Papel del óxido nítrico y las especies reactivas de oxígeno en mitocondrias de riñón de rata durante la diabetes

Abstract

Hyperglycemia generates many of the pathological consequences in diabetes mellitus, via the formation of Libyan radicals. The oxidative stress caused by hyperglycemia contributes to the formation of microvascular diseases at the renal level, thus presenting diabetic nephropathy. This disorder is the cause of end-stage renal disease due to glomerular hyperfiltration induced in part by nitric oxide, which is involved in the formation of reactive oxygen and nitrogen species which cause damage to the mitochondria. Because both reactive species are produced in the mitochondria, nitric oxide concentrations, as well as the protein nitrosylation profile and lipid peroxidation as stress markers, were studied in mitochondria isolated from rat kidney. The mitochondrial antioxidant defense was also evaluated by measuring the concentrations of total glutathione and the activity of the multienzyme pyruvate dehydrogenase complex, since the latter could contribute to the formation of reactive oxygen species by generating reducing equivalents during the conversion of pyruvate to acetyl Co-A . The results obtained showed that nitric oxide concentrations increased in early stages of diabetes mellitus and decreased as the pathology progressed, while the nitrosylation profile of the proteins showed no changes at any stage of the study. The lipoperoxidation showed no changes, however, when evaluating the antioxidant defense it was found altered. The activity of the enzyme pyruvate dehydrogenase was increased in week 1 and 16 post-induction of diabetes. This suggests that the antioxidant defense is activated in diabetes mellitus and oxidative and nitrosative stress was not possible to observe.

La hiperglucemia genera muchas de las consecuencias patológicas en la diabetes mellitus, vía la formación de radicales libes. El estrés oxidativo que provoca la hiperglucemia contribuye a la formación de patologías microvasculares a nivel renal, presentándose así la nefropatía diabética. Este desorden es causa de enfermedad terminal renal debido a una hiperfiltración glomerular inducida en parte por el óxido nítrico, el cual está involucrado en la formación de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno las cuales causan daño a la mitocondria. Debido a que en la mitocondria se producen ambas especies reactivas, en este trabajo se estudió en mitocondrias aisladas de riñón de rata las concentraciones de óxido nítrico, así como el perfil de nitrosilación de proteínas y la peroxidación de lípidos como marcadores de estrés. También se evaluó la defensa antioxidante mitocondrial midiendo las concentraciones de glutatión total y la actividad del complejo multienzimático piruvato deshidrogenasa, ya que ésta última pudiera contribuir a la formación de especies reactivas de oxígeno al generarse equivalentes reductores durante la conversión del piruvato a acetil Co-A. Los resultados obtenidos mostraron que las concentraciones de óxido nítrico se incrementaron en etapas tempranas de la diabetes mellitus y disminuyeron conforme avanzó la patología, mientras que el perfil de nitrosilación de las proteínas no mostró cambios en ninguna etapa del estudio. La lipoperoxidación no mostró cambios, sin embargo, al evaluar la defensa antioxidante se encontró alterada. LA actividad de la enzima piruvato deshidrogenasa se incrementó en la semana 1 y 16 postinducción de la diabetes. Lo anterior nos sugiere que, la defensa antioxidante se activa en la diabetes mellitus y el estrés oxidativo y nitrosativo no fue posible observarlo.