Toxicidade de aminoacetona e células produtoras de insulina / Cytotoxity of aminoacetone on insulin-producing cells

Danos induzidos por hiperglicemia em tecidos no diabetes são caracterizados por quatro mecanismos conectados: aumento do fluxo metabólico através da via do poliol, ativação da proteína quinase C (PKC), aumento da atividade da via das hexosaminas e aumento da produção intracelular dos precursores dos produtos finais de glicação avançada (AGEs). Entre eles, os derivados de metilglioxal, um potente agente de modificação de proteínas e DNA, têm sido associados a complicações microvasculares no diabetes: nefropatia, retinopatia e neuropatia. O metilglioxal é produzido a partir das trioses fosfato, acetona e aminoacetona, um catabólito de treonina e glicina, gerado na matriz mitocondrial. A aminoacetona sofre oxidação enzimática, catalisada por aminoxidase sensível a semicarbazida (SSAO), ou química, catalisada por íons de cobre e ferro, produzindo metilglioxal, H2O2 e NH4 +. Sabendo que metilglioxal e H2O2 são capazes de induzir apoptose e/ou necrose em células produtoras de insulina (RINm5f) propomos uma possível atividade pró-oxidante da aminoacetona sobre células beta do pâncreas. O tratamento destas linhagens com aminoacetona/Cu(II) aumentou a morte celular, fluxo de Ca2+ intracelular, produção de NO, fragmentação do DNA, depleção dos níveis de glutationa reduzida (GSH), expressão gênica da proteína apoptótica Bax, enzimas antioxidantes - glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GRd), catalase e isoformas de superóxido dismutases (CuZnSOD e MnSOD) - e óxido nítrico sintase induzida (iNOS). Embora as concentrações normais e patológicas da aminoacetona, provavelmente seja muito menores que as usadas nos experimentos, sugerimos que, em tecidos de diabéticos, um acúmulo da aminoacetona em longo prazo pode conduzir a danos oxidativos e eventualmente morte das células beta do pâncreas.

Tissue damages induced by hyperglycemia in diabetics are characterized by four linked mechanisms: increased flux through the polyol pathway, protein kinase C (PKC) activation, increased hexosamine pathway activity and intracellular production of advanced glycation end product (AGE) precursors. The production of AGEs by modifying proteins and DNA agent, such as methylglyoxal, has been implicated in microvascular complications in diabetes: nephropathy, retinopathy and neuropathy. Methylglyoxal is putatively produced in vivo from trioses phosphate, acetone and aminoacetone, a catabolite of threonine and glycine synthesized in the mitochondrial matrix. Aminoacetone has been reported to undergo semicarbazide sensitive amine oxidase- catalyzed and copper- and iron-catalyzed oxidations by molecular oxygen to methylglyoxal, NH4 + ion and H2O2. Considering that methylglyoxal and H2O2 have been found to promote apoptosis/necrosis to insulin-producing cells (RINm5f), we propose a possible pro-oxidant role of aminoacetone in pancreatic beta-cells. Treatment of RINm5f cells with aminoacetone plus Cu(II) ion promotes an increase of non-viable cells, influx of Ca2+ ions, NO production, DNA fragmentation, depletion of reduced glutathione (GSH) levels, and increased mRNA expression of pro-apoptotic protein (Bax), antioxidant enzymes - glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GRd), MnSOD, CuZnSOD and catalase - and inducible nitric oxide synthase (iNOS). Although both normal and pathological concentrations of aminoacetone are probably much lower than those used here, it is tempting to propose that excess aminoacetone in diabetic patients, at long term, may drive oxidative damage and eventually death of pancreatic beta-cells.

Estresse oxidativo e atuacao do sistema antioxidante como removedor de radicais livres no sangue periferico de pacientes hansenianos / Oxidativo Estresse and performance of the antirust system as remover of free radicals in the peripheral blood of hansenianos patients

A hanseniase e uma doença infecciosa cronica causada pelo mycobacterium leprae com um amplo espectro clinico e imunopatologico. Entre os mecanismos de defesa devenvolvidos pelo hospedeiro esta a geração de radicais livres, os quais promovem a destruição do bacilo. Os radicais livres são produzidos dentro das celulas por reaçoes endogeneas, geralmente oxidativas, que ocorrem em processos metabolicos normais, e temabem em condições anormais, como na inflamação causada por doença infecciosas. Este trabalho visa estudar a atividade de substâncias antioxidantes e sua relação com o estresse oxidativo gerado na resposta à hanseniase. Foram realizados experimentos com as enzimas superoxido dismutase(SOD) e catalase(CAT), além do antioxidantes glutationa(GSH) e a participação de óxido nitrico(NO) como indicador da presença de radicais livres. Os resultados foram comparados com um grupo controle e aqueles de pacientes sem tratamento e em tratamento com PQT. Os resultados obtidos indicam um aumento de até 280 por cento dos niveis dos antioxidantes, bem como dos metabolitos do oxido nitrico (596 por cento) em relação ao controle, sugerindo estresse oxidativo severo nos pacientes hansenianos. Os pacientes em tratamento mostram um aumento de até 87 por cento nos niveis de antioxidantes comparados ao controle, reduzindo a geração de radicais livres em relação aos individuos sem tratamento. Portanto, a medida do balanço entre defesas antioxidantes e a presença de radicais livres pode ser uma excelente ferramenta de estudo dos niveis de estresse oxidativo e sua contribuição na evolução da hanseniase.