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α-Ketoadipic Acid and α-Aminoadipic Acid Cause Disturbance of Glutamatergic Neurotransmission and Induction of Oxidative Stress In Vitro in Brain of Adolescent Rats.
da Silva, Janaína Camacho; Amaral, Alexandre Umpierrez; Cecatto, Cristiane; Wajner, Alessandro; Dos Santos Godoy, Kálita; Ribeiro, Rafael Teixeira; de Mello Gonçalves, Aline; Zanatta, Ângela; da Rosa, Mateus Struecker; Loureiro, Samanta Oliveira; Vargas, Carmen Regla; Leipnitz, Guilhian; de Souza, Diogo Onofre Gomes; Wajner, Moacir.
Afiliação
  • da Silva JC; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Amaral AU; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Cecatto C; Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões, Erechim, RS, Brazil.
  • Wajner A; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Dos Santos Godoy K; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Ribeiro RT; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • de Mello Gonçalves A; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Zanatta Â; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • da Rosa MS; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Loureiro SO; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Vargas CR; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Leipnitz G; Serviço de Genética Médica, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • de Souza DOG; Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
  • Wajner M; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
Neurotox Res ; 32(2): 276-290, 2017 Aug.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-28429309
ABSTRACT
Tissue accumulation of α-ketoadipic (KAA) and α-aminoadipic (AAA) acids is the biochemical hallmark of α-ketoadipic aciduria. This inborn error of metabolism is currently considered a biochemical phenotype with uncertain clinical significance. Considering that KAA and AAA are structurally similar to α-ketoglutarate and glutamate, respectively, we investigated the in vitro effects of these compounds on glutamatergic neurotransmission in the brain of adolescent rats. Bioenergetics and redox homeostasis were also investigated because they represent fundamental systems for brain development and functioning. We first observed that AAA significantly decreased glutamate uptake, whereas glutamate dehydrogenase activity was markedly inhibited by KAA in a competitive fashion. In addition, AAA and more markedly KAA induced generation of reactive oxygen and nitrogen species (increase of 2',7'-dichloroflurescein (DCFH) oxidation and nitrite/nitrate levels), lipid peroxidation (increase of malondialdehyde concentrations), and protein oxidation (increase of carbonyl formation and decrease of sulfhydryl content), besides decreasing the antioxidant defenses (reduced glutathione (GSH)) and aconitase activity. Furthermore, KAA-induced lipid peroxidation and GSH decrease were prevented by the antioxidants α-tocopherol, melatonin, and resveratrol, suggesting the involvement of reactive species in these effects. Noteworthy, the classical inhibitor of NMDA glutamate receptors MK-801 was not able to prevent KAA-induced and AAA-induced oxidative stress, determined by DCFH oxidation and GSH levels, making unlikely a secondary induction of oxidative stress through overstimulation of glutamate receptors. In contrast, KAA and AAA did not significantly change brain bioenergetic parameters. We speculate that disturbance of glutamatergic neurotransmission and redox homeostasis by KAA and AAA may play a role in those cases of α-ketoadipic aciduria that display neurological symptoms.
Assuntos
Palavras-chave

Texto completo: 1 Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Córtex Cerebral / Adipatos / Estresse Oxidativo / Antagonistas de Aminoácidos Excitatórios / Ácido 2-Aminoadípico Idioma: En Ano de publicação: 2017 Tipo de documento: Article

Texto completo: 1 Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Córtex Cerebral / Adipatos / Estresse Oxidativo / Antagonistas de Aminoácidos Excitatórios / Ácido 2-Aminoadípico Idioma: En Ano de publicação: 2017 Tipo de documento: Article