Tương tác giữa nhiễm SIV/SHIV và morphine đối với cân bằng chất oxy hóa/chất chống oxy hóa trong huyết tương ở khỉ rhesus

Molecular and Cellular Biochemistry - Tập 308 - Trang 169-175 - 2007
Antonio Pérez-Casanova1, Kazim Husain2,3, Richard J. Noel1, Vanessa Rivera-Amill1, Anil Kumar1,4
1AIDS Research Program, Ponce School of Medicine, Ponce, USA
2Department of Pharmacology, Ponce School of Medicine, Ponce, USA
3Department of Physiology, Pharmacology and Toxicology, Ponce School of Medicine, Ponce, USA
4Division of Pharmacology, School of Pharmacy, University of Missouri, Kansas City, USA

Tóm tắt

Một sự cân bằng nội môi tồn tại giữa sự sinh ra các loài oxy hóa tế bào và các chất chống oxy hóa nội sinh trong điều kiện sinh lý bình thường. Nhiễm HIV (Virus gây suy giảm miễn dịch ở người) được biết đến là có ảnh hưởng đến sự cân bằng này gây ra stress oxy hóa. Tuy nhiên, sự tương tác của nhiễm HIV với việc lạm dụng chất gây nghiện đối với hệ thống oxy hóa/chống oxy hóa tế bào còn hiếm hoi. Nghiên cứu này được thiết kế nhằm điều tra tác động tương tác của việc lạm dụng morphine và nhiễm Virus gây suy giảm miễn dịch ở khỉ (SIV/SHIV) đối với cân bằng chất oxy hóa/chất chống oxy hóa trong huyết tương của khỉ rhesus. Sáu con khỉ rhesus thích nghi với hội chứng phụ thuộc morphine (20 tuần) cùng với ba con khỉ đối chứng đã được nhiễm hỗn hợp SHIVKU-1B, SHIV89.6P và SIV17E-Fr. Các mẫu huyết tương từ khỉ phụ thuộc morphine và khỉ đối chứng được phân tích cho một loạt các chỉ số stress oxy hóa sau 16 tuần nhiễm. Sự phụ thuộc morphine đã làm tăng đáng kể mức malondialdehyde (MDA) và 8-isoprostane trong huyết tương (tăng 8 lần và 2 lần), nhưng những động vật này cho thấy mức MDA và 8-isoprostane cao hơn sau khi nhiễm virus (tăng 18 lần và 4 lần), điều này có tương quan trực tiếp với sự gia tăng tải lượng virus và sự suy giảm tế bào CD4+. Mức glutathione (GSH) trong huyết tương bị giảm (55%) với sự phụ thuộc morphine và bị giảm thêm (25%) do nhiễm trùng. Hoạt động của superoxide dismutase (SOD) và glutathione peroxidase (GSH-Px) đều tăng lên 30% và 110%, tương ứng với tình trạng phụ thuộc morphine, nhưng bị giảm do nhiễm trùng. Hoạt động của catalase (CAT) đã giảm (25%) với phụ thuộc morphine và bị giảm thêm bởi nhiễm trùng. Kết quả của chúng tôi rõ ràng cho thấy rằng sự tương tác giữa morphine và nhiễm SIV/SHIV gây ra tổn thương mô oxy hóa cao hơn, điều này có thể có ý nghĩa trong sinh bệnh học của AIDS ở những khỉ phụ thuộc morphine.

Từ khóa

#HIV #SIV #SHIV #Morphine #Cân bằng oxy hóa-chống oxy hóa #Stress oxy hóa #Khỉ rhesus

Tài liệu tham khảo

Somani SM, Husain K, Schlorff E (1997) Responses of physical and chemical stresses on antioxidant system. In: Baskin S, Salem H (eds) Oxidants, antioxidants, and free radicals. Taylor and Francis, Washington, DC, 125–141 Halliwell B, Gutteridge JM (1984) Oxygen toxicity, oxygen radicals, transition metals and disease. Biochem J 219:1–14 Stephensen CB, Marquis GS, Douglas SD, Kruzich LA, Wilson CM (2007) Glutathione, glutathione peroxidase, and selenium status in HIV-positive and HIV-negative adolescents and young adults. Am J Clin Nutr 85:173–181 McLemore JL, Beeley P, Thorton K, Morrisroe K, Blackwell W, DasGupta A (1998) Rapid automated determination of lipid hydroperoxide concentrations and total antioxidant status of serum samples from patients infected with HIV: elevated lipid hydroperoxide concentratios and depleted total antioxidant capacity of serum samples. Am J Clin Pathol 109:268–273 Ogunro PS, Ogungbamigbe TO, Ajala MO, Egbewale BE (2005) Total antioxidant status and lipid peroxidation in HIV-1 infected patients in a rural area of south western Nigeria. Afr J Med Sci 34:221–225 Buhl R, Jaffe HA, Holroyd KJ (1989) Systemic glutathione deficiency in symptom-free HIV-seropositive individuals. Lancet 2:1294–1298 Walmsley SL, Winn LM, Harrison ML (1997) Oxidative stress and thiol depletion in plasma and peripheral blood lymphocytes from HIV-infected patients: toxicological and pathological implications. AIDS 11:1689–1697 Jareno EJ, Bosch-Morell F, Fernandez-Delgado R (1998) Serum malondialdehyde in HIV seropositive children. Free Radic Biol Med 24:503–506 Sandstrom PA, Tebbey PW, Van Cleave S, Buttke TM (1994) Lipid hydroperoxides induce apoptosis in T cells displaying a HIV-associated glutathione peroxidase deficiency. J Biol Chem 269:798–801 Nath A, Hauser KF, Wojna V, Booze RM, Maragos W, Prendergast M Cass W, Turchan JT (2002) Molecular basis for interaction of HIV and drug of abuse. J AIDS 31:S62–S69 Centers for Disease Control (1996) Centers for disease control and prevention: update: mortality attributable to HIV infection among persons aged 25–44 years—United States 1994. MMWR 45:121–125 Purcell DW, Metsch LR, Latka M et al (2004) Interventions for seropositive injectors-research and evaluation: an integrated behavioral intervention with HIV-positive injection drug users to address medical care, adherence, and risk reduction. J AIDS 37:S110–S118 Li Y, Merrill JD, Mooney K (2003) Morphine enhances HIV infection of neonatal macrophages. Pediatr Res 54:282–288 MacFarlane AS, Peng X, Meissler JJ Jr et al (2000) Morphine increases susceptibility to oral Salmonella typhimurium infection. J Infect Dis 181:1350–1358 Donahoe RM, Vlahov D (1998) Opiates as potential cofactors in progression of HIV-1 infections to AIDS. J Neuroimmunol 83:77–87 Prieto-Lastra L, Iglesias-Cadarso A, Reano-Martos MM (2006) Pharmacological stimuli in asthma/urticaria. Allergol Immunopathol (Madr) 34:2224–2227 Atici S, Cinel I, Cinel L (2005) Liver and kidney toxicity in chronic use of opioids: an experimental long term treatment model. J Biosci 30:245–252 Skaper SD, Facci L, Kee WJ (2001) Potentiation by histamine of synaptically mediated excitotoxicity in cultured hippocampal neurons: a possible role for mast cells. J Neurochem 76:47–55 Kumar R, Torres C, Yamamura Y, Rodriguez I, Martinez M, Staprans S, Donahoe RM, Kraiselburd E, Stephens EB, Kumar A (2004) Modulation by morphine of viral set point in rhesus macaques infected with simian immunodeficiency virus and simian-human immunodeficiency virus. J Virol 78:11425–11428 Husain K, Mejia J, Lalla J (2006) Physiological basis for effect of physical conditioning on chronic ethanol-induced hypertension in a rat model. Mol Cell Biochem 289:175–183 Husain K (2007) Vascular endothelial oxidative stress in alcohol-induced hypertension. Cell Mol Biol 53:69–76 Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K (1979) Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal Biochem 95:351–358 Misra HP, Fridovich I (1972) The role of superoxide anion in the autoxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase. J Biol Chem 247:3170–3175 Johansson LH, Borg LA (1988) A spectrophotometric method for determination of catalase activity in small tissue samples. Anal Biochem 174:331–336 Flohe L, Gunzler W (1984) Assays of glutathione peroxidase. Meth Enzymol 105:114–121 Read SM, Northcole DH (1981) Minimization of variation in the response to different protein of the Coomassie blue G dye-binding assay for protein. Anal Biochem 116:53–64 Halliwell B (1987) Oxidants and human disease, some new concepts. FASEB J 1:358–364 Pantaleo G, Graziosi C, Fauci AS (1993) The immunopathogenesis of human immunodeficiency virus infection. New Eng J Med 328:327–335 Werner P, Cohen G (1993) Glutathione disulfide (GSSG) as a marker of oxidative injury to brain mitochondria. Ann NY Acad Sci 679:364–369 Deleve SM, Kaplowitz N (1990) Importance and regulation of hepatic glutathione. Sami Liv Dis 10:251–256 Younes M, Siegers CP (1981) Mechanistic aspects of enhanced lipid peroxidation following glutathione depletion in vivo. Chem Biol Interact 34:257–266 Aukrust P, Muller F, Svardal AM, Ueland T, Berge RK, Froland SS (2003) Disturbed glutathione metabolism and decreased antioxidant levels in human immunodeficiency virus-infected patients during highly active antiretroviral therapy-potential immunomodulatory effects of antioxidants. J Infect Dis 188:232–238 Mikus G, Somogyi AA, Bochner F (1991) Polymorphic metabolism of opioid narcotic drugs: possible clinical implications. Ann Acad Med Singapore 20:9–12 Bondy SC (1992) Ethanol toxicity and oxidative stress. Toxicol Lett 63:231–241