Serum ferritin levels may have a pro-atherosclerotic role in coronary artery disease patients with sleep disordered breathing

Elevated ferritin levels may lead to oxidative stress, and are associated with coronary artery disease (CAD). Sleep disordered breathing (SDB) is frequently present in atherosclerosis patients, and causes endothelial dysfunction leading to atherosclerotic plaque progression. Hypoxic conditions, such as SDB, may upregulate ferritin. The aim of this study was to evaluate ferritin levels in CAD patients and to correlate ferritin levels with parameters related to CAD progression, including SDB. We studied 27 patients with CAD (defined as >30% coronary narrowing) and 29 controls. We found that ferritin was increased in CAD patients, and was positively correlated with the apnea–hypopnea index (AHI), age, Creactive protein (CRP), transferrin, hemoglobin, and testosterone levels, and was negatively correlated with O2 saturation. Nitrites and nitrates, an indirect measure of nitric oxide ( NO) concentration, were lower in CAD patients, and were negatively correlated with ferritin. The increase in ferritin may be related to oxidative stress, suggesting a possible pro-atherosclerotic role of increased ferritin in CAD patients with SDB

Atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase cardíacas entre ratos machos reprodutores e não-reprodutores

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In vitro response of clinical isolates of Candida species to oxidative stress

Pathogenic species of Candida differin many aspects, including their clinical prevalence, virulence, and profile of antifungal resistance. One of the causes of thesedifferences is possibly related to the differential capacity of these species to deal with oxidative stress. In this study, we comparedclinical isolates of eight species of Candida with respect to their oxidative stress resistance in vitro, oxidative damage induction,and antioxidant enzymes. Intraspecific and interspecific variation was observed. In accord with data previously obtainedfrom laboratory isolates, the results here indicate that C. albicans, C. glabrata and C. krusei have a more effective antioxidantsystem, and that C. dubliniensis, C. famata and C. guilliermondii are highly sensitive to oxidative stress. C. parapsilosis andC. tropicalis have intermediate resistance profiles. The stronger antioxidant system of some species may enable them to causesystemic infections or to resist antifungals.(Resposta in vitro de isolados clínicos de espécies de Candida ao estresse oxidativo). Espécies patogênicas deCandida diferem em muitos aspectos, incluindo sua prevalência clínica, virulência, e perfil de resistência a antifúngicos. Umadas causas destas diferenças é possivelmente relacionada com a capacidade diferencial de estas espécies lidarem com o estresseoxidativo. Neste estudo, comparamos isolados clínicos particulares de oito espécies de Candida com respeito a sua resistênciaao estresse oxidativo in vitro, indução de dano oxidativo e enzimas antioxidantes. Foram observadas variações intraespecíficase interespecíficas. De acordo com dados previamente observados de isolados de laboratório, os resultados aqui indicam que C.albicans, C. glabrata e C. krusei possuem um sistema antioxidante mais efetivo, e que C. dubliniensis, C. famata e C. guilliermondiisão altamente sensíveis ao estresse oxidativo. C. parapsilosis e C. tropicalis possuem perfis de resistência intermediários.O sistema antioxidante mais potente de algumas espécies possivelmente habilita as mesmas a causar infecções sistêmicas ouresistir a antifúngicos

Collagen-induced arthritis as an animal model of rheumatoid cachexia

Background Rheumatoid arthritis is characterized by chronic polyarticular synovitis and presents systemic changes that impact quality of life, such as impaired muscle function, seen in up to 66% of the patients. This can progress to severely debilitating state known as rheumatoid cachexia—without loss of fat mass and body weight—for which there is little consensus in terms of diagnosis or treatment. This study aims to evaluate whether the collagen-induced arthritis (CIA) animal model also develops clinical and functional features characteristic of rheumatoid cachexia. Methods Male DBA1/J mice were randomly divided into 2 groups: healthy animals (CO, n = 11) and CIA animals (n = 13). The clinical score and edema size, animal weight and food intake, free exploratory locomotion, grip strength, and endurance exercise performance were tested 0, 18, 35, 45, 55, and 65 days after disease induction. After euthanasia, several organs, visceral and brown fat, and muscles were dissected and weighed. Muscles were used to assess myofiber diameter. Ankle joint was used to assess arthritis severity by histological score. Statistical analysis were performed using one-way and two-way analyses of variance followed by Tukey’s and Bonferroni’s test or t-test of Pearson and statistical difference were assumed for a P value under 0.05. Background Rheumatoid arthritis is characterized by chronic polyarticular synovitis and presents systemic changes that impact quality of life, such as impaired muscle function, seen in up to 66% of the patients. This can progress to severely debilitating state known as rheumatoid cachexia—without loss of fat mass and body weight—for which there is little consensus in terms of diagnosis or treatment. This study aims to evaluate whether the collagen-induced arthritis (CIA) animal model also develops clinical and functional features characteristic of rheumatoid cachexia. Methods Male DBA1/J mice were randomly divided into 2 groups: healthy animals (CO, n = 11) and CIA animals (n = 13). The clinical score and edema size, animal weight and food intake, free exploratory locomotion, grip strength, and endurance exercise performance were tested 0, 18, 35, 45, 55, and 65 days after disease induction. After euthanasia, several organs, visceral and brown fat, and muscles were dissected and weighed. Muscles were used to assess myofiber diameter. Ankle joint was used to assess arthritis severity by histological score. Statistical analysis were performed using one-way and two-way analyses of variance followed by Tukey’s and Bonferroni’s test or t-test of Pearson and statistical difference were assumed for a P value under 0.0

Metabolomic biomarker candidates for skeletal muscle loss in the collagen-induced arthritis (CIA) model

There is no consensus for diagnosis or treatment of RA muscle loss. We aimed to investigate metabolites in arthritic mice urine as biomarkers of muscle loss. DBA1/J mice comprised collagen-induced arthritis (CIA) and control (CO) groups. Urine samples were collected at 0, 18, 35, 45, 55, and 65 days of disease and subjected to nuclear magnetic resonance spectroscopy. Metabolites were identified using Chenomx and Birmingham Metabolite libraries. The statistical model used principal component analysis, partial least-squares discriminant analysis, and partial least-squares regression analysis. Linear regression and Fisher’s exact test via the MetaboAnalyst website were performed (VIP-score). Nearly 100 identified metabolites had CIA vs. CO and disease time-dependent differences (p < 0.05). Twenty-eight metabolites were muscle-associated: carnosine (VIPs 2.8 × 102) and succinyl acetone (VIPs 1.0 × 10) showed high importance in CIA vs. CO models at day 65; CIA pair analysis showed histidine (VIPs 1.2 × 102) days 55 vs. 65, histamine (VIPs 1.1 × 102) days 55 vs. 65, and L-methionine (VIPs 1.1 × 102) days 0 vs. 18. Carnosine was fatigue- (0.039) related, creatine was food intake- (−0.177) and body weight- (−0.039) related, and both metabolites were clinical score- (0.093; 0.050) and paw edema- (0.125; 0.026) related. Therefore, muscle metabolic alterations were detected in arthritic mice urine, enabling further validation in RA patient’s urine, targeting prognosis, diagnosis, and monitoring of RA-mediated muscle loss

Biomarcadores de caquexia reumatoide : uma abordagem metabolômica em modelo experimental de artrite

Base teórica: Artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune que afeta as articulações e progride de maneira simétrica e erosiva. Além dos achados articulares, pode ocorrer de perda muscular e síndrome da caquexia. Atualmente, não existe um marcador que sirva de preditor da síndrome de caquexia reumatoide. Estudos metabolômicos em pacientes com AR demonstram uma complexidade em encontrar um biomarcador para caquexia. Ademais, não há modelo experimental de caquexia descrito na literatura, mas o modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) possui potencial de ser modelo de caquexia reumatoide. A partir deste modelo, pode-se fazer a busca por biomarcadores de caquexia reumatoide via metabolômica. Objetivo: Avaliar o modelo de CIA como modelo experimental de caquexia reumatoide. Avaliar o perfil metabólico da urina no modelo de CIA e correlacionar com parâmetros clínicos de caquexia reumatoide em busca de possíveis biomarcadores. Métodos: Camundongos machos DBA/1J foram induzidos (CIA; n=13) no dia zero e receberam reforço 18 dias após, e grupo mantidos saudáveis sem indução (CO; n=11). Nos dias 0, 18, 25, 35, 45, 55 e 65 após a indução, foram realizados: coleta de urinas; teste de desempenho físico; teste de locomoção espontânea; teste de força; medida do volume do edema da pata traseira; avaliação do escore clínico; pesagem; e avaliação da ingestão alimentar. Após os 65 dias, os animais foram eutanasiados e tecidos musculares (gastrocnêmio – GA; e tibial anterior – TA) foram dissecados para pesagem e realização da razão sarcoplasmática. Os dados foram analisados por ANOVA de duas vias, seguido de Bonferroni, ou teste t de Pearson, com significância a partir de um p<0,05. A urina coletada foi submetida à ressonância nuclear magnética (1D e 2D J-res). Os metabolitos foram identificados via Chenomx (1D) e pelo Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Utilizou-se a o modelo estatístico de PCA, PLSDA e PLSR para criar ranqueamento de metabolitos (significância a partir de um p<0,05). Analizou-se as rotas metabólicas via Metaboanalyst a partir do ranqueamento de metabólitos obtidos. Os metabólitos obtidos foram filtrados para rotas metabólicas que ocorrem no músculo para identificação de potenciais biomarcadores de perda muscular. Resultados: O grupo CIA apresentou redução de até 24% na locomoção espontânea, de até 66% na força e de até 24% no teste de desempenho físico após 35 dias da indução, bem como redução no peso do GA (24%) e TA (25%), e relação sarcoplasmática (22 e 23%, respectivamente) em relação ao grupo CO. Os modelos estatísticos de PCA, PLSDA e PLSR, e o filtro pelas rotas metabólicas relacionadas com o músculo geraram uma lista de 28 metabólitos e relacionados com o desenvolvimento da doença, sendo eles: 3-metilhistidina, 4-aminobutirato, acetilcolina, arginina, aspartato, carnosina, creatina, creatinina, glutamina, histamina, histidina, isoleucina, leucina, metionina, lisina, mio-inositol, dimetilglicina, acetilalanina, acetilmetionina, pantotenato, fenilalanina, fosfocolina, fosfocreatina, piridoxina, sarcosina, succinilacetona, tiamina, e urocanato. Conclusão: Em concordância com os resultados de redução nos parâmetros de: massa muscular, locomoção espontânea, força e desempenho físico, somando-se a ausência de anorexia bem como mudança no peso, o modelo animal de CIA representa um modelo experimental próprio para caquexia reumatoide. A análise do perfil metabólico deste modelo permite sugerir 28 metabólitos relacionados ao processo de perda muscular, que podem vir a ser biomarcadores de caquexia reumatoide, objetivando prognóstico, diagnóstico e acompanhamento da síndrome. Destes metabólitos, os principais são pertencentes ao metabolismo de: histidina; arginina e prolina; glicina, serina e treonina; fosfocreatina, bem como outros aminoácidos e vitaminas do complexo B.Background: Rheumatoid Arthritis (RA) is an autoimmune disease that affects the joints and has a symmetric development and it is erosive. Besides joint damage, it can develop muscle loss progress into cachexia syndrome. Currently, there is no marker that can predict it development in rheumatoid patients. Metabolomics in RA have shown to be complex to find out a biomarker for this syndrome. Also, there is no experimental model of cachexia described in literature yet; however the collageninduced arthritis (CIA) animal model seems to be a feasible model for rheumatoid cachexia. With this model, the research for a biomarker of rheumatoid cachexia can be done by metabolomics. Objectives: It will be evaluated if the CIA animal model can be also an animal model of rheumatoid cachexia. Afterwards, it will be evaluated a metabolic profile from urine of this animal model and correlate with clinical signs of rheumatoid cachexia to find out plausible biomarkers of it. Methods: Male DBA/1J mice were submitted to CIA (n=13), immunization occurred at day zero and a booster was performed 18 days after, and a healthy group with no induction (CO; n=11). At the 0,18, 25, 35, 45, 55 and 65 days after the first injection, it was done: urine collection; physical performance test; free exploratory locomotion test; strength test; hindpaw edema volume measurement; follow up disease development; weighted; and food intake. After the 65 days, animals were euthanized and muscle (gastrocnemious – GA; and tibial anterior – TA) were dissected, and weighted for sarcoplasmic ratio. Data were analyzed by two-way ANOVA followed by Bonferroni post hoc, and t-test of Pearson, and statistical critical limit was set for p<0.05. The collected urine was used for nuclear magnetic resonance (1D and 2D J-res). Metabolites were identified by Chenomx (1D) and by the Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Statistical model were performed using PCA, PLSDA and PLSR to create a ranking list of the metabolites (statistical critical limit was set for p<0.05). It was analyzed the metabolic pathway by Metaboanalyst from the data of metabolite ranking list. Then, the metabolite list was filtered by the metabolic pathways that take place in muscle tissue, in order to identify plausible biomarkers of muscle loss. Results: CIA group has shown reduction in up to 24% of free locomotion fatigue, up to 66% of strength and up to 24% of endurance physical performance after 35 days of the induction, as well as a decrease in GA (24%) and TA (25%) weight, and sarcoplasmic ratio also reduced (22 and 23%, respectivamente) related to CO group. The PCA, PLSDA and PLSR statistical models, and the filter by metabolic pathways related to muscle provided a list of 28 metabolites related to disease development, as can be listed: 3-methylhistidine, 4-aminobutyrate, acetylcholine, arginine, aspartate, carnosine, creatine, creatinine, glutamine, histamine, histidine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, myo-inositol, dimethylglycine, acetylalanine, acetylmethionine, pantothenate, phenylalanine, phosphocholine, phosphocreatine, pyridoxine, sarcosine, succinylacetone, thiamine, and urocanate. Conclusions: Accordingly with the data with reduction of: muscle mass, spontaneous locomotion, strength and physical performance, added with absence of anorexia as well as weight change, CIA animal model is a feasible experimental model for rheumatoid cachexia. Concerning the metabolic profile from this model, it can be suggested 28 metabolites related to muscle loss in which can be tested for biomarker of rheumatoid cachexia, targeting prognosis, diagnosis, and syndrome follow up. From those metabolites, the main ones are engaged to metabolism of: histidine; arginine and proline; glycine, serine and threionine; phosphorcreatine, as well as other amino acids and vitamins from B complex

Oxidative stress in the brain of reproductive male rats during aging

A reprodução é capaz de alterar muitos parâmetros relacionados à fisiologia, ao comportamento e à morfologia em vertebrados machos. Trabalhos apresentam relação entre reprodução ou envelhecimento com estresse oxidativo, não havendo trabalho relacionando estresse oxidativo, reprodução e envelhecimento simultaneamente em mamíferos. Para avaliar o estresse oxidativo no encéfalo de ratos machos decorrente da atividade reprodutiva e ao longo do envelhecimento (3, 6, 12 e 24 meses) comparado a animais sem atividade reprodutiva (n = 10 por grupo e por idade), avaliou-se a atividade de enzimas antioxidantes (catalase, glutationa peroxidase, superóxido dismutase, glutationa Stransferase); os níveis de moléculas antioxidantes (glutationa oxidada e reduzida, vitamina C e E); os marcadores de dano oxidativo (peroxidação lipídica, carbonilação de proteínas, nitritos e nitratos), bem como o status oxidante total e a atividade da enzima metabólica aconitase no encéfalo, e os níveis de testosterona e estradiol no soro. ANOVA, seguido do post hoc de Tukey, foi utilizado para avaliar a diferença estatística entre os grupos. Correlação de Spearman e Regressão Linear (método stepwise) foram utilizadas para avaliar alterações relacionadas entre os parâmetros. Os animais machos com atividade reprodutiva apresentaram elevada concentração de testosterona e atividade da aconitase, sugerindo um metabolismo mais elevado que os sem atividade reprodutiva. A atividade das enzimas antioxidantes e a quantidade de moléculas antioxidantes também foram mais elevadas em diversos grupos de animais reprodutores, mas o dano oxidativo mais elevado também foi observado nesses grupos de animais reprodutores. Alterações relacionadas ao envelhecimento foram observadas em ambos os grupos, não havendo padrão. Observou-se elevada atividade das enzimas antioxidantes, bem como maiores danos, no grupo dos animais reprodutores de 6 meses. Nos animais mais velhos (24 meses), observam-se similares níveis dos marcadores de dano oxidativo, atividade de algumas enzimas antioxidantes e de moléculas antioxidantes entre os grupos. Do complexo emaranhado de correlações e regressões observado nesse sistema, destaca-se a influência do envelhecimento nos níveis de testosterona, nitritos e nitratos e na atividade das enzimas aconitase, catalase e glutationa Stransferase (coeficiente padronizado B = 0,53; 0,31; 0,39; 0,78 e 0,23, respectivamente). Os níveis de testosterona se correlacionaram positivamente com diversos parâmetros: catalase 73%, superóxido dismutase 71%, peroxidação lipídica 43%, nitritos e nitratos 50%, aconitase 46% e aconitase reativada 47%. Sugere-se que a atividade reprodutiva eleva o metabolismo, tanto por estímulo hormonal quanto por outras alterações, e.g. alteração comportamental, levando a elevada produção de espécies reativas, causando dano oxidativo e elevando a atividade e a quantidade das defesas antioxidantes. Esses resultados auxiliam na compreensão das alterações causadas pela reprodução relacionadas ao envelhecimento em nível de estresse oxidativo, e sugere bases para explicar os custos relacionados à reprodução.Reproduction causes changes in male vertebrates, including morphological, behavioral, and physiological alterations. Reproduction and aging may alter oxidative stress, but there is no research concerning oxidative stress and reproduction during aging in mammals. We performed a comprehensive study to examine oxidative stress in the brains of male rats with (experienced) or without (naïve) reproductive activity during aging (3, 6, 12, and 24 months of age). Oxidative stress was assessed by measuring the antioxidant enzymes activity (catalase, glutathione peroxidase, superoxide dismutase, glutathione S-transferase), the amount of non-enzymatic compounds (reduced and oxidized glutathione, vitamin C and E), the levels of oxidative damage markers (lipid peroxidation, protein carbonylation, nitrite and nitrate) as well as total oxidant status, and the aconitase metabolic enzyme activity in brain, and the levels of testosterone and estradiol in serum. ANOVA, followed by Tukey post hoc, was used to analyze statistical differences among groups. Spearman Correlation and Linear Regression (stepwise method) were used to analyze relation among parameters. Reproductively active animals exhibited increased testosterone levels and aconitase activity, suggesting an increased metabolism. Despite the Increased antioxidant enzyme activities and increased levels of antioxidant compounds were observed, damage to biomolecules was also observed in experienced rats. During aging changes in oxidative stress were observed in all groups, but no pattern was observed. We found higher activities of antioxidant enzymes, higher amounts of antioxidants, contrasting with higher damage at six months of age between experienced than naïve animals. Some similarities were found in antioxidant activities and levels, and damage between the groups at twenty-four months of age. Correlations and regressions show a very complex web of interactions among the parameters. Aging exerted influence in testosterone, nitrites and nitrates levels, in the aconitase, catalase, and glutathione Stransferase activities (adjusted B value of = -0.53; -0.31; - 0.39; -0.78; and 0.23, respectively). Testosterone levels positively correlated with: catalase 73%, superoxide dismutase 71%, lipid peroxidation 43%, nitrites and nitrates 50%, aconitase 46%, and reactivated aconitase 47%. We suggest that reproductive activity increases metabolism, by hormonal stimuli as by others factors, e.g. behavioral change, and this changes lead to increased production of reactive species, which lead to oxidative damage and increases the antioxidant enzymes activity and non-enzymatic amount. These results add comprehensive data regarding changes in oxidative stress during aging, and suggest an explanation for the costs of reproduction

Biomarcadores de caquexia reumatoide : uma abordagem metabolômica em modelo experimental de artrite

Base teórica: Artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune que afeta as articulações e progride de maneira simétrica e erosiva. Além dos achados articulares, pode ocorrer de perda muscular e síndrome da caquexia. Atualmente, não existe um marcador que sirva de preditor da síndrome de caquexia reumatoide. Estudos metabolômicos em pacientes com AR demonstram uma complexidade em encontrar um biomarcador para caquexia. Ademais, não há modelo experimental de caquexia descrito na literatura, mas o modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) possui potencial de ser modelo de caquexia reumatoide. A partir deste modelo, pode-se fazer a busca por biomarcadores de caquexia reumatoide via metabolômica. Objetivo: Avaliar o modelo de CIA como modelo experimental de caquexia reumatoide. Avaliar o perfil metabólico da urina no modelo de CIA e correlacionar com parâmetros clínicos de caquexia reumatoide em busca de possíveis biomarcadores. Métodos: Camundongos machos DBA/1J foram induzidos (CIA; n=13) no dia zero e receberam reforço 18 dias após, e grupo mantidos saudáveis sem indução (CO; n=11). Nos dias 0, 18, 25, 35, 45, 55 e 65 após a indução, foram realizados: coleta de urinas; teste de desempenho físico; teste de locomoção espontânea; teste de força; medida do volume do edema da pata traseira; avaliação do escore clínico; pesagem; e avaliação da ingestão alimentar. Após os 65 dias, os animais foram eutanasiados e tecidos musculares (gastrocnêmio – GA; e tibial anterior – TA) foram dissecados para pesagem e realização da razão sarcoplasmática. Os dados foram analisados por ANOVA de duas vias, seguido de Bonferroni, ou teste t de Pearson, com significância a partir de um p<0,05. A urina coletada foi submetida à ressonância nuclear magnética (1D e 2D J-res). Os metabolitos foram identificados via Chenomx (1D) e pelo Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Utilizou-se a o modelo estatístico de PCA, PLSDA e PLSR para criar ranqueamento de metabolitos (significância a partir de um p<0,05). Analizou-se as rotas metabólicas via Metaboanalyst a partir do ranqueamento de metabólitos obtidos. Os metabólitos obtidos foram filtrados para rotas metabólicas que ocorrem no músculo para identificação de potenciais biomarcadores de perda muscular. Resultados: O grupo CIA apresentou redução de até 24% na locomoção espontânea, de até 66% na força e de até 24% no teste de desempenho físico após 35 dias da indução, bem como redução no peso do GA (24%) e TA (25%), e relação sarcoplasmática (22 e 23%, respectivamente) em relação ao grupo CO. Os modelos estatísticos de PCA, PLSDA e PLSR, e o filtro pelas rotas metabólicas relacionadas com o músculo geraram uma lista de 28 metabólitos e relacionados com o desenvolvimento da doença, sendo eles: 3-metilhistidina, 4-aminobutirato, acetilcolina, arginina, aspartato, carnosina, creatina, creatinina, glutamina, histamina, histidina, isoleucina, leucina, metionina, lisina, mio-inositol, dimetilglicina, acetilalanina, acetilmetionina, pantotenato, fenilalanina, fosfocolina, fosfocreatina, piridoxina, sarcosina, succinilacetona, tiamina, e urocanato. Conclusão: Em concordância com os resultados de redução nos parâmetros de: massa muscular, locomoção espontânea, força e desempenho físico, somando-se a ausência de anorexia bem como mudança no peso, o modelo animal de CIA representa um modelo experimental próprio para caquexia reumatoide. A análise do perfil metabólico deste modelo permite sugerir 28 metabólitos relacionados ao processo de perda muscular, que podem vir a ser biomarcadores de caquexia reumatoide, objetivando prognóstico, diagnóstico e acompanhamento da síndrome. Destes metabólitos, os principais são pertencentes ao metabolismo de: histidina; arginina e prolina; glicina, serina e treonina; fosfocreatina, bem como outros aminoácidos e vitaminas do complexo B.Background: Rheumatoid Arthritis (RA) is an autoimmune disease that affects the joints and has a symmetric development and it is erosive. Besides joint damage, it can develop muscle loss progress into cachexia syndrome. Currently, there is no marker that can predict it development in rheumatoid patients. Metabolomics in RA have shown to be complex to find out a biomarker for this syndrome. Also, there is no experimental model of cachexia described in literature yet; however the collageninduced arthritis (CIA) animal model seems to be a feasible model for rheumatoid cachexia. With this model, the research for a biomarker of rheumatoid cachexia can be done by metabolomics. Objectives: It will be evaluated if the CIA animal model can be also an animal model of rheumatoid cachexia. Afterwards, it will be evaluated a metabolic profile from urine of this animal model and correlate with clinical signs of rheumatoid cachexia to find out plausible biomarkers of it. Methods: Male DBA/1J mice were submitted to CIA (n=13), immunization occurred at day zero and a booster was performed 18 days after, and a healthy group with no induction (CO; n=11). At the 0,18, 25, 35, 45, 55 and 65 days after the first injection, it was done: urine collection; physical performance test; free exploratory locomotion test; strength test; hindpaw edema volume measurement; follow up disease development; weighted; and food intake. After the 65 days, animals were euthanized and muscle (gastrocnemious – GA; and tibial anterior – TA) were dissected, and weighted for sarcoplasmic ratio. Data were analyzed by two-way ANOVA followed by Bonferroni post hoc, and t-test of Pearson, and statistical critical limit was set for p<0.05. The collected urine was used for nuclear magnetic resonance (1D and 2D J-res). Metabolites were identified by Chenomx (1D) and by the Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Statistical model were performed using PCA, PLSDA and PLSR to create a ranking list of the metabolites (statistical critical limit was set for p<0.05). It was analyzed the metabolic pathway by Metaboanalyst from the data of metabolite ranking list. Then, the metabolite list was filtered by the metabolic pathways that take place in muscle tissue, in order to identify plausible biomarkers of muscle loss. Results: CIA group has shown reduction in up to 24% of free locomotion fatigue, up to 66% of strength and up to 24% of endurance physical performance after 35 days of the induction, as well as a decrease in GA (24%) and TA (25%) weight, and sarcoplasmic ratio also reduced (22 and 23%, respectivamente) related to CO group. The PCA, PLSDA and PLSR statistical models, and the filter by metabolic pathways related to muscle provided a list of 28 metabolites related to disease development, as can be listed: 3-methylhistidine, 4-aminobutyrate, acetylcholine, arginine, aspartate, carnosine, creatine, creatinine, glutamine, histamine, histidine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, myo-inositol, dimethylglycine, acetylalanine, acetylmethionine, pantothenate, phenylalanine, phosphocholine, phosphocreatine, pyridoxine, sarcosine, succinylacetone, thiamine, and urocanate. Conclusions: Accordingly with the data with reduction of: muscle mass, spontaneous locomotion, strength and physical performance, added with absence of anorexia as well as weight change, CIA animal model is a feasible experimental model for rheumatoid cachexia. Concerning the metabolic profile from this model, it can be suggested 28 metabolites related to muscle loss in which can be tested for biomarker of rheumatoid cachexia, targeting prognosis, diagnosis, and syndrome follow up. From those metabolites, the main ones are engaged to metabolism of: histidine; arginine and proline; glycine, serine and threionine; phosphorcreatine, as well as other amino acids and vitamins from B complex

Oxidative stress in the brain of reproductive male rats during aging

A reprodução é capaz de alterar muitos parâmetros relacionados à fisiologia, ao comportamento e à morfologia em vertebrados machos. Trabalhos apresentam relação entre reprodução ou envelhecimento com estresse oxidativo, não havendo trabalho relacionando estresse oxidativo, reprodução e envelhecimento simultaneamente em mamíferos. Para avaliar o estresse oxidativo no encéfalo de ratos machos decorrente da atividade reprodutiva e ao longo do envelhecimento (3, 6, 12 e 24 meses) comparado a animais sem atividade reprodutiva (n = 10 por grupo e por idade), avaliou-se a atividade de enzimas antioxidantes (catalase, glutationa peroxidase, superóxido dismutase, glutationa Stransferase); os níveis de moléculas antioxidantes (glutationa oxidada e reduzida, vitamina C e E); os marcadores de dano oxidativo (peroxidação lipídica, carbonilação de proteínas, nitritos e nitratos), bem como o status oxidante total e a atividade da enzima metabólica aconitase no encéfalo, e os níveis de testosterona e estradiol no soro. ANOVA, seguido do post hoc de Tukey, foi utilizado para avaliar a diferença estatística entre os grupos. Correlação de Spearman e Regressão Linear (método stepwise) foram utilizadas para avaliar alterações relacionadas entre os parâmetros. Os animais machos com atividade reprodutiva apresentaram elevada concentração de testosterona e atividade da aconitase, sugerindo um metabolismo mais elevado que os sem atividade reprodutiva. A atividade das enzimas antioxidantes e a quantidade de moléculas antioxidantes também foram mais elevadas em diversos grupos de animais reprodutores, mas o dano oxidativo mais elevado também foi observado nesses grupos de animais reprodutores. Alterações relacionadas ao envelhecimento foram observadas em ambos os grupos, não havendo padrão. Observou-se elevada atividade das enzimas antioxidantes, bem como maiores danos, no grupo dos animais reprodutores de 6 meses. Nos animais mais velhos (24 meses), observam-se similares níveis dos marcadores de dano oxidativo, atividade de algumas enzimas antioxidantes e de moléculas antioxidantes entre os grupos. Do complexo emaranhado de correlações e regressões observado nesse sistema, destaca-se a influência do envelhecimento nos níveis de testosterona, nitritos e nitratos e na atividade das enzimas aconitase, catalase e glutationa Stransferase (coeficiente padronizado B = 0,53; 0,31; 0,39; 0,78 e 0,23, respectivamente). Os níveis de testosterona se correlacionaram positivamente com diversos parâmetros: catalase 73%, superóxido dismutase 71%, peroxidação lipídica 43%, nitritos e nitratos 50%, aconitase 46% e aconitase reativada 47%. Sugere-se que a atividade reprodutiva eleva o metabolismo, tanto por estímulo hormonal quanto por outras alterações, e.g. alteração comportamental, levando a elevada produção de espécies reativas, causando dano oxidativo e elevando a atividade e a quantidade das defesas antioxidantes. Esses resultados auxiliam na compreensão das alterações causadas pela reprodução relacionadas ao envelhecimento em nível de estresse oxidativo, e sugere bases para explicar os custos relacionados à reprodução.Reproduction causes changes in male vertebrates, including morphological, behavioral, and physiological alterations. Reproduction and aging may alter oxidative stress, but there is no research concerning oxidative stress and reproduction during aging in mammals. We performed a comprehensive study to examine oxidative stress in the brains of male rats with (experienced) or without (naïve) reproductive activity during aging (3, 6, 12, and 24 months of age). Oxidative stress was assessed by measuring the antioxidant enzymes activity (catalase, glutathione peroxidase, superoxide dismutase, glutathione S-transferase), the amount of non-enzymatic compounds (reduced and oxidized glutathione, vitamin C and E), the levels of oxidative damage markers (lipid peroxidation, protein carbonylation, nitrite and nitrate) as well as total oxidant status, and the aconitase metabolic enzyme activity in brain, and the levels of testosterone and estradiol in serum. ANOVA, followed by Tukey post hoc, was used to analyze statistical differences among groups. Spearman Correlation and Linear Regression (stepwise method) were used to analyze relation among parameters. Reproductively active animals exhibited increased testosterone levels and aconitase activity, suggesting an increased metabolism. Despite the Increased antioxidant enzyme activities and increased levels of antioxidant compounds were observed, damage to biomolecules was also observed in experienced rats. During aging changes in oxidative stress were observed in all groups, but no pattern was observed. We found higher activities of antioxidant enzymes, higher amounts of antioxidants, contrasting with higher damage at six months of age between experienced than naïve animals. Some similarities were found in antioxidant activities and levels, and damage between the groups at twenty-four months of age. Correlations and regressions show a very complex web of interactions among the parameters. Aging exerted influence in testosterone, nitrites and nitrates levels, in the aconitase, catalase, and glutathione Stransferase activities (adjusted B value of = -0.53; -0.31; - 0.39; -0.78; and 0.23, respectively). Testosterone levels positively correlated with: catalase 73%, superoxide dismutase 71%, lipid peroxidation 43%, nitrites and nitrates 50%, aconitase 46%, and reactivated aconitase 47%. We suggest that reproductive activity increases metabolism, by hormonal stimuli as by others factors, e.g. behavioral change, and this changes lead to increased production of reactive species, which lead to oxidative damage and increases the antioxidant enzymes activity and non-enzymatic amount. These results add comprehensive data regarding changes in oxidative stress during aging, and suggest an explanation for the costs of reproduction