Avaliação do estresse oxidativo e nitrosativo no fígado de ratas senescentes tratadas com frutose
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Date
2017-07-31
Authors
Almeida, Beatriz Zocoler de [UNIFESP]
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Higa, Elisa Mieko Suemitsu [UNIFESP]
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Dissertação de mestrado
Journal Title
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Volume Title
Abstract
Introduction: Ageing is a multifactorial process caused by the progressive decline in physiological functions. According to IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), Brazil's current population has 23.5 million of elderly. Oxidative/nitrosative stress is the resultant of an imbalance between the formation and removal of oxidizing agents in the body due to excessive generation of reactive oxygen species (ROS) and reduction of endogenous antioxidants. ROS are related to ageing by free radical theory. High levels of ROS and oxidative stress induce apoptotic cell death mechanisms leading to cell and tissue damage. The liver is a major organ attacked by ROS. Objective: The aim of this study was to evaluate oxidative and nitrosative stress in liver of senescent rats treated with fructose. Methods: 40 Wistar rats, females, 20 adult with 4 months age (A) and 20 senescent with 24 months age (S), which received water or fructose (FRU) for 12 weeks, were allocated to the following groups: A+Water, A+FRU, S+Water and S+FRU. The metabolic profile (food and water consumption, and body weight) was monitored during the treatment period. At the end of the experiment, the animals were killed by decapitation and plasma was collected for analysis of liver function alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). The liver tissue was removed for analysis: reactive substances to thiobarbituric acid (TBARS), nitric oxide (NO), superoxide anion, catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), the total glutathione, endothelial nitric oxide synthase (eNOS), caspase-3, nitrotyrosine and histology. The results were described as mean (±) standard error (SE), using one-way ANOVA with Tukey or Kruskal-Wallis post-test and statistical significance was defined as P<0.05. Results: In the metabolic profile, food intake in S+Water group was significantly reduced compared to A+Water group; in water consumption, the group A+FRU was significantly increased compared to group A+Water, and S+FRU group was significantly higher compared to S+Water. In relation to body mass, liver function and NO there was no significant difference among the groups. TBARS levels were significantly decreased in the S+FRU vs. A+FRU and S+Water groups and superoxide anion was significantly elevated in S+FRU when compared to A+FRU and S+Water groups. There was no significant difference among the groups in the levels of SOD and CAT; for total glutathione, we noted that the S+FRU group was significantly decreased compared to group A+FRU. Protein expression of eNOS in S+Water group was significantly reduced compared to group A+Water and significantly increased in group S+FRU vs. S+Water. It was observed that the expression of nitrotyrosine was significantly increased in the group S+FRU vs. A+FRU and S+Water. The expression of caspase-3 showed a significant increase in the S+FRU group when compared to A+FRU, followed by higher rate of apoptosis in the liver of animals that consumed fructose, mainly in S+FRU group, which also had greater evidence of hepatic steatosis. Conclusion: Fructose contributes significantly to increase the oxidative and nitrosative stress and to a higher rate of apoptosis in aged animals, suggesting that diets rich in sugar can cause irreversible damage to the body during ageing.
O envelhecimento é um processo multifatorial causado pelo declínio progressivo nas funções fisiológicas. Segundo o IBGE, a população brasileira atual possui 23,5 milhões de idosos. O estresse oxidativo é o desequilíbrio entre a formação e a remoção de agentes oxidantes no organismo, devido à geração excessiva de espécies reativas de oxigênio (ROS) e diminuição de antioxidantes endógenos. As ROS estão relacionadas com o envelhecimento através da teoria dos radicais livres. Altos níveis de ROS e estresse oxidativo induzem à morte celular por mecanismos de apoptose, levando à injúria celular e tecidual. O fígado é um dos principais órgãos atingidos pelas ROS. Objetivo: Avaliar o estresse oxidativo e nitrosativo no fígado de ratas senescentes tratadas com frutose. Foram utilizadas 40 ratas fêmeas da raça Wistar, 20 adultas com 4 meses de idade (A) e 20 senescentes com 24 meses de idade (S), as quais receberam água ou água de beber acrescida de 10% de frutose (FRU) durante 12 semanas, formando os seguintes grupos: A+Água, A+FRU, S+Água e S+FRU. O perfil metabólico (consumo alimentar e hídrico e massa corporal) foi monitorado durante o período de tratamento. No final do experimento, os animais foram eutanasiados por decapitação e o plasma foi coletado para as análises de função hepática transaminase glutâmica pirúvica (TGP) e transaminase glutâmica oxalacética (TGO). O tecido hepático foi removido para as análises de: substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), óxido nítrico (NO), ânion superóxido, catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), glutationa total, óxido nítrico sintase endotelial (eNOS), caspase-3, nitrotirosina e histologia. Os resultados foram descritos como média (±) erro padrão (EP), utilizandose one-way ANOVA com pós-teste de Tukey ou Kruskal-Wallis e o critério de significância estatística foi de P<0,05. No perfil metabólico, o consumo de ração no grupo S+Água estava significantemente reduzido em relação ao grupo A+Água; no consumo hídrico, o grupo A+FRU estava aumentado significantemente em relação ao grupo A+Água e no grupo S+FRU estava significantemente elevado quando comparado ao S+Água. Em relação à massa corporal, função hepática e NO não houve diferença significante entre os grupos estudados. Os níveis de TBARS estavam significantemente diminuídos no grupo S+FRU em relação aos grupos A+FRU e S+Água e o ânion superóxido estava significantemente elevado no grupo S+FRU quando comparado aos grupos A+FRU e S+Água. Não houve diferença significante entre os grupos nos níveis de CAT e SOD; quanto à glutationa total, observamos que o grupo S+FRU estava significantemente diminuída em relação ao grupo A+FRU. A expressão proteica da eNOS no grupo S+Água estava significantemente reduzida em relação àquela do grupo A+Água e significantemente aumentada no grupo S+FRU vs. S+Água. Observou-se que a expressão da nitrotirosina estava significantemente aumentada no grupo S+FRU vs. A+FRU e S+Água. A expressão da caspase-3 demonstrou aumento significante no grupo S+FRU quando comparado ao A+FRU, seguida de maior taxa de apoptose no fígado dos animais que consumiram frutose, principalmente no grupo S+FRU, os quais também tiveram maior evidência de esteatose hepática. A frutose contribui de maneira significante para o aumento do estresse oxidativo e nitrosativo e para maior taxa de apoptose nos animais idosos, sugerindo que dietas ricas em açúcar podem acarretar danos irreversíveis no organismo durante o envelhecimento.
O envelhecimento é um processo multifatorial causado pelo declínio progressivo nas funções fisiológicas. Segundo o IBGE, a população brasileira atual possui 23,5 milhões de idosos. O estresse oxidativo é o desequilíbrio entre a formação e a remoção de agentes oxidantes no organismo, devido à geração excessiva de espécies reativas de oxigênio (ROS) e diminuição de antioxidantes endógenos. As ROS estão relacionadas com o envelhecimento através da teoria dos radicais livres. Altos níveis de ROS e estresse oxidativo induzem à morte celular por mecanismos de apoptose, levando à injúria celular e tecidual. O fígado é um dos principais órgãos atingidos pelas ROS. Objetivo: Avaliar o estresse oxidativo e nitrosativo no fígado de ratas senescentes tratadas com frutose. Foram utilizadas 40 ratas fêmeas da raça Wistar, 20 adultas com 4 meses de idade (A) e 20 senescentes com 24 meses de idade (S), as quais receberam água ou água de beber acrescida de 10% de frutose (FRU) durante 12 semanas, formando os seguintes grupos: A+Água, A+FRU, S+Água e S+FRU. O perfil metabólico (consumo alimentar e hídrico e massa corporal) foi monitorado durante o período de tratamento. No final do experimento, os animais foram eutanasiados por decapitação e o plasma foi coletado para as análises de função hepática transaminase glutâmica pirúvica (TGP) e transaminase glutâmica oxalacética (TGO). O tecido hepático foi removido para as análises de: substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), óxido nítrico (NO), ânion superóxido, catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), glutationa total, óxido nítrico sintase endotelial (eNOS), caspase-3, nitrotirosina e histologia. Os resultados foram descritos como média (±) erro padrão (EP), utilizandose one-way ANOVA com pós-teste de Tukey ou Kruskal-Wallis e o critério de significância estatística foi de P<0,05. No perfil metabólico, o consumo de ração no grupo S+Água estava significantemente reduzido em relação ao grupo A+Água; no consumo hídrico, o grupo A+FRU estava aumentado significantemente em relação ao grupo A+Água e no grupo S+FRU estava significantemente elevado quando comparado ao S+Água. Em relação à massa corporal, função hepática e NO não houve diferença significante entre os grupos estudados. Os níveis de TBARS estavam significantemente diminuídos no grupo S+FRU em relação aos grupos A+FRU e S+Água e o ânion superóxido estava significantemente elevado no grupo S+FRU quando comparado aos grupos A+FRU e S+Água. Não houve diferença significante entre os grupos nos níveis de CAT e SOD; quanto à glutationa total, observamos que o grupo S+FRU estava significantemente diminuída em relação ao grupo A+FRU. A expressão proteica da eNOS no grupo S+Água estava significantemente reduzida em relação àquela do grupo A+Água e significantemente aumentada no grupo S+FRU vs. S+Água. Observou-se que a expressão da nitrotirosina estava significantemente aumentada no grupo S+FRU vs. A+FRU e S+Água. A expressão da caspase-3 demonstrou aumento significante no grupo S+FRU quando comparado ao A+FRU, seguida de maior taxa de apoptose no fígado dos animais que consumiram frutose, principalmente no grupo S+FRU, os quais também tiveram maior evidência de esteatose hepática. A frutose contribui de maneira significante para o aumento do estresse oxidativo e nitrosativo e para maior taxa de apoptose nos animais idosos, sugerindo que dietas ricas em açúcar podem acarretar danos irreversíveis no organismo durante o envelhecimento.