Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ethanol is one of the most ingested substances among the different societies. So, it becomes target of several studies that intent to elucidate its mechanisms of toxicity. This study was aimed to better understand the link between ethanol and oxidative stress. Taking into account that thiol depletion is observed in ethanol injuries, two antioxidant compounds, N-acetylcysteine and ebselen, were tested, alone or simultaneously, against the effects of the chronic ethanol consumption on the cellular sulfhydryl status. The activities of glutathione peroxidase and δ-aminolevulinate dehydratase were evaluated in mice liver. Male Swiss albino mice received, during 30 days, a single administration of ethanol (3 g/kg) by gavage. This treatment caused a significant reduction in the levels of liver nonprotein thiols (NPSH). Daily intraperitoneal injections of either Nacetylcysteine (300 mg/kg) or ebselen (5 mg/kg) were able to blunt NPSH to the control levels. However, the simultaneous administration of N-acetylcysteine and ebselen did not show additive protective effect in this parameter. This phenomenon was also observed for the activities of liver glutathione peroxidase and δ-aminolevulinate dehydratase. Their activities were inhibited by ethanol and blunted by the individual treatment with N-acetylcysteine or ebselen. Liver NPSH were positively correlated with glutathione peroxidase and δ-aminolevulinate dehydratase activities. These results demonstrated that either N-acetylcysteine or ebselen, alone, are able to restore the harmful effects of ethanol consumption on enzymes whose catalytic activities depend on their thiol (δ-ALA-D) and selenol (GSH-Px) groups. The in vitro effects of crescent concentrations of acetaldehyde in the activities of mice liver glutathione peroxidase and glutathione reductase, cellular sulfhydryl status, thiol peroxidase activity of ebselen and the interaction between ebselen and glutathione were evaluated to better comprehend the relationship between acetaldehyde and the nucleophilic groups of biomolecules. Glutathione peroxidase and glutathione reductase activities in mice liver supernatants were not changed after pre-incubation with acetaldehyde. Acetaldehyde, up to 300 μM, did not affect the thiol-peroxidase activity of ebselen. Total sulfhydryl status was significantly reduced after the incubation with acetaldehyde (300 μM) and this phenomenon was also observed for NPSH at acetaldehyde concentrations of 100 and 300 μM. Taking into account that acetaldehyde, under these same above-mentioned conditions, did not oxidize glutathione and dithioerythritol in the absence of hepatic supernatant, these results indicate that the acetaldehyde-dependent oxidation of glutathione seems to depend, at least in part, on liver constituents. / O etanol é uma das substâncias mais consumidas entre as diferentes sociedades. Torna-se, assim, alvo de numerosos estudos que buscam o aprimoramento dos conhecimentos acerca de sua toxicidade. Esse estudo foi realizado com a finalidade de se compreender melhor a relação existente entre o etanol com o dano oxidativo direta ou indiretamente a ele associado. Levando em conta o fato de que esses danos estão geralmente ligados à depleção de compostos sulfidrílicos, dois compostos antioxidantes, a N-acetilcisteína e o ebselen, foram testados, sozinhos ou em combinação, frente aos efeitos da ingestão crônica de etanol sobre o estado tiólico celular. As atividades das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase foram investigadas no fígado de camundongos. Camundongos machos da espécie Swiss albino receberam, durante 30 dias, uma única administração diária de etanol (3 g/kg) por gavagem, o que levou a uma significativa diminuição na concentração de tióis não protéicos no fígado. Injeções intraperitoneais diárias com N-acetilcisteína (300 mg/kg) ou ebselen (5 mg/kg) foram capazes de restabelecer estes níveis aos do grupo controle. Entretanto, a combinação dos dois compostos não demonstrou efeito protetor aditivo neste parâmetro analisado. Este fenômeno se repetiu nas atividades das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase, as quais tiveram suas atividades diminuídas pela exposição ao etanol e restabelecidas pelo tratamento individual com as drogas. Os compostos sulfidrílicos de fonte não protéica apresentaram uma correlação significativa com a atividade das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase. Estes resultados demonstraram que a N-acetilcisteína e o ebselen, sozinhos, são capazes de restabelecer os danos provocados pelo consumo de etanol em enzimas cuja função catalítica depende da integridade de seus grupamentos tiol (δ-ALA-D) ou selenol (GSH-Px). Os efeitos in vitro de concentrações crescentes de acetaldeído sobre as atividades das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase de fígado de camundongos, estado tiólico celular, atividade tiol peroxidase do ebselen e a interação entre ebselen e glutationa foram avaliados para a melhor compreensão da relação entre o acetaldeído e os grupamentos nucleofílicos de biomoléculas. As atividades das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase hepáticas não foram modificadas pela incubação com acetaldeído, assim como a atividade tiol peroxidase do ebselen. O estado tiólico total apresentou uma diminuição significativa frente à incubação com 300 μM de acetaldeído, fato que se repetiu nos níveis de compostos tiólicos não protéicos nas concentrações de 100 e 300 μM de acetaldeído. Tendo em vista que o acetaldeído, nestas mesmas condições, não oxidou a glutationa e o ditioeritritol na ausência de sobrenadante hepático, estes resultados indicam que a oxidação de glutationa hepática causada pelo acetaldeído depende, ao menos em parte, do seu metabolismo por constituintes do fígado.O etanol é uma das substâncias mais consumidas entre as diferentes sociedades. Torna-se, assim, alvo de numerosos estudos que buscam o aprimoramento dos conhecimentos acerca de sua toxicidade. Esse estudo foi realizado com a finalidade de se compreender melhor a relação existente entre o etanol com o dano oxidativo direta ou indiretamente a ele associado. Levando em conta o fato de que esses danos estão geralmente ligados à depleção de compostos sulfidrílicos, dois compostos antioxidantes, a N-acetilcisteína e o ebselen, foram testados, sozinhos ou em combinação, frente aos efeitos da ingestão crônica de etanol sobre o estado tiólico celular. As atividades das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase foram investigadas no fígado de camundongos. Camundongos machos da espécie Swiss albino receberam, durante 30 dias, uma única administração diária de etanol (3 g/kg) por gavagem, o que levou a uma significativa diminuição na concentração de tióis não protéicos no fígado. Injeções intraperitoneais diárias com N-acetilcisteína (300 mg/kg) ou ebselen (5 mg/kg) foram capazes de restabelecer estes níveis aos do grupo controle. Entretanto, a combinação dos dois compostos não demonstrou efeito protetor aditivo neste parâmetro analisado. Este fenômeno se repetiu nas atividades das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase, as quais tiveram suas atividades diminuídas pela exposição ao etanol e restabelecidas pelo tratamento individual com as drogas. Os compostos sulfidrílicos de fonte não protéica apresentaram uma correlação significativa com a atividade das enzimas glutationa peroxidase e δ-aminolevulinato desidratase. Estes resultados demonstraram que a N-acetilcisteína e o ebselen, sozinhos, são capazes de restabelecer os danos provocados pelo consumo de etanol em enzimas cuja função catalítica depende da integridade de seus grupamentos tiol (δ-ALA-D) ou selenol (GSH-Px). Os efeitos in vitro de concentrações crescentes de acetaldeído sobre as atividades das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase de fígado de camundongos, estado tiólico celular, atividade tiol peroxidase do ebselen e a interação entre ebselen e glutationa foram avaliados para a melhor compreensão da relação entre o acetaldeído e os grupamentos nucleofílicos de biomoléculas. As atividades das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase hepáticas não foram modificadas pela incubação com acetaldeído, assim como a atividade tiol peroxidase do ebselen. O estado tiólico total apresentou uma diminuição significativa frente à incubação com 300 μM de acetaldeído, fato que se repetiu nos níveis de compostos tiólicos não protéicos nas concentrações de 100 e 300 μM de acetaldeído. Tendo em vista que o acetaldeído, nestas mesmas condições, não oxidou a glutationa e o ditioeritritol na ausência de sobrenadante hepático, estes resultados indicam que a oxidação de glutationa hepática causada pelo acetaldeído depende, ao menos em parte, do seu metabolismo por constituintes do fígado.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The aim of this study was to verify the zinc and copper effects, metals frequently found in aquatic ecosystems, on the metabolism of piavas (Leporinus sp.). In this work, it was verified the average lethal concentrations (LC50) for the different metals. Activities of different enzymes such as AChE (brain and muscle), catalase (liver), δ-ALA-D (liver, kidney, muscle and brain), TBARS formation (liver, brain and muscle), hematological parameters and metals accumulation in different tissues (liver, kidney, brain and muscle) were also analyzed. Juvenile of Leporinus sp. was exposed to zinc and copper for LC50 determination, which was estimated as 23.4 mg/L for Zn(II) and 0.2 mg/L for Cu(II). Based on these results, fish were exposed for 30 or 45 days to concentrations equivalents to 10% and 20% of the LC50 which corresponded to 2.3 and 4.6 mg/L for Zn(II) and 0.02 and 0.04 mg/L for Cu(II), respectively. δ-ALA-D activity was modified in response to metal exposure, being inhibited by zinc in the brain after 45 days of exposure in both metals concentrations tested. In liver and kidney, it was inhibited by both metals concentrations and times of exposure. Muscle demonstrated inhibition in δ-ALA-D activity only in 4.6 mg/L concentration after 45 days exposure to Zn(II). Copper exposure also inhibited the δ-ALA-D activity in liver, kidney and muscle in both metal concentrations and exposure time tested. In the brain, in general, δ-ALA-D activity was not altered when compared to controls. Hematological parameters also showed alterations after exposure to both metals after 45 days experiment. Reduction of hematocrit, erythrocyte, hemoglobin content demonstrated that fish exposed to zinc and copper showed anemic signs. Liver catalase activity increased after zinc or copper exposure in both concentrations and exposure times tested. TBARS levels increased in liver and brain of fish exposed to Zn(II) for 45 days in both metal concentrations. In muscle, it did in both exposure times and concentrations tested. Cu(II) exposure reduced the TBARS levels in liver in both concentrations and time of exposure tested. In brain, there was a decreased in TBARS levels only after 45 days of exposure. In muscle, this decreased was observed after 30 days of exposure in both concentrations. AChE activity increased in muscle (30 and 45 days exposure) and brain (30 days exposure) in fish exposed to Zn(II) in both concentrations tested. However, after 45 days of exposure to zinc, cerebral AChE activity decreased at 2.3 mg/L of Zn(II) and increased at 4.6 mg/L of Zn(II). For Cu(II), both muscle and brain AChE activity increased in both concentrations and exposure time tested. Fish exposed to zinc showed metal accumulation in the liver and kidney in both concentrations and time of exposure tested. For copper, the metal accumulation was only observed in brain and after 45 days of exposure in both concentrations tested. This study showed that although zinc and copper are required as microelements in the normal metabolism of cells, subletal concentrations of these metals can affect the activity of several enzymes of toxicological interest, increase the production of oxygen reactive species which can cause stress and accumulate in different manners in the tissues. / O objetivo deste estudo foi verificar os efeitos do zinco e do cobre, metais freqüentemente encontrados em ecossistemas aquáticos, sobre o metabolismo de piavas (Leporinus sp.). Neste trabalho verificou-se a concentração letal média (CL50) para os diferentes metais e foram medidas as atividades de diferentes enzimas como acetilcolinesterase (AChE) (cérebro e músculo); catalase (fígado); delta-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) (fígado, rim, cérebro e músculo); formação de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) (fígado, cérebro e músculo); parâmetros hematológicos e acumulação dos metais em diferentes tecidos (fígado, rim, cérebro e músculo). Juvenis de Leporinus sp. foram expostos ao zinco e ao cobre para a determinação da CL50 que foi de 23.4 mg/L para zinco e 0.2 mg/L para o cobre. A partir desta determinação, os peixes foram expostos durante 30 e 45 dias a 10% e 20% destas concentrações que corresponderam a 2.3 mg/L e 4.6 mg/L para o zinco e 0.02 mg/L e 0.04 mg/L para o cobre. A atividade da δ-ALA-D foi alterada em resposta à exposição aos metais, sendo sua atividade no cérebro inibida pelo zinco após 45 dias de exposição às duas concentrações testadas e, no fígado e rim, inibida em ambas concentrações e tempos de exposição testados. Já o tecido muscular, demonstrou inibição na atividade da δ-ALA-D somente na concentração 4.6 mg/L depois dos 45 dias de exposição ao zinco. A exposição ao cobre também demonstrou uma inibição da atividade da δ-ALA-D no fígado, rim e músculo em ambas concentrações e tempos de exposição testados. No cérebro, em geral, a atividade da δ-ALA-D não foi alterada quando comparada aos controles. Os parâmetros hematológicos também mostraram alterações após exposição a ambos metais depois dos 45 dias de experimento. A redução no hematócrito, hemoglobina e número de eritrócitos demonstram que os peixes expostos ao zinco e ao cobre apresentavam sinais de anemia. A atividade da catalase no fígado aumentou para ambos metais em ambas concentrações e tempos de exposição. Os níveis de TBARS nos peixes expostos ao zinco encontraram-se aumentados no fígado e cérebro após 45 dias de exposição em ambas concentrações e, no músculo, em ambos tempos de exposição e concentrações testadas. O cobre reduziu os níveis de TBARS no fígado em ambas concentrações e tempos de exposição. Já no cérebro, houve uma redução destes níveis somente após 45 dias de exposição e, no músculo, após 30 dias de exposição a ambas concentrações testadas. A atividade da AChE aumentou em músculo (30 e 45 dias) e cérebro (30 dias) para os peixes expostos ao zinco em ambas concentrações. Entretanto, nos 45 dias de exposição ao zinco, a atividade da AChE cerebral encontrou-se reduzida na concentração 2.3 mg/L e aumentada na concentração 4.6 mg/L. Já para o cobre, a atividade da AChE aumentou no músculo e cérebro em ambas concentrações e tempos testados. Os peixes expostos ao zinco demonstraram acumulação do metal no fígado e rim em ambas concentrações testadas, após os 30 e 45 dias de exposição. Já para o cobre, foi observada acumulação do metal somente no cérebro, em ambas concentrações testadas após 45 dias. Este estudo demonstrou que o zinco e o cobre, apesar de serem microelementos importantes para a função celular, mesmo em concentrações subletais, podem alterar a atividade de diversas enzimas de interesse toxicológico, aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio, e se acumular, de diferentes formas, nos tecidos.