Catechol inhibits FADH2-linked respiration in rat liver mitochondrial fraction

ABSTRACT

PURPOSE: The aim of this work was to investigate the hypothesis that catechol inhibits FADH2-linked basal respiration in mitochondria isolated from rat liver homogenates. Moreover, catechol ability to induce peroxidation of biomolecules in liver nuclear fractions was also studied. METHODS: Rat liver homogenates were incubated with 1mM 1,2-dihydroxybenzene (catechol) at pH 7.4 for up to 30 minutes. After that, mitochondrial fractions were isolated by differential centrifugation. Basal oxygen uptake was measured using a Clark-type electrode after the addition of 10 mM sodium succinate. Nuclear fractions were incubated in the presence of 1 mM catechol for 17 hours at room temperature and the peroxidation of biomolecules was investigated by the reaction with thiobarbituric acid, which was determined spectrophotometrically at 535 nm. RESULTS: Catechol induced a time-dependent partial inhibition of FADH2-linked basal mitochondrial respiration, however this substance was unable to induce a direct peroxidation of biomolecules in hepatic nuclear fractions. CONCLUSION: Catechol produced an inhibition of basal respiration associated to FADH2 in isolated liver mitochondria that could lead to cytotoxicity, ROS generation and cell death.

RESUMO

OBJETIVO: Testar a hipótese do catecol inibir a respiração basal associada ao FADH2 em frações mitocondriais hepáticas de rato. Além disso, estudou-se também a capacidade do catecol de induzir peroxidação de biomoléculas nas frações nucleares. MÉTODOS: Os homogeneizados de fígado de ratos foram incubados com catecol a 1 mM em pH fisiológico. Depois disso, as frações mitocondriais foram isoladas por centrifugação diferencial. O consumo basal de oxigênio foi medido com um eletrodo do tipo Clark após injeção de succinato a 10 mM. Frações nucleares foram incubadas com catecol por 17 horas à temperatura ambiente e a peroxidação de biomoléculas foi investigada pela reação com o ácido tiobarbitúrico e mensurada espectrofotometricamente. RESULTADOS: O catecol induziu uma inibição parcial da respiração basal mitocondrial associada ao FADH2 de forma dependente do tempo, contudo essa substância não induziu peroxidação direta das biomoléculas presentes nas frações nucleares hepáticas. CONCLUSÃO: O catecol produz inibição da respiração basal associada ao FADH2 em mitocôndrias isoladas de fígado, o que pode levar à toxicidade, produção de espécies reativas e morte celular.