Inibição da atividade da citrato sintase cerebral em um modelo animal de sepse / Inhibition of brain citrate synthase activity in an animal model of sepsis

OBJETIVO: Um amplo corpo de evidência oriundo de estudos experimentais indica que a sepse se associa com um aumento da produção de espécies de oxigênio reativo, depleção de antioxidantes, e acúmulo de marcadores de estresse oxidativo. Além disto, a disfunção mitocondrial foi implicada na patogênese da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos. A citrato sintase é uma enzima que se localiza no interior das células, na matriz mitocondrial, sendo uma etapa importante do ciclo de Krebs; esta enzima foi utilizada como um marcador enzimático quantitativo da presença de mitocôndrias intactas. Assim, investigamos a atividade da citrato sintase no cérebro de ratos submetidos ao modelo sepse com de ligadura e punção do ceco. MÉTODOS: Em diferentes horários (3, 6, 12, 24 e 48 horas) após cirurgia de ligadura e punção do ceco, seis ratos foram sacrificados por decapitação, sendo seus cérebros removidos e dissecados o hipocampo, estriato, cerebelo, córtex cerebral e córtex pré-frontal, e utilizados para determinação da atividade de citrato sintase. RESULTADOS: Verificamos que a atividade de citrato sintase no córtex pré-frontal estava inibida após 12, 24 e 48 horas da ligadura e punção do ceco. No córtex cerebral, esta atividade estava inibida após 3, 12, 24 e 48 horas da ligadura e punção do ceco. Por outro lado a citrato sintase não foi afetada no hipocampo, estriato e cerebelo até 48 horas após a ligadura e punção do ceco. CONCLUSÃO: Considerando-se que é bem descrito o comprometimento da energia decorrente da disfunção mitocondrial na sepse, e que o estresse oxidativo desempenha um papel essencial no desenvolvimento da sepse, acreditamos que o comprometimento da energia pode também estar evolvido nestes processos. Se a inibição da citrato sintase também ocorre em um modelo de sepse, é tentador especular que a redução do metabolismo cerebral pode provavelmente estar relacionada com a fisiopatologia desta doença.

OBJECTIVE: An extensive body of evidence from experimental studies indicates that sepsis is associated with increased reactive oxygen species production, depletion of antioxidants, and accumulation of markers of oxidative stress. Moreover, mitochondrial dysfunction has been implicated in the pathogenesis of multiple organ dysfunction syndrome (MODS). Citrate synthase is an enzyme localized in the mitochondrial matrix and an important component of the Krebs cycle; consequently, citrate synthase has been used as a quantitative enzyme marker for the presence of intact mitochondria. Thus, we investigated citrate synthase activity in the brains of rats submitted to a cecal ligation puncture model of sepsis. METHODS: At several times points (3, 6, 12, 24 and 48 hours) after the cecal ligation puncture operation, six rats were killed by decapitation. Their brains were removed, and the hippocampus, striatum, cerebellum, cerebral cortex and prefrontal cortex were dissected and used to determine citrate synthase activity. RESULTS: We found that citrate synthase activity in the prefrontal cortex was inhibited 12, 24 and 48 hours after cecal ligation puncture. In the cerebral cortex, citrate synthase activity was inhibited 3, 12, 24 and 48 hours after cecal ligation puncture. Citrate synthase was not affected in the hippocampus, striatum or cerebellum up to 48 hours after cecal ligation puncture. CONCLUSION: Considering that energy impairment due to mitochondrial dysfunction in sepsis has been well described and that oxidative stress plays a crucial role in sepsis development, we believe that energy impairment may also be involved in these processes. If citrate synthase inhibition also occurs in a sepsis model, it is tempting to speculate that a reduction in brain metabolism may be related to the pathophysiology of this disease.

Mecanismos básicos da encefalopatia urêmica: [revisão] / Mechanisms underlying uremic encephalopathy: [review]

Em pacientes com insuficiência renal, a encefalopatia é um problema comum que pode ser provocado pela uremia, deficiência de tiamina, diálise, rejeição de transplante, hipertensão, desequilíbrios hidroeletrolíticos e toxicidades medicamentosas. Em geral a encefalopatia se apresenta como um complexo de sintomas que progride de uma leve obnubilação sensitiva até delírio e coma. Esta revisão discute questões importantes com relação aos mecanismos de base da fisiopatologia da encefalopatia urêmica. A fisiopatologia da encefalopatia urêmica é até hoje incerta, mas postula-se o envolvimento de diversos fatores; trata-se de um processo complexo e provavelmente multifatorial. Distúrbios hormonais, estresse oxidativo, acúmulo de metabólitos, desequilíbrio entre os neurotransmissores excitatórios e inibitórios, e distúrbio do metabolismo intermediário foram identificados como fatores contribuintes. A despeito do progresso continuado na terapêutica, a maior parte das complicações neurológicas da uremia, como a encefalopatia urêmica, não respondem plenamente à diálise e muitas delas são desencadeadas ou agravadas pela diálise ou transplante renal. Por outro lado, estudos prévios demonstraram que a terapia antioxidante pode ser utilizada como terapia coadjuvante para o tratamento destas complicações neurológicas.

In patients with renal failure, encephalopathy is a common problem that may be caused by uremia, thiamine deficiency, dialysis, transplant rejection, hypertension, fluid and electrolyte disturbances or drug toxicity. In general, encephalopathy presents with a symptom complex progressing from mild sensorial clouding to delirium and coma. This review discusses important issues regarding the mechanisms underlying the pathophysiology of uremic encephalopathy. The pathophysiology of uremic encephalopathy up to now is uncertain, but several factors have been postulated to be involved; it is a complex and probably multifactorial process. Hormonal disturbances, oxidative stress, accumulation of metabolites, imbalance in excitatory and inhibitory neurotransmitters, and disturbance of the intermediary metabolism have been identified as contributing factors. Despite continuous therapeutic progress, most neurological complications of uremia, like uremic encephalopathy, fail to fully respond to dialysis and many are elicited or aggravated by dialysis or renal transplantation. On the other hand, previous studies showed that antioxidant therapy could be used as an adjuvant therapy for the treatment of these neurological complications.