Efecto del ácido alfa lipoico sobre la peroxidación no enzimática en mitocondrias de corazón y cerebro de rata / Effect of alpha-lipoic acid against non-enzymatic peroxidation of rat heart and brain mitochondria

RESUMEN El ácido alfa lipoico (AAL) ha sido caracterizado como un antioxidante eficiente. Se ha propuesto como un agente terapéutico potencial en el tratamiento o prevención de diferentes alteraciones que pueden estar relacionadas con un desequilibrio del estado celular oxidoreductor. El objetivo de este trabajo fue analizar la sensibilidad a la peroxidación no enzimática (PNE) (ascorbato-Fe++ dependiente) en mitocondrias de corazón y cerebro de ratas incubadas con una solución de AAL. La PNE fue evaluada por el método de quimioluminiscencia (QL). Cuando se compararon las muestras control (sin el agregado del ascorbato-Fe++) con las muestras ascorbato-Fe++ dependientes, se observó un incremento significativo en la emisión lumínica. Simultáneamente, se incubaron las mitocondrias de ambos órganos con diferentes concentraciones de AAL (0,05, 0,15 y 0,25 mg/ml) observándose una protección diferencial. Las mitocondrias de cerebro de rata incubadas con dosis de 0,15 y 0,25 mg/ml de AAL fueron protegidas de los efectos de la PNE, mientras que, en las mitocondrias cardíacas, solo se observó protección con la dosis más alta de AAL (0,25 mg/ml). El análisis de QL indicó que las mitocondrias de cerebro fueron protegidas de manera más eficiente que las mitocondrias de corazón de rata. En este último caso, será necesario probar nuevas dosis de AAL para demostrar los efectos en estas membranas. En conclusión, AAL actuó como un antioxidante protector de las membranas de ambos órganos contra el daño peroxidativo.

ABSTRACT Alphalipoc acid (ALA) has been characterized as an efficient antioxidant. It has been proposed as a potential therapeutic agent in the treatment or prevention of different pathologies that may be related to an imbalance of the oxido reductive cell state. The objective of this work was to analyze the sensitivity to non-enzymatic peroxidation (NEP) (ascorbate-Fe++ dependent) in heart and brain mitochondria of rats incubated with an ALA solution. NEP was evaluated by the chemiluminescence method (CL). When the control samples (without the addition of ascorbate-Fe++) were compared with the ascorbate-Fe++ dependent samples, a significant increase in the light emission. Simultaneously, the mitochondria of both organs were incubated with different concentrations of ALA (0.05, 0,15 and 0,25 mg/ml), observing a differential protection. Rat brain mitochondria incubated with doses of 0.15 and 0,25 mg/ml of ALA were protected from the effects of NEP, while in cardiac mitochondria, protection was only observed with the highest dose of ALA (0,25 mg/ml). The CL analysis indicated that rat brain mitochondria were protected more efficiently than rat heart mitochondria. In the latter case, it will be necessary to test new doses of ALA to demonstrate the effects on these membranes. In conclusion, ALA acted as a protective antioxidant of the membranes of both organs against peroxidative damage.

Effects of the supplementation with alpha-lipoic acid on muscular antioxidant biomarkers of trained mice / Efeitos da suplementação com ácido alfa-lipóico sobre biomarcadores antioxidantes musculares de camundongos treinados

BACKGROUND: Performing high intensity or exhaustive exercise can lead to muscle damage such as injuries, chronic fatigue and overtraining, partly due to the high synthesis of reactive oxygen species. The α-lipoic acid (ALA) and its reduced form, dihydrolipoic acid, act as potent antioxidant and eliminate free radicals. Although this response depends on the type of exercise and supplementation, animal and human studies have shown the benefits of antioxidant supplementation on the recovery of damages caused by exhaustive exercise, either by restoring antioxidant levels or by decreasing the damage. OBJECTIVE: We evaluated the effect of ALA supplementation on muscular biomarkers of oxidative stress following exhaustive exercise of trained mice. METHODS: Sixty mice were trained to swim for 6 weeks. On the last week, half of the animals were supplemented daily with 100 mg/kg of oral gavage of ALA in soy oil as a vehicle. The other half received just the vehicle. On the last day 20 animals from each group were submitted to an exhaustion protocol with 10% overweight attached to tail. Animals were euthanized on 3 moments: basal, just after the exhaustive protocol (0 h) and, 4 h after the exhaustive protocol. The gastrocnemius muscle was promptly excised and homogenized. The homogenates were used to estimate oxidative stress biomarkers. RESULTS: There was a simultaneous decrease of non-protein thiols and vitamin E after 4 h of exhaustive exercise in the ALA group (p<0.05) compared to the control group, suggesting the consumption of these compounds in the process of lipid peroxidation. Interestingly, there was an increase of nitrate and nitrite in ALA group (p<0.05) and a decrease in the control (p<0.05) compared to basal moment, possibly by activation of endothelial nitric oxide synthase. The total antioxidant capacity remained unchanged in the ALA group. CONCLUSION: The supplementation with ALA resulted in a protection against oxidative stress caused by exhaustive exercise.

CONTEXTO: A realização de exercício de alta intensidade ou exaustivo pode levar a danos musculares, como lesões, fadiga crônica e overtraining, em parte devido à alta síntese de espécies reativas de oxigênio. O ácido α-lipóico e sua forma reduzida, o ácido dihidrolipóico, atuam como potentes antioxidantes e eliminam os radicais livres. Apesar de depender do tipo de exercício e suplementação, estudos com animais e humanos mostram benefícios da suplementação com antioxidante na recuperação de danos causados pelo exercício exaustivo, seja restaurando os níveis de antioxidantes ou diminuindo os danos. OBJETIVO: Avaliar o efeito da suplementação com ácido α-lipóico sobre biomarcadores musculares de estresse oxidativo após o exercício exaustivo de camundongos treinados. METODOLOGIA: Os camundongos (n = 60) foram treinados em natação por 6 semanas. Na última semana, metade dos animais foram suplementados diariamente com gavagem oral de 100 mg / kg de ácido α-lipóico em óleo de soja como veículo. A outra metade recebeu apenas o veículo. No último dia 20 animais de cada grupo foram submetidos ao protocolo de exaustão com 10% de sobrepeso atado à cauda. Os animais foram eutanasiados em 3 momentos: basal, logo após o protocolo de exaustão (0 h) e 4 h após o protocolo de exaustão. O músculo gastrocnêmio foi imediatamente coletado e homogeneizado. Os homogeneizados foram usados para acessar os biomarcadores de estresse oxidativo. RESULTADOS: Houve diminuição simultânea de tióis não protéicos e vitamina E após 4 h de exercício exaustivo no grupo ácido α-lipóico (p <0,05) em relação ao grupo controle, sugerindo o consumo destes compostos no processo de peroxidação lipídica. Interessantemente, houve aumento de nitrato e nitrito no grupo ácido α-lipóico (p <0,05) e diminuição no controle (p <0,05) em relação ao momento basal, possivelmente pela ativação da óxido nítrico sintase endotelial. A capacidade antioxidante total permaneceu inalterada no grupo ácido α-lipóico. CONCLUSÃO: A suplementação com ácido α-lipóico resultou em proteção contra o estresse oxidativo causado pelo exercício exaustivo.