Estrés oxidativo y nitrosativo en mitocondrias de cerebro de rata durante la diabetes

Abstract

Among the multiple complications of diabetes mellitus (DM), there is diabetic encephalopathy, characterized by deterioration of cognitive functions, electrophysiological changes, structural and neurochemical abnormalities in the brain. The relationship between neuronal damage and hyperglycemia is not well elucidated. Because DM damage begins long before symptoms appear, it is interesting to evaluate the development of this disease so that it can be controlled before the damage is irreversible. Chronic hyperglycemia increases the oxidation of glucose and, as a consequence, the reducing equivalents increase, which are oxidized in the respiratory chain generating an increase in the superoxide anion and as a consequence an increase in mitochondrial oxidative stress. With the objective of evaluating oxidative and nitrosative stress during DM, in the present study nitric oxide (–NO), thiobarbituric acid (TBARS), total glutathione (GSHT), peroxitrite (ONOO-) reactive substances were determined. Aconite activity was measured in brain mitochondria of diabetic rats as markers of oxidative and nitrosative stress. At the first five weeks of diabetes, the results showed an increase in the synthesis of –NO (12.15 ± 0.78 nmol / mg protein / hour vs. control, 9.48 ± 0.09 nmol / mg protein hour, p <0.01), a decrease in lipoperoxidation levels (5.45 ± 0.70 nmol / mg protein vs. control, 6.64 ± 0.29 nmol / mg protein, p <0.05) an increase in the content of GSHT (26.34 ± 6.56 nmol / ml vs control , 16.63 ± 7.74 nmol / ml), and a high activity of aconitase (32.48 ± 18.01 µmol NADPH / mg protein / min vs. control, 3.86 ± 0.32 µmol NADPH / mg protein / min p <0.01), in response to the high oxidation of glucose.

Entre las múltiples complicaciones de la diabetes mellitus (DM), se encuentra la encefalopatía diabética, caracterizada por el deterioro de las funciones cognitivas, cambios electrofisiológicos, anormalidades estructurales y neuroquímicas en el cerebro. La relación entre el daño neuronal y la hiperglucemia no está bien dilucidada. Debido a que el daño por la DM comienza mucho a antes de que los síntomas aparezcan, es interesante evaluar el desarrollo de esta enfermedad con el objetivo de que pueda controlarse antes de que el daño sea irreversible. La hiperglucemia crónica incrementa la oxidación de glucosa y, como consecuencia, aumentan los equivalentes reductores, los cuales son oxidados en la cadena respiratoria generando un incremento en el anión superóxido y como consecuencia un incremento en el estrés oxidativo mitocondrial. Con el objetivo de evaluar el estrés oxidativo y nitrosativo durante la DM, en el presente estudio se realizaron determinaciones de óxido nítrico (–NO), sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS), glutatión total (GSHT), peroxitrito (ONOO-) y se midió la actividad de la aconitasa en mitocondrias de cerebro de ratas diabéticas como marcadores de estrés oxidativo y nitrosativo. A las primeras cinco semanas de diabetes, los resultados mostraron un aumento en la síntesis del –NO (12.15 ± 0.78 nmol/mg de proteína/hora vs. el control, 9.48 ± 0.09 nmol/mg de proteína hora, p<0.01), una disminución en los niveles de lipoperoxidación (5.45 ± 0.70 nmol/mg de proteína vs el control, 6.64 ± 0.29 nmol/mg de proteína, p<0.05) un aumento en el contenido de GSHT (26.34 ± 6.56 nmol/ml vs el control, 16.63 ± 7.74 nmol/ml), y una elevada actividad de la aconitasa (32.48 ± 18.01 µmol NADPH/mg de proteína/min vs control , 3.86 ± 0.32 µmol NADPH/mg de proteína/min p<0.01), como respuesta a la elevada oxidación de la glucosa.