Toxicidad de los metales cobre y hierro en un modelo de mitocondrias aisladas de hígado de ratas: estrés oxidativo, protección antioxidante y homeostasis rédox

MUSACCO-SEBIO, ROSARIO; SAPORITO-MAGRIÑÁ, CHRISTIAN; ACOSTA, JUAN M.; BAJICOFF, SOFÍA; PAREDES-FLEITAS, PAOLA; REYNOSO, SOFIA; BOVERIS, ALBERTO; REPETTO, MARISA G.

Encuentro; Primer encuentro IBIMOL 2016. Avances en estudios sobre toxicología y metales. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL).; 2016

Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL). CONICET-UBA

Introducción: Los metales de transición hierro (Fe) y cobre (Cu) son necesarios en pequeñas concentraciones para diversas funciones vitales mientras que en concentraciones elevadas resultan tóxicos. Las patologías hemocromatosis y enfermedad de Wilson son ejemplos de la toxicidad del Fe y el Cu. Se postula que el mecanismo tóxico de estos metales es la formación del radical hidroxilo (OH?) mediante la reacción de Fenton/Haber-Weiss. Hipotesis: Fe y Cu son capaces de producir daño oxidativo mediante la producción de OH? así como también por acción directa de los metales sobre biomoléculas. Metodología: Se utilizaron mitocondrias aisladas de hígado de rata que fueron expuestas a sobrecargas de Fe y Cu. Se evaluó la función mitocondrial (respirometría), oxidación de fosfolípidos (TBARS) y contenido de tioles totales (reacción con DTNB). Resultados: Ambos metales son capaces de disminuir la función mitocondrial necesitándose concentraciones menores en el caso del Fe. La disminución del consumo de oxígeno y control respiratorio se ven mucho más afectados cuando la mitocondria se expone al metal en condiciones de producción de H2O2/O2-, indicando la participación de estas especies en la toxicidad del metal. Ambos metales producen oxidación de fosfolípidos de manera dependiente de la concentración del metal pero únicamente en condiciones donde la mitocondria dispone de sustratos para la oxidación. En el caso del Cu, el antioxidante glutatión (GSH) fue el más eficaz en la prevención de la disfunción mitocondrial y oxidación de fosfolípidos. Para el Fe, estos efectos protectores se observaron únicamente con el butilhidroxitolueno (BHT). El Cu interacciona con los tioles mitocondriales, no así el Fe. Conclusión: La toxicidad del Fe y Cu presentan un mecanismo en común, mediado por la reacción de Fenton y generación de OH?, sin embargo, el Cu participa en mecanismos intracelulares oxidativos mediados por interacción directa con grupos tioles de proteínas y GSH.ESTRÉS OXIDATIVO Y DISFUNCIÓN MITOCONDRIAL EN HÍGADO DE RATA POR TOXICIDAD AGUDA DE COBREAcosta JM*, Musacco Sebio R, Saporito Magriñá C, Cornaló L, Tuttolomondo MV, Galdopórpora JM, Desimone M, Boveris A, Repetto MGInstituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires (UBA)- CONICET. Química General e Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. mrepetto@ffyb.uba.arIntroducción: La sobrecarga aguda de cobre (Cu) produce daño oxidativo a fosfolípidos y proteínas de hígado de rata, mediados por especies reactivas del oxígeno a las 16 h. Hipótesis: El daño oxidativo y muerte de los animales por toxicidad aguda de Cu está relacionada con disfunción mitocondrial en hígado. El objetivo de este trabajo fue evaluar si el daño oxidativo en hígado se debe a la disfunción mitocondrial. Metodología: Se determinó, en mitocondrias de hígado de ratas macho Sprague Dawley (200 g), el consumo de O2 (∆O2), la actividad de complejos I-III y II-III de la cadena respiratoria y oxidación de fosfolípidos a distintas dosis y tiempos a partir de la sobrecarga de Cu (5 a 10 mg/kg, i.p., y 2 a 24 h). Resultados: Con dosis altas (7,5 y 10 mg Cu /kg) los animales no sobreviven más de dos horas. Con la dosis de 5 mg Cu/kg el 100% de los animales sobreviven durante el tiempo del experimento, sin alteración de la función mitocondrial. Con dosis de 6,5 mg/kg el 75% de los animales sobreviven y presentan disfunción mitocondrial a partir de una hora de tratamiento: disminución del ∆O2 (36%, p