grupos CRE (1-4 semanas) e CRE + NAT (1-8 semanas) e, em relação ao lactato, o aumento foi significativamente (p < 0,05) menor nos grupos CRE (1-2 semanas) e CRE + NAT (1-8 semanas). Os achados deste estudo sugerem que o regime adotado de suplementação influenciou o perfil metabólico glicêmico, minimizou o acúmulo de lactato e potencializou a máxima carga suportada nos animais suplementados.

Recent studies suggest that the creatine supplementation can interfere with glucose uptake and lactate production during the physical activity. The aim of this study was to investigate the effects of the short-term (5 g.kg¹ for 1 week) and long-term (1 g.kg¹ for 8 weeks) creatine supplementation on the plasmatic concentrations of glucose and lactate of sedentary and exercised (swimming to 80 percent of the tolerated maximum load) rats. Seventy two male Wistar rats (240 ± 10 g) were used and divided equally in 4 experimental groups (n = 18): CON - sedentary rats without supplementation; NAT - exercised rats without supplementation; CRE - sedentary rats with supplementation; CRE + NAT - exercised rats with supplementation. The blood samples were obtained weekly before and after the maximum load test. Before the maximum load test, except for the group CRE-NAT (3-5 weeks), that presented lower level of plasma glucose concentration in relationship the other groups, all the other results were similar among the experimental groups. After the maximum load test, all of the experimental groups presented reduction of the plasma glucose concentration and increase of the plasma lactate concentration. However, in relation to the glucose, this reduction was significantly (p < 0.05) pronounced in the groups CRE (1-4 weeks) and CRE + NAT (1-8 weeks), and in relation to the lactate, the increase was significantly (p < 0.05) smaller in the groups CRE (1-2 weeks) and CRE + NAT (1-8 weeks). The findings of this study suggest that the adopted regime of supplementation influenced the metabolic glycemic profile, minimized the lactate accumulation and increased the maximum load supported in the animals supplemented.

Estudios recientes sugieren que la suplementación de creatina puede interferir con la captación de glicosis y la producción de lactato durante la actividad física. El objetivo de este estudio ha sido el de investigar los efectos de la suplementación aguda (5g.kg¹ durante 1 semana) y crónica (1g.kg¹ durante 8 semanas) de creatina sobre las concentraciones sanguíneas de glicosis y lactato en ratones sedentarios y ejercitados (natación a 80 por ciento de carga máxima tolerada). Setenta y dos ratones Wistar machos (240 ± 10g) fueron utilizados y divididos igualmente en 4 grupos experimentales (n = 18): CON - ratones sedentarios no suplementados; NAT - ratones ejercitados no suplementados; CRE - ratones sedentarios y suplementados; CRE + NAT - ratones ejercitados e suplementados. Las muestras sanguíneas se obtuvieron antes y después del test de determinación de carga máxima realizado semanalmente durante todo el experimento. Antes del test de carga máxima, con excepción del grupo CRE-NAT (3-5 semanas) que presentó concentraciones plasmáticas de glicosis inferiores en relación a los demás grupos, los demás resultados fueron semejantes entre los grupos experimentales. Después del test de carga máxima todos los grupos experimentales presentaron reducción en las concentraciones plasmáticas de glicosis y aumento en las concentraciones plasmáticas de lactato. A pesar de esto, con respecto a la glicosis, esta reducción fue significativamente (p < 0.05) pronunciada en los grupos CRE (1-4 semanas) y CRE + NAT (1-8 semanas) y con respecto al lactato, el aumento fue significativamente (p < 0.05) menor en los grupos CRE (1-2 semanas) y CRE + NAT (1-8 semanas). Los resultados encontrados sugieren que el régimen adoptado de suplementación influenció el perfil metabólico glicémico, minimizó el acumulo de lactato y potenció la máxima carga suportada en los animales suplementados.

Efeitos da suplementação aguda de aspartato de arginina na fadiga muscular em voluntários treinados / Effects of the acute arginine aspartate supplement on the muscular fatigue in trained volunteers

A atividade física influi em mecanismos específicos responsáveis pela redução da produção de força e conseqüentemente à fadiga. A preocupação em melhorar o desempenho físico tem sido propostos; observamos que estudos dão atenção para reduzir acúmulos dos metabólitos que diminuem a fadiga durante o exercício físico intenso, usando aminoácidos conhecidos por induzir mudanças metabólicas, entre eles a arginina. O presente estudo teve como objetivo estudar o efeito da suplementação aguda de aspartato de arginina em indivíduos sadios treinados submetidos a um protocolo de exaustão em um cicloergômetro. Foram utilizados 12 indivíduos treinados do sexo masculino, idade de 22,6 ± 3,5 anos. Realizaram três testes 90 minutos após a administração em dose única do aspartato de arginina ou solução placebo, em um cicloergômetro, em que incrementos de cargas foram adicionados até a exaustão. Amostras sanguíneas foram obtidas para análises bioquímicas como: creatinina, uréia, glicose e lactato. Diferenças estatísticas não foram encontradas ao comparar os valores de Freqüência Cardíaca Máxima, Tempo Máximo e Carga Máxima e também ao comparar os resultados anteriores e posteriores ao teste para uréia, creatinina e glicose. As concentrações de lactato (mmol/l) apresentaram diferença estatística ao comparar os valores pré-teste (Controle: 2,2 ± 0,14; Arginina: 2,43 ± 0,23; Placebo: 2,26 ± 0,11) com valores pós-teste (Controle 10,35 ± 0,57; Arginina: 12,07 ± 0,88; Placebo: 12,2 ± 0,96), p < 0,001. Os principais resultados deste estudo indicam que a administração aguda de aspartato de arginina não se mostrou efetiva em aumentar a tolerância à fadiga dos indivíduos avaliados e tratados no protocolo de teste incremental até a exaustão. Assim, podemos concluir que a dose utilizada não foi capaz de aumentar a tolerância à fadiga muscular.

The physical activity influences specific mechanisms responsible by a reduction in the power production, and consequently on the fatigue. It has been proposed premises to improve the physical performance, and we observed that some studies have been focused on the reduction of the metabolites that decrease the fatigue on intense physical exercising, using aminoacids known for their properties to induce to metabolic changes, and among these, it is the arginine. The present study had the purpose to study the effects of the acute arginine aspartate supplement in trained healthy individuals submitted to an exhaustion protocol on ergonomic bicycle. Twelve 22.6 ± 3.5 years old trained individuals were used in the research. After taking a single dose of arginine aspartate or a placebo solution, they performed three 90 minute test on an ergonomic bicycle to which load increments were added up to reaching the exhaustion. The blood samples were obtained through biochemical analysis, such as: creatinine, urea, glycosis, and lactate. It was found no statistical differences upon the comparison of the Maximal Heart Rate, Maximal Time and Load, and also comparing to the previous and later results on the urea, creatinine and glycosis tests. The lactate concentrations (mmol/l) presented statistical differences compared to the pre-test values (Control: 2.2 ± 0.14; Arginine: 2.43 ± 0.23; Placebo: 2.26 ± 0.11) to the post-test values (Control 10.35 ± 0.57; Arginine: 12.07 ± 0.88; Placebo: 12.2 ± 0.96), p < 0.001. The main results found in this study indicate that the acute administration of the arginine aspartate did not show effective to increase the fatigue tolerance in the individuals evaluated and treated in the incremental test protocol up to the exhaustion. Thus, it can be concluded that the dosage used was not able to increase the muscular fatigue tolerance.

La actividad física influencia los mecanismos específicos responsables por la reducción de la producción de fuerza y por consiguiente a la fatiga. La preocupación por mejorar la acción física se ha propuesto constantemente; nosotros hemos observamos que los estudios prestan la atención para reducir acumulaciones del metabólitos que reducen la fatiga durante el intenso ejercicio físico, mientras se usan los aminoácidos conocidos que puedan inducir cambios metabólicos, entre ellos la arginina. El estudio presente tiene como objetivo el analizar los estudios del efecto de la suplementación de aspartato del arginina en individuos saludables sometidos a un protocolo de agotamiento en un cicloergómetro. Se usaron 12 individuos especializados de sexo masculino, de edad de 22,6 ± 3,5 años. Ellos lograron tres pruebas de 90 minutos después de la administración en una sóla dosis del aspartato del arginina o de solución placebo, en un cicloergómetro dónde se incrementaron las cargas hasta el agotamiento. Se obtuvieron las muestras sanguíneas para los análisis bioquímicos como de creatinina, urea, glucosa y lactato. No se encontraron diferencias con las estadísticas al comparar los valores de frecuencia máxima del corazón FMC, Tiempo Máximo y Carga Máxima y también al comparar los resultados anteriores y subsecuentes a la prueba para el urea, creatinina y glucosa. Las concentraciones del lactato (el mmol/l) si, presentaron la diferencia estadística al comparar el pré-prueba de valores (Controles: 2,2 ± 0,14; Arginina: 2,43 ± 0,23; Placebo: 2,26 ± 0,11) con el power-proof de valores (Control 10,35 ± 0,57; Arginina: 12,07 ± 0,88; Placebo: 12,2 ± 0,96), p < 0,001. Los resultados principales de este estudio indican que la administración marcada de aspartato del arginina no fue demostrada aumentando la tolerancia a la fatiga de los individuos estimados y tratados en el protocolo de prueba incremental al agotamiento. Así, podemos concluir que la dosis...