Sulfite Impairs Bioenergetics and Redox Status in Neonatal Rat Brain: Insights into the Early Neuropathophysiology of Isolated Sulfite Oxidase and Molybdenum Cofactor Deficiencies.

Autor: Pramio J; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Grings M; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., da Rosa AG; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Ribeiro RT; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Glanzel NM; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Signori MF; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Marcuzzo MB; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Bobermin LD; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Wyse ATS; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil.; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Quincozes-Santos A; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil.; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil., Wajner M; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil.; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil.; Serviço de Genética Médica, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Rua Ramiro Barcelos, 2350, Porto Alegre, RS, 90035-903, Brazil., Leipnitz G; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil. guilhian@ufrgs.br.; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil. guilhian@ufrgs.br.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Cellular and molecular neurobiology [Cell Mol Neurobiol] 2023 Aug; Vol. 43 (6), pp. 2895-2907. Date of Electronic Publication: 2023 Mar 02.
DOI: 10.1007/s10571-023-01328-6
Abstrakt: Isolated sulfite oxidase (ISOD) and molybdenum cofactor (MoCD) deficiencies are genetic diseases biochemically characterized by the toxic accumulation of sulfite in the tissues of patients, including the brain. Neurological dysfunction and brain abnormalities are commonly observed soon after birth, and some patients also have neuropathological alterations in the prenatal period (in utero). Thus, we investigated the effects of sulfite on redox and mitochondrial homeostasis, as well as signaling proteins in the cerebral cortex of rat pups. One-day-old Wistar rats received an intracerebroventricular administration of sulfite (0.5 µmol/g) or vehicle and were euthanized 30 min after injection. Sulfite administration decreased glutathione levels and glutathione S-transferase activity, and increased heme oxygenase-1 content in vivo in the cerebral cortex. Sulfite also reduced the activities of succinate dehydrogenase, creatine kinase, and respiratory chain complexes II and II-III. Furthermore, sulfite increased the cortical content of ERK1/2 and p38. These findings suggest that redox imbalance and bioenergetic impairment induced by sulfite in the brain are pathomechanisms that may contribute to the neuropathology of newborns with ISOD and MoCD. Sulfite disturbs antioxidant defenses, bioenergetics, and signaling pathways in the cerebral cortex of neonatal rats. CII: complex II; CII-III: complex II-III; CK: creatine kinase; GST: glutathione S-transferase; HO-1: heme oxygenase-1; SDH: succinate dehydrogenase; SO 3 2- : sulfite.
(© 2023. The Author(s), under exclusive licence to Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature.)
Databáze: MEDLINE
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