Effects of the supplementation with alpha-lipoic acid on muscular antioxidant biomarkers of trained mice / Efeitos da suplementação com ácido alfa-lipóico sobre biomarcadores antioxidantes musculares de camundongos treinados

BACKGROUND: Performing high intensity or exhaustive exercise can lead to muscle damage such as injuries, chronic fatigue and overtraining, partly due to the high synthesis of reactive oxygen species. The α-lipoic acid (ALA) and its reduced form, dihydrolipoic acid, act as potent antioxidant and eliminate free radicals. Although this response depends on the type of exercise and supplementation, animal and human studies have shown the benefits of antioxidant supplementation on the recovery of damages caused by exhaustive exercise, either by restoring antioxidant levels or by decreasing the damage. OBJECTIVE: We evaluated the effect of ALA supplementation on muscular biomarkers of oxidative stress following exhaustive exercise of trained mice. METHODS: Sixty mice were trained to swim for 6 weeks. On the last week, half of the animals were supplemented daily with 100 mg/kg of oral gavage of ALA in soy oil as a vehicle. The other half received just the vehicle. On the last day 20 animals from each group were submitted to an exhaustion protocol with 10% overweight attached to tail. Animals were euthanized on 3 moments: basal, just after the exhaustive protocol (0 h) and, 4 h after the exhaustive protocol. The gastrocnemius muscle was promptly excised and homogenized. The homogenates were used to estimate oxidative stress biomarkers. RESULTS: There was a simultaneous decrease of non-protein thiols and vitamin E after 4 h of exhaustive exercise in the ALA group (p<0.05) compared to the control group, suggesting the consumption of these compounds in the process of lipid peroxidation. Interestingly, there was an increase of nitrate and nitrite in ALA group (p<0.05) and a decrease in the control (p<0.05) compared to basal moment, possibly by activation of endothelial nitric oxide synthase. The total antioxidant capacity remained unchanged in the ALA group. CONCLUSION: The supplementation with ALA resulted in a protection against oxidative stress caused by exhaustive exercise.

CONTEXTO: A realização de exercício de alta intensidade ou exaustivo pode levar a danos musculares, como lesões, fadiga crônica e overtraining, em parte devido à alta síntese de espécies reativas de oxigênio. O ácido α-lipóico e sua forma reduzida, o ácido dihidrolipóico, atuam como potentes antioxidantes e eliminam os radicais livres. Apesar de depender do tipo de exercício e suplementação, estudos com animais e humanos mostram benefícios da suplementação com antioxidante na recuperação de danos causados pelo exercício exaustivo, seja restaurando os níveis de antioxidantes ou diminuindo os danos. OBJETIVO: Avaliar o efeito da suplementação com ácido α-lipóico sobre biomarcadores musculares de estresse oxidativo após o exercício exaustivo de camundongos treinados. METODOLOGIA: Os camundongos (n = 60) foram treinados em natação por 6 semanas. Na última semana, metade dos animais foram suplementados diariamente com gavagem oral de 100 mg / kg de ácido α-lipóico em óleo de soja como veículo. A outra metade recebeu apenas o veículo. No último dia 20 animais de cada grupo foram submetidos ao protocolo de exaustão com 10% de sobrepeso atado à cauda. Os animais foram eutanasiados em 3 momentos: basal, logo após o protocolo de exaustão (0 h) e 4 h após o protocolo de exaustão. O músculo gastrocnêmio foi imediatamente coletado e homogeneizado. Os homogeneizados foram usados para acessar os biomarcadores de estresse oxidativo. RESULTADOS: Houve diminuição simultânea de tióis não protéicos e vitamina E após 4 h de exercício exaustivo no grupo ácido α-lipóico (p <0,05) em relação ao grupo controle, sugerindo o consumo destes compostos no processo de peroxidação lipídica. Interessantemente, houve aumento de nitrato e nitrito no grupo ácido α-lipóico (p <0,05) e diminuição no controle (p <0,05) em relação ao momento basal, possivelmente pela ativação da óxido nítrico sintase endotelial. A capacidade antioxidante total permaneceu inalterada no grupo ácido α-lipóico. CONCLUSÃO: A suplementação com ácido α-lipóico resultou em proteção contra o estresse oxidativo causado pelo exercício exaustivo.

Estudo do efeito do Mito-TEMPO e do ácido lipoico sobre a cardiotoxicidade da dexorrubicina / Study of the effect of weather and Mito-lipoic acid on cardiotoxicity dexorrubicina

Introdução: A doxorrubicina (DOX) é um quimioterápico antracíclico amplamente usado para o tratamento de diversos tumores humanos, entretanto, o desenvolvimento de reações adversas à droga, em particular, cardiotoxicidade, tem limitado seu uso. Embora a toxicidade cardíaca induzida pela DOX pareça ser multifatorial, a hipótese mais investigada tem sido a formação de espécies reativas de oxigênio (ROS) e há evidências apontando para as mitocôndrias cardíacas como alvos primários da toxicidade da DOX. Esse dano oxidativo pode iniciar peroxidação lipídica e pode ser potencialmente limitado pelo uso de antioxidantes. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar a possível eficácia do ácido lipoico (AL) e do Mito-TEMPO (Mito-T) como agentes protetores contra a cardiotoxicidade induzida pela DOX in vitro e in vivo e investigar se essa proteção pode afetar a atividade antitumoral da DOX. Método e Resultados: A capacidade do AL e Mito-T eliminar radicais livres foi avaliada usando o teste do 2,2-difenil-1-picril-hidrazila (DPPH). Menor atividade antioxidante do AL (29%) comparada ao Mito-T (63%) foi observada. DOX reduziu a viabilidade de células H9c2 (CI50 = 40,83 M, IC 95% = 28,64 – 58,21 M) e aumentou a concentração de malondialdeído (MLDA), um marcador de peroxidação lipídica, confirmando a citotoxicidade induzida pela DOX in vitro. O pré-tratamento com AL ou Mito-T não promoveu proteção contra o dano induzido pela DOX in vitro. Uma única injeção intraperitoneal (i.p.) de DOX (24 mg/kg de peso corpóreo) induziu redução significante no peso corpóreo (p<0,001), elevação da atividade sérica total de creatina quinase (p<0,05) e creatina quinase-MB (p<0,05), aumento na concentração de malondialdeído em mitocôndrias (p<0,05) e tecido cardíaco (p<0,01) em camundongos da linhagem C57BL/6 após 48 horas. O pré-tratamento dos animais com Mito-T (5 mg/kg de peso corpóreo, i.p., por dois dias, 48 e 24 horas antes da DOX) reduziu significativamente a peroxidação lipídica de mitocôndrias cardíacas (p<0,01) indicando o direcionamento do antioxidante para a mitocôndria. O tratamento com Mito-T ou AL, duas vezes, 24 e uma hora antes do tratamento com DOX, inibiu a atividade sérica de creatina quinase total (p<0,05). Além disso, o tratamento de camundongos apresentando tumor B16F10 com AL não interferiu na eficácia antitumoral da DOX. Conclusão: Os dados sugerem que a combinação de AL com DOX pode ser benéfica para o tratamento de câncer, entretanto, são necessárias novas investigações para confirmar essa suposição.

Introduction: Doxorubicin (DOX) is an anthracycline chemotherapeutic that is widely used for the treatment of many human tumours, however, the development of adverse drug reactions in particular cardiotoxicity has limited its use. Although doxorubicin-induced cardiac toxicity appears to be multifactorial, the most thoroughly investigated hypothesis has been the formation of reactive oxygen species (ROS) and there is evidence pointing to cardiac mitochondria as primary targets of the toxicity of DOX. This oxidative injury can initiate lipidic peroxidation and may be potentially limited by the use of antioxidants. Aim: The aim of the present study was to evaluate the possible efficacy of lipoic acid (LA) and Mito-TEMPO (Mito-T) as a protective agent against DOX-induced cardiotoxicity in vitro and in vivo and to investigate whether this protection may affect the antitumor activity of DOX. Method and Results: Free radical scavenging capacity of LA and Mito-T was assayed using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy (DPPH) assay. Lower antioxidant activity for LA (29%) compared to Mito-T (63%) were observed. DOX reduced H9c2 viability (IC50 = 40.83 M, 95% CI = 28.64 – 58.21 M) and increased the levels of malondialdehyde (MLDA), a marker of lipid peroxidation, confirming DOX-induced cytotoxicity in vitro. Pretreatment with LA or Mito-T did not provide protection against DOX-induced damage in vitro. A single intraperitoneal (i.p.) injection of DOX (24 mg/kg body weight) induced a significant reduction in body weight (p<0.001), elevation of serum activity of total creatine kinase (p<0.05) and creatine kinase-MB (p<0.05), increase in malondialdehyde levels in cardiac mitochondria (p<0.05) and cardiac tissue (p<0.01) in C57BL/6 mice after 48 hours...