Homocysteine decreases glutamate uptake and Na+, K+-ATPase activity and increases oxidative stress : prevention by vitamin c

Abstract

No presente estudo, nós investigamos o efeito da administração crônica de homocisteína sobre a captação de glutamato e a atividade da Na+,K+-ATPase, bem como sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo (espécies reativas e enzimas antioxidantes como a catalase e superóxido dismutase) em hipocampo de ratos jovens. A influência da vitamina C, um antioxidante clássico, sobre os efeitos mediados pela homocisteína também foi avaliada. Resultados mostraram que a hiper-homocisteinemia crônica diminuiu a captação de glutamato e a atividade da enzima Na+,K+-ATPase, aumentou os níveis de espécies reativas e diminuiu as atividades das enzimas catalase e superóxido dismutase. Além disso, a administração concomitante de vitamina C preveniu significativamente as alterações causadas pela homocisteína. De acordo com nossos resultados, parece possível sugerir que a redução na captação de glutamato e na atividade da Na+,K+-ATPase pode ser mediada pelo estresse oxidativo, já que a vitamina C preveniu tais efeitos. Acreditamos que esses resultados possam auxiliar na elucidação dos mecanismos pelos quais a homocisteína exerce seus efeitos neurotóxicos e sugerimos a possibilidade de que o tratamento com antioxidantes pode ser benéfico, se associado a terapia clássica, no tratamento de distúrbios neurológicos observados em pacientes homocistinúricos.

In this study we investigated the effect of chronic administration of homocysteine on glutamate uptake and activity of Na+,K+-ATPase, as well as on some parameters of oxidative stress, such as levels of reactive species and antioxidant enzymes catalase and superoxide dismutase in the hippocampus of young rats. The influence of vitamin C, a classic antioxidant, on the effects mediated by homocysteine was also evaluated. Results showed that chronic hyperhomocysteinemia decreased glutamate uptake and the activities of Na+,K+-ATPase, catalase and superoxide dismutase; the levels of reactive species were increased by chronic homocysteine administration. Moreover, concomitant administration of vitamin C significantly prevented the alterations caused by homocysteine. According to our results, it seems possible to suggest that the reduction in glutamate uptake and activity of Na+,K+-ATPase may be mediated by oxidative stress, since vitamin C prevented these effects. We believe that these results may help us to elucidate the mechanisms by which homocysteine exerts its neurotoxic effects and suggest the possibility that treatment with antioxidants may be beneficial, if combined with classical therapy, for the treatment of neurological disorders observed in patients with homocystinuria.