Estudos dos produtos da oxidação não enzimática do ácido docosahexaenoico como possíveis biomarcadores para doenças neurodegenerativas / Study of Docosahexaenoic acid non-enzymatic oxidation products as biomarkers for neurodegenerative diseases

Os n-3 e n-6 são duas famílias de ácidos graxos poli-insaturados. Os ácidos graxos de cadeia longa como o ácido araquidônico (AA) e docosahexaenoico (DHA) apresentam importantes funções no desenvolvimento e funcionamento do cérebro. Os produtos de oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados estão presentes ou aumentados ao longo do desenvolvimento de doenças neurodegenerativas. A caracterização de tais produtos é crítica para o estudo que busca entender o seu papel fisiopatológico no desenvolvimento de tais doenças. No presente trabalho, buscou-se o desenvolvimento de uma ferramenta analítica sensível e específica para a detecção e quantificação dos hidroperóxidos e hidróxidos do AA (HpETE e HETE), do seu precursor, o ácido linoleico (HpODE e HODE) e do DHA (HpDoHE e HDoHE). Estes hidroperóxidos foram sintetizados por fotooxidação e os hidróxidos correspondentes foram obtidos através da redução com o NaBH4. Os isômeros isolados foram caracterizados por LC-MS/MS. Os íons produto específicos de cada isômero foram escolhidos para a construção do método de monitoramento de reação selecionada (selected reaction monitoring - SRM) para a realização da análise quantitativa dos analitos de interesse. Cabe salientar que os dados obtidos poderão ser utilizados em bibliotecas de análise lipidômica e oxi-lipidômica pois serão essenciais para a identificação e quantificação dos analítos de interesse do presente estudo em diversas doenças. Utilizando o método padronizado, buscamos investigar o papel dos hidroperóxidos e hidróxidos do DHA, LA e AA em um modelo animal para a esclerose lateral amiotrófica (ELA), uma doença neurodegenerativa que acomete neurônios motores. Foi observado um aumento nos níveis de 13-HpODE, 9-HpODE e 12-HETE no córtex motor dos animais avaliados. Adicionalmente, foram observadas alterações nas taxas lipólica e lipogênica no tecido adiposo para os animais ELA em relação aos respectivos controles. Em conjunto, os dados apresentados no presente trabalho corroboram com os trabalhos da literatura que associam alteração dos níveis dos produtos de oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados em doenças neurodegenerativas e o metabolismo energético alterado em ELA. Futuramente é necessária uma investigação mais ampla dos níveis dos hidroperóxidos e hidróxidos lipídicos em diferentes tecidos e do metabolismo lipídico, e os conhecimentos gerados poderão ser uma importante fonte de novas opções terapêuticas para os pacientes portadores de ELA

The n-3 and n-6 are two olyunsaturated fatty acids families. The long chain fatty acids such as arachidonic (AA) and docosahexaenoic acid (DHA) have important roles in the development and function of the brain. Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) oxidation products are present or increased during the progression of neurodegenerative diseases. The characterization of DHA oxidation products is critical to understand their roles in the development of such diseases. In the present study, we sought to develop a sensitive and specific analytical tool for the detection and quantification of AA hydroperoxides and hydroxides (HPETE and HETE), its precursor linoleic acid (HPODE and HODE) and DHA (HpDoHE and HDoHE). These hydroperoxides were synthesized by photooxidation and the corresponding hydroxides were obtained by reduction with NaBH4. The isolated isomers were characterized by LC-MS/MS, and unique and specific fragment ions were chosen to construct a selected reaction monitoring (SRM) method for the targeted quantitative analysis. It should be emphasized that the data obtained - in the form of lipidomics and oxy-lipidomics libraries - may be used to assist in several diseases. Using the standardized method, we investigated the role of hydroperoxides and hydroxides of DHA, LA and AA in an animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS), a neurodegenerative disease that affects motor neurons. Increased levels of 13-HPODE, 9-HPODE and 12-HETE were observed in the animals motor cortex. Additionally, results show changes in lipogenic and lipolytic rates in adipose tissue for ALS animals when compared to their respective controls. Altogether, the data presented herein corroborate with the literature by linking altered levels of PUFAs oxidation products in neurodegenerative diseases with altered energetic metabolism in ALS. In the future, a more extensive investigation of the hydroperoxide and hydroxide level in different tissues as well as the lipid metabolism must be done, which could lead to new therapeutic options for ALS patients

Mechanisms in anti-inflammation and resolution: the role of lipoxins and aspirin-triggered lipoxins

Multicellular host responses to infection, injury or inflammatory stimuli lead to the formation of a broad range of chemical mediators by the host. The integrated response of the host is essential to health and disease; thus it is important to achieve a more complete understanding of the molecular and cellular events governing the formation and actions of endogenous mediators of resolution that appear to control the duration of inflammation. Lipoxins are trihydroxytetraene-containing lipid mediators that can be formed during cell-cell interactions and are predominantly counterregulators of some well-known mediators of inflammation. Since this circuit of lipoxin formation and action appears to be of physiological relevance for the resolution of inflammation, therapeutic modalities targeted at this system are likely to have fewer unwanted side effects than other candidates and current anti-inflammatory therapies. Here, we present an overview of the recent knowledge about the biosynthesis and bioactions of these anti-inflammatory lipid mediators

Acción de los antiinflamatorios no esteroideos sobre la actividad lipooxigenasa y ciclooxigenasa colónica de pacientes con neoplasia de colon / Effect of nonsteroidal antiinflammatory drugs on colonic lipoxygenase and cyclooxygenase activities from patients with colonic neoplasia

El clonixinato de lisina (CL) es un antiinflamatorio no esteroideo (AINE) con buena tolerancia gastrointestinal que en estudios in vitro en tejidos humanos produce, a concentraciones equivalentes a las encontradas en plasma luego de una dosis terapéutica, una significativa inhibición de la ciclooxigenasa 2 (COX-2) y de la producción de 5 hidroxieicosatetraenoico (5-HETE), afectando en escaso grado la ciclooxigenasa 1 (COX-1). En este trabajo se estudió el efecto in vivo de la droga en segmentos colónicos. Experimento 1: se administró a 5 pacientes en el pre operatorio inmediato de hemicolectomía por neoplasia de colon una infusión continua de CL para lograr una concentración en estado estacionario entre 4 y 6 mg/ml. Se incubaron segmentos de colon de estos 5 pacientes y de 5 pacientes control no tratados con ácido araquidónico 14C. Se observó que los segmentos de colon tratados con CL mostraron inhibición significativa en la producción de PGE2, única prostaglandina (PG) sintetizada por el tejido, y del 5-HETE. Experimento 2: 15 pacientes recibieron bolos endovenosos (EV) de: CL 100 mg (n1 = 5); CL 200 mg (n2 = 5) o indometacina (INDO) 50 mg (n3 = 5). Con las dos dosis de CL se obtuvo inhibición de la síntesis de PGE2, que fue de mayor grado con el bolo de INDO. Los dos AINES estudiados se comportaron en forma distinta cuando se valoró la producción de 5-HETE, mientras que el tratamiento con CL lo inhibió significativamente, el tratamiento con INDO no lo modificó. Los estudios de Western Blotting arrojaron una expresión de ambas isoformas de la COX en segmentos de colon, siendo los niveles de COX-2 un 20 por ciento mayores. En los dos tipos de estudios realizados in vivo: infusión continua y bolo EV, el CL inhibió significativamente la síntesis basal de PGE2 y 5-HETE.

Accion diferecial de los antiinflamatorios no esteroideos sobre la ciclooxigenasa y lipooxigenasa de vesicula biliar humana / Differential action of non-steroidal antiinflammatory drugs on human gallbladder cyclooxygenase and lipoxygenase

El clonixinato de lisina (CL) es un antiinflamatorio no esteroide (AINE) con pocos efectos adversos, por lo que se ha postulado que a concentraciones equivalentes a las encontradas en plasma humano después de dosis terapéuticas inhibiría en escaso grado la cicloxigenasa I (COX-I). Se efectuaron 3 experimentos. Experimento 1: se estudió el efecto in vitro de CL en concentraciones de 4 y 6 ug/ml, las que se corresponden con las alcanzadas en plasma con una dosis oral de 125 mg. Los segmentos de vesícula biliar (n = 6) se incubaron con 0.25 uCi de ácido araquidónico 14C y se midió la producción de prostaglandina E 2, prostaglandina F 2a y prostaglandina 6 ceto F 1a. El CL no modificó la producción basal de ninguna de las tres prostaglandinas, pero con 6 ug/ml disminuyó significativamente la producción de ácido 5- hidroxieicosatetraenico (5-HETE). Experimento 2: se administró una infusión continua de CL a 6 pacientes en el pre operatorio inmediato para lograr una concentración en estado estacioanrio entre 4 y 6 ug/ml. Se incubaron segmentos de vesícula biliar de estos 6 pacientes y de 6 pacientes control no tratados con ácido araquidónico 14 C. Se observó que los segmentos de vesícula biliar tratados con CL no mostraron inhibición de la producción de ninguna de las tres PGs, mientras que el 5-HETE liberado al medio fue significativamente menor. Experimento 3: 18 pacientes recibieron bolos EV de: CL 100mg (n1, = 6); CL 200 mg (n2, = 6) o indometacina (INDO) 50 mg (n3 = 6). Con ninguna de las dos dosis de CL se obtuvo inhibición de la síntesis de PGs, por el contrario de INDO inhibió su síntesis. Cuando se valoró la producción de 5-HETE, los dos AINES estudiados de se comportaron en forma distinta. El tratamiento con INDO no modificó el 5-F-HETE producido, mientras que el tratamiento con CL lo inhibió significativamente. En los tres tipos de estudios realizados in vitro e in vivo: infusión continua y bolo IV, el CL no inhibió la síntesis de PGs y disminuyó significativamente el 5-HETE.