Paraquat induces redox imbalance and disrupts glutamate and energy metabolism in the hippocampus of prepubertal rats

Naspolini, Nathalia Ferrazzo; Rieg, Carla Elise Heinz; Cenci, Vitoria Hayduck; Cattani, Daiane; Zamoner, Ariane

doi:10.1016/j.neuro.2021.05.010

Cited by 15 publications

(7 citation statements)

References 72 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Regarding the effect of PQ Naspolini et al 30 showed that PQ exposure and the oxidative stress response resulted in decreased glucose transport into neural cells associated with a compensatory increase in lactate dehydrogenase (LDH) activity suggesting the importance of lactate as energy fuel. To address the question if EHMT1 haploinsu ciency impacts LDH expression we measured the transcript levels of the two subunits of LDH, LDHA which has higher a nity for pyruvate and, LDHB with higher a nity for lactate.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Establishment of Human Pluripotent Stem Cell-derived Cortical Neurosphere Model to Study Pathomechanisms and Drug Sensitivity in Kleefstra Syndrome

Balogh,

Bódi-Jakus,

Karl

et al. 2024

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

In the present study, we aimed to establish and characterize a mature cortical spheroid model system for Kleefstra syndrome (KS) using patient-derived iPSC. We identified key differences in the growth behavior of KS spheroids determined by reduced proliferation marked by low Ki67 and high CDKN1A expression. Conversely, in the spheroid-based neurite outgrowth assay KS outperformed the control neurite outgrowth due to higher BDNF expression. KS spheroids were highly enriched in VGLUT1/2-expressing glutamatergic and ChAT-expressing cholinergic neurons, while TH-positive dopaminergic neurons were significantly underrepresented. Furthermore, high NMDAR1 expression was detected in the KS spheroid as well, similarly to other patients-derived neuronal cultures, denoting high NMDAR1 expression as a general, KS-specific marker. Control and KS neuronal progenitors and neurospheres were exposed to different toxicants (paraquat, rotenone, bardoxolone, and doxorubicin), and dose-response curves were assessed after acute exposure. Differentiation stage and compound-specific differences were detected with KS neurospheres being the most sensitive to paraquat. Altogether this study describes a robust 3D model system expressing the disease-specific markers and recapitulating the characteristic pathophysiological traits. This platform is suitable for testing developing brain-adverse environmental effects interactions, drug development, and screening towards individual therapeutic strategies.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Establishment of Human Pluripotent Stem Cell-derived Cortical Neurosphere Model to Study Pathomechanisms and Drug Sensitivity in Kleefstra Syndrome

Balogh,

Bódi-Jakus,

Karl

et al. 2024

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…This suggests that VPA alleviated lipid peroxidation, which is supported by other studies (Chaudhary & Parvez, 2018; Ourique et al, 2016). The level of TBARS can be used to measure the level of lipid peroxidation as previously described (Liu et al, 2021; Naspolini et al, 2021). In this study, the plasma concentration of TBARS decreased significantly after BS in the LR and VR groups but increased in the NR group.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Valproic Acid Treatment Improves Organ Function, Survival Rate, and Lipid Peroxidation in Fatally Scalded Rats

Liu,

Fu,

Jiang

et al. 2023

Pharmacognosy Magazine

View full text Add to dashboard Cite

Background After hypovolemic shock caused by severe burns, lipid peroxidation is an important factor in tissue edema and multiorgan dysfunction syndrome (MODS). Many studies have shown that valproic acid (VPA) inhibits lipid peroxidation and reduces tissue and organ injury. Objectives This study investigated whether the VPA treatment of scalded rats reduced tissue edema by inhibiting lipid peroxidation, thereby improving organ function and survival rate. Materials and Methods A total of 60 male Sprague-Dawley rats (weighing: 280–300 g) with a 50% total body surface area (TBSA) full-thickness dermal burn were randomly assigned to the following 3 groups (with 20 rats per group): (I) the no infusion resuscitation (NR) group; (II) the sodium lactate Ringer’s solution (LR) group; and (III) the sodium valproate Ringer’s solution (VR) group. After scalding, the following hemodynamic parameters were measured: Copper2+-Zinc2+-superoxide dismutase (Cu2+-Zn2+-SOD) activity, thiobarbituric acid reactive substances (TBARSs), oxidized glutathione (GSSG), reduced glutathione (GSH), and antioxidant enzyme activities. Organ function parameters and water content were also measured. Another 60 male Sprague-Dawley rats were used to observe the 24-h survival rate of the rats using the same scald model and fluid resuscitation. Results VPA significantly increased the mean arterial pressure (MAP) and cardiac output (CO), and significantly decreased the pulmonary vascular permeability index (PVPI) and extravascular lung water index (ELWI). VPA also increased plasma Cu2+-Zn2+-SOD activity and decreased the plasma TBARS level. VPA reduced the TBARS level and GSSG in various tissues and increased the concentration of GSH. VPA decreased glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) activity, but significantly increased glutathione reductase (GR) activity in various tissues. VPA significantly improved organ functions and decreased water content. VPA significantly improved the survival rate, and the 24-h survival rate of the VR group was double that of the LR group. Conclusion Resuscitation with VPA reduced tissue edema, protected visceral functions, and improved the survival rate of rats with severe burn shock (BS) by alleviating lipid peroxidation.

show abstract

“…Efeitos deletérios da exposição de trabalhadores à herbicidas são bem reportados na literatura para diferentes princípios ativos, como Paraquat (Tsai, 2013), Glifosato (Myers et al, 2016) A toxidade do Paraquat em humanos e mamíferos está associada ao seu potencial redox, mesmo mecanismo que confere a ele atividade herbicida. O mecanismo de ação tóxica do Paraquat envolve reações de redução-oxidação cíclicas, no qual são produzidas espécies reativas de oxigênio e a depleção de NADPH reduzido (Tsai, 2013), o que confere alta toxidade a humanos (Naspolini et al, 2021). Se ingerido, o Paraquat produz uma sensação de queimação na boca e garganta, levando a náuseas, vômitos, diarreia etc.…”

Section: Herbicidas E a Saúde Do Trabalhadorunclassified

“…Estudos experimentais em animais e evidências epidemiológicas também indicam que a exposição crônica a esse herbicida pode estar associada ao desenvolvimento da doença de Parkinson (Tsai, 2013). Esse histórico de danos à saúde humana levaram o Paraquat a ser banido ou severamente restringido em mais de 20 países ao redor do mundo; porém somente em setembro de 2020 o Brasil entrou na lista de países que o baniram, muito embora seu uso em algumas lavouras brasileiras ainda era permitido até julho de 2021 (Naspolini et al, 2021).…”

Section: Herbicidas E a Saúde Do Trabalhadorunclassified

“…A exposição dos trabalhadores rurais a herbicidas tem sido associada à ocorrência de diversos problemas de saúde nesses indivíduos (Tsai, 2013;Mazlan et al, 2016;Myers et al, 2016;Islam et al, 2018;Naspolini et al, 2021). Os trabalhadores rurais que manuseiam e conduzem as operações de aplicação de herbicidas e outros defensivos agrícolas geralmente estão expostos a altos níveis de contaminação por esses produtos, e essa exposição se dá principalmente durante a preparação, mistura e carregamento e aplicações em spray (Yarpuz-Bozdogan e Bozdogan, 2016; Pinto et al, 2020).…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Riscos para a saúde do trabalhador e boas práticas de segurança do trabalho na aplicação de herbicidas em cana-de-açúcar

Silva

et al. 2022

S&G

View full text Add to dashboard Cite

O Brasil se destaca internacionalmente como o maior produtor de cana-de-açúcar, uma cultura chave para o agronegócio nacional. Nessa cultura, a ocorrência de plantas daninhas pode ocasionar graves prejuízos, motivo pelo qual seu controle se faz necessário. Para isso, se faz uso principalmente do controle químico à base de herbicidas. Entretanto, a exposição dos trabalhadores rurais a herbicidas tem sido associada à ocorrência de diversos problemas de saúde nesses indivíduos. Nesse sentido, este trabalho busca levantar, por meio de levantamento bibliográfico, a importância da cultura da cana-de-açúcar e o uso de herbicidas nessas culturas, os riscos aos quais os trabalhadores rurais estão expostos e quais agravos à saúde estão sujeitos pelo manuseio e aplicação desse produtos, bem como qual é a legislação que ampara esses trabalhadores e quais os desafios para garantir a efetividade dessa legislação. Para tanto, conduziu-se uma pesquisa bibliográfica utilizando o método de revisão integrativa. Os efeitos deletérios da exposição de trabalhadores à herbicidas são bem reportados na literatura para diferentes princípios ativos. O Brasil tem uma densa legislação vigente voltada para segurança do trabalho, o que, teoricamente, tornaria o manuseio e a aplicação de herbicidas e outros defensivos agrícolas uma atividade de baixo risco para a saúde do trabalhador rural. Todavia, infelizmente, esse não é o panorama visto em muitas regiões agrícolas do país, principalmente pelo não uso de Equipamentos de Proteção Individual (EPIs). Ações como treinamentos periódicos para esses profissionais se fazem necessárias e um maior rigor na fiscalização de uso também deve ser implementado. **Palavras-Chave**: Contaminação; Equipamentos de proteção individual; Exposição.

show abstract

Paraquat induces redox imbalance and disrupts glutamate and energy metabolism in the hippocampus of prepubertal rats

Cited by 15 publications

References 72 publications

Establishment of Human Pluripotent Stem Cell-derived Cortical Neurosphere Model to Study Pathomechanisms and Drug Sensitivity in Kleefstra Syndrome

Establishment of Human Pluripotent Stem Cell-derived Cortical Neurosphere Model to Study Pathomechanisms and Drug Sensitivity in Kleefstra Syndrome

Valproic Acid Treatment Improves Organ Function, Survival Rate, and Lipid Peroxidation in Fatally Scalded Rats

Riscos para a saúde do trabalhador e boas práticas de segurança do trabalho na aplicação de herbicidas em cana-de-açúcar

Contact Info

Product

Resources

About