Avaluació de l'activitat prooxidant de l'alumini en ratolins tg2576. Paper protector de la melatonina i de la desferoxamina

Abstract

L'alumini és un metall amb un ampli ús industrial, que es troba àmpliament distribuït<br/>pel medi ambient, i amb un elevat ús dins la nostre vida quotidiana. Tot i així, l'alumini<br/>no és un metall essencial i no té propietats biològiques importants conegudes.<br/>Diversos estudis ambientals i experimentals han mostrat que l'alumini és un potent<br/>tòxic i neurotòxic amb importants riscs per la salut humana. L'alumini s'ha relacionat<br/>amb diverses malalties neurodegeneratives, incluïda la malaltia d'Alzheimer (MA).<br/>S'han proposat diversos mecanismes mitjançant els quals l'alumini podria exercir els<br/>seus efectes neurotòxics, però sobretot s'ha estudiat el seu paper com a agent<br/>prooxidant.<br/>Per altre banda, la melatonina és un conegut agent antioxidant, que pot actuar de<br/>forma directa neutralitzant els radicals lliures, i de forma indirecta al induir l'expressió<br/>gènica d'alguns gens relacionats amb la defensa antioxidant. Així mateix, la<br/>desferoxamina (DFO) és un conegut agent quelant del ferro i l'alumini.<br/>En aquest estudi es van avaluar els efectes neurotòxics d'una exposició oral a alumini<br/>sobre el sistema antioxidant cel·lular en un model animal per a la MA (Tg2576<br/>APPswe), a més de valorar els canvis cognitius i conductuals produïts i determinar els<br/>nivells d'alumini i d'altres metalls relacionats amb la MA en diferents teixits i regions<br/>cerebrals. Per altre banda, es va estudiar el possible efecte protector de la melatonina i<br/>de la DFO.<br/>Els nostres resultats han mostrat que dels tres teixits cerebrals estudiats l'alumini<br/>s'acumula majoritàriament a l'hipocamp dels animals.<br/>En general, l'anàlisi dels sistemes antioxidants enzimàtics i no enzimàtics i els resultats<br/>de l'expressió dels nivells d'mRNA dels enzims CAT, SOD i GR, han mostrat que<br/>l'alumini podria actuar com a un possible agent prooxidant, Altrament, els resultats han<br/>mostrat que la melatonina actuaria com a un agent antioxidant, mentre que la DFO no<br/>exerciria cap acció antioxidant clara. Per altre banda ni la melatonina ni la DFO han<br/>mostrat capacitat per detoxificar l'alumini del cervell dels animals.

Aluminum is an abundant element in the environment, which has a considerable number of uses<br/>and industrial applications. However, aluminum is a non essential metal, with no important<br/>biological propierties. Environmental and experimental studies has shown that aluminum is a<br/>potential toxic and neurotoxic metal with important risks to human health.<br/>Aluminum has been implicated in various neurodegenerative disorders including Alzheimer's<br/>disease (AD). Various mechanisms have been proposed for Al-induced neurotoxicity, including free<br/>radical damage via enhanced lipid peroxidation, impaired glucose metabolism, effects on signal<br/>transduction and protein modification, alterations on the axonal transport, and alteration of<br/>phosphorylation levels of neurofilaments, as well as, neuronal death.<br/>On the other hand, melatonin is a known antioxidant, which can directly act as free radical<br/>scavenger, or indirectly by inducing the expression of some genes linked to the antioxidant<br/>defense. Also, desferoxamine (DFO) is an effective iron and aluminum chelator that has been<br/>widely used to facilitate aluminum removal in chronic aluminum overload in patients with end-stage<br/>renal failure under long-term dialysis.<br/>The aim of these study was to evaluate neurotoxics effects of oral aluminum exposure on<br/>cognitive, oxidative stress parameters and metal levels in a mice model for Alzheimer's disease<br/>(Tg2576 APPswe mice) and to evaluate the possible protective role of melatonin and DFO.<br/>Results showed that aluminum accumulates in predominance in hippocampus of mice after<br/>treatment.<br/>In general terms, the biochemical changes observed in hipocamppus, cortex and cerebellum of<br/>Tg2576 and wild mice suggest that aluminum acts as a pro-oxidant agent while melatonin exerts<br/>an antioxidant action independent of the animal model. In contrast, DFO administration would not<br/>help in preventing these deleterious effects.