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UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE – UNESC

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE

ANA CARLA DA CRUZ

ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES

CORRELAÇÃO COM PARÂMETROS CLÍNICOS EM IDOSOS

LONGEVOS

CRICIÚMA, JANEIRO DE 2009

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ANA CARLA DA CRUZ

ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES

CORRELAÇÃO COM PARÂMETROS CLÍNICOS EM IDOSOS

LONGEVOS

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de pós-graduação em Ciências da Saúde para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde.

Orientador: Prof. Dr. Felipe Dal Pizzol Co-orientador: Prof Dr. Flavio Merino de Freitas Xavier

CRICIÚMA, JANEIRO DE 2009

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AGRADECIMENTOS

A Deus, por me abençoar em todos os momentos da minha vida.

Aos meus pais, Pedro e Alair, pelo incentivo, amor e apoio incondicionais.

As minhas queridas irmãs Keula e Fernanda, por estarem sempre do meu lado me

apoiando em tudo que eu faço.

Ao meu pequeno sobrinho Arthur, pela grande fonte de alegria que trouxe para

minha vida.

Ao meu orientador Prof. Dr. Felipe Dal Pizzol, pela acolhida nos momentos difíceis,

atenção, direcionamento e pelos grandes ensinamentos.

A minha sócia Gisele, pela paciência, torcida e apoio.

A Fabricia Cardoso Petronilho, por toda a ajuda e disponibilidade.

A medica geriatra Dra. Claudia Cipriano Vidal Heluany, pela ajuda e por compartilhar

seu conhecimento comigo.

As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho em amizade.

A minha amiga e teacher Leniria, pelo auxilio no inglês e pelas grandes lições de

amor e dignidade.

A todos os familiares e amigos que me incentivaram e me acalmaram nos meus

momentos de aflição. Sem vocês, tudo seria mais difícil.

A todos que participaram direta ou indiretamente do desenvolvimento deste trabalho.

Muito Obrigada!!

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RESUMO

O envelhecimento populacional é uma realidade mundial e nacional. Dentro desse grupo populacional, os idosos longevos têm apresentado um crescimento significativo. Este grupo etário apresenta características morfofisiológicas, psicológicas e socioeconômicas diferenciadas de outros indivíduos, incluindo idosos mais jovens. Vários fatores, conhecidos ou não, influenciam o envelhecimento. A presença de doenças crônicas e variáveis bioquímicas que levam ao estresse oxidativo devem ser estudadas. Condições adequadas para um envelhecimento bem sucedido partem do conhecimento das características próprias desta população. Desperta-se assim a necessidade de pesquisas sobre idosos longevos. Para tanto, descrevemos aqui resultados de um estudo transversal realizado com idosos de idade igual ou superior a 80 anos, residentes no município de Sideropolis (n=135). Dos indivíduos que aceitaram participar do estudo (n=132) foram coletados dados clínicos para a escala CIRS – (Cumulative Illness Rating Scale) e amostras de sangue de cada indivíduo que foram utilizados para exames hematológicos, bioquímicos e análise dos parâmetros de estresse oxidativos e atividade de enzimas antioxidantes, alem da determinação da capacidade antioxidante total (FRAP). A população estudada apresentou idade mínima de 80 anos e máxima de 97 anos, sendo que a média das idades era da 85 anos. O sexo feminino representa 60,6%. A escala CIRS apresentou escore total médio de 4,85±3,26 e valor médio de índice de severidade de 1,39±0,63. A atividade das enzimas antioxidantes plasmáticas não tiveram correlação com nenhum dado clínico nesta população. Pacientes diabéticos apresentaram maiores níveis de carbonilação de proteínas quando comparados aos não diabéticos, e os níveis de TBARS no plasma apresentaram diferença significativa quando correlacionados com triglicerídeos séricos e LDL. Nós não encontramos nenhuma outra relação significante entre parâmetros de dano oxidativo e dados clínicos na população estudada. Entretanto, uma menor capacidade antioxidante total está relacionada significativamente com a presença de diabetes e hipertensão arterial. Alem disso, indivíduos saudáveis, determinados pela escala CIRS, apresentaram capacidade antioxidante total maior que os demais.

Palavras-chave: Envelhecimento. Estresse oxidativo. Saúde Física. Capacidade

Antioxidante Total.

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ABSTRACT

The population aging is a world-wide and national reality. Inside of this population group, the oldest old have presented a significant growth. This group presents morphological, physiological, psychological and socioeconomics characteristics differentiated of other individuals, also younger old people. Some factors, known or not, influence the aging. The presence of chronic illnesses and changeable biochemists leading it oxidative stress greater or minor among others, must be studied. Conditions adjusted for a successful aging leave of the knowledge of the proper characteristics of this population. The necessity of research is awaked thus on oldest old people. For in such a way we describe here resulted of a carried through study with aged of equal or superior age the 80 years, resident in the city of Sideropolis (n=135). Of these individuals that they had accepted to participate of the study (n=132) had been collected given physicians data for the Scale CIRS – (Cumulative Illness Rating Scale and samples of blood of each individual had been harvested, used for hematological examinations, biochemists and analysis of the parameters of oxidative stress and plasma antioxidant enzyme activities, the same as plasma total antioxidant capacity (FRAP). The studied population presented minimum age of 80 years and maximum age of 97 years, being that the average of the ages was of 85 years. The feminine sex represents 60,6%. Scale CIRS presented props up average total of 4,85±3,26 e average value of index of severity of 1,39±0,63. Plasma antioxidant enzyme activities did not correlate to any clinical relevant data in this population. Diabetic patients presented higher plasma protein carbonyls levels when compared to non-diabetic, and plasma TBARS levels were correlated to serum triglyceride and LDL. We could not find any other significant relation between oxidative damage parameters and clinical data in the studied population. In contrast, lower plasma total antioxidant capacity presented a significant relation with the presence of diabetes and arterial hypertension. In addition, healthy elderly (determined by the CIRS scale) presented a higher plasma total antioxidant capacity.

Key-words: Aging. Oxidative Stress. Physical Health. Total Antioxidant Capacity.

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SUMÁRIO

PARTE I ....................................................................................................................07

1 INTRODUÇÃO........................................................................................................07

1.1 ENVELHECIMENTO.........................................................................................07

1.2 RADICAIS LIVRES...........................................................................................09

1.3 ESTRESSE OXIDATIVO X ENVELHECIMENTO.............................................12

1.4 SISTEMAS ANTIOXIDANTES..........................................................................15

1.4.1 ANTIOXIDANTES NÃO ENZIMÁTICOS.......................................................16

1.4.2 ANTIOXIDANTES ENZIMÁTICOS................................................................18

1.5 ENVELHECIMENTO E SAÚDE FÍSICA..........................................................24

2 OBJETIVOS............................................................................................................26

2.1 OBJETIVO GERAL..........................................................................................26

2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................26

PARTE II....................................................................................................................27

3 ARTIGO I................................................................................................................29

4 DISCUSSÃO...........................................................................................................42

REFERÊNCIAS..........................................................................................................52

ANEXO A...................................................................................................................68

ANEXO B...................................................................................................................70

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PARTE I

1 INTRODUÇÃO

1.1 Envelhecimento

A Organização Pan-Americana de Saúde (OPAS) define envelhecimento

como “um processo seqüencial, individual, acumulativo, irreversível, universal, não

patológico, de deterioração de um organismo maduro, próprio a todos os membros

de uma espécie, de maneira que o tempo o torne menos capaz de fazer frente ao

estresse do meio-ambiente e, portanto, aumente sua possibilidade de morte” (OPAS,

2003). O envelhecimento populacional é uma resposta à mudança de alguns

indicadores de saúde, especialmente a queda da fecundidade e da mortalidade e o

aumento da esperança de vida. Não é homogêneo para todos os seres humanos,

sofrendo influência dos processos de discriminação e exclusão associados ao

gênero, à etnia, ao racismo, às condições sociais e econômicas, à região geográfica

de origem e à localização de moradia (OPAS, 2003).

O processo de envelhecimento apresenta especificidades próprias, o que

interessa desvendar no sentido de compreender as transformações decorrentes

desta evolução natural. O ser humano começa a envelhecer no dia em que nasce e

as modificações que ocorrem ao longo da sua vida são inevitavelmente resultado da

sua herança genética modulada pelas condições do ambiente que o rodeia. As

diversas doenças que ocorrem de forma cumulativa durante a vida humana fazem

parte dessa ação modeladora presente nos indivíduos idosos que são submetidos a

estudos de investigação clínico-laboratorial nesta faixa etária (Proença et al., 2003).

O processo de imunosenescência, com modificação na resposta imune e

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inflamatória, reduzida em algumas das suas vertentes e ampliada noutras é a prova

da complexidade evolutiva da natureza humana (Proença et al., 2003).

O envelhecimento também pode ser compreendido como um processo

natural, de diminuição progressiva da reserva funcional dos indivíduos –

senescência - o que, em condições normais, não costuma provocar qualquer

problema. No entanto, em condições de sobrecarga como, por exemplo, doenças,

acidentes e estresse emocional, podem ocasionar uma condição patológica que

requeira assistência - senilidade. Cabe ressaltar que certas alterações decorrentes

do processo de senescência podem ter seus efeitos minimizados pela assimilação

de um estilo de vida mais ativo (OPAS, 2003).

Em geral, o envelhecimento é caracteristicamente descrito como um declínio

funcional dependente de tempo, levando a incapacidade das células para resistir as

mudanças externas e internas. De acordo com essa descrição, o envelhecimento e

uma conseqüência de dois processos biológicos independentes: a diminuição da

funcionalidade e a perda da resistência ou adaptabilidade ao estresse (Kasapoglu e

Ozben, 2001). O processo de envelhecimento causa uma série de mudanças no

organismo em todos os níveis de organização biológica, especialmente limitando a

capacidade máxima funcional, diminuindo a homeostase, e aumentando a

probabilidade de sofrerem doenças degenerativas e finalmente morte (Barja, 2002).

O processo de envelhecimento, de acordo com Harman (1956); Beckman and

Ames (1998) pode ainda ser definido como uma acumulação de dano oxidativo nas

células e nos tecidos, associado com um aumento progressivo das chances de

morbidade e mortalidade. Durante o tempo de vida, os antioxidantes agem contra a

ação deletéria dos radicais livres e espécies reativas nas macromoléculas. Alguns

sistemas de reparo ajudam a ação antioxidante pela reparação do dano a

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macromoléculas (Cutler e Rodriguez, 2003). Juntos, esses sistemas têm um

importante papel na habilidade do organismo em responder a oxidação usando o

oxigênio molecular para dirigir reações que produzam a energia necessária para os

processos biológicos (Junqueira et al., 2004).

Várias são as hipóteses formuladas para explicar o processo de

envelhecimento, refletindo muito provavelmente, a ausência de clareza na questão.

Embora haja dificuldade em se estabelecer uma única razão para explicar esse

processo, acredita-se que dois fatores principais devam influenciá-lo: o fator

genético que é intrínseco ao indivíduo, independente do meio ambiente, e o fator

ambiental, decorrente dos efeitos lesivos ambientais ao organismo (Almada Filho,

2000).

O fenômeno do envelhecimento populacional, vivenciado por países

desenvolvidos e em desenvolvimento, desperta a necessidade de pesquisas sobre

idosos longevos (>80 anos). Isto porque este grupo etário apresenta características

morfofisiológicas, psicológicas e socioeconômicas diferenciadas de outros

indivíduos, inclusive idosos mais jovens (Pluoffe et al., 2003). Dentro dessa

perspectiva o envelhecimento bem sucedido, aquele com saúde geral e autonomia

preservada, torna-se, cada vez mais, um objetivo perseguido pela população.

Estudos no campo do envelhecimento se tornam importantes e complexos em uma

população que geralmente se apresenta com diferentes patologias, histórias

pregressas distintas e fatores de risco para diferentes situações (Sikora, 2000).

1.2 Radicais Livres

O termo radical livre (RL) é frequentemente definido para designar qualquer

átomo ou molécula, com existência independente, apresentando em sua estrutura

atômica, um ou mais elétrons desemparelhados no seu orbital mais externo,

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conferindo maior reatividade em relação às espécies não radicalares. Os RL são

produzidos em situações fisiológicas ou patológicas por mecanismos diferentes

como na respiração celular e reações de oxidação, podendo ser danosos as células

quando produzidos em excesso (Gutierrez, 2002).

A presença desses elétrons desemparelhados faz com que esses radicais

apresentem-se altamente reativos, embora a reatividade desses varie ao longo de

um amplo espectro. São exemplos desses radicais, substâncias que podem

apresentar o elétron livre centrado em átomos de oxigênio, nitrogênio, hidrogênio,

carbono ou enxofre, além de átomos de metais de transição. Dada a sua alta

reatividade essas substâncias podem danificar diversas biomoléculas como lipídios,

proteínas e os ácidos nucléicos (Shigenaga et al., 1994; Halliwell, 1999; Gilgunsherki

et al., 2002).

Com o surgimento do oxigênio atmosférico, impôs-se uma condição pró-

oxidativa aos seres vivos, devido ao alto potencial padrão de redução que esse

átomo possui. Assim, o desenvolvimento de um mecanismo de adaptação, que

permita a utilização do oxigênio como o principal aceptor final de elétrons nas

oxidações biológicas foi inevitável para que se pudesse aumentar o rendimento

energético desse processo. Do mesmo modo, mecanismos de defesa antioxidante

foram desenvolvidos contra o ataque pró-oxidativo do oxigênio e das moléculas

reativas dele derivadas para assegurar a integridade e funcionalidade das estruturas

celulares (Halliwell & Gutteridge, 1989; Ames & Beckman, 1998).

A molécula de oxigênio (O2) e, com certeza, fundamental para o metabolismo

celular e produção de energia. Entretanto, a quebra do oxigênio também produz

agentes altamente reativos que tem potencial para causar danos significativos para

os tecidos biológicos. Existem diversas maneiras pelas quais os radicais livres

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podem ser formados, porem sua mais abundante fonte é a mitocôndria (que usa

90% do O2 usado pelo corpo humano), onde o oxigênio é reduzido seqüencialmente

para produzir água. Nesta produção, há a formação de superóxido (O2•-), peróxido

de hidrogênio (H2O2) e radical hidroxil (OH•) (Wickens, 2001).

A pesquisa de fatores de risco para patologias crônicas e evolutivas centrou-

se entre outros, no estudo dos processos de oxidação e mecanismos de defesa anti-

oxidante (Proença et al; 2003). De acordo com Dringen et al. (2005), o dano

oxidativo nos tecidos envolve a acumulação de dano devido ao persistente estresse

oxidativo e/ou a perda de equilíbrio apropriado de mecanismos antioxidantes. A

produção de EROs causa dano à organelas e à membrana plasmática, resultando

na incapacidade da célula de controlar o fluxo iônico, levando à disfunção

mitocondrial (Zemke et al., 2004). Dessa forma, o dano oxidativo a macromoléculas

celulares como lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos contribui na degeneração e

morte neuronal (Sugawara et al., 2002).

TABELA 1: ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÊNIO – ERO O2

•- Ânion superóxido ou radical superóxido

HO2• Radical perhidroxil

H2O2 Peróxido de hidrogênio OH• Radical hidroxila

RO• Radical alcoxil

ROO• Radical peroxil

ROOH Hidroperóxido orgânico (ex.: lipoperóxido)

1O2 Oxigênio singlet

RO• Carbonila excitada

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1.3 Estresse Oxidativo x Envelhecimento

A teoria dos radicais livres ou a teoria do estresse oxidativo como fator do

envelhecimento celular tem recebido muita atenção nos últimos tempos. Segundo a

teoria, as espécies reativas de oxigênio, como o superóxido, peróxido de hidrogênio,

radical hidroxil, e espécies reativas de nitrogênio, como o óxido nítrico, são

produzidos continuamente e fisiologicamente atacando lipídios, proteínas e DNA o

que leva a dano oxidativo que poderia se acumular durante a vida do indivíduo

levando ao envelhecimento (Niki, 2000). O estresse oxidativo pode estar relacionado

ao envelhecimento através de variações na geração ou eliminação de ROS.

Entretanto, pouco se tem de evidência da associação entre eliminação de ROS e

uma presumível proteção contra várias doenças relacionadas à idade. Um estudo

mostrou que os níveis de enzimas antioxidantes e antioxidantes de baixo peso

molecular no cérebro e outros tecidos correlacionavam-se inversamente com o

prolongamento da longevidade em vertebrados (Barja, 2007).

A idéia de que o envelhecimento é resultado do dano oxidativo é

freqüentemente relacionado à Denham Harman, que em 1956 baseou sua teoria na

observação que irradiação de coisas vivas para induzir a formação de radicais livres

diminui sua expectativa de vida e produz mudanças semelhantes ao

envelhecimento. Isso levou Harman a propor que envelhecimento e doenças

relacionadas a ele podem ser derivados de danos oxidativos na dependência de

fatores genéticos e ambientais. Sendo assim, Harman (1956) propôs que o

envelhecimento resulta dos efeitos deletérios dos radicais livres produzidos

continuamente no curso do metabolismo celular. Essa teoria teve origem a partir de

correlações observadas entre os efeitos do envelhecimento e das radiações

ionizantes, incluindo mutagênese, câncer e grosseiros danos celulares. Também

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observou que a radiólise da água gera radicais hidroxila (OH) estes estão presentes

na matéria viva. Sugeriu, então, que a produção de radicais livres endógenos

depende do ciclo redox enzimático. Desde então, evidências que suportam a teoria

de radicais livres têm aumentado progressivamente o que a tornou uma das mais

plausíveis teorias do processo de envelhecimento (Wickens, 2001; Barja, 2004, Niki,

2000; Golden, 2002; Halliwell & Gutteridge, 1999)

O processo de envelhecimento é, de acordo com Beckman e Ames (1998), o

acúmulo de dano oxidativo nas células e tecidos, associado com o aumento

progressivo das chances de morbidade e mortalidade. Os efeitos determinantes do

envelhecimento são melhor observados em tecidos pós mitóticos, onde as células

são danificadas irreversivelmente. Muitas teorias tentam explicar o envelhecimento

como conseqüência de um processo de danos cumulativos específicos a

macromoléculas. Organismos têm a capacidade de minimizar as reações químicas

adversas e reparar os danos ou compensar seus efeitos. As teorias que formulam

hipóteses sobre danos cumulativos contêm a questão de porque esse reparo é

incompleto ou ainda, de porque os processos compensatórios falham. Uma

consideração importante é que nenhum sistema de reparo pode ser absolutamente

eficiente, particularmente se o dano ocorre ao acaso e as macromoléculas sofrem

alterações por uma variedade de processos intermediários reativos (Halliwell &

Gutteridge, 1989; Ames & Beckman, 1998).

Recentemente, a hipótese que a geração mitocondrial de espécies reativas de

oxigênio exerce papel no envelhecimento tem sido diretamente testada. Os

resultados indicam que o efeito do estresse oxidativo na expectativa de vida ainda

não é claro, mas existem evidências que o tratamento antioxidante protege contra

disfunções relacionadas à idade (Golden et al., 2002). Há consenso que o nível que

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o estresse oxidativo contribui para o envelhecimento varia entre organismos, tecidos

e diferentes tipos de células (Golden et al., 2002). A teoria do estresse oxidativo

propõe que as espécies reativas de oxigênio (ROS), que primariamente resultam do

metabolismo mitocondrial normal, causariam progressivo dano celular com

conseqüente declínio da funcionalidade do idoso (Golden et al., 2002). Entre 0,4 e

4% do oxigênio consumido pela mitocôndria é convertido em ROS incluindo

superóxido. Este superóxido pode reagir com sulfato de ferro, causando a liberação

de ferro livre. Depois disso, o superóxido é convertido em superóxido dismutase

(SOD) e peróxido de hidrogênio (H2O2), que pode reagir com ferro livre para produzir

o altamente reativo radical hidroxil, que circulando causa dano em biomoléculas

incluindo DNA, proteínas e lipídios de membrana (Halliwell & Gutteridge, 1999).

A teoria do estresse oxidativo assegura que as reações oxidativas são os

principais fatores de base do processo de envelhecimento. Entretanto, a idade é

conhecida por ser um importante fator de incidência e prevalência de episódios de

hipóxia (Shapira et al., 2003). De fato, entre o complexo de reações metabólicas que

ocorrem durante hipóxia-reoxigenação, muito pode ser relacionado à formação de

radicais livres derivados de oxigênio (ROS) causando um largo espectro de danos

celulares (Saugstad, 1996).

Por muitos anos, as evidências para a teoria do estresse oxidativo no

envelhecimento foram limitadas as vindas de estudos de correlação: por estes

estudos, demonstrou-se que o dano oxidativo acumula com a idade (Beckman &

Ames, 1998). Danos em DNA, proteínas e lipídios aumentariam com a idade em

muitos organismos, incluindo humanos (Stadtman, 2001). Existem evidências

também que a redução de defesas antioxidantes ou aumento do estresse oxidativo

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estaria associado com a diminuição da expectativa de vida (Moskovitz et al., 2001),

fato que pode ser interpretada como suporte indireto dessa teoria.

Uma excessiva concentração de ROS, especialmente radical hidroxil, tem

sido encontrada em pacientes com hipertensão arterial sistêmica. ROS induz a

peroxidação lipídica, aumenta os níveis de dissulfide/sulfidril e modificações de

resíduos de aminoácidos para derivados de carbonil. Mudanças nos níveis de

modificações oxidativas de proteínas são positivamente correlacionadas com idade

e com a intensidade de stress oxidativo, que pode ser associado com o aumento do

risco de diversas patologias (Zalba, 2001; Agarwal & Sobal, 1993). Esta associação

e importante de ser destacada, visto que a hipertensão esta presente em grande

parte da população idosa.

1.4 Sistemas Antioxidantes

O oxigênio constitui um paradoxo no planeta, porque ao mesmo tempo em

que é indispensável à vida, pode, todavia, causar injúrias ao organismo (Halliwell e

Gutteridge, 1985). Os agentes antioxidantes não podem distinguir entre as espécies

reativas de oxigênio que têm papel fisiológico e aquelas que estão causando danos.

Por este motivo, sua ação pode, em alguns casos, não ser vantajosa para o

organismo. Entretanto, é com o equilíbrio entre as espécies oxidantes e

antioxidantes que o organismo poderá obter as condições para um melhor

desempenho de suas funções, sendo que um distúrbio neste equilíbrio poderá

resultar em uma série de processos patológicos (Bast et al., 1991).

Nem todas as ERO possuem sistemas que as desativem. Para algumas ERO

existem sistemas desativadores endógenos, enquanto para outras, antioxidantes

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exógenos, ou mesmo ambos. Os antioxidantes exógenos são também denominados

de scavengers ou varredores de ERO (Halliwell & Gutteridge, 1999).

Os antioxidantes que representam a defesa dos organismos contra as espécies

reativas de oxigênio são divididos em dois tipos principais, os não enzimáticos e os

enzimáticos.

1.4.1. Antioxidantes não-enzimáticos

Alguns nutrientes essenciais podem atacar diretamente os radicais de

oxigênio. A vitamina E (alfa-tocoferol) é o maior antioxidante lipossolúvel presente

em todas as membranas celulares e, portanto, atua na proteção contra a

lipoperoxidação (Kay et al., 1986). Ela pode reagir diretamente com uma variedade

de oxiradicais, como o superóxido, a hidroxila e oxigênio singlet (Machlin & Bendich,

1987). A vitamina E foi primeiramente relatada em 1922, nos Estados Unidos, por

Evaris & Bishop, que demonstraram ser lipossolúvel e também fator essencial para

reprodução normal em ratos. A purificação deste fator revelou que ele é composto

da família dos tocoferóis. Quatro tocoferóis são conhecidos, porém o alfa-tocoferol é

o mais importante biologicamente e os termos alfa-tocoferol e vitamina E são quase

intercambiáveis na literatura (Halliwell & Gutteridge, 1989).

Primeiramente, o alfa-tocoferol inativo reage com o oxigênio singlet e poderia,

portanto, proteger a membrana contra essa espécie (Halliwell & Gutteridge, 1989).

Durante a sua ação antioxidante como chain-breaking (destruindo a cadeia de

lipoperoxidação) nas membranas, o alfa-tocoferol é consumido e convertido em

forma de radical (Halliwell & Gutteridge, 1989). A vitamina E pode também proteger

contra a peroxidação modificando a estrutura da membrana (Halliwell & Gutteridge,

1989).

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A vitamina A foi descoberta há aproximadamente 2 mil anos, quando os

gregos verificaram que o fígado dos animais continha algo que curava certas

afecções dos olhos, por isso o nome retinol, devido à sua importância na visão. Foi a

primeira vitamina a ser catalogada, daí o nome A (Halliwell & Gutteridge, 1989). Os

carotenóides, principalmente o beta-caroteno, podem funcionar como precursores da

vitamina A (Halliwell & Gutteridge, 1989). A vitamina A tem pouca ação antioxidante

e é incapaz de agir sobre o oxigênio singlet, mas seu precursor, o beta-caroteno, é o

mais eficiente ligante desta forma reativa de oxigênio encontrada na natureza e pode

agir como antioxidante.

O ácido ascórbico puro é sólido, branco, cristalino e muito solúvel em água.

Plantas e animais podem sintetizá-lo, com exceção de humanos, primatas e cobaias,

que não conseguem e necessitam obtê-lo na dieta (Halliwell & Gutteridge, 1989). O

ácido ascórbico é necessário in vivo como cofator de várias enzimas, sendo as mais

conhecidas a prolina-hidroxilase e a lisina-hidroxilase, envolvidas na biossíntese do

colágeno. A deficiência do ascorbato na dieta humana causa o escorbuto. A mais

impressionante propriedade química do ascorbato é a sua habilidade para agir como

agente redutor (doador de elétrons) (Halliwell & Gutteridge, 1989). A vitamina C

(ácido ascórbico) é hidrossolúvel e também age contra os radicais livres e o oxigênio

singlet. O ácido ascórbico participa ainda da regeneração da forma reduzida e

antioxidante da vitamina E (Halliwell & Gutteridge, 1985).

A glutationa (GSH) é um marcador da saúde celular e sua queda é indicativa

de lesão oxidante. Seu déficit acarreta diminuição da resistência às drogas e

radiações, da capacidade de reversão de tumores e da síntese do ascorbato em

animais (Halliwell & Gutteridge, 1985). A glutationa é um tripeptídio composto de

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aminoácidos não essenciais, descrita como um importante agente antioxidante

Halliwell & Gutteridge, 1985).

Segue tabela das ERO relacionadas aos seus respectivos antioxidantes.

TABELA 2: ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÊNIO E ANTIOXIDANTES

ERO ANTIOXIDANTES ENDÓGENOS EXÓGENOS

Superóxido (O2•-) Superóxido dismutase:

a)Citoplasmática: Zinco-Cobre b)Mitocondrial: Manganês

Vitaminas, zinco, cobre, manganês, picnogenol, ácido etilenodiamino-tetra-acetico

Peróxido de hidrogênio (H2O2) Catalase Fe2+ __________ Peróxido lipídico (COOH-) Glutationa peroxidase,

selênio, cisteína Vitamina E, selênio

Radical hidroxila (HO•) __________ Vitamina C, picnogenol, dimetil sulfóxido, ácido etilenodiamio-tetra-acetico, ácido dimercapto succínico e manitol

Oxigênio singlet (1O2) __________ Betacaroteno

1.4.2. Antioxidantes enzimáticos

Antioxidantes são quaisquer substâncias que, quando presentes em pequenas

concentrações, comparadas com aqueles substratos oxidáveis, significativamente

retardam ou inibem a oxidação deste substrato e podem agir em diferentes níveis da

seqüência oxidativa (Halliwell & Gutteridge, 1989).

Esta teoria adquiriu mais consistência com a identificação em 1969 da enzima

superóxido dismutase (SOD). A mitocôndria seria a principal fonte de oxidantes

endógenos decorrente do processo de produção de energia e já foi demonstrado

que indivíduos com maior longevidade têm uma menor produção de ROS (Proença

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et al., 2003). Existem, sem dúvida, vários locais de produção de oxidantes quatro

dos quais tem motivado particular atenção: o transporte mitocondrial de elétrons, o

metabolismo oxidativo dos ácidos graxos, as reações do citocromo P-450 e as

células fagocíticas durante a queima respiratória. Além destas fontes existe um

elevado número de enzimas capazes de gerar oxidantes em condições normais e

patológicas. Várias isoenzimas da sintetase do óxido nítrico que estão envolvidas na

produção de óxido nítrico (NO), fundamental em processos de regulação vascular e

na resposta imune podem potencializar outras reações oxidativas com caráter

nocivo (Proença et al., 2003).

A teoria do estresse oxidativo no envelhecimento oferece os melhores

mecanismos elucidatórios do fenômeno do envelhecimento e outras doenças

relacionadas. A susceptibilidade individual depende do status antioxidante do corpo.

Em humanos, o sistema antioxidante inclui um número de enzimas antioxidantes

como a SOD e catalase (CAT), antioxidantes não enzimáticos como a glutationa

(GSH), acido ascórbico e ácido úrico, e antioxidantes dietéticos. Enzimas

antioxidantes formam a primeira linha de defesa contra espécies reativas de

oxigênio (Rizvi & Maurya, 2007).

Durante o processo de obtenção de energia na cadeia respiratória, a molécula

de oxigênio é o aceptor final de elétrons. Neste processo, são geradas espécies

intermediárias, que têm a característica de serem fortes oxidantes capazes de reagir

quase que instantaneamente com qualquer molécula orgânica, modificando suas

propriedades. Algumas destas espécies químicas podem ser radicais livres, como o

ânion superóxido (O2•−) e o radical hidroxila (OH•), e outras ROS, como o peróxido

de hidrogênio (H2O2) (Halliwell & Gutteridge, 1999; Meneghini, 1987; Fridovich,

1978).

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As ROS são responsáveis por muitos danos em macromoléculas importantes

como o DNA, proteínas e lipídeos. Para a proteção frente a este tipo de dano, há a

necessidade de um sistema de defesa antioxidante (SDA) (Halliwell &

Gutteridge,1999). Esse sistema de defesa contra ROS pode ser enzimático,

incluindo SOD, CAT e glutationa peroxidase (GSH-Px), glutationa redutase (GR) e

não enzimático, incluindo moléculas de baixo peso molecular como a glutationa

reduzida (GSH) e vitamina E (Halliwell & Gutteridge, 1999; Young & Woodside,

2001). No entanto, quando a produção de ROS está aumentada e o SDA está

diminuído estabelece-se uma situação de estresse oxidativo que gera dano em

macromoléculas (Halliwell & Gutteridge, 1999).

O dano de proteínas é refletido pelo aumento dos níveis de proteínas

carboniladas (PCO) (Butterfield et al., 1998) e diminuição dos níveis de grupos tióis

(PSH) (Halliwell & Gutteridge, 1999; Dubey et al., 1996). O dano em lipídios é de

vital importância, pois os ácidos graxos polinsaturados são os maiores constituintes

de membrana de células neurais e são substratos para espécies reativas de

oxigênio e peroxidação lipídica (Coyle & Puttfarcken, 1993). Estudos mostram que o

aumento da peroxidação lípidica causa uma diminuição da atividade antioxidante

das enzimas SOD e GPx (Chaudhuri et al.,1999; Flora, 1999). Por fim, o ácido

desoxirribonucléico (DNA) é um alvo celular crítico dos processos de oxidação

mediados por vários agentes químicos e físicos, tendo efeitos biológicos chaves

como letalidade celular, mutagênese, carcinogênese e envelhecimento (Halliwell &

Gutteridge, 1999).

Em 1954, Gershman e Gilbert propuseram que a maioria dos efeitos danosos

causados pelas concentrações elevadas de oxigênio nos organismos vivos podia ser

atribuída à formação de radicais livres. Entretanto, essa idéia não despertou

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interesse de muitos pesquisadores até a descoberta, em 1968, de uma enzima que

é específica para a remoção catalítica de um radical de oxigênio (Mc Cord e

Fridovich, 1969). Essa enzima denominada superóxido dismutase, juntamente com

outras duas – catalase e glutationa peroxidase – são as principais defesas

antioxidantes que atuam nos organismos superiores (Halliwell & Gutteridge, 1989).

Em células de mamíferos, existem muitos mecanismos pelo qual os organismos

se defendem contra o estresse oxidativo. Entre eles, existem pequenos

antioxidantes moleculares como glutationa reduzida (GSH), e enzimas antioxidantes

como a Cu, Zn superóxido dismutase celular (SOD-1), catalase (CAT), glutationa

peroxidase celular (cGSH- Px) e glutationa S- transferase (GST).

É possível que a superóxido dismutase (SOD) seja substância com efeitos anti-

envelhecimento reais, podendo atuar positivamente sobre todos os processos

degenerativos (Hendler, 1990).

A SOD tem papel fundamental na defesa do organismo contra as espécies

reativas de oxigênio, pois atua na remoção do radical superóxido. Antes da sua

descoberta, a SOD já havia sido descrita por alguns autores como uma proteína que

contém cobre, mas nenhuma atividade catalítica lhe havia sido atribuída (Halliwell e

Gutteridge, 1985).

As Superóxido Dismutases (SOD) são metaloenzimas que catalisam muito

eficientemente a dismutação de dois radicais superóxido para formar o peróxido de

hidrogênio (H2O2) que é menos reativo e pode ser degradado por outras enzimas

(Del Maestro, 1980). Estas enzimas estão amplamente distribuídas nos sistemas

biológicos, com diferentes formas, onde as que contêm cobre e zinco em seu sítio

de ativação, são encontradas no citoplasma das células eucarióticas e são

conhecidas como Cu/Zn-SOD e as que contêm manganês que se encontram na

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mitocôndria, mais precisamente na matriz mitocondrial, são conhecidas como Mn-

SOD. Há ainda uma terceira, a Fe-SOD, que é uma ferro-enzima que foi identificada

em bactérias (Halliwell & Gutteridge 1999). As diferentes formas de SOD catalisam a

mesma reação, sendo a dismutação do radical superóxido expressa da seguinte

maneira:

O2•-+O2•-+2H+ SOD H2O2 + O2

Vários fatores influenciam e contribuem para a longevidade humana, entre

eles a capacidade de manutenção das defesas antioxidantes (Monti et al., 2000).

Halliwell (2006) cita que o cérebro e o sistema nervoso são propensos a estresse

oxidativo, e são inadequadamente equipados com sistemas de defesa antioxidante

para prevenir o dano oxidativo permanente. Esse desequilíbrio entre um maior

número de fatores que lesam e um menor número de fatores de defesa levaria a um

dano oxidativo aumentado, a disfunção mitocondrial, a um acúmulo de proteínas

agregadoras oxidadas, inflamação, e defeitos no complexo constituído por “proteínas

de limpeza”.

De acordo com Del Maestro (1980) a catalase é a enzima que catalisa a

transformação de duas moléculas de H2O2 em água e oxigênio, sendo altamente

específica por atuar em hidroperóxidos de hidrogênio, de etila e de metila. A reação

é expressa da seguinte maneira:

2H2O2 CAT 2H2O + O2

O aumento da geração de ROS/RNS in vivo pode levar a depleção de um ou

mais antioxidantes. A perda individual de antioxidantes (por exemplo ascorbato ou

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GSH) e/ou geração de produtos oxidantes deles (por exemplo radical ascorbil,

GSSG ou alantoina).

A enzima glutationa peroxidase (GPx) foi descoberta em 1959, em tecidos de

mamíferos. Não se observa sua presença em plantas ou bactérias, embora possa

ser encontrada em algumas algas e fungos (Halliwell e Gutteridge, 1985).

O substrato para o GPx é o tripeptídeo glutationa, encontrado na maioria dos

animais, plantas, e até em algumas bactérias. A enzima catalisa a oxidação de

glutationa reduzida (GSH) a glutationa oxidada (GSSG), usando o peróxido de

hidrogênio:

H2O2 + 2GSH GSSG + 2H2O

A manutenção de níveis de GSH ocorre pela ação da enzima glutationa redutase

(GSSG), novamente em sua forma reduzida (Cohen e Hochstein, 1963; Paglia e

Valentine, 1967).

Para alguns autores a Capacidade Antioxidante Total é o parâmetro de eleição

para análise da capacidade antioxidante e constitui-se como um indicador

privilegiado para avaliação de grupos e de patologias. Para os seus defensores é

possível que a redução isolada de um indicador seja compensada pelo aumento de

outro, num equilíbrio dinâmico não completamente detectável por determinações

isoladas e por isso incompletas. Da ação das espécies reativas de oxigênio, ROS,

sobre as principais biomoléculas poderá resultar disfunção e morte celular ou uma

resposta adaptativa, em grande medida condicionada pela capacidade antioxidante

individual, que permitirá a sobrevivência da célula (Proença et al., 2003).

A Capacidade Antioxidante Total quantifica a capacidade de um determinado

tecido em neutralizar as ERO, incluindo tanto as defesas antioxidantes enzimáticas

como as não enzimáticas (Winston et al., 1998; Regoli & Winston, 1999).

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1.5 Envelhecimento e Saúde Física

A fragilidade associada ao envelhecimento torna-se um marcador importante da

independência (Lamberts et al.,1997). O envelhecimento geralmente é

acompanhado de várias doenças crônicas que propiciam essa fragilidade. Muitos

idosos morrem por estas doenças, entre elas câncer, aterosclerose, etc. A

prevalência e incidência de anemia aumentam com a idade, com um acréscimo

ainda maior após os 80 anos (Balducci et al., 1997). Vários estudos têm

demonstrado que anemia gera diminuição da performance física e na força muscular

de idosos, com diminuição da funcionalidade e da independência (Guralnik et al.,

2005). Este quadro hematológico pode ser por deficiências nutricionais ou devido a

outras patologias, como câncer e distúrbios da tireóide (Balducci et al., 1997).

Outros estudos apontam dados nos quais se demonstram que 60% da incidência

de câncer ocorre em indivíduos com mais de 65 anos, sendo este diagnostico

complicado pela alta prevalência de co-morbidades que prejudicam as reservas

funcionais e a tolerância aos tratamentos (Balducci et al., 1997).

A prevalência de doenças cardiovasculares é alta nesta faixa etária. Entretanto,

estudos como o de Veranópolis realizado por Marafon et al. (2003) com idosos

longevos não apresentaram relação entre mortalidade de idosos longevos brasileiros

com fatores de risco clássicos para doenças cardiovasculares como obesidade,

dislipidemias, tabagismo, sedentarismo e hipertensão arterial sistêmica.

Segundo Moriguchi (2001) a saúde física está intimamente relacionada à

existência de doenças, sua cura ou controle adequado. Indivíduos com menos

fragilidade e mais independência podem apresentar melhores condições. A

longevidade almejada é aquela com independência e condições físicas capazes de

proporcionar funcionalidade adequada, bem estar físico e social.

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Todos os sujeitos tiveram uma avaliação geriátrica global. Essa incluía: entrevista

clínica, exame físico e neurológico e uma entrevista estruturada com perguntas

específicas sobre a presença, a duração, os principais sintomas e as complicações

de tratamento de doença pulmonar crônica, doença cardíaca, doença

ateroesclerótica, diabetes mellitus, neoplasia maligna, doença osteoarticular e

enfermidades dos órgãos dos sentidos. O índice "Cumulative Illness Rating Scale"

(CIRS) foi utilizado para quantificar a comorbidade médica geral em ambos os

grupos. O CIRS é um instrumento validado que quantifica as disfunções de seis

sistemas orgânicos (cardiorrespiratório, gastrointestinal, genitourinário,

musculoesquelético, psiconeurológico e sistema geral-endócrino) em uma escala de

gravidade de 0-4 pontos (Moriguchi, 2001).

Os centenários são o melhor exemplo de envelhecimento bem sucedido, pois

chegaram ao extremo limite da vida humana. De acordo com informações

disponíveis, em torno de 30-50% dos centenários se apresentam em condições

clínicas relativamente boas, apesar de sua idade avançada (Sikora,2000). A

sobrevivência à expectativa de vida esperada para estes indivíduos em seus locais

de residência pode significar uma combinação ótima entre estilo de vida apropriado

e características genéticas.

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2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Correlacionar dados clínicos com marcadores plasmáticos de estresse

oxidativo e defesas antioxidantes em indivíduos idosos.

2.2 Objetivos Específicos

Determinar a relação existente entre marcadores de dano oxidativo e doenças

crônicas não transmissíveis.

Relacionar atividade de enzimas antioxidantes com doenças crônicas não

transmissíveis.

Avaliar relação do estado geral de saúde física com marcadores de dano

oxidativo, enzimas antioxidantes e capacidade antioxidante total.

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PARTE II

ARTIGO I

Oxidative Stress and Aging – Correlation with clinic parameters

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Oxidative Stress and Aging – Correlation with clinic parameters

Ana Carla da Cruz¹, Felipe Dal Pizzol PhD¹, Flavio Merino de Freitas Xavier PhD¹ , Claudia

Cipriano Vidal Heluany¹

¹Laboratório de Fisiopatologia Experimental/ PPGCS/UNESC

Address:

Prof. Dr. Felipe Dal Pizzol.

Laboratório de Fisiopatologia Experimental /UNESC

Avenida Universitária, 1105 – Bairro Universitário

88806-000, Criciúma, SC, Brasil.

E-mail: [email protected]

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3 ARTIGO I

Abstract

Background

The population aging phenomenon, experienced by developed and developing

countries, alerts for the need of research involving long- lived olders. This age group

presents aspects distinct and is segment of the population that grows more quickly.

The aim of this study was correlation of oxidative damage, antioxidant enzyme

activities and plasma antioxidant potential with clinic parameters in older elderly.

Methodology

It was included in the study the population residing in the municipality of Sideropolis,

over 80 years of age, collecting clinical data and CIRS – Cumulative Ilness Rating

Scale. It was collected blood samples (n=132), used for biochemical tests –

lipoperoxidation (MDA levels), protein carbonylation (PC), superoxido dismutase

(SOD) catalase (CAT) activities and FRAP – Total Plasma Antioxidant Capacity.

Results

The mean age of studied population was 85.1 ±4.0 years old, with a minimum of 80

years old and maximum of 97 years old. Women represented 60.6% of the studied

population. Plasma antioxidant enzyme activities did not correlate to any clinical

relevant data in this population. Diabetic patients presented higher plasma protein

carbonyls levels when compared to non-diabetic, and plasma TBARS levels were

correlated to serum triglyceride and LDL. We could not find any other significant

relation between oxidative damage parameters and clinical data in the studied

population. In contrast, lower plasma total antioxidant capacity presented a

significant relation with the presence of diabetes and arterial hypertension. In

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addition, healthy elderly (determined by the CIRS scale) presented a higher plasma

total antioxidant capacity.

Conclusion

Our data did not provide a clear relation between successful aging and plasma

oxidative damage parameters. It seemed that plasma antioxidant potential is a better

predictor of successful aging in older elderly, than oxidative damage parameters or

plasma antioxidant enzyme activities.

Introduction

In general, age is the consequence of two independent processes: the

decrease of the function and the waste of resistance or adaptability to the stress.

(Kasapoglu & Ozben, 2001). The age process brings many changes into the

organism in all levels of biological organization, especially decreasing the maximum

function, reducing homeostasis, and increasing the probability of acquire

degenerative diseases (Barja, 2002).

The population ageing is a reflex of changes in some health-related index,

especially the decreased in fertility and mortality rates and the increased in life

expectancy. Ageing is not uniform to all humans, it suffers influence from gender,

race, social and economic conditions, the demographic region and the origin and

location of the habitation (OPAS, 2003). The population age phenomenon

determines the need to study the ageing process, and in this field studies in the old-

aged (>80 years) seemed to be of major relevance. (Pluoffe et al., 2003)

Centenarians are the best example of successful aging since they have escaped the

major age-related diseases and have reached the extreme limit of human life.

According to the available information, about 30–50% of centenarians are in

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relatively good clinical condition, despite their advanced age. Thus, it may be

concluded that they represent the optimal combination of an appropriate lifestyle and

genetic background (Sikora, 2000).

The free radical theory of ageing has been receiving a lot of attention in the

few past years. According to the theory, reactive oxygen species, such as

superoxide, hydrogen peroxide, hydroxil radical, and reactive nitrogen species, as

nitric oxid, are constantly produced leading to oxidative damage. The cumulative

damage during life could be a major factor associated to the ageing process (NIKI,

2000), and this opens the perspective to an antioxidant treatment to age and age-

related diseases (Golden et al., 2002), but, to date, there are few studies that

correlates in humans oxidative stress to old-aged individuals (Golden et al., 2002).

Thus, we here, in a transversal study of individuals from Siderópolis (a 12.000

inhabitants city located at Santa Catarina, Brazil), correlated plasma oxidative

parameters and clinical performance in an old-aged (>80 years old) population.

Methodology

Sample Population

The present study was a census of all individuals older than 80 years-old in

the city of Siderópolis, Brazil. Data was transversally collected from May to

November 2005, after the approval by the Ethics Committee of the Universidade do

Extremo Sul Catarinense. The total population over 80 years old in this city was 135

individuals (source: registration of the Health Office of the City – Basic Health Care

Information System – SIAB-2005). Those participating in the study were elders who

fit under the inclusion criteria (80 years old or older in January 1st, 2005 and reside in

the city of Siderópolis during the data collection period, year 2005) and accepted to

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participate. The number of refusals to participate in this study was only 3 out of 135

individuals, and only 2 out of these 132 did not agree with blood collection. Clinical

data was collected in a structured interview and the Cumulative Illness Rating Scale

(CIRS) were calculated as described previously. Individuals in the lower 10%

percentile in the CIRS were grouped as healthy in statistical analyses.

The blood samples were collected after fasting, plasma/serum was separated

from the red cells through conventional centrifuging to routine clinical biochemistry

evaluation: Complete Hemogram – method : ABX automation – Pentra 60; Glucose,

Diabetes, Has, Total Cholesterol, high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, low-

density lipoprotein (LDL) cholesterol, Triglyceride, VCM, ; Folic Acid, Vitamin B12. In

addition, plasma samples were immediately putted on liquid nitrogen and after stored

at - 80 ºC to the determination of oxidative parameters.

Oxidative parameters

Thiobarbituric Acid Reactive Species. As an index of oxidative stress we used

the formation of TBARS during an acid-heating reaction as previously described.

Briefly, the samples were mixed with 1 mL of trichloroacetic acid 10% and 1 mL of

thiobarbituric acid 0.67% and then heated in a boiling water bath for 15 mins. TBARS

was determined by the absorbance at 535 nm using 1,1,3,3-tetramethoxypropane as

an external standard. To minimize peroxidation during the assay procedure,

butylated hydroxytoluene was added to the TBA reagent mixture. Results are

expressed as malondialdehyde equivalents per milligram of protein (Lowry assay).

Protein Carbonyls. The oxidative damage to proteins was assessed by the

determination of carbonyl groups based on the reaction with dinitrophenylhidrazine

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as previously described. Briefly, proteins were precipitated by the addition of 20%

trichloroacetic acid and redissolved in dinitrophenylhidrazine, and the absorbance

was read at 370nm.

Measurement of Plasma Superoxide.Dismutase and Catalase Activities.

Catalase (CAT) activity was measured by the rate of decrease in the hydrogen

peroxide absorbance at 240 nm and expressed as U/mg of protein, as described

elsewhere. Superoxide dismutase (SOD) activity was assayed by measuring the

inhibition of adrenaline auto-oxidation, as previously described.

Total antioxidant activity (FRAP assay) - A modified method of Benzie &

Strain, 1996 was adopted for the FRAP assay. The stock solutions included 300 mM

acetate buffer (3.1 g CH3COONa and 16 ml CH3OOH), pH 3.6, 10 mM TPTZ (2, 4, 6-

tripyridyl-s-triazine) solution in 40 mM HCl, and 20 mM FeCl3·6H2O solution. The

fresh working solution was prepared by mixing 25 ml acetate buffer, 2.5 ml TPTZ,

and 2.5 ml FeCl3·6H2O. The temperature of the solution was raised to 37 °C before

using. Plasma samples were allowed to react with the FRAP solution for 30 min in

the dark condition. Readings of the colored product (ferrous tripyridyltriazine

complex) were taken at 593 nm. The standard curve was linear between 200 and

1000 µM FeSO4. Results are expressed in µM Fe (II)/g and compared with that of

ascorbic acid.

Statistical Analysis

All analyzed data was normally distributed as assessed by the Kolmogorov-

Smirnov test. Demographic and clinical characteristics of the study groups were

compared by t-test or χ2 test or ANOVA followed by Tukey post-hoc test, as

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appropriate, and a two-sided significance level of 0.05 or less was considered

statistically significant. Correlation between studied parameters was performed by

Pearson correlation.

Results

The mean age of studied population was 85.1 ±4.0 years old, with a minimum

of 80 years old and maximum of 97 years old. Women represented 60.6% of the

studied population.

Plasma antioxidant enzyme activities did not correlate to any clinical relevant

data in this population (Table 1 and 2). Diabetic patients presented higher plasma

protein carbonyls levels when compared to non-diabetic (Table 3), and plasma

TBARS levels were correlated to serum triglyceride and LDL (Table 4). We could not

find any other significant relation between oxidative damage parameters and clinical

data in the studied population. In contrast, lower plasma total antioxidant capacity

presented a significant relation with the presence of diabetes and arterial

hypertension (Table 5). In addition, healthy elderly (determined by the CIRS scale)

presented a higher plasma total antioxidant capacity (Table 5).

Discussion

The aging process includes changes in the organism that increase the

possibilities of diseases and death, and this could be related to the accumulation of

oxidative damage (Vinã, 2004; Squier, 2001; Solichova, 2001; Junqueira, 2004;

Kornatowska, 2004; Navarro, 2004). A chronic state of oxidative stress exists in cells

of aerobic organisms even under normal physiological conditions because of an

imbalance between prooxidants and antioxidants. The imbalance leads to a steady-

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state accumulation of oxidative damage in a variety of macromolecules that

increases during aging, resulting in a progressive loss in the functional efficiency of

various cellular processes (the oxidative stress theory of aging). Beckman and Ames

(1998) made a useful addition to this debate by dividing the hypothesis into “strong”

and “weak” versions. The strong version of the theory states that oxidative damage

determines life span, while the weaker version postulates that oxidative damage is

“associated” with age-related disease. It seems that the weak version of the oxidative

theory of aging is already well established, but we here could not demonstrate a clear

relation between plasma oxidative damage parameters and the clinical performance

of an old aged population. In contrast, Mezzetti et al. (1996) showed that plasma

peroxides are higher in elderly than in younger human subjects, and even higher in

disabled octo-nonagenarians (Mezzetti et al., 1996), and lipid oxidation was higher in

octogenarians with carotid atherosclerosis than in those with successful vascular

aging (Cherubini et al., 2001). In contrast, no apparent relationship was found

between MDA levels and age in a study performed by Block et al. (2003). A Brazilian

study demonstrated that plasma concentration of TBARS increased significantly in

individuals of over 50 years of age, as compared with the 20–29 years group, but no

relation to successful aging was demonstrated in this study (Junqueira et al., 2004)

Most of the published studies concerning aging and oxidative stress have mainly

focused on the antioxidant component rather than in oxidized products derived from

the action of reactive species on macromolecules. Longevity has been associated

with higher a-tocopherol plasma content in mammalian species, as well as with

serum carotenoids, and ascorbic acid. Healthy centenarians showed plasma levels of

vitamin E and A higher than elderly humans (Mecocci et al., 2000). Similar results

were reported by Paolisso et al. (1998) in healthy centenarians from Italy, that

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showed higher plasma levels of vitamins C and E than aged subjects, and this was

supported by our results on FRAP. All these data indicated that unsuccessful aging

implies a lower non-enzymatic antioxidant repertoire and that plasma antioxidants

might predict aging conditions.

Despite the fact that humans have higher tissue superoxide dismutase

concentration than short-living mammalian species little information on antioxidant

enzymes activity in human aging is available in the literature. Andersen et al. (1997)

found an age-related decrease in Cu, Zn-superoxide dismutase and glutathione

reductase activity, together with no changes in the activities of glutathione peroxidase

and catalase with increasing age). In contrast, plasma and red blood cell superoxide

dismutase activities increase with increasing age (Mecocci et al., 2000). We here

could not find any significant differences between plasma SOD and catalase and

successful age.

Conclusion

Our data did not provide a clear relation between successful aging and plasma

oxidative damage parameters. It seemed that plasma antioxidant potential is a better

predictor of successful aging in older elderly, than oxidative damage parameters or

plasma antioxidant enzyme activities.

References

ANDERSEN HR; NIELSEN JB; NIELSEN F; GRANSDJEAN P. Antioxidative enzyme

activities in human erythrocytes. Clinical Chemistry 43: 562–568. 1997.

BARJA G. Endogenous oxidative stress relationship to aging, longevity and calorie

restriction. Ageing Research Reviews 1: 397– 411. 2002.

BECKMAN KB; AMES BN. The free radical theory of aging matures. Physiology

78:547–581.1998.

Page 39: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

37

BENZIE IFF; STRAIN JJ. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure

of "antioxidant power": the FRAP assay. Analytical Biochemistry 239:70–76. 1996.

BLOCK G; DIETRICH M; NORKUS EP; PACKER L. 2003. Oxidative stress in human

populations. In: CUTLER RG, RODRIGUEZ, H. Critical Reviews of Oxidative Stress

and Aging. Advances in Basic Science, Diagnostics and Intervention 2: 870–

880. 2000.

CHERUBINI A; ZULIANI G; COSTANTINI F; PIERDOMENICO SD; VOLPATO S;

MEZZETTI A; MECOCCI P; PEZZUTO S; BREGNOCCHI M; FELLIN R; SENIN U.

High vitamin E plasma levels and low low density lipoprotein oxidation are associated

with the absence of atherosclerosis in octogenarians. Journal American Geriatric

Society 49: 651–654. 2001.

GOLDEN RT; HINERFELD AD; MELOV S. Oxidative stress and aging: beyond

correlation. Aging Cell 1:117-123. 2002.

KASAPOGLU M; OZBEN T. Alterations of antioxidant enzymes and oxidative stress

markers in aging. Experimental Gerontology 36:209-20. 2001.

PAOLISSO G; TAGLIAMONTE MR; RIZZO MR; MANZELLA D; GAMBARDELLA A;

VARRICCHIO M. Oxidative stress and advancing age: results in healthy

centenarians. Journal American Geriatric Society 46: 833–838. 1998.

SQUIER TC. Oxidative Stress and Protein Aggregation During Biological Aging

Experimental Gerontology 36: 1539-1550. 2001.

SOLICHOVA D; JURASKOVA B; BLAHA V; BRATOVA M; KUSALOVA M;

ZDANSKY P; ZADAK Z. Bioanalysis of age-related changes of lipid metabolism in

nonagenarians. Journal of Pharmaceutical And Biomedical Analysis 24: 1157–

1162. 2001.

Page 40: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

38

JUNQUEIRA VB; BARROS SB; CHAN SS; RODRIGUES L; GIAVAROTTI L; ABUD

RL; DEUCHER GP. Aging and oxidative stress. Molecular Aspects Medicine 25:5-

16. 2004.

KORNATOWSKA KK; CZUCZEJKO J; PAWLUK H; KORNATOWSKI T; MOTYL J;

SZADUJKIS LS; GOLEC KS; KEDZIORA J. The Markers of Oxidative Stress And

Activity Of The Antioxidant System In The Blood Of Elderly Pacients With Essential

Arterial Hypertension.Cellular & Molecular Biology Letters 9:635-641. 2004.

MECOCCI P; POLIDORI MC; TROIANO L; CHERUBINI A; CECCHETTI R; PINI G;

STRAATMAN M; MONTI D; STAHL W; SIES H; FRANCESCHI C; SENIN U. Plasma

antioxidants and longevity: a study on healthy centenarians. Free Radicals Biology

and Medicine 28:1243–1248. 2000.

MEZZETTI A; LAFENNA D; ROMANO F; COSTANTINI F; PIERDOMENICO SD;

CESARE DD; CUCCURULLO F; RIARIO-SFORZA G; ZULIANI G; FELLINI R.

Systemic oxidative stress and its relationship with age and illness. Journal

American Geriatric Society 44: 823–827.1996.

MILLER MD; PARADIS CF; HOUCK PR; MAZUMDAR S; STACK JA; RIFAI AH;

MULSANT B; REYNOLDS CF. Rating chronic medical illness burden in

geropsychiatric practice and research: application of the Cumulative Illness Rating

Scale. Psychiatry Research 41:237-248. 1992.

NAVARRO A. Mitocondrial Enzyme Actives as Biochemical Markers of Aging.

Molecular Aspects of Medicine 25:37-48. 2004.

ORGANIZACIÓN PANAMERICANA DE LA SALUD. Guia Clínica para Atención Primaria a las Personas Mayores. 3ª ed. Washington: OPAS, 2003.

PLUOFFE, LA. Addressing social and gender inequalities in health among seniors in

Canada. Cadernos de Saude Publica, 19:855.2003.

Page 41: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

39

SIKORA E. Studies on Successful Aging and Longetivity: Polish Centenarian

Program. Acta Biochimica Polonica, 47:487-489.2000.

VINÃ J; LLORET A; ORTÍ R; ALONSO D. Molecular Bases Of The Treatment Of

Alzheimer’s Disease Whith Antioxidants: Prevention Of Oxidative Stress. Molecular

Aspects Of Medicine 25: 117-123. 2004.

Page 42: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

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TABLE 1 - Antioxidant defenses in older aged individuals and its relation to clinical data.

Variable SOD activity (U/mg protein)

Mean±SD p CAT activity (U/mg protein)

Mean±SD p FRAP (µM Fe (II)/g)

Mean±SD Age 0,912 0,821

80-84 1,7±1,2 1.6 + 1.3 767,50±377,60 85-89 1,2±0,9 1.9 + 1.2 881,12±534,10 90-94 0,98±0,76 1.5 + 1.0 875,50±432,45 ≥ 95 1,3±3,8 1.1 + 1.4 775,12±287,31 Sex 0,574 0,546

Sex Male 737,50±434,80 Sex Female 689,42±372,10

Cholesterol < 200mg/dl 0,323 ± 1,67 0,227 1,97±2,92 0,06 787,50±477,80 Cholesterol > 200mg/dl 1,74 ± 1,18 3,10±3,53 922,04±571,42

HDL > 55 mg/dl 0,172±1,22 0,579 2,50±3,16 0,515 883,85±545,04 HDL < 55 mg/dl 1,70±2,47 3,08±4,15 706,10±421,61 LDL < 150mg/dl 0,296±1,60 0,16 2,23±3,06 0,245 795,92±489,39 LDL > 190 mg/dl 1,69±1,10 2,94±3,51 925,82±569,67

Triglycerides < 200mg/dl 0,180±1,25 0,526 2,52±3,27 0,531 848,58±520 Triglycerides > 200mg/dl 2,04±1,27 3,03±3,52 914,23±606,16

Hipertension - Yes 0,116±1,06 0,655 2,37±3,24 0,396 778,86±494,05 Hipertension - No 0,218±1,28 2,94±3,41 1062,09±586,97

Diabetes - Yes 1,41±8,88 0,582 2,90±3,15 0,64 332,88±397,89 Diabetes - No 0,169±1,21 2,48±3,32 951,14±509,92 CIRS Healthy 0,317±1,75 0,364 3,01±3,25 0,435 1680,45±333,38

CIRS Sick 9,44±0,84 2,46±3,39 591,33±237,06

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TABLE 2 - Oxidative damage in older aged individuals and its relation to clinical data.

Variable Protein Carbonyls (nmol/mg protein)

Mean±SD p TBARS levels (U/mg protein)

Mean±SD p Age 0,768 0,753

80-84 2,43±1,55 2,75±1,21 85-89 3,31±1,31 2,86±1,89 90-94 3,12±1,33 2,25±1,74 ≥ 95 3,68±1,23 2,18±1,71 Sex 0,752 0,631

Sex Male 2,12±1,83 2,21±1,13 Sex Female 2,57±1,17 2,65±1,31

Cholesterol < 200mg/dl 3,43±1,75 0,699 2,35±1,23 0,083 Cholesterol > 200mg/dl 3,31±1,68 2,69±0,92

HDL > 55 mg/dl 3,42±1,73 0,366 2,55±1,09 0,558 HDL < 55 mg/dl 3,04±1,61 2,39±1,07 LDL < 150mg/dl 3,41±1,75 0,76 2,35±1,18 0,05 * LDL > 190 mg/dl 3,32±1,67 2,72±0,96

Triglycerides < 200mg/dl 3,32±1,70 0,500 2,43±1,04 0,01 * Triglycerides > 200mg/dl 3,60±1,82 3,07±1,24

Hipertension - Yes 3,34±1,75 0,781 2,56±1,09 0,588 Hipertension - No 3,43±1,62 2,45±1,09

Diabetes - Yes 4,29±1,64 0,009 * 2,93±1,23 0,07 Diabetes - No 3,20±1,67 2,46±1,05 CIRS Healthy 3,39±1,70 0,915 2,72±1,24 0,341

CIRS Sick 3,35±1,74 2,50±1,06

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4 Discussão

O envelhecimento populacional é uma realidade mundial. Porém os indivíduos

vêm envelhecendo de forma heterogênea devido a inúmeros fatores pessoais e

ambientais. Os velhos muito velhos são a faixa populacional que mais cresce em

nosso país. Cada vez mais se tornam necessários estudos científicos que nos

permitam conhecer mais destes indivíduos que ultrapassam a expectativa média de

vida de uma população, tentando entender assim quais fatores podem estar

envolvidos na longevidade e que atitudes a população mais jovem pode ter visando

um envelhecimento bem sucedido e longevo. A forma com que esse envelhecimento

vem ocorrendo tornou-se, então, assunto de saúde pública de grande importância.

Nosso estudo foi realizado no município de Siderópolis, SC, tendo como

objetivo observar as características da população com idade igual ou superior a 80

anos, correlacionando os achados físicos, bioquímicos, estresse oxidativo e defesas

antioxidantes.

A escolha do município de Siderópolis, com 12.082 habitantes segundo o

Censo do IBGE 2000, foi feita baseada no dado que 73% dos municípios brasileiros

apresentam população inferior a 20.000 habitantes. É um município em que as

principais atividades econômicas são a extração de carvão e a agricultura, estando

localizado na região sul de Santa Catarina. Por ser um estudo censitário, abrangeu

de forma completa esta população.

A média de idade da população foi de 85,6 ± 4,03, não havendo diferença

significante entre a média de idade de homens e mulheres. Um percentual de 60%

da população é formado de mulheres, dado semelhante ao estudo de Bambuí, MG

(Lima e Costa et al., 2000). A população brasileira de indivíduos com idade igual ou

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superior a 80 anos feminina é de 60,3% da população total de idosos (IBGE 2000),

sendo os nossos resultados são semelhantes aos encontrados no país.

A descoberta da enzima superoxido dismutase (SOD) trouxe muita base para

o entendimento dos sistemas de defesa antioxidante (Halliwell, 1999). Esta

metaloenzima dismuta o ânion superóxido, formando H202 e H20 (Fridovich, 1995). A

atividade da SOD varia entre os tecidos, porem atividades mais expressivas são

observadas no fígado, glândula adrenal, rim e baco. Ocorre em três formas

diferentes, dependendo de sua localização e do metal componente. Mn-SOD com

manganês no seu sitio ativo é encontrada na matriz mitocondrial e elimina O2-

formado na matriz ou no lado interno da membrana mitocondrial interna. Sua

expressão e induzida por agentes causadores de estresse oxidativo, incluindo

radiação e hiperóxia (Pitkanen e Robinson, 1996; Das et al., 1995). Cu-Zn-SOD

apresenta os metais cobre e zinco no seu sitio ativo e é eminentemente encontrada

no citosol, embora possa ser encontrada também em lisossomos e no espaço

intermembranas mitocondrial (Mccord e Fridovich 1996; Fridovich, 1995).

A SOD protege a célula das reações danosas do superóxido. A reação da

superóxido com espécies não radicalares não é permitida por spin segundo as

regras de seleção. Em sistemas biológicos isto significa que as suas principais

reações são com si mesmo (dismutação) ou com outro radical biológico como o

óxido nítrico (NO). O ânion radical da superóxido (O2-) espontaneamente dismuta a

O2 e peróxido de hidrogénio (H2O2) de forma bastante rápida (~105 M-1 s-1 a ph 7). A

SOD é biologicamente necessária porque a superóxido reage ainda mais rápido com

alguns componentes como o radical de NO, que forma peroxinitrito (Peskin, 2000).

De forma similar, a taxa de dismutação é de segunda ordem com respeito à

concentração inicial de superóxido. Ainda que a vida média da superóxido seja muito

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curta em concentrações muito elevadas (e.g. 0,05 segundos a 0,1mM) é bastante

grande em baixas concentraçoes (e.g. 14 horas a 0,1 nM). Em contraste, a reação

da superóxido com SOD é de primeira ordem com respeito a concentração de

superóxido. Mais, a SOD tem a maior taxa de reação com o seu substrato que

alguma enzima conhecida (~109 M-1 s-1), esta reação está somente limitada pela

frequência de colisões da enzima com o superóxido. Quer dizer, a taxa de reação

está limitada pela difusão (Peskin, 2000).

A superóxido é uma das principais espécies reativas de oxigénio na célula e a

SOD tem um papel fundamental como antioxidante. A importância fisiológica da

SOD é ilustrada pelas severas patologias que se evidenciam em ratos

geneticamente modificados para que careçam desta enzima. Os ratos sem SOD2

morrem depois de poucos dias após nascerem por estresse oxidativo massivo (Li et

al., 1995). Os ratos sem SOD1 desenvolvem uma grande variedade de patologias,

incluindo hepatocarcinoma (Elchuri et al., 2005), uma acelerada perda de massa

muscular relacionada com a idade, uma maior incidência de cataratas e uma

esperança de vida reduzida. Os ratos carentes de SOD3 não mostram deficiências

óbvias e têm uma esperança de vida normal (Sentman et al.,2006).

No nosso estudo, não foi possivel observar correlacoes positivas entre os

achados clinicos e SOD, nao havendo diferencas significativas em nenhum dos

parâmetros analisados, o que confirma o estudo realizado por Klapcinska et al.

(2000), onde o autor ressalta que os resultados dos estudos envolvendo

envelhecimento e estresse oxidativo sao pouco conclusivos. Segundo ele, em quase

duas décadas de pesquisas de correlação entre a atividade da superóxido

dismutase e envelhecimento ou expectativa de vida, tanto em animais como em

humanos, falharam ao elucidar o papel da SOD no envelhecimento. É provável que

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exista um balanço compensatório entre vários componentes que contribuem para os

sistemas de defesa antioxidante no sangue e tecidos (Klapcinska et al., 2000).

A catalase é uma enzima que catalisa a degradação do H2O2 formando O2 e

H20. Sua atividade é importante, pois o H2O2 na presenca de Fe+2, forma OH•, o qual

é altamente reativo e danoso a biomoleculas (Halliwell & Gutteridge, 2007).

A catalase parece estar envolvida no mecanismo de envelhecimento ligado ao

estresse oxidativo, segundo o estudo realizado por Schriner et al. (2005) em

mutantes de ratos expressando uma quantidade superior ao normal de catalase

(cerca de 50% a mais) na mitocôndria, foi possível observar que os ratos analisados

viveram por mais tempo, já no estudo realizado por Klapcinska et al. (2000) foi

possível observar um aumento da atividade dessa enzima no sangue dos pacientes,

o que pode ser interpretado como uma resposta favorável do organismo ao estresse

oxidativo, pela ativacao da manutenção do balanço entre a produção de espécies

reativas de oxigênio e defesas antioxidantes eficazes no envelhecimento normal. No

nosso estudo não houve nenhuma correlação significativa da catalase com os

parâmetros clínicos analisados.

O processo de oxidação resultante do ataque de radicais livres sobre ácidos

graxos poliinsaturados presentes nas membranas celulares e lipoproteínas chama-

se lipoperoxidação. Durante a lipoperoxidação, intermediários podem sofrer quebras

gerando hidrocarbonetos de cadeia curta (etano, pentano), aldeídos (como o

malondeido, 4-hidroxinonenal), epóxidos e outros produtos altamente citotóxicos.

Como resultado da lipoperoxidação as membranas sofrem alterações na fluidez e na

permeabilidade, resultando em perda da homeostase e morte celular (Matsuo &

Kaneko, 2001).

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Segundo Halliwell & Gutteridge (2007), a lipoperoxidação consiste em 3 fases:

iniciação, propagação e término. Na fase de iniciação (1), o radical livre remove

hidrogênio do ácido graxo insaturado produzindo um radical de lipídio (•L), que ao

reagir com o oxigênio molecular forma o radical peroxila (LOO•). Na propagação (2)

o LOO• retira hidrogênio de outro lipídio, formando o hidroperóxido de lipídio (LOOH)

e •L e assim sucessivamente. Na fase terminal (3), os radicais produzidos se

combinam formando um não radical. O LOOH pode sofrer outras reações

produzindo aldeídos e alcanos.

A medida da concentração dos produtos de oxidação dos lipídios plasmáticos,

que reflete a degradação oxidativa de ácidos graxos poliinsaturados no organismo

como um todo demonstra diferenças significativas quando analisadas as variáveis

de LDL (p=0,05) e TGL (p=0,01). Apesar das criticas referentes a este método,

devido a influência que sofre em função da concentração de ácidos graxos livres, ele

é útil para estimar a peroxidação lipídica (Harman, 1993; Giugliano et al., 1996;

Mezzetti et al., 1996; Paolisso et al., 1998). Na realidade, pode-se interpretar os

resultados de LPO encontrados, semelhantes aos descritos em outras

investigações, como um indicador de envelhecimento na população estudada, uma

vez que a peroxidação lipídica aumenta com a idade (Yagy, 1993).

Para alguns autores o Estado Antioxidante Total é o parâmetro de eleição

para análise da capacidade antioxidante e constitui-se como um indicador

privilegiado para avaliação de grupos e de patologias. Para os seus defensores é

possível que a redução isolada de um indicador seja compensada pelo aumento de

outro, num equilíbrio dinâmico não completamente detectável por determinações

isoladas e por isso incompletas. Da ação das espécies reativas de oxigênio sobre as

principais biomoléculas poderá resultar disfunção e morte celular ou uma resposta

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adaptativa, em grande medida condicionada pela capacidade antioxidante individual,

que permitirá a sobrevivência da célula (Proenca et al., 2003).

A relação entre capacidade antioxidante total, estresse oxidativo e idade

ainda não é bem definido. Enquanto alguns estudos demonstram que a capacidade

antioxidante do plasma decresce em ratos mais velhos (Facino et al., 1999; Kim et

al., 2002), outros mostram que isto é imutável (Nakamura & Omaye, 2004). Nossos

dados suportam a visão de que o envelhecimento está relacionado com o estado

geral de saúde (CIRS) e com a presença de diabetes e hipertensão arterial, o que

poderia sugerir uma diminuição da capacidade antioxidante. No estudo realizado por

Sivonova (2006) foi demonstrado que há relação da idade com a diminuição da

capacidade antioxidante total no plasma e miocárdio de ratos e indicam que esse

decréscimo pode estar envolvido nos mecanismos de radicais livres induzindo dano

a lipídios, proteínas e DNA durante o envelhecimento.

O diabetes mellitus (DM) é uma síndrome clínica heterogênea, caracterizada

por anormalidades endrócrino-metabólicas, que tem como elementos fundamentais

deficiência absoluta ou relativa na fração secretora da insulina pelo pâncreas e/ou

deficiência na ação da insulina em tecidos alvo, bem como alteração no

metabolismo dos carboidratos, lipídios e proteínas. É caracterizada clinicamente

pela poliúria, polidipsia, perda de peso apesar da polifagia, hiperglicemia, glicosúria,

cetose, acidose e, em casos mais graves, o coma (Dias et al., 2004).

O estresse oxidativo pode ser responsável pelos sintomas apresentados

pelos pacientes com DM; é definido quando há alteração no balanço pró-oxidante e

antioxidante. As alterações por ele causadas podem ocorrer na condução nervosa,

na auto-oxidação da glicose sangüínea, na formação de glicosilação avançada e na

atividade da enzima aldose redutase (Low, 1997).

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Por outro lado, a resistência à insulina, níveis elevados de ácidos graxos

livres e a hiperglicemia produzem estresse oxidativo que está associado à disfunção

endotelial e às complicações diabéticas clinicamente evidenciadas. Isso indica que o

estresse oxidativo exerce um papel crucial na patogênese das complicações

diabéticas tardias (Evans et al., 2002). Diante dessas observações, Brownlee (2005)

relatou que a correção terapêutica da produção de ânion superóxido induzida pelo

diabetes pode representar uma abordagem nova e poderosa para prevenir as

complicações diabéticas. A hiperglicemia e o aumento de ácidos graxos livres

induzem à elevação de ERO mitocondriais e conseqüente estresse oxidativo. Essa

seqüência de eventos produz a ativação das vias de sinalização induzidas por

estresse, incluindo NF-kB (Nishikawa et al., 2000), proteína quinase ativada por

mitógeno p38 e Jun quinase NH terminal/proteína quinase ativada por estresse,

seguidas da ativação de produtos finais de glicação avançada (AGEs)/receptor de

AGEs (Bucala et al., 1991; Nishikawa et al., 2000), da proteína quinase C (PKC)

(Cosentino et al., 2003), da elevação da produção de sorbitol, de citocinas e

prostanóides (Nishikawa et al., 2000).

A ativação das vias de sinalização induzidas por estresse aumentam a

resistência à insulina e a disfunção das células ß. O aumento de citocinas e

prostanóides também promovem disfunção das células ß. Diante dessa cascata de

sinalização, existem evidências de que a ativação das mesmas vias de estresse pela

hiperglicemia e pela elevação de ácidos graxos livres promovem tanto a resistência

à insulina quanto a secreção de insulina prejudicada e, conseqüentemente, o

desenvolvimento das complicações diabéticas (Evans et al., 2002).

Como principal fonte de ERO e de indução do estresse oxidativo, a NAD(P)H

oxidase eleva-se não somente pela exposição a fatores que promovem dano

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vascular, mas também pela própria insulina (Ceolotto et al., 2004; Goldstein et al.,

2005) e pela sua elevada expressão gênica em linfomonócitos circulantes de

pacientes com DM2, sendo essa elevação dependente do controle metabólico

(Avogaro et al., 2003).

Além do aumento de ERO em pacientes com DM2, ocorre redução da

capacidade antioxidante total (Colak et al., 2005) e dos sistemas de defesa não

enzimáticos como vitamina C e vitamina E (Knapik-Kordecka et al., 2007), esses

dados relacionados a capacidade antioxidante total foram confirmados pelo nosso

estudo. Quanto aos sistemas antioxidantes enzimáticos, segundo estudo realizado

por Colak et al., 2005, pacientes com DM2 apresentam reduzidos níveis de

superóxido dismutase, glutationa peroxidase, glutationa redutase e de acordo com

Goth & Eaton, 2000; Goth et al., 2001, a catalase também apresenta-se reduzida.

No nosso trabalho, em que foram avaliadas apenas as enzimas antioxidantes SOD e

CAT, não houve nenhuma correlação destas com diabetes.

A oxidação de proteínas (medida pela formação dos grupos carbonil) está

associada a situações de estresse oxidativo, como isquemia-reperfusão, hiperóxia,

tabagismo, administração de estrógeno, ventilação artificial, exercícios forçados,

deficiência de magnésio e em células de cultura expostas a peróxido de hidrogênio

ou xantina-oxidase/xantina. Níveis elevados de grupos carbonil também estão

associados com várias doenças relacionadas com a idade, e frequentemente a

formação desses grupos está intimamente ligada à progressão da doença. Podemos

citar a doença de Alzheimer, a doença de Parkinson, diabetes, artrite reumatóide,

distrofia muscular, indução de tumores renais e displasia broncopulmonar. Algumas

dessas doenças não só estão relacionadas com o aumento dos grupos carbonil

como também com aumento de sulfóxido de metionina e de derivados nitrados de

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tirosina (Garofalo & Santos, 2000).

O nosso trabalho apresentou níveis significativos quando foi avaliado o dano

a proteínas com presença de diabetes (p= 0,009). Esta significância tem correlação

com o estudo realizado por Pereira et al. (2006), que afirma que o papel do estresse

oxidativo e do dano oxidativo causado a componentes celulares no envelhecimento

tem vindo, cada vez mais, a ser reconhecido e investigado. Apesar da importância

do processo oxidativo em proteínas, o dano causado pelo radical HO• nestas

biomoléculas não foi ainda extensivamente investigado, especialmente quando

comparado com a oxidação de lípidos e bases de DNA. Apesar disto, o dano

oxidativo causado a peptídeos e proteínas tem recebido crescente atenção devido

às evidencias de estar associado à diabetes, cancer, e várias doenças relacionadas

com o envelhecimento.

A oxidação proteica é considerada como um dos principais mecanismos

responsáveis pelo envelhecimento celular em organismos aeróbios, uma vez que

estes sistemas se confrontam, constantemente, com agentes oxidantes quer de

origem interna quer de origem externa. O dano pode ser causado pela modificação

estrutural dos peptídeos ou proteínas por espécies reativas de oxigênio e outras

espécies radicalares ou por reação cruzada entre os peptideos e proteínas e

produtos de oxidação de outras biomoléculas (lipidos, fosfolípidos e bases de DNA).

Os nossos resultados não fornecem uma clara relação entre o

envelhecimento bem sucedido e os parâmetros de dano oxidativo plasmáticos. Além

disso, a atividade das enzimas antioxidantes também não demonstraram relação

significativa com o envelhecimento e dados bioquímicos. Neste caso, pelos

resultados do nosso estudo, pode-se concluir que a capacidade antioxidante

plasmática total parece ser um melhor preditor do envelhecimento bem sucedido em

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idosos longevos, visto que a mesma teve correlação com o estado de saúde física e

doenças crônicas não transmissíveis importantes nesta etapa da vida.

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52

REFERÊNCIAS

ALMADA FILHO,MC. Estresse Oxidativo e Capacidade Funcional em idosos

residentes na comunidade. Tese apresentada a Universidade Federal de São

Paulo. São Paulo: 2000.

ANDERSEN HR; NIELSEN JB; NIELSEN F; GRANSDJEAN P. Antioxidative enzyme

activities in human erythrocytes. Clinical Chemistry 43: 562–568. 1997.

AVOGARO A; PAGNIN E; CALO L. Monocyte NADPH oxidase subunit p22(phox)

and inducible hemeoxygenase-1 gene expressions are increased in type II diabetic

patients: relationship with oxidative stress. Journal Clinical Endocrinology

Metabolism 88: 1753-1759. 2003.

BARJA G; PAMPLONA R. Highly resistant macromolecular components and low rate

of generation of endogenous damage: Two key traits of longevity. Ageing Research

Reviews 3:189–210.2007.

BARJA G. Endogenous oxidative stress relationship to aging, longevity and calorie

restriction. Ageing Research Reviews 1: 397– 411. 2002.

BAST A; HAENEN GRMM; DOELMAN CJA. Oxidants and antioxidants: state of the

art. American Journal of Medicine 91:2-13.1991.

BECKMAN KB; AMES BN. The free radical theory of aging matures. Physiology

78:547–581.1998.

Page 55: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

53

BENZIE IFF; STRAIN JJ. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure

of "antioxidant power": the FRAP assay. Analytical Biochemistry 239:70–76. 1996.

BLOCK G; DIETRICH M; NORKUS EP; PACKER L. 2003. Oxidative stress in human

populations. In: CUTLER RG, RODRIGUEZ, H. Critical Reviews of Oxidative Stress

and Aging. Advances in Basic Science, Diagnostics and Intervention 2: 870–880.

2000.

BROWNLEE, M. The pathobiology of diabetic complications: a unifying mechanism.

Diabetes 54:1615-25.2005.

BUCALA R; TRACEY KJ; CERAMI A. Advanced glycosylation products quench nitric

oxide and mediate defective endothelium-dependent vasodilatation in experimental

diabetes. Journal Clinical Investigation 87:432-438. 1991.

BUTTERFIELD DA; KOPPAL T; HOWARD B; SUBRAMANIAM R; HALL N;

HENSLEY K; YATIN S; ALLEN K; AKSENOVA M; CARNEY J. Structural and

functional changes in proteins induced by free radical mediated oxidative stress and

protective action of the antioxidants N-tert-butylalpha- phenylnitrone and vitamin E.

Annals of the New York Academy of Sciences 854: 448–462.1998.

CEOLOTTO G; BEVILACQUA M; PAPPARELLA I; BARITONO E; FRANCO L;

CORVAJA C; MAZZONI M; SEMPLICINI A; AVOGARO A. Insulin generates free

radicals by an NAD(P)H, phosphatidylinositol 3'-kinase-dependent mechanism in

human skin fibroblasts ex vivo. Diabetes 53:1344-51. 2004.

Page 56: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

54

CHAUDHURI AN; BAST S; CHATTUPADHYAY S; GUPTA SD. Effect of high arsenic

content in drinking water on rat brain. Indian Journal of Biochemistry &

Biophysics 36: 51-54.1999.

COHEN G; HOCHSTEIN P. Glutathione peroxidase: the primary agent for the

elimination of hydrogen peroxide in erythrocytes. Biochemistry 2: 1420-1428.1963.

COLAK E; MAJKIC-SINGH N; STANKOVIC S; SRECKOVIC-DIMITRIJEVIC V;

DJORDJEVIC P; LALIC K; LALIC N. Parameters of antioxidative defense in type 2

diabetic patients with cardiovascular complications. Annals of Medicine 37:613-

620. 2005.

COSENTINO F; ETO M; DE PAOLIS P; VAN DER LOO B; BACHSCHMID M;

ULLRICH V; KOUROEDOV A; DELLI GATTI C; JOCH H; VOLPE M; LUSCHER TF.

High glucose causes upregulation of cyclooxygenase-2 and alters prostanoid profile

in human endothelial cells: role of protein kinase C and reactive oxygen species.

Circulation 107:1017-23. 2003.

COYLE JT; PUTTFARCKEN P. Oxidative stress, glutamate, and neurodegenerative

disorders. Science 262: 689–695. 1993.

CHERUBINI A; ZULIANI G; COSTANTINI F; PIERDOMENICO SD; VOLPATO S;

GOLDEN RT; HINERFELD AD; MELOV S. Oxidative stress and aging: beyond

correlation. Aging Cell 1:117-123. 2002.

Page 57: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

55

CUTLER GR; RODRIGUEZ H. Critical Reviews of Oxidative Stress and Aging:

Advances in Basic Science Diagnostics and Intervention. Biogerontology

4:251.2003.

DEL MAESTRO, RF. An approach to free radicals in medicine and biology. Acta

Physiologica Scandinavica 492:153-168.1980.

DIAS SA; LLESUY S; MARRONI AC; MARRONI N. Alterações gastrointestinais no

diabetes mellitus: estresse oxidativo e fluxo sangüíneo da artéria mesentérica -

estudo experimental. Archives of Gastroenterology 41:108-113. 2004.

DRINGEN R. Oxidative and antioxidative potential of brain microglial cells.

Antioxidant Redox Signal 7:1223-1233. 2005.

DUBEY A; FORSTER MJ; LAL H; SOHAL RS. Effect of age and caloric intake on

protein oxidation in different brain regions and behavioral functions of the mouse.

Archives of Biochemistry and Biophysics 333: 189–197. 1996.

ELCHURI S; OBERLEY DT; WENBO Q; EINSESTEIN SR; ROBERTS JL; REMMEN

VH; EPSTEIN JC; HUANG TT. CuZnSOD deficiency leads to persistent and

widespread oxidative damage and hepatocarcinogenesis later in life. Oncogene 24:

367-380. 2005

Page 58: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

56

EVANS JL; GOLDFINE ID; MADDUX BA; GRODSKY GM. Oxidative stress and

stress-activated signaling pathways: a unifying hypothesis of type 2 diabetes.

Endocrinology Reviews 23:599-622. 2002.

FACINO RM; CARINI M; ALDINI G; BERTI F; ROSSONI G; BOMBARDELLI E;

MORAZZONI P. Diet enriched with procyanidins enhances antioxidant activity and

reduces myocardial post-ischaemic damage in rats. Life Science 64: 627-642, 1999.

FLORA SJ. Arsenic-induced oxidative stress and its reversibility following combined

administration of N-acetylcysteine and meso-2,3-dimercaptosuccinic acid in

rats.Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology 26: 865–869.

1999.

FRIDOVICH I.The biology of oxygen radicals. Science 201: 875-880. 1978.

GAROFALO SA; SANTOS PFO. Fisiopatologia da nefrotoxicidade dos meios de

contraste.Revista Virtual de Medicina 10: Abr/Dez. 2000.

GERSCHMAN R; GILBERT DL; NYE SW; DWYER P; FENN WO. Oxygen poisoning

and X-irradiation: a mechanism in common. Science 119: 623-626. 1954.

Page 59: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

57

GIUGLIANO D; CERIELLO A; PAOLISSO G. Oxidative stress and diabetic vascular

complications. Diabetes Care 19:257-263.1996.

GOLDEN RT; HINERFELD AD; MELOV S. Oxidative stress and aging: beyond

correlation. Aging Cell 1:117-123. 2002.

GOLDSTEIN BJ; MAHADEV K; WU X. Redox paradox: insulin action is facilitated by

insulin-stimulated reactive oxygen species with multiple potential signaling targets.

Diabetes 54:311-21. 2005.

GOTH L; LENKEY A; BIGLER WN. Blood catalase deficiency and diabetes in

Hungary. Diabetes Care 24:1839-1840. 2001.

GOTH L.; EATON JW. Hereditary catalase deficiencies and increased risk of

diabetes. Lancet 356: 1820-1821. 2000.

GOTH L; LENKEY A; BIGLER WN. Blood catalase deficiency and diabetes in

Hungary. Diabetes Care 24:1839-1840. 2001.

GUTIERREZ, JRV. Dano oxidativo, radicales libres y antioxidantes. Revista Cubana

de Medicina Militar 31:126-133. 2002.

JACK M. GURALNIK MJ; ERSHLER BW; SCHRIER LS; PICOZZI JV. Anemia in the

Elderly: A Public Health Crisis in Hematology. Hematology 2005: 528 - 532. 2005.

Page 60: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

58

HARMAN D. Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry. Journal

Of Gerontology 11: 298–300.1956.

HENDLER SS. Vitamin and Mineral Encyclopedia. San Diego 1: 576. 1990.

HALLIWELL B; GUTTERIDGE JMC. Free radicals in Biology and Medicine.

Oxford: Clarendon Press 12:346.1985.

HALLIWELL, B. Reactive oxygen species and the central nervous system. Journal

of Neurochemistry 59:1609-1623. 1992.

HALLIWELL B, GUTTERIDGE JMC. Free radicals in biology and medicine. The

International Journal of Biochemistry & Cell Biology 31: 1454.1999.

HALLIWELL B; GUTTERIDGE JMC. Free Radical in Biology and Medicine.

University Press, Oxford, NY.2007.

HARMAN D. Free radicals involvement in aging: pathophysiology and therapeutic

implications. Drugs Aging 3: 60-80.1993.

Page 61: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

59

JUNQUEIRA VB; BARROS SB; CHAN SS; RODRIGUES L; GIAVAROTTI L; ABUD

RL; DEUCHER GP. Aging and oxidative stress. Molecular Aspects Medicine 25:5-

16. 2004.

KASAPOGLU M; OZBEN T. Alterations of antioxidant enzymes and oxidative stress

markers in aging. Experimental Gerontology 36:209-220. 2001.

KORNATOWSKA KK; CZUCZEJKO J; PAWLUK H; KORNATOWSKI T; MOTYL J;

SZADUJKIS LS; GOLEC KS; KEDZIORA J. The Markers of Oxidative Stress And

Activity Of The Antioxidant System In The Blood Of Elderly Pacients With Essential

Arterial Hypertension.Cellular & Molecular Biology Letters 9:635-641. 2004.

KLAPCINSKA B; DEREJCZYK J; WIECZOROWSKA TK; SOBCZAK A; SADOWSKA

KE; DANCH A. Antioxidant defense in centenarians (a preliminary study). Acta

Biochimica Polonica 47: 281-292.2000.

KAY MMB; BOSMAN GJCGM; SHAPIRO SS; BENDICH A; BASSEL OS. Oxidation

as a possible mechanism of cellular aging: Vitamin E deficiency causes premature

aging and IgG binding to erythrocytes. Proceedings of the National Academy of

Sciences of the United States of America 83: 2463-2467. 1986.

KNAPIK-KORDECKA M; PIWOWAR A; WARWAS M. Oxidative-antioxidative

balance disturbance and risk factors as well as vascular complications in patients

with diabetes type 2. Wiad Lek 60:329-334. 2007.

Page 62: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

60

LI Y; HUANG TT; CARLSON JE; MELOV S; URSELL CP; OLSON LJ; NOBLEJL;

YOSHIMURA PM; BERGER C; CHAN HP; WALLACE CD; EPSTEIN JC. Dilated

cardiomyopathy and neonatal lethality in mutant mice lacking manganese superoxide

dismutase. Nature Genetics 11: 376-381. 1995.

LOW PA; NICKANDER KK; TRITSCHLER HJ. The roles of oxidative stress and

antioxidant treatment in experimental diabetic neuropathy. Diabetes 46:385-425.

1997.

MARAFON LP, DACRUZ IBM, SCHWANKE CHA, MORIGUCHI EH. Preditores

cardiovasculares da mortalidade em idosos longevos. Cadernos de Saúde Pública

19:799-808. 2003.

MACHLIN LJ; BENDICH A. Free radical tissue damage: protective role of antioxidant

nutrients. Faseb Journal 1: 441-445. 1987.

MATSUO M; KANEKO T. The chemistry as reactive oxygen species and related free

radicals. Human kinetics 5:1-33.2001.

MCCORD JM; FRIDOVICH I. Superoxide dismutase: an enzimatic function for

erythrocuprein (hemocuprein). Journal of Biological Chemistry 244:6049-

6055.1969.

MENEGHINI RA. Toxicidade do Oxigênio. Ciência Hoje 5: 56-62. 1987.

Page 63: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

61

MECOCCI P; POLIDORI MC; TROIANO L; CHERUBINI A; CECCHETTI R; PINI G;

STRAATMAN M; MONTI D; STAHL W; SIES H; FRANCESCHI C; SENIN U. Plasma

antioxidants and longevity: a study on healthy centenarians. Free Radicals Biology

and Medicine 28:1243–1248. 2000.

MEZZETTI A; MECOCCI P; PEZZUTO S; BREGNOCCHI M; FELLIN R; SENIN U.

High vitamin E plasma levels and low low density lipoprotein oxidation are associated

with the absence of atherosclerosis in octogenarians. Journal American Geriatric

Society 49: 651–654. 2001.

MEZZETTI A; LAFENNA D; ROMANO F; COSTANTINI F; PIERDOMENICO SD;

CESARE DD; CUCCURULLO F; RIARIO-SFORZA G; ZULIANI G; FELLINI R.

Systemic oxidative stress and its relationship with age and illness. Journal

American Geriatric Society 44: 823–827.1996.

MILLER MD; PARADIS CF; HOUCK PR; MAZUMDAR S; STACK JA; RIFAI AH;

MULSANT B; REYNOLDS CF. Rating chronic medical illness burden in

geropsychiatric practice and research: application of the Cumulative Illness Rating

Scale. Psychiatry Research 41:237-248.1992.

MORIGUCHI HE; XAVIER FMF; TRENTINI MC; FERRAZ PTM; ARGIMON I;

BERTOLUCCI HP; POYARES D. Transtorno de ansiedade generalizada em idosos

com oitenta anos ou mais. Revista de Saúde Pública 35. 2001.

Page 64: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

62

MOSKOVITZ J, STADTMAN ER, BAR-NOY S, WILLIAMS WM, REQUENA J,

BERLETT BS. Methionine sulfoxide reductase (MsrA) is a regulator of antioxidant

defense and lifespan in mammals. Proceeding National Academy of Sciences

1:12920– 12925. 2001.

NAKAMURA YK, OMAYE ST: Age-related changes of serum lipoprotein oxidation in

rats. Life Science 23: 1265-1275. 2004.

NISHIKAWA T; EDELSTEIN D; DU XL; YAMAGISHI S; MATSUMURA T; KANEDA

Y; YOREK MA; BEEBE D; OATES PJ; HAMMES HP; GIARDINO I; BROWNLEE M.

Normalizing mitochondrial superoxide production blocks three pathways of

hyperglycaemic damage. Nature 404:787-90. 2000.

NAVARRO A. Mitocondrial Enzyme Actives as Biochemical Markers of Aging.

Molecular Aspects of Medicine 25:37-48. 2004.

NIKI E. Oxidative stress and aging. International Medicine 39:324-6. 2000.

ORGANIZACIÓN PANAMERICANA DE LA SALUD. Guia Clínica para Atención

Primaria a las Personas Mayores. 3ª ed. Washington: OPAS, 2003.

PAOLISSO G; TAGLIAMONTE MR; RIZZO MR; MANZELLA D; GAMBARDELLA A;

PAGLIA DE; VALENTINE WN. Studies on the quantitative and qualitative

Page 65: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

63

characterization of erythrocyte glutathione peroxidase. Journal of Laboratory And

Clinical Medicine 70:158-169. 1967.

PAOLISSO G; TAGLIAMONTE MR; RIZZO MR; MANZELLA D; GAMBARDELLA A;

VARRICCHIO M. Oxidative stress and advancing age: results in healthy

centenarians. Journal oh the American Geriatric Society 46: 833-838.1998.

PESKIN AV; WINTERBOURN CC. A microtiter plate assay for superoxide dismutase

using a water-soluble tetrazolium salt (WST-1). Clinica Chimica Acta 293: 157–166.

2000.

PLUOFFE LA. Addressing social and gender inequalities in health among seniors in

Canada. Cadernos de Saude Publica 19:855.2003.

PROENCA T; TODO BOM A; OLIVEIRA RC; OLIVEIRA CL; CHIEIRA T. O sistema

antioxidante na asma brônquica. Condicionalismos do processo de envelhecimento.

Revista Portuguesa de Imunoalergologia 11: 17-29. 2003

RIZVI T; MAURYA M. Alterations in antioxidant enzymes during aging in humans.

Molecular Biotechnology 37:58-61. 2007.

REGOLI F; WINSTON GW. Quantification of total oxidant scavenging capacity

(TOSC) of antioxidants for peroxynitrite, peroxyl radicals and hydroxyl radicals.

Toxicology and Applied Pharmacology 156:96-105.1999.

Page 66: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

64

SCHRINER ES; LINFORD JN; MARTIN MG; TREUTING P; OGBURN EC; EMOND

M; COSKUN EP; LADIGES W; WOLF N; REMMEN VH; WALLACE CD;

RABINOVITCH SP. Extension of Murine Lifespan by Overexpression of Catalase

Targeted to Mitochondria. Science 19:7.2005.

SAUGSTAD OD. Role of xanthine oxidase and its inhibitor in hypoxia: reoxygenation

injury. Pediatrics 98:103-107.1996.

SHAPIRA I; BEN ABRAHAM R; MATZA M; MARMOR S; RUDICK V; FROLKIS I;

WEINBROUM AA. Electromechanical impairment of human auricle and rat

myocardial strip subjected to exogenous oxidative stress. European Journal

Cardiothoracic Surgery 23:66-73. 2003.

SENTMAN LM; GRANSTRÖM M; JAKOBSON H; REAUME A; BASU S;

MARKLUND LS. Phenotypes of mice lacking extracellular superoxide dismutase and

copper- and zinc-containing superoxide dismutase. Journal of Biological

Chemistry 281: 6904-6909. 2006

.

STADTMAN ER. Protein oxidation in aging and age-related diseases. Annals of the

New York Academy of Sciences 928: 22– 38. 2001.

SUGAWARA T; NOSHITA N; LEWEN A; GASCHE Y; FERRAND-DRAKE M;

FUJIMURA M; MORITA-FUJIMURA Y; CHAN PH. Overexpression of copper/zinc

superoxide dismutase in transgenic rats protects vulnerable neurons against

Page 67: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

65

ischemic damage by blocking the mithocondrial pathway of caspase activation.

Journal of Neuroscience 22: 209-217.2002.

SIKORA E. Studies on Successful Aging and Longetivity: Polish Centenarian

Program. Acta Biochimica Polonica 47:487-489.2000.

SIVONOVA M; TATARKOVA Z; DURACKOVA Z; DOBROTA D; LEHOTSKY J;

MATAKOVA T; KAPLAN P. Relationship between Antioxidant Potential and

Oxidative Damage to Lipids, Proteins and DNA in Aged Rats. Physiology Research

56: 757-764. 2007.

SOHAL RS; AGARWAL S; DUBEY A; ORR WC. Protein oxidative damage is

associated with life expectancy of houseflies. Proceedings of the National

Academy Science 90: 7255– 7259. 1993

STADTMAN ER; MOSKOVITZ J; BAR-NOY S; WILLIAMS WM; REQUENA J;

BERLETT BS. Methionine sulfoxide reductase (MsrA) is a regulator of antioxidant

defense and lifespan in mammals. Proceedings of the National Academy Science

1:12920– 12925. 2001.

SQUIER TC. Oxidative Stress and Protein Aggregation During Biological Aging

Experimental Gerontology 36: 1539-1550. 2001.

Page 68: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

66

SOLICHOVA D; JURASKOVA B; BLAHA V; BRATOVA M; KUSALOVA M;

ZDANSKY P; ZADAK Z. Bioanalysis of age-related changes of lipid metabolism in

nonagenarians. Journal of Pharmaceutical And Biomedical Analysis 24: 1157–

1162. 2001.

VARRICCHIO M. Oxidative stress and advancing age: results in healthy

centenarians. Journal American Geriatric Society 46: 833–838. 1998.

VINÃ J; LLORET A; ORTÍ R; ALONSO D. Molecular Bases Of The Treatment Of

Alzheimer’s Disease Whith Antioxidants: Prevention Of Oxidative Stress. Molecular

Aspects Of Medicine 25: 117-123. 2004.

WICKENS AP. Ageing and the free radical theory. Respiratory Physiology 128:379-

391. 2001.

WINSTON G.W; REGOLI F; DUGAS JR; FONG JH; BLANCHARD KA. A rapid gas

chromatographic assay for determining oxyradical scavenging capacity of

antioxidants and biological fluids. Free Radicals in Biology and Medicine. 24: 480–

493.1998.

Page 69: ESTRESSE OXIDATIVO E DEFESAS ANTIOXIDANTES …livros01.livrosgratis.com.br/cp088625.pdf · seu conhecimento comigo. As minhas colegas Schirlei e Diana, por transformarem trabalho

67

YAGI K. Lipides peroxides, free radicals, and disease. In: YAGY, K. Ed. Active

oxygens, lipid peroxides and antioxidants. Tokyo, Japan Sci. Soc. Press/ Boca

Raton, CRC Press 39:56.1993.

YOUNG IS; WOODSIDE JV. Antioxidants in health and disease. Journal of Clinical

Pathology 54:176–186. 2001.

ZALBA G; SAN JOSÉ G; MORENO MU; FORTUÑO MA; FORTUÑO A; BEAUMONT

FJ; DÍEZ J. Oxidative stress in arterial hypertension: role of NAD(P)H oxidase.

Hypertension 38:1395-1399.2001.

ZEMKE D; SMITH JL; REEVES MJ; MAJID A. Ischemia and Ischemic Tolerance in

the Brain: an Overview. Neurotoxicology 25: 895-904. 2004.

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ANEXO A - Termo de Consentimento Informado

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UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE

PROGRAMA DE POS-GRADUACAO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE

LABORATÓRIO DE FISIOPATOLOGIA EXPERIMENTAL

TERMO DE CONSENTIMENTO INFORMADO

Está sendo realizado no Departamento de Medicina da Universidade

do Extremo Sul Catarinense um estudo para verificar a correlação entre dados

clínicos e bioquímicos coletados dos idosos pertencentes ao Projeto

Sideropolis com parâmetros de dano oxidativo e defesas antioxidantes.

O processo de envelhecimento apresenta especificidades próprias, o que

interessa desvendar no sentido de compreender as transformações

decorrentes desta evolução natural. O ser humano começa a envelhecer no

dia em que nasce e as modificações que ocorrem ao longo da sua vida são

inevitavelmente resultado da sua herança genética modulada pelos condicoes

do ambiente que o rodeia. As diversas doenças que ocorrem de forma

cumulativa durante a vida humana fazem parte dessa ação modeladora

presente nos indivíduos idosos que são submetidos a estudos de investigação

clínico-laboratorial nesta faixa etária. Os radicais livres são produzidos

normalmente em pequenas quantidades no corpo, ajudando em diversas

funções. Em certas situações os radicais livres aumentam muito podendo

prejudicar o organismo. Por outro lado, no organismo as enzimas

antioxidantes desempenham papel fundamental no controle do possível

malefício que esses radicais livres podem causar. O foco provém da

necessidade de conhecer a real função e desempenho dessas enzimas

oxidantes e antioxidantes e se estas influenciam no envelhecimento bem

sucedido.

Responsável: Dr. Felipe Dal Pizzol

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ANEXO B - Cumulative Illness Rating Scale – Geriatric

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Cumulative Illness Rating Scale – Geriatric - CIRS

Instruções: Anote as descrições dos problemas médicos que justifiquem a pontuação a cada item.(se necessário utilize a página atrás) Pontuação: 0- Sem Problema 1- Problema de média intensidade ou problema passado significante 2- Morbidade ou disabilidade aguda ou que necessitem de terapia de primeira linha 3- Disabilidade severa ou constante ou doença crônica incontrolada 4- Necessidade de tratamento severo imediato ou extremo ou falência final de órgão ou grave compromentimento funcional Coração ------------------------------------------------------------------------- ______ Vascular ------------------------------------------------------------------------ _______ Hematopoiéitico -------------------------------------------------------------- _______ Respiratório ------------------------------------------------------------------- _______ Olhos, ouvidos, nariz, garganta e laringe --------------------------------- _______ Trato gastrointestinal superior --------------------------------------------- _______ Trato Gastrointestinal Inferior --------------------------------------------- _______ Fígado ------------------------------------------------------------------------ _______ Rim --------------------------------------------------------------------------- _______ Genito-Urinário ------------------------------------------------------------- _______

Musculoesquelético/ tegumento ------------------------------------------ _______

Neurológico ----------------------------------------------------------------- _______ Endócrino/metabólico e mama ------------------------------------------- _______ Doença Psiquiátrica -------------------------------------------------------- _______ Número Total de categorias anotadas ----------------------------------- _______ Score total -------------------------------------------------------------------- ______ Index de severidade: ( escore total/número de categorias anotadas ) _______ Numero de categorias com n´vel 3 de severidade --------------------- _______

Número de categorias com nível 4 de severidade --------------------- _______

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