The metabolic effect of α-ketoisocaproic acid: in vivo and in vitro studies.

Autor: Farias HR; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil.; Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazil., Gabriel JR; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil., Cecconi ML; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil., Lemos IS; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil., de Rezende VL; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil., Wessler LB; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil., Duarte MB; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil., Scaini G; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil.; Translational Psychiatry Program, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, McGovern Medical School, The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Houston, TX, USA., de Oliveira J; Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazil., Streck EL; Laboratório de Doenças Neurometabólicas, Laboratório de Neurologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, 88806-000, Brazil. emiliostreck@gmail.com.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Metabolic brain disease [Metab Brain Dis] 2021 Jan; Vol. 36 (1), pp. 185-192. Date of Electronic Publication: 2020 Oct 09.
DOI: 10.1007/s11011-020-00626-y
Abstrakt: Maple syrup urine disease (MSUD) is characterized by a deficiency in the mitochondrial branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex activity and, consequently, accumulation of the branched-chain amino acids and their respective branched-chain α-keto acids in fluids and the tissue. MSUD clinical symptoms include neurological alterations. KIC is considered one of the significant neurotoxic metabolites since its increased plasma concentrations are associated with neurological symptoms. We evaluated the effect of KIC intracerebroventricular (ICV) injection in hippocampal mitochondria function in rats. We also investigated the impact of KIC in cells' metabolic activity (using MTT assay) and reactive species (RS) production in HT-22 cells. For this, thirty-day-old male rats were bilaterally ICV injected with KIC or aCSF. Thus, 1 hour after the administration, animals were euthanized, and the hippocampus was harvested for measured the activities of mitochondrial respiratory chain enzymes and RS production. Furthermore, HT-22 cells were incubated with KIC (1-10 mM) in 6, 12, and 24 h. Mitochondrial complexes activities were reduced, and the formation of RS was increased in the hippocampus of rats after KIC administration. Moreover, KIC reduced the cells' metabolic ability to reduce MTT and increased RS production in hippocampal neurons. Impairment in hippocampal mitochondrial function seems to be involved in the neurotoxicity induced by KIC.
Databáze: MEDLINE
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