Sevoflurane: Its action on heme metabolism and phase I drug metabolizing system

Acute attacks of porphyria are most commonly precipitated by events that decrease heme concentrations. Enzyme inducing-drugs are the most important triggering factors, particularly in relation to anaesthesia. We have reported previously that Enflurane and Isoflurane produced significant heme metabolism alterations, indicating that the use of these anaesthetics in porphyric patients should be avoided. The aim of this work was to evaluate the effect of the anaesthetic Sevoflurane on heme pathway and drug metabolizing Phase I system in mice. To this end, animals received different doses of the anaesthetic (1-2 ml/kg) and were sacrificed at different times (5-60 min). Data revealed important alterations in the enzymes involved in Acute Intermittent Porphyria, such as an induction in hepatic 5-Aminolevulinic acid synthetase activity and a diminished Porphobilinogen deaminase activity in liver and blood 20 minutes after Sevoflurane administration to mice in a dose of 1.5 ml/kg. Heme oxygenase activity was also induced, indicating the onset of oxidative stress. Total CYP levels and CYP2E1 expression were enhanced. As a consequence of these events, heme free pool would be depleted. In conclusion, our results in mice would suggest that Sevoflurane should be used with caution and very careful control in porphyric patients.Fil: Sampayo, Rocío Guadalupe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Lavandera, Jimena Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Batlle, Alcira María del C.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Buzaleh, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentin

Heme metabolism, oxidative and nitrosative markers in a mouse model of Hemochromatosis: Effect of Isoflurane, ethanol and 5-aminolevulinic acid

Hereditary hemochromatosis (HH) is characterized by iron homeostasis alterations. Association between HH and Porphyria Cutanea Tarda has been reported. The aim was to characterize oxidative and nitrosative stress status and its relationship with heme metabolism in a hemochromatosis mouse model (Hfe-/-), and to evaluate the effects of Isoflurane, ethanol and 5-aminolevulinic acid (ALA). Male and female Hfe−/− and wild-type C57BL/6J mice received Isoflurane (2 ml/kg); ethanol (30%) or ALA (40 mg/kg). In male Hfe-/-, reduced glutathione (GSH) was diminished respect to C57BL/6J mice. Female Hfe-/- showed higher levels of GSH and total antioxidant capacity than male Hfe-/-. Catalase activity was lower in male and female Hfe-/- than in controls. 5-Aminolevulinic acid synthetase activity was higher in male and female Hfe-/- than in controls. In male Hfe-/-, Porphobilinogen deaminase (PBG-D) activity was augmented and Heme oxygenase (HO) activity was diminished probably to avoid iron increase. Isoflurane and ethanol reduced PBG-D and increased HO activities. HO induction would indicate oxidative stress instauration being more striking due to ethanol that also induced Superoxide dismutase activity. Isoflurane reduced Nitric Oxide Synthase expression. ALA altered antioxidant system. In Hfe-/- mice different metabolisms were altered being more affected by the drugs studied. Findings here described would contribute to increase the knowledge about the association between HH and the Porphyrias and about the effects of volatile anaesthetics on different metabolisms in genetic models of Porphyrias and associated diseases.Fil: Buzaleh, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Centro de Invest. Sobre Porfirinas y Porfirias; Argentina. Hospital 12 de Octubre; España. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Moreno Carraledo, Maria. Hospital 12 de Octubre; EspañaFil: Mendez, Manuel. Hospital 12 de Octubre; EspañaFil: Batlle, Alcira Maria del C.. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Centro de Invest. Sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Enriquez de Salamanca, Rafael. Hospital 12 de Octubre; EspañaFil: Moran Jimenez, Maria Jose. Hospital 12 de Octubre; Españ

Role of ABCB1 and glutathione S‑transferase gene variants in the association of porphyria cutanea tarda and human immunodeficiency virus infection

In Argentina, porphyria cutanea tarda (PCT) is strongly associated with infection with human immunodefi-ciency virus (HIV); however, whether the onset of this disease is associated with HIV infection and/or the antiretroviral therapy has not been determined. The ABCB1 gene variants c.1236C>T, c.2677G>T/A and c.3435C>T affect drug efflux. The GSTT1 null, GSTM1 null and GSTP1 (c.313A>G) gene variants alter Glutathione S-transferase (GST) activity, modifying the levels of xenobiotics. The aim of the present study was to evaluate the role of genetic variants in initia-tion of PCT and to analyze the genetic basis of the PCT-HIV association. Control individuals, and HIV, PCT and PCT-HIV patients were recruited, PCR-restriction fragment length polymorphism was used to genotype the ABCB1 and GSTP1 variants, and multiplex PCR was used to study the GSTM1 and GSTT1 variants. The high frequency of c.3435C>T (PCT and PCT-HIV) and c.1236C>T (PCT) suggested that the onset of PCT were not specifically related to HIV infection or antiret-roviral therapy for these variants. c.2677G>T/A frequencies in the PCT-HIV patients were higher compared with the other groups, suggesting that a mechanism involving antiretroviral therapy served a role in this association. PCT-HIV patients also had a high frequency of GSTT1 null and low frequency for GSTM1 null variants; thus, the genetic basis for PCT onset may involve a combination between the absence of GSTT1 and the presence of GSTM1. In conclusion, genes encoding for proteins involved in the flow and metabolism of xenobiotics may influence the PCT-HIV association. The present study is the first to investigate the possible role of GST and ABCB1 gene variants in the triggering of PCT in HIV-infected indi-viduals, to the best of our knowledge, and may provide novel insights into the molecular basis of the association between PCT and HIV.Fil: Pagnotta, Priscila Ayelén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Melito, Viviana Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Lavandera, Jimena Veronica. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Bromatología y Nutrición; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Parera, Victoria Estela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Rossetti, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Zuccoli, Johanna Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Buzaleh, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentin

Implication of glutathione stransferases gene variants on acute intermittent porphyria onset

Acute Intermittent Porphyria (AIP) is a result of a partial and primary deficiency in Porphobilinogen deaminase (PBG-D), the third enzyme in the heme pathway. The presence of the mutation is not enough for the manifestation of AIP that can be triggered by therapeutic drugs, so genetic variants in cell detoxification system could be involved in AIP onset. Glutathione-S-transferases (GST) are Phase II enzymes involved in detoxification of reactive oxygen species, environmental carcinogens, metabolism of steroid hormones and chemotherapeutic agents. Some polymorphisms in this gene affect GST activity, acting on the level of hormones and xenobiotics: GSTT1 null, GSTM1 null and GSTP1 (rs1695, c.313 A>G). The aim was to analyze these risk variants in relation with AIP onset. The study was performed in Control individuals (non porphyric) and in AIP patients carrying PBG-D mutation that at the moment of the diagnosis were symptomatics (S-AIP) or without clinical/biochemical manifestations (latent group, L-AIP). GSTT1 and GSTM1 were amplified by multiplex PCR, and GSTP1 variant by PCR-RFLP.The homozygote deletion frequencies for GSTT1 null were: 8.3% (Control), 20.5%(sAIP), 6.1% (lAIP) and 10.5% (PCT). Frequencies for GSTM1 null were: 41.7% (Control), 51.3% (sAIP), 45.5% (lAIP).GSTP1allelic frequencies for non-wild type (G) variant were: 0.42 (Control), 0.47 (S-AIP), 0.35 (L-AIP); genotypic frequencies were: AA: 29.2%, AG: 58.3% and GG: 12.5% (Control); AA: 33.3%, AG: 38.5% and GG: 28.2% (S-AIP); AA: 30%; AG: 70% and GG: 0% (L-AIP); and AA: 25%, AG: 60% When the combination of risk alleles were calculated, results showed: 0 alleles: 45.5%, 1 allele: 45.5%, 2 alleles: 9% and 3 alleles: 0% (Control); 0: 27%, 1: 46%, 2: 24.3% and 3: 2.7% (sAIP); and 0: 50%, 1: 50%, 2: 0% and 3: 0% (lAIP). In S-AIP, null GSTT1 was significantly high respect to control (p<0.05) and L-AIP (p<0.01); GSTM1 gene frequency were higher but no significant than the other cohorts. GG genotype frequency was significantly high for the GSTP1 respect to others groups (p< 0.01). A high frequency for the presence of 2 risk alleles was observed for the sAIP group with respect to L-AIP and Control. These results suggest a possible implication of GSTM1, GSTT1 and GSTP1 in the manifestation of AIP.Fil: Pagnotta, Priscila Ayelén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Zuccoli, Johanna Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Manrique Bojorquez, Nancibel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Parera, Victoria Estela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Rossetti, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Batlle, Alcira Maria del C.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Melito, Viviana Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Buzaleh, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaLXIV Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LI Reunión Anual de la Asociación Argentina de Farmacología Experimental; XXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biología; XXXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Protozoología; IX Reunión Anual de la Asociación Argentina de Nanomedicinas y VI Reunión Científica Regional de la Asociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de Laboratorio.Mar del PlataArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaAsociación Argentina de Farmacología ExperimentalSociedad Argentina de BiologíaSociedad Argentina de ProtozoologíaAsociación Argentina de NanomedicinasAsociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de Laboratori

Metabolismo do hemo: as duas faces dos efeitos da acumulação de precursores e porfirinas

Las Porfirias son enfermedades metabólicas consecuencia de fallas en la biosíntesis del Hemo, caracterizadas por un patrón específico de acumulación y excreción de intermediarios, responsables de su patofisiología. En las Porfirias Agudas el exceso de ácido -aminolevúlico (ALA) produce una sintomatología neuroabdominal asociada al daño oxidativo por formación de especies reactivas de oxígeno (ROS), originadas por autooxidaxión del ALA. En las Cutáneas la sintomatología es producto de la acumulación de porfirinas, que como el ALA, induce la formación de ROS. Su desencadenamiento se precipita por factores endógenos (ayuno, estrés, hormonas) y/o exógenos (fármacos), en particular algunos anestésicos.Se presenta una revisión de los estudios bioquímicos y genéticos en pacientes con diferentes Porfirias obtenidos en el CIPYP, durante los últimos 38 años, que permitieron ampliar nuestro conocimiento sobre las bases moleculares de estas patologías.Se describen los logros resultantes del empleo de modelos experimentales de Porfiria, inducida farmacológica o genéticamente, que contribuyeron a la clasificación de algunas drogas como prohibidas para pacientes con Porfiria. Finalmente, las porfirinas generadoras de ROS y por ende inductoras de muerte celular tienen su aplicación para combatir infecciones por organismos hemo-deficientes como Trypanosoma cruzi y también ser utilizadas como fotosensibilizadores en la terapia fotodinámica (TFD).Porphyrias comprise a group of metabolic disorders of the heme biosynthesis pathway resulting in a specific accumulation and excretion of intermediates which are responsible for their pathophysiology. Acute porphyrias are characterized by acute neurovisceral symptoms due to the overproduction and accumulation of d-aminolevulinic acid (ALA) which leads to an oxidative damage resulting from the formation of reactive oxygen species (ROS). In cutaneous porphyrias, the symptomatology is a result of porphyrin accumulation which also induces ROS moulding. In both cases, their clinical signs are precipitated by endogenous factors (stress, hormones, low calories intake) and/or exogenous drugs, in particular some anaesthetics. A review of the biochemical and genetic results obtained from patients with different porphyrias, diagnosed at the CIPYP during the last 38 years is presented here, aimed at obtaining additional evidence about the molecular nature of these disorders. The achievements obtained from experimental porphyria models –pharmacologically or genetically induced– are also described, which contributed to the classification of some drugs as prohibited for their use in porphyric patients. Finally, as porphyrins produce ROS and therefore cellular death, they can be used to treat infections by heme-deficient organisms like Trypanosoma cruzi and also as photosensitizers in photodynamic therapy (TFD).As Porfirias são doenças metabólicas decorrentes de falhas na biossíntese do Hemo, caracterizadas por um padrão específico de acumulação e excreção de intermediários responsáveis de sua patofisiologia. Nas Porfirias Agudas, o excesso de ácido δ-aminolevulínico (ALA) produz uma sintomatologia neuroabdominal associada ao dano oxidativo por formação de espécies reativas de oxigênio (ROS), decorrentes da auto-oxidação do ALA. Nas Cutâneas a sintomatologia é produto da acumulação de porfirinas, que como o ALA, induzem a formação de ROS. Seu desencadeamento precipita-se por fatores endógenos (jejum, estresse, hormônios) e/ou exógenos (fármacos), especialmente alguns anestésicos. Apresenta-se uma revisão dos estudos bioquímicos e genéticos em pacientes com diferentes Porfirias obtidos no Centro de Investigações de Porfirias e Porfirinas (CIPYP), durante os últimos 38 anos, que permitiram ampliar o conhecimento sobre as bases moleculares destas patologias. Descrevem-se as conquistas resultantes do uso de modelos experimentais de Porfiria, induzida farmacológica ou geneticamente, que contribuíram à classificação de algumas drogas como proibidas para pacientes com Porfiria. Afinal, as porfirinas geradoras de ROS e, por conseguinte, indutoras de morte celular têm sua aplicação para combater infecções por organismos hemo-deficientes como Trypanosoma cruzi e também ser utilizadas como fotossensibilizadores na terapia fotodinâmica (TFD).Fil: Rossetti, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Buzaleh, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Parera, Victoria Estela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Fukuda, Haydee. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Lombardo, Maria Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Lavandera, Jimena Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Gerez, Esther Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Melito, Viviana Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Zuccoli, Johanna Romina. Porphyrias Research Centre; EspañaFil: Ruspini, Silvina Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Puente, Vanesa Rocío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Diez, Berenice Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Teijo, Maria Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Cervino, Nadia Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Varela, Laura Sabina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Guolo, Marcelo Nestor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; ArgentinaFil: Batlle, Alcira María del C.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentin