Investigação dos processos biológicos associados à produção endógena de aldeídos reativos / Research on biological processes associated with endogenous production of reactive aldehydes

RESUMO

Os aldeídos são espécies reativas que podem ser produzidos endogenamente por processos como a lipoperoxidação, podendo reagir com lipídios, proteínas e DNA. Diversas evidências apontam para o envolvimento de aldeídos reativos na progressão de patologias como doenças cardiovasculares, arteriosclerose e doenças neurodegenerativas. Uma meta central do CEPIDRedoxoma é estudar a reatividade química de intermediários redox em ambientes biológicos e consequentes mudanças na estrutura e função de biomoléculas, entender como cada intermediário redox reage com biomoléculas específicas e os efeitos resultantes, essenciais para a concepção de biomarcadores e antioxidantes. O nosso grupo estuda os mecanismos de formação, detoxificação e reação com biomoléculas de aldeídos reativos endógenos e exógenos e seu papel em patologias como a esclerose lateral amiotrófica (ALS). Um dos mecanismos de detoxificação desses aldeídos é através da conjugação com a carnosina. Recentemente, foi observado que a suplementação de animais transgênicos ALS SOD G93A com carnosina via oral resultou em retardo da perda de peso e tendência de aumento da sobrevida dos animais. O presente projeto buscou investigar o possível papel da carnosina em animais modelo para ALS. Para isso as modificações em DNA induzidas por aldeídos reativos e a formação de adutos de carnosina-aldeídos foram analisadas através de metodologia HPLC-MS/MS. Assim observamos que ratos suplementados com carnosina apresentaram níveis significativamente menores de proteína carbonilada em músculo e fígado. Em fígadoforam vistos níveis menores de dois adutos de DNA, 8-oxodGuo e1,N2-HO-propanodGuo, em animais suplementados. Em cérebro foram detectados níveis menores de 1, N2-εdGuo. Com relação aos adutos carnosina-aldeídos, foi observado níveis significativamente maiores do aduto CAR-HHE na medula. Com embasamento nos resultados aqui apresentados, sugere-se a utilização de sequestradores de aldeídos como uma estratégia terapêutica em condições fisiopatológicas nas quais ao acúmulo dessas espécies está comprovado

ABSTRACT

Aldehydes are reactive species that can be produced endogenously by processes such as lipid peroxidation, which can react with lipids, proteins and DNA. Several evidences point to the involvement of reactive aldehydes in the progression of pathologies such as cardiovascular diseases, atherosclerosis and neurodegenerative diseases. A central goal of CEPID-Redoxoma is to study the chemical reactivity of redox intermediates in biological environments and consequent changes in the structure and function of biomolecules, to understand how each redox intermediate reacts with specific biomolecules and the resulting effects, essential for the design of biomarkers and antioxidants. Our group studies the mechanisms of formation, detoxification and reaction with biomolecules of endogenous and exogenous reactive aldehydes and their role in pathologies such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS). One of the detoxification mechanisms of these aldehydes is through carnosine conjugation. Recently, we observed that oral carnosine supplementation in transgenic ALS SODG93A animals resulted in delayed weight loss and a tendency to increase the survival of the animals. The present project investigated the potential role of carnosine in animal models for ALS. Thus, reactive aldehydes induced DNA modifications and carnosine aldehyde adducts were analyzed by HPLC-MS/MS. We observed that rats supplemented with carnosine presented significantly lower levels of protein carbonylation in muscle and liver. Lower levels of two DNA adducts, 8-oxodGuo and 1, N2-HO-propanodGuo, were observed in liver of the supplemented animals. Lower levels of 1, N2-εdGuo were detected in the brain. Regarding the carnosine-aldehydeadducts, significantly higher levels of the CAR-HHE adduct were observed in spinal cord. The results presented here suggest the use of aldehyde scavengers as a therapeutic strategy under pathological conditions in which is proven the accumulation of these species