La dieta como fuente de sulfuro de hidrógeno y sus efectos en la salud y la enfermedad / Diet as a source of hydrogen sulfide and its effects on health and disease

Conocido originalmente por sus efectos deletéreos en la salud, recientemente se ha reconocido al sulfuro de hidrógeno (H2S) como un gasotransmisor de importancia biológica, al igual que el óxido nítrico y el monóxido de carbono. El H2S puede producirse de forma endógena en lascélulas de mamíferos por dos vías: la vía enzimática y la vía no enzimática. Cuando se produce por la vía enzimática, su síntesis se lleva a cabo apartir de los aminoácidos L-cisteína o metionina mediante transulfuración y transmetilación. También se puede producir el H2S a partir donadores de grupos sulfuro como, por ejemplo, compuestos orgánicos que se encuentran presentes en algunos vegetales. Actualmente es bien conocido el papel del H2S como protector a nivel cerebral y cardiaco, y cada vez adquiere mayor relevancia su estudio como coadyuvante terapéutico en padecimientos metabólicos como la obesidad y la diabetes mellitus de tipo 2. El objetivo de esta revisión es examinar cómo impacta el aporte de donadores y precursores del sulfuro de hidrógeno por la dieta en la salud y la enfermedad. (AU)

Initially known for its deleterious health effects, hydrogen sulfide (H2S) has recently been recognized as a biologically important gas carrier, likenitric oxide and carbon monoxide. H2S is produced endogenously in mammalian cells by enzymatic and non-enzymatic pathways. When it isproduced by the enzymatic pathway, its synthesis is carried out from the amino acid L-cysteine through the transsulfuration pathway. It can alsobe produced endogenously from exogenous compounds that function as H2S donors as, for example, the naturally occurring organic donors foundin some plants. Currently, the role of H2S is well known as brain and cardiac protector, and its research as a therapeutic adjuvant in metabolicdiseases such as obesity and type-2 diabetes is becoming increasingly important. The objective of this review is to examine how the contributionof donors and precursors of hydrogen sulfide by the diet impacts health and disease. (AU)

[Diet as a source of hydrogen sulfide and its effects on health and disease]. / La dieta como fuente de sulfuro de hidrógeno y sus efectos en la salud y la enfermedad.

Introduction: Initially known for its deleterious health effects, hydrogen sulfide (H2S) has recently been recognized as a biologically important gas carrier, like nitric oxide and carbon monoxide. H2S is produced endogenously in mammalian cells by enzymatic and non-enzymatic pathways. When it is produced by the enzymatic pathway, its synthesis is carried out from the amino acid L-cysteine through the transsulfuration pathway. It can also be produced endogenously from exogenous compounds that function as H2S donors as, for example, the naturally occurring organic donors found in some plants. Currently, the role of S2H is well known as brain and cardiac protector, and its research as a therapeutic adjuvant in metabolic diseases such as obesity and type-2 diabetes is becoming increasingly important. The objective of this review is to examine how the contribution of donors and precursors of hydrogen sulfide by the diet impacts health and disease.

Introducción: Conocido originalmente por sus efectos deletéreos en la salud, recientemente se ha reconocido al sulfuro de hidrógeno (H2S) como un gasotransmisor de importancia biológica, al igual que el óxido nítrico y el monóxido de carbono. El H2S puede producirse de forma endógena en las células de mamíferos por dos vías: la vía enzimática y la vía no enzimática. Cuando se produce por la vía enzimática, su síntesis se lleva a cabo a partir de los aminoácidos L-cisteína o metionina mediante transulfuración y transmetilación. También se puede producir el H2S a partir donadores de grupos sulfuro como, por ejemplo, compuestos orgánicos que se encuentran presentes en algunos vegetales. Actualmente es bien conocido el papel del H2S como protector a nivel cerebral y cardiaco, y cada vez adquiere mayor relevancia su estudio como coadyuvante terapéutico en padecimientos metabólicos como la obesidad y la diabetes mellitus de tipo 2. El objetivo de esta revisión es examinar cómo impacta el aporte de donadores y precursores del sulfuro de hidrogeno por la dieta en la salud y la enfermedad.

Liquid carbohydrate intake modifies transsulfuration pathway both in pregnant rats and in their male descendants / La ingesta de carbohidratos en forma líquida modifica la ruta de la transulfuración tanto en ratas gestantes como en su descendencia macho

Introduction: Fructose, alone or in combination with glucose, has been used as a source of added sugars to manufacture sugary drinks and processed foods. High consumption of simple sugars, mainly fructose, has been demonstrated to be one of the causes of developing metabolic diseases. Maternal nutrition is a key factor in the health of the progeny when adult. However, ingestion of fructose-containing foods is still permitted during gestation. Hydrogen sulphide (H2S) is a gasotransmitter produced in the transsulfuration pathway with proved beneficial effects to combat metabolic diseases. Methods: Carbohydrates were supplied to pregnant rats in drinking water (10% wt/vol) throughout gestation, and the pregnant rats, their foetuses, and adult male descendants were studied. Later, adult male progeny from control, fructose- and glucose-fed mothers were subjected to liquid fructose, and were compared to the control group. Liver H2S production was determined. Results: This study shows that, in pregnancy, either a fructose-rich diet per se or situations that produce an impaired insulin sensitivity such as an excessive intake of glucose, decrease hepatic and placental production of H2S. Furthermore, this effect was also observed in the liver of male offspring (both in foetal and adult stages). Interestingly, when these adult descendants were subjected to a high fructose intake, decreases in H2S synthesis in liver and adipose tissue due to this fructose intake were maternal consumption dependent. Conclusions: Given H2S is a protective agent against diseases such as diabetes, obesity, cardiovascular diseases, and metabolic syndrome, the fact that carbohydrate consumption reduces H2S synthesis both in pregnancy and in their progeny could have clear and relevant clinical implications.(AU)

Introducción: La fructosa, sola o en combinación con glucosa, se usa como fuente de azúcares añadidos para elaborar bebidas azucaradas y comidas procesadas. El elevado consumo de azúcares simples, sobre todo fructosa, se ha mostrado como una de las causas del desarrollo de enfermedades metabólicas. La nutrición materna es un factor clave en la salud de la descendencia adulta. Sin embargo, el consumo de alimentos que contienen fructosa está todavía permitido durante la gestación. El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un gasotransmisor producido en la ruta de la transulfuración con probados beneficios para luchar contra las enfermedades metabólicas. Métodos: Los carbohidratos se suministraron a las ratas gestantes en el agua de bebida (10% p/v) a lo largo de la gestación, y se estudiaron las ratas preñadas, sus fetos y los descendientes macho adultos. Posteriormente, a la progenie macho adulta procedente de madres control, alimentadas con fructosa o bien con glucosa, se le administró fructosa líquida y se comparó con un grupo control. Se determinó la producción hepática de H2S. Resultados: Este estudio muestra cómo en la gestación, una dieta rica en fructosa per se o situaciones en las que se produce una empeorada sensibilidad a la insulina tal como un consumo excesivo de glucosa, disminuyen la producción hepática y placentaria de H2S. Más aún, este efecto también fue observado en el hígado de la descendencia macho (tanto en el estado fetal como en la edad adulta). Es destacable que, cuando esta descendencia adulta era sometida a una ingesta elevada de fructosa, las disminuciones en la síntesis de H2S en el hígado y el tejido adiposo debidas a dicho consumo eran dependientes del consumo materno...(AU)

Liquid carbohydrate intake modifies transsulfuration pathway both in pregnant rats and in their male descendants.

INTRODUCTION: Fructose, alone or in combination with glucose, has been used as a source of added sugars to manufacture sugary drinks and processed foods. High consumption of simple sugars, mainly fructose, has been demonstrated to be one of the causes of developing metabolic diseases. Maternal nutrition is a key factor in the health of the progeny when adult. However, ingestion of fructose-containing foods is still permitted during gestation. Hydrogen sulphide (H2S) is a gasotransmitter produced in the transsulfuration pathway with proved beneficial effects to combat metabolic diseases. METHODS: Carbohydrates were supplied to pregnant rats in drinking water (10% wt/vol) throughout gestation, and the pregnant rats, their foetuses, and adult male descendants were studied. Later, adult male progeny from control, fructose- and glucose-fed mothers were subjected to liquid fructose, and were compared to the control group. Liver H2S production was determined. RESULTS: This study shows that, in pregnancy, either a fructose-rich diet per se or situations that produce an impaired insulin sensitivity such as an excessive intake of glucose, decrease hepatic and placental production of H2S. Furthermore, this effect was also observed in the liver of male offspring (both in foetal and adult stages). Interestingly, when these adult descendants were subjected to a high fructose intake, decreases in H2S synthesis in liver and adipose tissue due to this fructose intake were maternal consumption dependent. CONCLUSIONS: Given H2S is a protective agent against diseases such as diabetes, obesity, cardiovascular diseases, and metabolic syndrome, the fact that carbohydrate consumption reduces H2S synthesis both in pregnancy and in their progeny could have clear and relevant clinical implications.

Instant and freshness effect of mouth rinses on type 1 (oral) halitosis / Efecto anti-halitosis instantáneo y efecto de frescura de los enjuagues bucales sobre la halitosis (oral) tipo I

Hygiene deficiency causes type 1 (oral) halitosis. There are short and long-term studies on the anti-halitosis effect of mouth rinses but less knowledge on their instant effects. The aim of this study was to compare instant and freshness effects of 8 mouth rinses on type 1 halitosis. Ninety self-reported halitosis patients (19-58 y.o., median 31) were randomly divided into 9 groups. Cysteine (20 mM) challenge test was applied to obtain maximum halitosis level in the mouth of each patient. Single use of 8 different mouth rinses (R1-R8) and tap water (R0) were tested on each group (n=10). Afterward, patients were requested to score oral freshness effect of the mouth rinse on a 5-point scale (0, bad; 5, fresh). Minimum halitosis level was obtained by rinsing with 20 mMol ZnCL2. In each step, oral gas (organic, NH3, SO2, H2S, H2) concentrations were quantified by using a portable multi-gas detector (MX6, IndSci, US). The ANOVA or Kruskal Wallis tests were used to compare the quantitative measurements. R3 (Halitosil Zn) mouth rinse was found to be have the highest instant anti-halitosis effect while the R2 (Colgate plax) had the lowest. The sensation of freshness was highest in R7 (Oxyfresh power mouth rinse lemon-mint) and lowest in R8 (Signal expert protection). The freshness effect was not associated with the anti-halitosis effect (r= 0.185, p=0.608). Mouth rinses containing ZnCl2 without alcohol are instantly effective on halitosis. Mouth rinses containing ethyl and other alcohols (including glycol, sorbitol, menthol, eucalyptol, thymol, xylitol and eugenol) were found to be less effective on halitosis.

La deficiencia de higiene causa halitosis tipo 1 (oral). Se han reportado efectos anti-halitosis a corto o largo plazo de los enjuagatorios bucales, pero se desconocen sus efectos instantáneos. El objetivo de este estudio fue comparar el efecto instantáneo y de frescura de 8 enjuagues bucales en la halitosis tipo 1. Noventa pacientes (19-58 años, mediana 31) que reportaron sufrir halitosis se dividieron aleatoriamente en 9 grupos. Se aplicó la prueba de provocación con cisterna (20 mM) para obtener el máximo nivel de halitosis en la boca de cada paciente. El uso individual de 8 enjuagues bucales diferentes (R1-R8) y agua del grifo (R0) se probó en cada grupo (n = 10). Posteriormente, se pidió a los pacientes que puntuaran el efecto de la frescura oral del enjuague bucal en una escala de 5puntos (0, malo; 5, fresco). El nivel mínimo de halitosis se obtuvo con 20 mMol de ZnCL2 enjuague. En cada paso, se cuantificaron las concentraciones de gases orales (orgánicos, NH3, SO2, H2S, H2) mediante el uso de un detector portátil de múltiples gases (MX6, IndSci, EE. UU.)Se encontró que el enjuague bucal R3 (Halitosil Zn) tiene un mayor efecto antihalitosis instantáneo, mientras que el R2 (Colgate plax) fue el más bajo. El sentido de frescura fue mayor en el enjuague bucal R7 (enjuague bucal Oxyfresh power lemon-mint) mientras que fue bajo en R8 (protección experta de Signal). El efecto de frescura no se asoció con el efecto anti-halitosis (r = 0.185, p=0.608). Los enjuagues bucales que contienen ZnCl2 sin alcohol son instantáneamente efectivos en la halitosis. Se encontró que los enjuagues bucales que contenían etil y otros alcoholes (incluidos glicol, sorbitol, mentol, eucaliptol, timol, xilitol y eugenol) son menos efectivos para el control de la halitosis.

Evaluación de la inocuidad del sulfuro de hidrógeno en tejido cardiaco de Cavia porcellus (cobayas) normales / Assessment of hydrogen sulfide innocuousness on Cavia porcellus (guinea pigs) cardiac tissue

Introducción. El sulfuro de hidrógeno (H2S) es tóxico y mortal para los mamíferos a elevadas concentraciones, pero a bajas concentraciones puede resultar beneficiosa. Objetivos. Evaluar la inocuidad del H2S a 80 ppm en el corazón de Cavia porcellus in vivo. Diseño. Estudio experimental. Instituciones. Laboratorio de Farmacología Facultad de Medicina Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú, y Unidad de Cirugía Experimental del Instituto Nacional de Salud del Niño, Lima, Perú. Material biológico. Veintiún Cavia porcellus (cobayas). Intervenciones. El diseño experimental consideró 3 grupos (n = 7): 1) Control (exposición a aire limpio); 2) Experimental (exposición gaseosa de H2S a 80 ± 20 ppm); 3) Referente (exposición a sevoflurano 1,5%). Los animales fueron colocados en una campana, donde fueron nebulizados por veinte minutos; al final del experimento se les retiró el corazón para estudio histopatológico. Principales medidas de resultados. Porcentaje de lesión en células cardiacas. Resultados. Los tejidos cardiacos de los grupos control y experimental no mostraron alteraciones, lo contrario al grupo expuesto a sevoflurano que mostraron moderada alteración en 3 muestras de 7, pero el resultado no fue significativo (p > 0,05) para este grupo. Conclusión. El H2S a 80 ± 20 ppm fue inocuo para el tejido cardiaco de Cavia porcellus.

Introduction. Hydrogen sulfide (H2S) is toxic and lethal to mammals at high concentrations, but at low concentrations may be beneficiai. Objective. Assessment of hydrogen sulfide harmlessness on Cavia porcellus (guinea pigs) cardiac tissue in vivo. Design. Experimental study. Setting. School of Medicine Pharmacology Laboratory, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Peru, and Experimental Surgery Unit at Instituto Nacional de Salud del Niño, Lima, Peru. Biological material: Twenty one Cavia porcellus (guinea pigs). Interventions. The experimental design considered three groups: 1) Clean air (control); 2) H2S at 80 ± 20 ppm (experimental, gaseous exposure); 3) Sevoflurane 1.5% (gold standard). Animals were placed in a hood where they were nebulized for twenty minutes; at the end of the exposure, the heart was withdrawn for histopathological study. Main outcome measures. Cardiac cell injury. Results. H S exposure did not induce abnormalities; otherwise, exposure to sevoflurane showed moderate impairment in 3 of 7 heart tissues, but tRe result was not significant (p > 0.05) for this group. Conclusion. H2S at 80 ± 20 ppm was innocuous on Cavia porcellus tissue cardiaco

Pharmacotherapy and analysis of gaseous mediators in hypertensive patients / Farmacoterapia y análisis de mediadores gaseosos en pacientes hipertensos / Farmacoterapia e análise de mediadores gasosos em pacientes hipertensos

OBJECTIVE To evaluate the effect of using antihypertensive classes of drugs of the calcium channel antagonists and inhibitors of angiotensin-converting enzyme in plasma concentrations of hydrogen sulfide and nitric oxide in patients with hypertension. METHODS Cross-sectional study with quantitative approach conducted with hypertensive patients in use of antihypertensive classes of drugs: angiotensin-converting enzyme inhibitors or calcium channel antagonists. RESULTS It was found that the concentration of plasma nitric oxide was significantly higher in hypertensive patients that were in use of angiotensin-converting enzyme inhibitors (p<0.03) and the hydrogen sulphide concentration was significantly higher in hypertensive plasma in use of calcium channel antagonists (p<0.002). CONCLUSION The findings suggest that these medications have as additional action mechanism the improvement of endothelial dysfunction by elevate plasma levels of vasodilatory substances. .

OBJETIVO Evaluar el efecto del uso de antihipertensivos pertenecientes a las clases medicamentosas antagonistas de canales de calcio e inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina en las concentraciones plasmáticas de ácido sulfhídrico y óxido nítrico en portadores de hipertensión arterial sistémica. MÉTODO Estudio transversal con abordaje cuantitativo realizado con hipertensos que toman antihipertensivos de las clases de inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina o antagonistas de los canales de calcio. RESULTADOS Se verificó que la concentración de óxido nítrico plasmático fue significativamente mayor en hipertensos que estaban usando inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (p<0.03) y que la concentración de ácido sulfhídrico plasmático fue significativamente mayor en hipertensos en uso de antagonistas de los canales de calcio (p<0.002). CONCLUSIÓN Los hallazgos sugieren que dichos fármacos tienen como mecanismo de acción adicional la mejora de la disfunción endotelial al elevar los niveles plasmáticos de sustancias vasodilatadoras. .

OBJETIVO Avaliar o efeito do uso de anti-hipertensivos pertencentes às classes medicamentosas antagonistas de canais de cálcio e inibidores da enzima conversora de angiotensina nas concentrações plasmáticas de ácido sulfídrico e óxido nítrico em portadores de hipertensão arterial sistêmica. MÉTODO Estudo transversal com abordagem quantitativa realizado com hipertensos em uso de anti-hipertensivos das classes inibidores da enzima conversora de angiotensina ou antagonistas dos canais de cálcio. RESULTADOS Verificou-se que a concentração de óxido nítrico plasmático foi significativamente maior em hipertensos que estavam em uso de inibidores da enzima conversora de angiotensina (p<0.03) e que a concentração de ácido sulfídrico plasmático foi significativamente maior em hipertensos em uso de antagonistas dos canais de cálcio (p<0.002). CONCLUSÃO Os achados sugerem que essas medicações possuem como mecanismo de ação adicional a melhora da disfunção endotelial por elevar os níveis plasmáticos de substâncias vasodilatadoras. .

Methodological aspects for the culture and quantification of heterotrophic sulfate-reducing bacteria / Aspectos metodológicos para el cultivo y la cuantificación de bacterias heterotróficas sulfato-reductoras

This paper presents a comparison of various methods for culture, quantification, and maintenance of sulfate-reducing bacteria (SRB) under laboratory conditions, using liquid and semisolid media for water and soil samples. Starkey, Postgate B, API and modified Baars media were used with an incubation time of 21 days in a GasPack™ anaerobic jars type. The modified Baars medium was more efficient for the quantification of SRB in both liquid and semisolid media when compared with other culture media tested, detecting differences of three orders of magnitude in soil samples and in two orders for water samples at 8 days of incubation. The semisolid modified Baars medium in Petri dishes allowed the isolation of pure cultures of SRB by the streak plate method. It was found that strains in liquid modified Baars medium remain viable for up to three months, while in the same semisolid medium were kept only one month.

Este trabajo presenta una comparación de diversos métodos para el cultivo, cuantificación, y mantenimiento de bacterias sulfato-reductoras (BSR) en condiciones de laboratorio, utilizando medios líquidos y semisólidos para muestras de agua y suelo. Se utilizaron los medios de cultivo de Starkey, Postgate B, API y Baars modificado con un tiempo de incubación de 21 días en jarras de anaerobiosis tipo GasPack™. Se determinó que para la cuantificación de SRB, tanto en medio líquido como en semisólido, el medio Baars modificado es más eficiente comparado con los demás medios de cultivo probados, detectando diferencias de tres órdenes de magnitud en muestras de suelo y de dos órdenes de magnitud en muestras de agua a los 8 días de incubación. El medio Baars modificado semisólido servido en placas de Petri permitió el aislamiento de cultivos puros de BSR mediante siembra por agotamiento. Se encontró que en el medio modificado de Baars líquido las cepas se mantienen viables hasta por tres meses mientras que en el mismo medio semisólido sólo se mantienen durante un mes.

Evaluación del molibdato y nitrato sobre bacterias sulfato-reductoras asociadas a procesos de corrosión en sistemas industriales / Evaluation of molybdate and nitrate on sulphate-reducing bacteria related to corrosion processes in industrial systems

Se estudió la cinética de crecimiento de bacterias sulfato-reductoras (BSR) y la biotransformación de sulfato a sulfuro de hidrógeno bajo condiciones de laboratorio, para establecer el efecto inhibitorio de sales de molibdato y nitrato de sodio. Los microorganismos estudiados fueron aislados del agua de producción contenida en un sistema de transporte de gas natural, donde se encontraban relacionados con procesos de corrosión influenciada microbiológicamente. Con 5 mM de molibdato se obtuvo una reducción de células libres a niveles no detectables y de seis órdenes de magnitud en las biopelículas, con una disminución del sulfuro de alrededor del 100%. Con 75 mM de nitrato se observó una reducción de cuatro y dos órdenes de magnitud en las células libres y en las adheridas en forma de biopelículas, respectivamente, con una disminución del sulfuro de alrededor del 80%. La reducción de la tasa de corrosión observada sustenta la posibilidad de emplear estas sales como biocidas no convencionales no contaminantes del medio ambiente, para el control y mitigación efectiva de los procesos de biocorrosión interna de tanques de almacenamiento y de líneas de transporte en sistemas industriales de gas natural y petróleo.

The sulfate-reducing bacteria growth kinetics and the biotransformation of sulfate into hydrogen sulfide were studied under laboratory conditions, using batch and continuous assays to determine the effect of molybdate and nitrate as metabolic inhibitors. The microorganisms were isolated from water coming from a natural gas dehydration plant, where they were associated with Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) processes, and later cultured in planktonic and sessile states. The addition of 5 mM molybdate showed a growth reduction to levels of non - detectable floating cells and a six order of magnitude reduction in biofilms, concomitant with a sulfide decrease of around 100% in all cultures inhibited by this compound. The addition of 75 mM nitrate showed a four order of magnitude reduction in free bacterial cells and a two order of magnitude reduction in adhered bacterial cells, respectively, as well as a sulfide decrease of around 80%. The decreased corrosion rate detected suggests that these inorganic salts could be nonconventional biocides for an effective and environmentally non contaminant way of controlling and mitigating internal biocorrosion processes in storage tanks and pipelines in natural gas and petroleum industrial systems.