A síndrome da apneia obstrutiva do sono (SAOS) é a condição mais comum dentre os transtornos do sono e caracteriza-se por paradas respiratórias de curta duração com completa ou parcial obstrução da via aérea superior. Os episódios repetidos de apneia causam hipóxia intermitente (HI) e os efeitos fisiopatológicos, do tipo hipóxia/reperfusão, que ocorrem na SAOS estão associados a alterações glicolipídicas, formação de radicais livres e estresse oxidativo (EO). Estudos experimentais demonstram alterações funcionais como dislipidemia, resistência à insulina e intolerância à glicose, assim como, envolvimento do EO nessas alterações. O uso de antioxidantes como fatores de proteção contra o comprometimento metabólico causado pela hipóxia intermitente foi encontrado em poucos estudos. Este estudo investigou o papel da hipóxia intermitente isocápnica, simulando apneia do sono, no metabolismo glicolipídico. O efeito dos antioxidantes melatonina (MEL) e N-acetilcisteína (NAC) para reverter as alterações metabólicas foi testado. Foram utili-zados setenta e dois camundongos Balb/c divididos em seis grupos. Durante 35 dias, metade dos grupos foi exposto a HI (n = 36) e a outra metade a HI simulada (HIS; n= 36). Após o 21° dia, cada animal foi injetado por via intraperitoneal com veícu-lo (VEH; n=24), melatonina (n = 24) ou N-acetilcisteína (n=24). Durante oito horas, os roedores foram submetidos a um total de 480 ciclos de hipóxia/reoxigenação, alternando 30 segundos de hipóxia progressiva para uma FIO nadir de 6%, seguido por 30 segundos de normóxia, o equivalente a um índice de apneia de 60 episódios por hora. Ao término do experimento foram dosados glicose, colesterol total e triglicerídeos pelo método colorimétrico enzimático. Os níveis de glicose foram maiores no grupo exposto a HI (141 ± 38 mg/dL) do que na HIS (75 ± 17 mg/dL). A administração da melatonina impediu o aumento dos níveis de glicose no grupo submetido à HI (74 ± 13 mg/dL), entretanto, com a NAC não se observou esse efeito. Colesterol total e triglicerídeos não apresentaram alterações significativas na HI. Estes resultados sugerem que a exposição crônica a HI simulando apneia do sono eleva os níveis de glicose e a melatonina impede esse efeito, supostamente através de um mecanismo protetor contra as influências deletérias da HI.

O estresse oxidativo tem um papel importante no desenvolvimento de diferentes doenças inflamatórias agudas, mas intervenções que diminuem a geração ou os efeitos das espécies reativas de oxigênio têm papel controvérsio em modelos animais e humanos. Neste trabalho avaliamos os efeitos de uma combinação de antioxidantes (N-acetilcisteína e deferoxamina) em diferentes modelos animais de doenças inflamatórias agudas: sepse induzida por ligação cecal e perfuração (CLP), insuficiência hepática aguda e lesão pulmonar aguda. No modelo de CLP os ratos tratados com antioxidantes apresentaram uma significativa redução na atividade de mieloperoxidase (como marcador de infiltração neutrofílica) e uma menor quantidade de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico em diferentes órgãos envolvidos na resposta à sepse.A produção mitocondrial de superóxido foi significativamente diminuída pelo tratamento antixodante. Além disto o tratamento melhora o equilíbrio entre superóxido dismutase e catalase e melhora a sobrevida dos animais submetidos a CLP. No modelo de insuficiência hepática aguda o tratamento com antioxidantes significativamente diminui o dano oxidativo hepático e no sistema nervoso central, atenua marcadores de insuficiência hepática e melhora a sobrevida dos animais. No modelo de lesão pulmonar aguda o tratamento com N-acetilcisteína e deferoxamina diminui o conteúdo de proteínas do lavado bronco-alveolar, assim como o influxo de células inflamatórias, marcadores de dano oxidativo e citocinas inflamatórias.Em conclusão, nossos dados demonstram pela primeira vez que o tratamento com N-acetilcisteína e deferoxamina é superior ao uso isolado destes antioxidantes em diferentes modelos animais de doenças inflamatórias agudas. Este efeitos é parcialmentesecundário a uma diminuição do estresse oxidativo, disfunção mitocondrial e resposta inflamatória no rato. / Oxidative stress plays an important role in the development of acute inflammatory diseases, but interventions that reduce the generation or the effects of reactive oxygen species exert controversial effects in animal models and in humans. Here we have evaluated the effects of a combination of antioxidants (N-acetylcysteine plus deferoxamine) in a murine model of polymicrobial sepsis induced by cecal ligation and puncture (CLP), in a murine model of acute hepatic failure and in a murine model of acute lung injury. In the CLP model of sepsis rats treated with antioxidants had significantly lower myeloperoxidase activity (as an index of neutrophil infiltration) and thiobarbituric acid reactive species formation in several organs involved in septic response. Mitochondrial superoxide production was significantly reduced by antioxidant treatment. Furthermore, antioxidants significantly improved the balance between catalase and superoxide dismutase activities, and improved survival to 66%. In the acute hepatic failure model, N-acetylcysteine plus deferoxamine treatment significantly attenuated hepatic and central nervous system oxidative damage, attenuated markers of hepatic failure and improves survival to 80%. In the acute lung injury model, N-acetylcysteine plus deferoxamine decreased bronchoalveolar lavage fluid protein, inflammatory cells, oxidative damage variables, and proinflammatory cytokines. In conclusion, our data provide the first experimental demonstration that N-acetylcysteine plus deferoxamine is superior to each antioxidant used alone in different animal models of acute inflammatory diseases. This effect is partially secondary to a decrease in oxidative stress, mitochondrial dysfunction and inflammatory response in the rat.

MONTE, A. S. Estudo da influência do sexo e do efeito preventivo da N-acetilcisteína em ratos submetidos ao modelo de esquizofrenia induzido por desafio imune neonatal combinado a estresse na adolescência. 2017. 159 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Farmacologia Pós-Graduação (posgfarmacologia@gmail.com) on 2017-10-17T16:47:35Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_asmonte.pdf: 2775223 bytes, checksum: 7163da4b240b85b61d538af4533590c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-10-18T11:44:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_asmonte.pdf: 2775223 bytes, checksum: 7163da4b240b85b61d538af4533590c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-18T11:44:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_asmonte.pdf: 2775223 bytes, checksum: 7163da4b240b85b61d538af4533590c7 (MD5) Previous issue date: 2017-09-28 / Schizophrenia is a severe and chronic mental disorder that affects over 21 million people in worldwide. The main symptoms are classed as positive (hallucinations, delusions and paranoia), negative (absence of social behaviors, anhedonia and avolition) and of cognitive nature (working memory deficit and inability to maintain attention). There is an important sex influence on the prognosis, severity of symptoms and response to the antipsychotics for this illness, with women generally displaying a better course of illness than men, probably owing the protective effects exerted by the estrogen hormone. The neurodevelopmental hypothesis that supports the pathophysiology of schizophrenia is becoming increasingly recognized. Based on it, an animal model of schizophrenia induced by "two hits" (challenges) was developed, where the first "hit" consisted of an immune activation in the neonatal phase and the second "hit" of stressors events in the peripubertal stage. N-acetylcysteine (NAC), a drug precursor of the antioxidant glutathione (GSH) has been previously used as an adjuvant in the conventional treatment of schizophrenia. Thus, our study assessed whether treatment with NAC, with dosages of 110 and 220 mg/kg, at puberty (Postnatal Day (PND) 30 to 59) was able to ameliorate behavioral and neurochemical schizophrenia-like symptoms in both male and female Wistar rats, who were also subject to neonatal immune activation (PND 5-7) induced by the viral particle poly (I:C) and underwent stressors events during puberty (PND 40-48), in order to demonstrate potential sex-specific differences. We analyzed aspects of positive-like symptoms (pre-pulse inhibition (PPI) and locomotor activity tests), negative-like (social interaction and anxiety tests) and cognition (Y Maze test). Furthermore, we investigated oxidative stress (levels of GSH, nitrite and lipid peroxidation), expression of cellular signaling proteins (AKT-phosphorylated/total, GPR30, NR2B- phosphorylated/total, parvalbumin and α7-nAChR) and the size of the hippocampus. The results showed that our two-hit model induced schizophrenia-like symptoms in both sexes, with males presenting worse "negative symptoms", while females displaying worse "positive symptoms" and an significant increase in oxidative stress in the striatum, a brain area associated with these type of symptoms. NAC improved positive, negative, cognitive symptoms, and promoted an decreased in lipid peroxidation and nitrite levels for both sexes. However, it did not prevent the anxiety-like behavior, nor rescued the GSH deficit seen in both males and females subject to the double hits. Additionally, NAC reduced the GSH levels and increased the lipid peroxidation of both male and female controls. In relation to the sex influence, the females subject to the two-hit approach responded better to the NAC treatment, as evidenced by the PPI test, the hippocampal gene expression of GPR30, parvalbumin and α7-NAChR, as well as by the size of the hippocampus. There were no significant differences in the level of Akt and NR2B activity. Our findings showed an interaction between neonatal immune activation and stressor events in adolescence leading to the development of behavioral and neurochemistry changes characteristic of adulthood schizophrenia, which can at least in part be prevented by NAC administration. This in turn reinforces the need of carefully selecting individuals and groups who would most benefit from the preventive treatment with NAC. We therefore suggest that the use of this antioxidant may be an interesting avenue for conducting further in vivo research towards its translational application for clinical neuropsychiatry practice. / A esquizofrenia é um distúrbio mental grave e crônico que acomete mais de 21 milhões de pessoas no mundo. Os principais sintomas são: positivos (alucinações, delírios e paranoia), negativos (isolamento social, anedonia e alogia) e cognitivos (déficits na memória de trabalho e na atenção). Há importante influência do sexo quanto ao prognóstico desta doença, à gravidade dos sintomas e à resposta aos antipsicóticos, com as mulheres tendo, em geral, um melhor curso da doença do que os homens, provavelmente pelo efeito protetor que o estrógeno exerce. A hipótese neurodesenvolvimental que suporta a fisiopatologia da esquizofrenia vem ganhando destaque. Baseado nela, foi desenvolvido um modelo animal de esquizofrenia induzido por “dois desafios”, sendo o primeiro “desafio” uma ativação imune na fase neonatal e o segundo “desafio” composto por eventos estressores na peripuberdade. A N-acetilcisteína (NAC), uma droga precursora do antioxidante glutationa (GSH), tem sido utilizada como adjuvante no tratamento convencional da esquizofrenia. Dessa forma, nosso estudo avaliou se o tratamento com NAC, nas doses de 110 e 220 mg/kg, na puberdade (dia pós-natal (DPN) 30 a 59) foi capaz de prevenir os sintomas comportamentais e neuroquímicos do tipo esquizofrenia em ratos Wistar machos e fêmeas que sofreram ativação imune neonatal (DPN5-7) induzida pela partícula viral poly(I:C) e passaram por eventos estressores durante a puberdade (DPN40-48), evidenciando as possíveis diferenças de sexo encontradas. Analisamos os sintomas tipo positivos (testes de Inibição pré-pulso e Atividade locomotora), negativos (teste da Interação social e ansiedade) e cognitivos (teste do Labirinto em Y). Além disso, analisamos o estresse oxidativo (níveis de GSH, nitrito e peroxidação lipídica), a expressão de proteínas de sinalização celular (Akt-fosforilada/total, GPR30, NR2Bfosforilado/total, parvalbumina e α7-nAChR) e o tamanho do hipocampo. Os resultados mostraram que o modelo de dois desafios induziu comportamento tipo-esquizofrenia em ambos os sexos, com os machos apresentando piores “sintomas negativos” e as fêmeas piores “sintomas positivos” e um aumento do estresse oxidativo no corpo estriado, área cerebral associada a esses sintomas. A NAC preveniu os sintomas tipo positivos, negativos, cognitivos, e promoveu uma melhora nos níveis de peroxidação lipídica e nitrito de ambos os sexos. Entretanto, não preveniu o comportamento tipo ansioso nem o déficit de GSH de machos e fêmeas submetidos aos dois desafios. Além disso, a NAC reduziu os níveis de GSH e aumentou a peroxidação lipídica de machos e fêmeas controles. Quanto à influência do sexo, as fêmeas submetidas aos dois desafios responderam melhor ao tratamento com a NAC, como evidenciado no teste de IPP, na expressão hipocampal de GPR30, parvalbumina e α7-nAChR, e no tamanho do hipocampo. Não houve diferenças significativas em relação à atividade de Akt e NR2B. Nossos resultados apontam para uma interação entre desafio imune neonatal e eventos estressores na adolescência contribuindo para o desenvolvimento de alterações comportamentais e neuroquímicas tipo esquizofrenia na idade adulta, os quais podem ser prevenidos, em parte, pelo tratamento com a NAC. Reforçando a necessidade de selecionar com cautela os indivíduos que eventualmente serão submetidos ao tratamento preventivo com NAC, sugerimos que o uso deste antioxidante pode ser uma alternativa interessante para a condução de pesquisas com modelos animais com validade translacional em psiquiatria.

A esquizofrenia é um transtorno mental crônico e incapacitante, que em geral inicia na adolescência ou início da vida adulta. O diagnóstico atual é baseado na presença de sintomas como delírios, alucinações, discurso e comportamento desorganizados, expressão emocional diminuída e declínio significativo no nível de funcionamento social, profissional ou acadêmico. Apesar da revolução no tratamento com o surgimento do primeiro antipsicótico no início da década de 1950, a esquizofrenia ainda é um dos transtornos mentais mais custosos em termos de sofrimento humano e encargos sociais. Os antipsicóticos disponíveis apresentam pouco ou nenhum efeito no controle dos sintomas negativos e, de modo geral, não há melhora das funções cognitivas. Sabe-se hoje que o primeiro episódio psicótico é precedido por uma fase prodrômica, e foram estabelecidos critérios para o reconhecimento precoce da doença, possibilitando a identificação de indivíduos em risco de converter para psicose. Assim, é necessário investigar a segurança e a eficácia de tratamentos precoces com potencial para adiar ou prevenir a transição para psicose. Na presente tese, investigamos nesse contexto o potencial da Nacetilcisteína (NAC), um precursor de cisteína com ação antioxidante e antiinflamatória, e modulador da transmissão glutamatérgica. Utilizada como mucolítico e no manejo da intoxicação por paracetamol, estudos recentes levaram NAC a ser considerada uma promessa na psiquiatria. O objetivo dessa tese foi gerar dados relevantes ao uso clínico de NAC para intervenção terapêutica preventiva na esquizofrenia, analisando seus efeitos em modelos animais da doença. No modelo desenvolvimental de isolamento social pós-desmame, NAC preveniu o aumento da resposta locomotora a anfetamina. No modelo farmacológico de sensibilização a anfetamina, NAC atenuou a resposta locomotora a anfetamina mas não preveniu o déficit de inibição latente em animais sensibilizados; em animais controles, NAC induziu déficit de inibição latente. Em experimentos agudos, NAC não preveniu a hiperlocomoção induzida por anfetamina ou MK-801. Finalmente, testamos os efeitos de NAC em um modelo de “dois hits” que combina ativação imune pré-natal com estresse na puberdade. Nesse modelo, NAC preveniu o déficit de inibição por prepulso da resposta de sobressalto e o aumento da resposta locomotora a anfetamina. O mecanismo de ação de NAC nesses modelos ainda deve ser esclarecido, mas sabe-se que processos inflamatórios e estresse oxidativo estão implicados no aparecimento das alterações comportamentais em modelos animais e em humanos que convertem a esquizofrenia. A adolescência é uma fase crítica de vulnerabilidade, mas também representa uma janela de oportunidade para prevenção, e os dados apresentados nessa tese corroboram o potencial do uso de NAC como estratégia farmacológica com potencial para atenuar, adiar, ou mesmo prevenir o surgimento de alterações comportamentais características de transtornos psicóticos. Ensaios clínicos em indivíduos em risco de converter a psicose são necessários para avaliar a real eficácia e segurança desse fármaco. / Schizophrenia is a chronic and disabling mental disorder that usually onsets in adolescence or early adulthood. The current diagnosis is based on the presence of symptoms such as delusions, hallucinations, disorganized speech and behavior, decreased emotional expression and significant decline in the level of social, professional or academic functioning. Despite the breakthrough in its treatment with the emergence of the first antipsychotic in the early 1950s, schizophrenia is still one of the most costly mental disorders in terms of human suffering and social costs. Currently available antipsychotics have little or no effect in controlling the negative symptoms and, in general, there is no improvement in cognitive function. It is now accepted that the first psychotic episode is preceded by a prodromal phase, and criteria were implemented for enabling the identification of individuals at risk of converting to psychosis. It is thus necessary to investigate the safety and efficacy of drug candidates with potential to delay or prevent the transition to psychosis. In this thesis, we investigated in this context the potential of N-acetylcysteine (NAC), a cysteine precursor with antioxidant and anti-inflammatory properties, and a modulator of glutamate transmission. Used as mucolytic and in the management of paracetamol intoxication, recent studies led NAC to be considered a promise in psychiatry. The aim of this thesis was to generate relevant data to the clinical use of NAC as a preventive therapeutic intervention in schizophrenia by investigating its effects in animal models of the disease. In the developmental model of post-weaning social isolation, NAC prevented the increase in locomotor response to amphetamine. In the pharmacological model of amphetamine sensitization, NAC attenuated locomotor response to amphetamine but did not prevent the latent inhibition deficit in sensitized animals; in control animals, NAC per se induced latent inhibition deficit. In acute experiments, NAC did not prevent amphetamine- or MK-801-induced hyperlocomotion. We also tested the effects of NAC in a "two-hit" model that combined prenatal immune activation with stress in puberty. In this model, NAC prevented the prepulse inhibition deficit and the increased locomotor response to amphetamine. The mechanism of action of NAC in these models remains to be clarified, but it is known that inflammation and oxidative stress are involved in the emergence of the behavioral abnormalities in animal models and in humans that convert to schizophrenia. Adolescence is a critical stage of vulnerability, but also represents a window of opportunity for prevention. The data presented in this thesis supports the potential use of NAC as a drug strategy with to attenuate, delay or even prevent the emergence of behavioral changes associated with psychotic disorders. Clinical trials in subjects at risk of converting to psychosis are required to assess the efficacy and safety of this drug.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007 / Este estudo teve como objetivo avaliar 0 papel do precondicionamento isquemico (IPC) e da N-acetilcisteina (NAC) no figado e no pulmao na fase tardia da lesao de isquemia e reperfusao hepatica. Foram usados 24 ratos Wistar EPM-1, distribuidos por randomizacao em quatro grupos: (IR) Isquemia hepatica por 40 minutos e reperfusao por 24 horas; (IPC) precondicionamento isquemico de 10 minutos de isquemia e 10 minutos de reperfusao antes da isquemia prolongada; (NAC) Animais receberam N-acetilcisteina 15 minutos antes da isquemia e 5 minutos antes da reperfusao e (SHAM) Animais foram operados e tiveram 0 pediculo hepatico manipulado sem serem submetidos a isquemia. Na reoperacao, apos 24 horas de reperfusao hepatica, foi colhido sangue para dosagem de aspartate aminotransferase (AST) e alanino aminotransferase (AL T) e retirados os lobos isquemicos do figado e 0 pulmao esquerdo para estudo histologico e imunohistoquimico com Caspase-3 e PCNA para avaliar a apoptose e a proliferacao celular, respectivamente. Foram usados 0 teste de Kruskal-Wallis e 0 teste de variancia com pos-teste de Tukey (p < 0,05). Os valores da AST foram similares entre os grupos (p=0,45); para a ALT houve aumento comparado ao grupo SHAM (p=0,036). Nos grupos IPC e NAC houve prevencao da necrose (p=0,027), apoptose (p=0,003) e esteatose microvesicular (p=0,0007); porem somente no grupo NAC houve reducao do infiltrado inflamatorio (p=0,004) no figado. Os grupos IPC e NAC reduziram a marcacao citoplasmatica de Caspase-3 (p=0,0001) e a marcacao nuclear do PCNA (p=0,0001) no figado. No pulmao, o IPC reduziu 0 espessamento da parede do alveolo (p=0,014), porem tanto 0 IPC quanto a NAC reduziram a Caspase-3 e 0 PCNA em relacao ao grupo IR. Em conclusao, o precondicionamento isquemico e a N-acetilcisteina reduzem a lesao de isquemia e reperfusao hepatica no figado e no pulmao na fase tardia / This study aimed to evaluate the effect of ischemic preconditioning (IPC) and Nacetylcysteine (NAC) in hepatic and pulmonary damage in late phase after liver ischemia-reperfusion injury. 24 male Wistar-EPM rats were randomized and assigned into four groups: (IR) Hepatic ischemia-reperfusion; (IPC) IPC achieved before hepatic ischemia; (NAC) Animals received NAC pre treatment; and (SHAM) Sham operated group. After 24 hours of hepatic reperfusion, blood, ischemic liver and pulmonary samples were collected. Aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) activity were measured, histological and immunohistochemical studies in liver and lung were also performed. Apoptosis was evaluated by Caspase-3 while cell proliferation by proliferating cell nuclear antigen (PCNA) in liver and pulmonary samples. Kruskal-Wallis and one-way ANOVA with post-hoc Tukey's test for multiple comparisons were used (p ≤ 0.05). AST levels were similar among experimental groups. ALT lower levels were observed in sham group (p=0.04). IPC and NAC groups prevented from necrosis (p=0.027), apoptosis (p=0.003) and microvesicular steatosis (p=0.0007), but just NAC group prevented from neutrophil infiltration in liver tissue (p=0.004). SHAM, NAC and IPC groups were lower than IR group in the caspase-3 activity (P=0,001) and quantitative analysis showed that PCNA in IR group was higher than SHAM, NAC and IPC groups (P=0,001). In lung tissue, just IPC treatment reduced alveolar septal edema (p=0.014), but IPC and NAC groups didn’t prevent from neutrophil infiltration or vascular congestion. The immunohistochemical study showed NAC and IPC groups prevented apoptosis (P= 0,001) and cell proliferation (P=0,001). In conclusion, IPC and NAC attenuated hepatic and pulmonary damage after hepatic ischemiareperfusion injury in late phase. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

O estresse oxidativo tem um papel importante no desenvolvimento de diferentes doenças inflamatórias agudas, mas intervenções que diminuem a geração ou os efeitos das espécies reativas de oxigênio têm papel controvérsio em modelos animais e humanos. Neste trabalho avaliamos os efeitos de uma combinação de antioxidantes (N-acetilcisteína e deferoxamina) em diferentes modelos animais de doenças inflamatórias agudas: sepse induzida por ligação cecal e perfuração (CLP), insuficiência hepática aguda e lesão pulmonar aguda. No modelo de CLP os ratos tratados com antioxidantes apresentaram uma significativa redução na atividade de mieloperoxidase (como marcador de infiltração neutrofílica) e uma menor quantidade de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico em diferentes órgãos envolvidos na resposta à sepse.A produção mitocondrial de superóxido foi significativamente diminuída pelo tratamento antixodante. Além disto o tratamento melhora o equilíbrio entre superóxido dismutase e catalase e melhora a sobrevida dos animais submetidos a CLP. No modelo de insuficiência hepática aguda o tratamento com antioxidantes significativamente diminui o dano oxidativo hepático e no sistema nervoso central, atenua marcadores de insuficiência hepática e melhora a sobrevida dos animais. No modelo de lesão pulmonar aguda o tratamento com N-acetilcisteína e deferoxamina diminui o conteúdo de proteínas do lavado bronco-alveolar, assim como o influxo de células inflamatórias, marcadores de dano oxidativo e citocinas inflamatórias.Em conclusão, nossos dados demonstram pela primeira vez que o tratamento com N-acetilcisteína e deferoxamina é superior ao uso isolado destes antioxidantes em diferentes modelos animais de doenças inflamatórias agudas. Este efeitos é parcialmentesecundário a uma diminuição do estresse oxidativo, disfunção mitocondrial e resposta inflamatória no rato. / Oxidative stress plays an important role in the development of acute inflammatory diseases, but interventions that reduce the generation or the effects of reactive oxygen species exert controversial effects in animal models and in humans. Here we have evaluated the effects of a combination of antioxidants (N-acetylcysteine plus deferoxamine) in a murine model of polymicrobial sepsis induced by cecal ligation and puncture (CLP), in a murine model of acute hepatic failure and in a murine model of acute lung injury. In the CLP model of sepsis rats treated with antioxidants had significantly lower myeloperoxidase activity (as an index of neutrophil infiltration) and thiobarbituric acid reactive species formation in several organs involved in septic response. Mitochondrial superoxide production was significantly reduced by antioxidant treatment. Furthermore, antioxidants significantly improved the balance between catalase and superoxide dismutase activities, and improved survival to 66%. In the acute hepatic failure model, N-acetylcysteine plus deferoxamine treatment significantly attenuated hepatic and central nervous system oxidative damage, attenuated markers of hepatic failure and improves survival to 80%. In the acute lung injury model, N-acetylcysteine plus deferoxamine decreased bronchoalveolar lavage fluid protein, inflammatory cells, oxidative damage variables, and proinflammatory cytokines. In conclusion, our data provide the first experimental demonstration that N-acetylcysteine plus deferoxamine is superior to each antioxidant used alone in different animal models of acute inflammatory diseases. This effect is partially secondary to a decrease in oxidative stress, mitochondrial dysfunction and inflammatory response in the rat.

A síndrome da apneia obstrutiva do sono (SAOS) é a condição mais comum dentre os transtornos do sono e caracteriza-se por paradas respiratórias de curta duração com completa ou parcial obstrução da via aérea superior. Os episódios repetidos de apneia causam hipóxia intermitente (HI) e os efeitos fisiopatológicos, do tipo hipóxia/reperfusão, que ocorrem na SAOS estão associados a alterações glicolipídicas, formação de radicais livres e estresse oxidativo (EO). Estudos experimentais demonstram alterações funcionais como dislipidemia, resistência à insulina e intolerância à glicose, assim como, envolvimento do EO nessas alterações. O uso de antioxidantes como fatores de proteção contra o comprometimento metabólico causado pela hipóxia intermitente foi encontrado em poucos estudos. Este estudo investigou o papel da hipóxia intermitente isocápnica, simulando apneia do sono, no metabolismo glicolipídico. O efeito dos antioxidantes melatonina (MEL) e N-acetilcisteína (NAC) para reverter as alterações metabólicas foi testado. Foram utili-zados setenta e dois camundongos Balb/c divididos em seis grupos. Durante 35 dias, metade dos grupos foi exposto a HI (n = 36) e a outra metade a HI simulada (HIS; n= 36). Após o 21° dia, cada animal foi injetado por via intraperitoneal com veícu-lo (VEH; n=24), melatonina (n = 24) ou N-acetilcisteína (n=24). Durante oito horas, os roedores foram submetidos a um total de 480 ciclos de hipóxia/reoxigenação, alternando 30 segundos de hipóxia progressiva para uma FIO nadir de 6%, seguido por 30 segundos de normóxia, o equivalente a um índice de apneia de 60 episódios por hora. Ao término do experimento foram dosados glicose, colesterol total e triglicerídeos pelo método colorimétrico enzimático. Os níveis de glicose foram maiores no grupo exposto a HI (141 ± 38 mg/dL) do que na HIS (75 ± 17 mg/dL). A administração da melatonina impediu o aumento dos níveis de glicose no grupo submetido à HI (74 ± 13 mg/dL), entretanto, com a NAC não se observou esse efeito. Colesterol total e triglicerídeos não apresentaram alterações significativas na HI. Estes resultados sugerem que a exposição crônica a HI simulando apneia do sono eleva os níveis de glicose e a melatonina impede esse efeito, supostamente através de um mecanismo protetor contra as influências deletérias da HI.

Este trabalho avaliou o potencial antioxidante da N-acetilcisteína (NAC) frente a síndrome hepatopulmonar, uma complicação da cirrose, no modelo de cirrose biliar secundária através da ligadura de ducto biliar em ratos. Foi utilizado ratos machos Wistar e investigou-se a integridade hepática através de enzimas séricas e a gasometria arterial, juntamente com o dano oxidativo, enzimas antioxidantes, nitratos totais, assim como a histologia através de hematoxilina e eosina do fígado e pulmão e picrosírius do fígado desses animais. Os animais foram divididos em quatro grupos experimentais: CO – no qual foi simulado a cirurgia de ligadura de ducto biliar principal; LDB – no qual foi realizada a cirurgia de ligadura de ducto biliar principal; CO + NAC – no qual foi simulado a cirurgia de ligadura de ducto biliar principal e recebeu tratamento com NAC após o 14º dia da cirurgia; LDB + NAC – no qual foi realizada a cirurgia de ligadura de ducto biliar principal e recebeu tratamento com NAC após o 14º dia da cirurgia. A NAC foi administrada por via intraperitoneal, numa concentração de 10mg/Kg, durante 14 dias Foi observado melhora nos parâmetros enzimáticos e gasométricos após o tratamento com a NAC. Constatou-se redução do dano oxidativo, verificado pelas substâncias que reagem ao acido tiobarbitúrico (TBARS), assim como as enzimas antioxidantes, superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase, que mostram-se com valores próximos ao do grupo controle após a administração da NAC. Na avaliação de nitratos totais, observou-se aumento na produção destes metabólitos no pulmão dos ratos cirróticos após o tratamento com NAC esses valores se equipararam ao grupo controle. Através da análise histológica, verificou-se nódulos de fibrose no tecido hepático e vasodilatação do tecido pulmonar, esses fenômenos foram revertidos após o uso da NAC. A partir desse dados, constatamos que a NAC mostra-se promissora no estudo das complicações hepáticas.

Introdução: A dor neuropática (dor originada como consequência direta de uma lesão ou doença afetando o sistema somatossensorial, em seus elementos periféricos ou no sistema nervoso central - SNC) possui uma alta incidência na população mundial e afeta a qualidade da vida dos pacientes acometidos por ela. O tratamento dessa condição dolorosa é ainda um desafio aos profissionais da saúde, pois os fármacos usados possuem ação limitada e diversos efeitos colaterais. Assim, há um grande interesse na busca por novos fármacos para tratar dor neuropática. Os estudos mostram o envolvimento das espécies reativas de oxigênio (EROs) nos distintos tipos de dor, incluindo a neuropática. Dado ao envolvimento dessas espécies, moléculas com ação antioxidante são fortes candidatas como coadjuvantes no tratamento de condições dolorosas. Diversos estudos mostraram que a administração de N-acetilcisteína (NAC), uma molécula com ações complexas, dentre elas a de antioxidante, produz antinocicepção em animais com constrição crônica no nervo isquiático (CCI, do inglês chronic constriction injury), um modelo de dor neuropática. Contudo, ainda são pouco conhecidos os mecanismos envolvidos no efeito antinociceptivo da NAC. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos temporais da administração intraperitoneal de solução salina e NAC, na dose de 150 mg/kg/dia, dado por 1, 3 ou 7 dias, sobre indicadores de comportamento nociceptivo e de recuperação de função locomotora, e moléculas de sinalização celular e parâmetros de estresse oxidativo em medula espinal lombossacral de ratos sem e com CCI. Esse segmento da medula espinal foi escolhido por ser a região de entrada das informações aferentes do nervo isquiático. O projeto que antecedeu o presente estudo foi aprovado pela Comissão de Ética no uso de animais da UFRGS (número de protocolo: 23407). Metodologia: Foram utilizados 180 ratos Wistar machos, pesando 200-300g, divididos em 3 grupos experimentais: controle (animais que não sofreram nenhuma intervenção cirúrgica), sham (animais que tiveram o nervo isquiático direito apenas exposto) e CCI (animais que tiveram o nervo isquiático direito exposto e recebeu 4 amarraduras em seu terço inicial). Estes grupos experimentais foram subdivididos em subgrupos que receberam administração X intraperitoneal de solução salina ou NAC, na dose de 150 mg/kg/dia, por período de 1, 3 ou 7 dias. Os testes de von Frey eletrônico e do índice funcional do isquiático (IFI) avaliaram a sensibilidade mecânica e a recuperação funcional do nervo, respectivamente, nos períodos antes da lesão e 1, 3 e 7 dias após a lesão nervosa. Ao final dos períodos de 1, 3 e 7 dias, os animais foram mortos por decapitação e a medula espinal lombossacral retirada e usada para as determinações: formação do ânion superóxido, hidroperóxidos lipídicos, capacidade antioxidante total (TAC, do inglês total antioxidante capacity), ácido ascórbico, expressão da proteína p-38 fosforilada, e quantificação do RNA mensageiro (mRNA) do NFкB. Outros grupos de animais foram perfundindos com paraformoldeído 4% preparado em tampão fosfato salino, 0,2 M, pH 7,4. Após a coleta e a crioproteção em solução de sacarose 15 e 30%, a medula espinal e os gânglios da raiz dorsal do nervo isquiático ipsilateral à lesão foram submetidos às técnicas de imunohistoquímica à proteína p-38 e histoquímica a NADPH-diaforase, essa última para marcação de células com atividade da óxido nítrico sintase (NOS), a enzima envolvida na síntese de NO. Os resultados de sensibilidade foram analisados por ANOVA de medidas repetidas; os demais resultados por ANOVA de três vias (fatores: lesão, tratamento e tempo), exceto os do NFκB, que foram por ANOVA de duas vias. O pós-teste usado foi o de Tukey. O P foi considerado significativo quando > 0,05. Resultados: A sensibilidade mecânica aumentou no dia 1 pós-lesão em todos os grupos CCI, e permaneceu elevada nos demais períodos analisados nos ratos com CCI tratados com solução salina. No grupo de ratos com CCI que recebeu tratamento com NAC, o valor da sensibilidade mecânica foi similar ao encontrado na pré-lesão, tanto aos 3 como aos 7 dias. No grupo sham que recebeu salina houve aumento na sensibilidade mecânica no dia 1, estando esse parâmetro com valor similar ao encontrado nos ratos controle nos demais períodos analisados. O aumento na sensibilidade mecânica não foi observado nos ratos sham que receberam NAC. O IFI melhorou nos ratos com CCI que receberam salina e NAC por 7 dias. Porém, enquanto o percentual de recuperação desse índice foi 28% nos ratos tratados com salina, a administração de NAC provocou recuperação de 44%. Paralelamente a essas mudanças, houve aumento estatisticamente significativo na geração de ânion superóxido na medula espinal de todos os ratos com CCI, independente do tratamento e do período de tempo analisado. Os hidroperóxidos lipídicos aumentaram (823%) na medula espinal de ratos com CCI tratados com salina no dia 1, mas o acréscimo foi de apenas 142% nos ratos com CCI que receberam NAC. Aos 3 e 7 dias, os hidroperóxidos lipídicos estavam ainda aumentados na medula espinal de ratos sham e com CCI, mas o aumento foi de 180%. A TAC teve redução apenas nos animais CCI tratados com salina, no dia 7. Os valores de ácido ascórbico aumentaram significativamente na medula espinal de ratos com CCI que receberam salina, nos dias 1 e 3. Apesar de elevado, o valor de ácido ascórbico na medula espinal desses ratos aos 7 dias não foi estatisticamente significativo quando comparado ao encontrado nos ratos controle. Nos ratos com CCI tratados com NAC não houve diferença significativa nos valores de ácido ascórbico da medula espinal comparados àqueles dos ratos controle. Quanto às moléculas de sinalização intracelular, observou-se aumento na expressão da p-38 fosforilada nos ratos sham e com CCI tratados com salina, nos dias 1, 3 e 7, comparados aos controles. O tratamento com NAC provocou o retorno da expressão dessa proteína nos ratos sham nesses dias, e uma redução de aproximadamente 187% nos ratos com CCI nos dias 3 e 7, sendo no dia 1 o valor similar ao do grupo controle. NAC também reduziu o aumento na imunorreatividade a p-38 em neurônios do gânglio da raiz dorsal e neurônios e células semelhantes à glia da medula espinal, aumentos esses induzidos pela CCI nos dias 1, 3 e 7. NAC também XI reduziu o aumento induzido pela CCI no número de neurônios reativos a NADPH-diaforase nas lâminas superficiais do corno dorsal e substância cinzenta localizada em volta do canal central da medula espinal. O tratamento com NAC ainda reduziu o mRNA do NFкB aumentado pela CCI e cirurgia sham. Conclusão: Estes resultados mostram que a administração intraperitoneal de NAC, na dose de 150 mg/kg/dia, reproduziu o efeito antinociceptivo dessa molécula e promoveu melhora no IFI. Paralelamente, o tratamento modificou parâmetros de estresse oxidativo e sinalização intracelular na medula espinal, os quais possivelmente se relacionam com as melhoras na sensibilidade mecânica e recuperação funcional do nervo isquiático nos ratos com CCI. A partir desses resultados, pode-se dizer que o efeito antinociceptivo da NAC em ratos com dor neuropática por CCI envolve não apenas sua ação antioxidante, mas também seu efeito em vias de sinalização intracelular. / Introduction: Neuropathic pain (pain arising as a direct result of an injury or disease affecting the somatosensory system in their peripheral elements or the central nervous system - CNS) has a high incidence in the world population and affects the quality of life of patients affected by it. The treatment of this painful condition is still a challenge for health professionals, since the drugs used have limited action and cause side effects. Thus, there is great interest in the search for new pharmaceuticals to treat neuropathic pain. Research shows the involvement of reactive oxygen species (ROS) in different types of pain, including neuropathic pain. Given the involvement of these species, molecules with antioxidant action are strong candidates as adjuvants in the treatment of painful conditions. Several studies have shown that N-acetylcysteine (NAC), a molecule with complex actions, including an antioxidant one, produces antinociception in animals with chronic constriction of the sciatic nerve (CCI, chronic constriction injury), a neuropathic pain model. However, the mechanisms involved in the antinociceptive effect of NAC are still poorly understood. Thus, this study aimed to evaluate the temporal effects of intraperitoneal administration of saline and NAC at a dose of 150 mg/kg/day, given for 1, 3 or 7 days, on nociceptive behavior and recovery of locomotor function, and cell signaling molecules and oxidative stress parameters in lumbosacral spinal cord of rats with and without CCI. This segment of the spinal cord was chosen because it is the entry region of the sciatic nerve afferent information. The project that preceded this study was approved by the Ethics Committee of UFRGS on the use of animals (protocol number: 23407). Methods: We used 180 male Wistar rats, weighing 200-300g, divided in 3 groups: control (animals which underwent no surgery), sham (animals which had only the right sciatic nerve exposed) and CCI (animals that had the right sciatic nerve exposed and received 4 ligatures in its initial third). These experimental groups were subdivided into subgroups receiving intraperitoneal administration of saline or NAC at a dose of 150 mg/kg/day for a period of 1, 3 or 7 days. Electronic von Frey tests and the sciatic functional index (SFI) evaluated the mechanical sensitivity and functional recovery of the nerve, respectively, in the periods before the injury and 1, 3 and 7 days after the nerve injury. At the end of these periods, the animals were killed by decapitation and the lumbosacral spinal cord was removed and used to determine the formation of superoxide, lipid hydroperoxide, total antioxidant capacity (TAC), ascorbic acid, expression of phosphorylated p-38 protein, and quantification of messenger RNA (mRNA) of NFκB. Other animal groups were perfused with 4% paraformaldehyde prepared in 0.2 M phosphate buffered saline, pH 7.4. After collection and cryoprotection in 15% and 30% sucrose solution, the spinal cord and dorsal root ganglia of the sciatic nerve ipsilateral to the lesion were subjected to immunohistochemistry of protein p-38 and histochemistry of NADPH-diaphorase, the latter for labeling the activity of nitric oxide (NO) synthase, the enzyme involved in the synthesis of NO. The results of sensitivity were analyzed by ANOVA of repeated measures; the other results by three-way ANOVA (factors: injury, treatment, and time), except those of NFκB, which were analyzed by two-way ANOVA. The post-test used was Tukey’s. P was considered significant when <0.05. Results: Mechanical sensitivity increased on day 1 post-injury in all CCI groups, and remained elevated in the other period analyzed in saline-treated CCI rats. In the group of NAC-treated CCI rats, the value of mechanical sensitivity was close to the pre-injury one, both at 3 and 7 days. In the sham group receiving saline, there was an increase in mechanical sensitivity on day 1, whose value was close to those of control rats in the other periods analyzed. Increased mechanical sensitivity was not observed in sham rats receiving NAC. The SFI improved in CCI rats receiving saline and NAC for 7 days. However, while the recovery rate of this index was 28% in the saline-treated rats, NAC administration caused a recovery of 44%. Alongside these changes, there was a statistically significant increase in the generation of superoxide anion in the spinal cord of all CCI rats, regardless of treatment and time period analyzed. Lipid hydroperoxides increased (823%) in the spinal cord of saline-treated CCI rats on day 1, but the increment was only 142% in CCI rats receiving NAC. At 3 and 7 days, lipid hydroperoxides were further increased in the spinal cord of sham and CCI rats, but the increment was 180%. TAC was reduced only in saline-treated CCI animals, on day 7. Ascorbic acid values increased significantly in the spinal cord of CCI rats receiving saline on days 1 and 3. Although high, ascorbic acid in the spinal cord of these rats on day 7 was not statistically significant as compared to control rats. In NAC-treated CCI rats, there was no significant difference in ascorbic acid values of the spinal cord as compared to control rats. As regards intracellular signaling molecules, increased expression of phosphorylated p-38 was observed in saline-treated CCI and sham rats on days 1, 3 and 7 compared to controls. NAC treatment caused a return of expression of this protein in sham rats on these days, and a reduction of approximately 187% in CCI rats on days 3 and 7, with the value of day 1 close to that of the control group. NAC also reduced the increase in p-38 immunoreactivity in dorsal root ganglion neurons and neurons and cells similar to spinal cord glia, such increases induced by CCI on days 1, 3 and 7. NAC also reduced the CCI-induced increase in the number of NADPH diaphorase reactive neurons in the superficial lamina of the dorsal horn and gray matter located around the central canal of the spinal cord. NAC treatment also reduced the mRNA of NFкB increased by CCI and sham surgery. Conclusion: These results show that intraperitoneal administration of NAC at 150 mg/kg/day reproduced the antinociceptive effect of this molecule and promoted improvement in SFI. In addition, the treatment changed oxidative stress parameters and intracellular signaling in the spinal cord, which are possibly related to improvements in mechanical sensitivity and functional recovery of the sciatic nerve in rats with CCI. From these results, one can say that the antinociceptive effect of NAC in rats with neuropathic pain from CCI involves not only its antioxidant action, but also its effect on intracellular signaling pathways.

A síndrome da apneia obstrutiva do sono (SAOS) é a condição mais comum dentre os transtornos do sono e caracteriza-se por paradas respiratórias de curta duração com completa ou parcial obstrução da via aérea superior. Os episódios repetidos de apneia causam hipóxia intermitente (HI) e os efeitos fisiopatológicos, do tipo hipóxia/reperfusão, que ocorrem na SAOS estão associados a alterações glicolipídicas, formação de radicais livres e estresse oxidativo (EO). Estudos experimentais demonstram alterações funcionais como dislipidemia, resistência à insulina e intolerância à glicose, assim como, envolvimento do EO nessas alterações. O uso de antioxidantes como fatores de proteção contra o comprometimento metabólico causado pela hipóxia intermitente foi encontrado em poucos estudos. Este estudo investigou o papel da hipóxia intermitente isocápnica, simulando apneia do sono, no metabolismo glicolipídico. O efeito dos antioxidantes melatonina (MEL) e N-acetilcisteína (NAC) para reverter as alterações metabólicas foi testado. Foram utili-zados setenta e dois camundongos Balb/c divididos em seis grupos. Durante 35 dias, metade dos grupos foi exposto a HI (n = 36) e a outra metade a HI simulada (HIS; n= 36). Após o 21° dia, cada animal foi injetado por via intraperitoneal com veícu-lo (VEH; n=24), melatonina (n = 24) ou N-acetilcisteína (n=24). Durante oito horas, os roedores foram submetidos a um total de 480 ciclos de hipóxia/reoxigenação, alternando 30 segundos de hipóxia progressiva para uma FIO nadir de 6%, seguido por 30 segundos de normóxia, o equivalente a um índice de apneia de 60 episódios por hora. Ao término do experimento foram dosados glicose, colesterol total e triglicerídeos pelo método colorimétrico enzimático. Os níveis de glicose foram maiores no grupo exposto a HI (141 ± 38 mg/dL) do que na HIS (75 ± 17 mg/dL). A administração da melatonina impediu o aumento dos níveis de glicose no grupo submetido à HI (74 ± 13 mg/dL), entretanto, com a NAC não se observou esse efeito. Colesterol total e triglicerídeos não apresentaram alterações significativas na HI. Estes resultados sugerem que a exposição crônica a HI simulando apneia do sono eleva os níveis de glicose e a melatonina impede esse efeito, supostamente através de um mecanismo protetor contra as influências deletérias da HI.