Quantification of DNA Damage in Different Tissues in Rats with Heart Failure / Quantificação de Dano em DNA em Diferentes Tecidos em Ratos com Insuficiência Cardíaca

Abstract Background: Chronic heart failure (CHF) is a complex syndrome which comprises structural and functional alterations in the heart in maintaining the adequate blood demand to all tissues. Few investigations sought to evaluate oxidative DNA damage in CHF. Objective: To quantify the DNA damage using the comet assay in left ventricle (LV), lungs, diaphragm, gastrocnemius and soleus in rats with CHF. Methods: Twelve male Wistar rats (300 to 330 g) were selected for the study: Sham (n = 6) and CHF (n = 6). The animals underwent myocardial infarction by the ligation of the left coronary artery. After six weeks, the animals were euthanized. It was performed a cell suspension of the tissues. The comet assay was performed to evaluate single and double strand breaks in DNA. Significance level (p) considered < 0.05. Results: The CHF group showed higher values of left ventricle end-diastolic pressure (LVEDP), pulmonary congestion, cardiac hypertrophy and lower values of maximal positive and negative derivatives of LV pressure, LV systolic pressure (p < 0.05). CHF group showed higher DNA damage (% tail DNA, tail moment and Olive tail moment) compared to Sham (p < 0.001). The tissue with the highest damage was the soleus, compared to LV and gastrocnemius in CHF group (p < 0.05). Conclusion: Our results indicates that the CHF affects all tissues, both centrally and peripherically, being more affected in skeletal muscle (soleus) and is positively correlated with LV dysfunction.

Resumo Fundamento: A insuficiência cardíaca crônica (ICC) é uma síndrome complexa que compreende alterações estruturais e funcionais no coração, mantendo demanda sanguínea adequada a todos os tecidos. Poucas investigações procuraram avaliar o dano oxidativo ao DNA na ICC. Objetivo: Quantificar o dano ao DNA utilizando o ensaio cometa no ventrículo esquerdo (VE), pulmões, diafragma, gastrocnêmio e sóleo em ratos com ICC. Métodos: Doze ratos Wistar machos (300 a 330 g) foram selecionados para o estudo: placebo (n = 6) e ICC (n = 6). Os animais foram submetidos a infarto do miocárdio através de ligadura da artéria coronária esquerda. Após seis semanas, os animais foram sacrificados. Foi realizada uma suspensão celular dos tecidos. O ensaio cometa foi realizado para avaliar as quebras de fita simples e dupla no DNA. Nível de significância (p) < 0,05. Resultados: O grupo ICC apresentou maiores valores de pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (PDFVE), congestão pulmonar, hipertrofia cardíaca e menores valores de derivados máximos positivos e negativos da pressão do VE, pressão sistólica do VE (p < 0,05). O grupo ICC apresentou maior dano ao DNA (% de DNA da cauda, momento da cauda e momento da cauda de Olive) em comparação ao placebo (p < 0,001). O tecido com maior dano foi o sóleo, comparado ao VE e ao gastrocnêmio no grupo ICC (p < 0,05). Conclusão: Nossos resultados indicam que a ICC afeta todos os tecidos, de maneira central e periférica, sendo mais afetada no músculo esquelético (sóleo) e está positivamente correlacionada com a disfunção do VE.

Tissue distribution and excretion of the five components of Portulaca oleracea L. extract in rat assessed by UHPLC

The aim of the present study was to investigate the tissue distribution and excretion of five components of Portulaca oleracea L. extract (POE) in rat following oral administration. A rapid, sensitive and specific ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) method with puerarin as the internal standard was used for the quantitative analysis of five components of POE, including caffeic acid (CA), p-coumaric acid (p-CA), ferulic acid (FA), quercitrin (QUER) and hesperidin (HP) in rat tissues including the liver, intestine, stomach, muscle, heart, lung, brain, kidney and spleen, urine and feces. The results show that onlyp-CA and FA were found in nearly all tissues with low cumulative ratios, and CA was higher in the intestine and stomach with a slightly higher cumulative ratio in the urine and feces after 24 h. HP and QUER were found at low levels in the tissues with low cumulative ratios.

O objetivo do presente estudo foi investigar a distribuição tecidual e excreção de cinco componentes de extrato Portulaca oleracea L. (POE) em ratos após administração oral. Um método analítico rápido, sensível e específico para quantificação de cinco componentes de POE (ácido cafeico (CA), ácidop-cumárico (p-CA), ácido ferúlico (FA), quercitrina (QUER) e hesperidina (HP)) por cromatografia líquida de ultra eficiência (UHPLC), empregando puerarina como padrão interno de referência. Os compostos foram quantificados em diferentes tecidos dos animais, sendo eles fígado, intestino, estômago, músculo, coração, pulmão, cérebro, rim e baço, urina e fezes. Os resultados mostraram que apenas p-CA e FA foram encontradas em todos os tecidos com baixas taxas cumulativas e CA apresentou níveis mais altos no intestino e estômago com a taxa cumulativa um pouco mais elevada na urina e nas fezes após 24 h. HP e QUER apresentaram baixas concentrações nos tecidos com baixas taxas cumulativas.

Detecção de ácidos nucleicos em tecidos de gerbils submetidos à infecção aguda por Neospora caninum / Detection of nucleic acids in tissues of gerbils submitted to acute infection with Neospora caninum

Neospora caninum é um protozoário de grande importância na pecuária, por determinar problemas reprodutivos principalmente em bovinos. Os gerbils (Meriones unguiculatus) podem atuar como modelos experimentais para reproduzir a neosporose aguda de bovinos. Neste trabalho, foram formados dois grupos de gerbils (n=10), inoculados com taquizoítos de N. caninum (cepa NC-1) nas doses de 5x10(6) taquizoítos ml-1 (G1) ou de 5x10(5) taquizoítos ml-1 (G2), doses capazes de induzir infecção aguda. Cérebro, medula espinhal, coração, pulmão, fígado, rins e baço foram coletados e a técnica de PCR foi realizada a partir das amostras de tecidos e órgãos. Na maioria dos animais, o DNA do N. caninum foi detectado pelo menos em cinco tecidos, considerando ambos os grupos (12/20; 60%). No grupo 1, a frequência de detecção de DNA, na totalidade das amostras, foi maior (52/70; 74,28%) quando comparada ao grupo 2 (38/70; 54,28%). A partir desses resultados, pode-se afirmar que o protozoário replicou eficientemente após inoculação e se disseminou pelos tecidos. Além disso, demonstrou-se que gerbils podem ser utilizados como modelo de infecção aguda pelo N. caninum, apresentando sinais clínicos da neosporose.

Neospora caninum is a protozoan of great importance for livestock, mainly by causing reproductive diseases in cattle. Gerbils (Meriones unguiculatus) may be a model to reproduce experimental acute neosporosis of cattle. In this study two groups of gerbils were formed (n=10) and gerbils were inoculated with N. caninum tachyzoites (NC-1 strain) at two different doses appropriate to cause acute neosporosis: 5x10(6) tachyzoites ml-1 (G1) or 5x10(5) tachyzoites ml-1 (G2). Brain, spinal cord, heart, lung, liver, kidneys and spleen were collected and PCR was performed using samples of these tissues and organs. DNA of N. caninum was detected in at least five tissues for most animals (12/20; 60%) considering both groups. In group 1, the frequency of DNA detection, evaluating all samples, was higher (52/70; 74.28%) compared to group 2 (38/70; 54.28%). These results showed that the protozoan replicated efficiently after inoculation spreading by several tissues. Also, was demonstrated that gerbils can be used as model for acute infection with N. caninum showing clinical signs of neosporosis.

Biodisponibilidade, distribuição tecidual e atividade antioxidante do extrato hidroetanólico de Ilex paraguariensis hidrolisado e não hidrolisado / Bioavailability, tissue distribution and antioxidant activity of hydrolyzed and non hydrolyzed hydroethanolic extract of Ilex paraguariensis

Ilex paraguariensis (erva mate) é uma planta amplamente usada na América Latina sob a forma de infusão aquosa. Dentre as propriedades atribuídas a esta planta encontra-se a atividade antioxidante que sugere um papel importante desta droga vegetal na prevenção e tratamento de doenças associadas ao estresse oxidativo como a aterosclerose, fotocarcinogênese e fotoenvelhecimento, entre outras. No entanto alguns compostos presentes nesta planta se encontram sob a forma esterificada, o que poderia dificultar a sua adequada absorção. Uma maneira de aumentar a biodisponibilidade de antioxidantes em extratos vegetais é promover a sua hidrólise visando à liberação dos compostos ativos. O objetivo deste trabalho foi estudar comparativamente o extrato hidroetanólico de Ilex paraguariensis antes e após hidrólise enzimática quanto à composição fitoquímica, atividade antioxidante in vitro e in vivo, biodisponibilidade de compostos antioxidantes e distribuição tecidual destes compostos em animais de experimentação. Para tanto o extrato foi obtido por percolação etanol: água (50 por cento v/v) e sua hidrólise realizada por reação enzimática. A caracterização fitoquímica foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectrofotometria e a atividade antioxidante dos extratos pelos métodos de DPPH e ORAC. Para os ensaios in vivo os extratos (hidrolisado e não hidrolisado) foram administrados oralmente (por gavage) a ratos Wistar machos em sistema de dose única ou doses repetidas (30 dias). Coletou-se o sangue, pele, fígado e cérebro, analisando-se a concentração dos compostos de interesse e a atividade antioxidante destes tecidos pelo método de ORAC. O extrato apresentou boa atividade antioxidante e conteúdo fenólico, sendo que estes valores não foram significativamente alterados pela hidrólise. No entanto, a hidrólise possibilitou uma maior absorção dos compostos de interesse, aumentando a atividade antioxidante plasmática.

Ilex paraguariensis (yerba mate) is a plant broadly used in Latin America as an aqueous infusion. Among its biological properties is the antioxidant activity, which suggests a important role in prevention and treatment of oxidative stress associated diseases, such as atheroclerosis, photocarcinogenesis and photoaging among other. However some of the compounds responsible for that activity are, in crude plant extract, under esterified form, which could make absorption more difficult. An approach to increase the bioavailability of antioxidants from plant extracts is to submit the extract to hydrolysis in order to release the active compounds. The goal of this work was comparatively evaluate the hydroethanolic extract of Ilex paraguariensis before and after enzimatic hydrolysis concerning phytochemical composition, in vivo and in vitro antioxidant activity, bioavailability and tissue distribution of antioxidant compounds in rats. The extract was obtained by percolation with ethanol:water (50 percent v/v) and the hydrolysis performed by enzymatic reaction. The phytochemical characterization was performed by high performance liquid chromatography (HPLC) and spectrophotometry and the antioxidant activity by DPPH and ORAC methods. Hydrolyzed and non hydrolyzed extracts were given orally (by gavage) to male Wistar rats in single and multiple dose (30 days) regimen. Blood, skin, liver and brain were removed, and the concentration of antioxidant compounds and antioxidant activity by ORAC method were evaluated. The crude hydroethanolic extract showed antioxidant activity and phenolic content, but these values were not significantly changed by hydrolysis. However the hydrolysis increased the absorption of the compounds and the plasma antioxidant activity.