Implicarea metaloenzimelor (SOD) în reducerea sau neutralizarea ...

UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE " GR. T. POPA IAŞI"

FACULTATEA DE MEDICINĂ

DISCIPLINA DE HISTOLOGIE

Rezumatul tezei de doctorat

IMPLICAREA METALOENZIMELOR (SOD) ÎN

REDUCEREA SAU NEUTRALIZAREA EFECTELOR

STRESULUI OXIDATIV LA NIVEL PULMONAR

Conducător ştiinţific,

Prof. Univ. Dr. Carmen Lăcrămioara Zamfir

Doctorand,

Oana Raluca Temneanu

-IAŞI 2011-

Implicarea metaloenzimelor (SOD) în reducerea sau

neutralizarea efectelor stresului oxidativ la nivel pulmonar

1

CUPRINS

LISTA DE ABREVIERI

INTRODUCERE

STADIUL ACTUAL AL CUNOAŞTERII

CAPITOLUL I STRESUL OXIDATIV - CONCEPTE ACTUALE

I.1. Caractere generale ale stresului oxidativ

I.1.1. Concepte actuale, mecanisme de acţiune, organe ţintă I.1.2. Alterări ale ADN induse de stresul oxidativ

I.2. Specii reactive de oxigen (SRO)

I.2.1. Mod de formare, particularităţi de reacţie I.2.2. SRO - efecte epigenetice

I.2.3. SRO - molecule semnal

I.2.4. Surse exo - şi endogene de SRO

CAPITOLUL II

MECANISME DE PROTECŢIE ÎMPOTRIVA STRESULUI OXIDATIV II.1. Criterii de clasificare a antioxidanţilor

II.2. Principalele tipuri de antioxidanţi II.2.1.Enzime antioxidante

II.2.2. Compuşi antioxidanţi cu greutate moleculară redusă, cu acţiune directă

II.2.3. Compuşi antioxidanţi cu greutate moleculară redusă, cu acţiune indirectă

CAPITOLUL III

SUPEROXID DISMUTAZELE (SOD)

III.1. Evoluţia conceptului de apărare superoxid dismutazică III.2. Profilul genic al SOD

III.3. Activarea şi mecanismul de acţiune a SOD

III.4. Principalele tipuri de SOD III.5. Evoluţia SOD pe parcursul dezvoltării organismului



2

CAPITOLUL IV

IMPLICAŢII ALE STRESULUI OXIDATIV LA NIVEL PULMONAR

IV.1. Surse pulmonare de SRO IV.2. Efecte ale stresului oxidativ la nivel pulmonar

IV.3. Stresul oxidativ de natură fizică şi intervenţia SOD

IV.4. Interrelaţia SOD-melatonină şi adaptarea la stres

IV.5. Stresul oxidativ de natură chimică

CONTRIBUŢII PERSONALE

CAPITOLUL V

MOTIVAŢIA ŞI OBIECTIVELE STUDIULUI PERSONAL

CAPITOLUL VI MATERIAL DE STUDIU ŞI METODE DE CERCETARE

VI.1.Material

VI.2.Metode de lucru VI.2.1. Investigaţii histopatologice şi imunohistochimice

VI.2.2.Metode de determinare a hemoleucogramei şi a parametrilor

stresului oxidativ VI.2.3.Evaluarea morfometrică a parametrilor stresului oxidativ

VI.2.4. Analiza corelaţiilor statistice între parametrii evaluaţi

CAPITOLUL VII REZULTATELE STUDIULUI PERSONAL

CAPITOLUL VIII

DISCUŢII

CAPITOLUL IX

CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE



3

INTRODUCERE

Viaţa aerobă presupune o implicare promptă şi o intervenţie

absolut indispensabilă a oxigenului şi a compuşilor săi. Desfăşurarea

în condiţii normale a oricărui proces fiziologic este astfel strict

condiţionată de un aport permanent de oxigen. Extragerea oxigenului

din mediul ambient şi distribuţia sa nu numai pentru fosforilarea

oxidativă, dar şi ca substrat pentru reacţii biochimice a fost

conservată pe parcursul evoluţiei speciilor prin dezvoltarea unui

sistem avansat care menţine homeostazia oxigenului şi supravieţuirea

celulară.

Stresul oxidativ, apărut ca o consecinţă a dezechilibrului

dintre verigile pro- şi antioxidante este în prezent atât de frecvent

încât face parte din existenţa cotidiană. În condiţiile în care efectele

sale asupra organismului se însoţesc de nenumărate tulburări grave

ale funcţiilor vitale ale organismului, mecanismele de producere a

stresului oxidativ, dar mai ales cele implicate în protecţia

antioxidantă, deşi intens studiate, nu sunt pe deplin elucidate.

Superoxid dismutazele (SOD) reprezintă o categorie

particulară de metaloenzime, cu rol esenţial în apărarea organismului

împotriva stresului oxidativ. Cu o evoluţie de aproximativ două

bilioane de ani, ce coincide cu proliferarea treptată a organismelor

fotosintetice care încep să producă oxigen, SOD au progresat

continuu drept verigi antioxidante fundamentale ale unui proces care

a permis supravieţuirea. Prin catalizarea reacţiei de dismutare a

radicalilor superoxid în oxigen şi peroxid de hidrogen, aceste

metaloenzime protejează aproape toate celulele expuse la oxigen,

prin îndepărtarea superoxidului şi reducerea concentraţiei tisulare a

oxigenului.

Ideea care a stat la baza acestei teze a urmărit realizarea unei

corelări validată experimental între diversele tipuri de stres oxidativ,

efectele lor asupra plamânului şi respectiv tipul de SOD care se

descarcă masiv şi se distribuie la nivelul ţesutului pulmonar, în aşa



4

fel încât să faciliteze identificarea celei mai bune variante terapeutice

bazată pe utilizarea SOD, raportată direct la stresul oxidativ care

agresează organismul.

Lucrarea de faţă este structurată în două mari părţi: o parte

generală - stadiul actual al cunoaşterii şi o parte personală -

contribuţii personale. În partea generală am inclus o trecere în revistă

a celor mai noi date, ipoteze de lucru şi consideraţii generale din

literatura de specialitate despre stresul oxidativ şi efectele sale

generale, precum şi despre SOD.

Primul capitol evaluează cele mai noi concepte despre stresul

oxidativ, cu evidenţierea alterărilor ADN şi a implicării directe a

SRO.

Cel de al doilea capitol abordează diversele mecanisme de

protecţie antioxidantă cunoscute până în prezent, cu menţionarea

tuturor tipurilor de antioxidanţi care susţin aceste procese.

Cel de al treilea capitol furnizează date recente despre

structura şi funcţiile SOD, precum şi despre evoluţia conceptului de

apărare antioxidantă asigurată de familia SOD.

Capitolul patru trece în revistă suita implicaţiilor pe care

activarea SOD le exercită la nivel pulmonar, ţinând cont de faptul că

plămânul este direct şi masiv vizat de stresul oxidativ.

Cea de a doua parte a cercetării rezervată contribuţiilor

personale a inclus un prim capitol-capitolul cinci, care se referă la

motivaţia şi obiectivele acestui studiu, după care capitolul şase

descrie materialul şi metodele utilizate în acest studiu experimental.

Capitolul şapte prezintă rezultatele obţinute în urma investigărilor

histopatologice, biochimice, imunohistochimice, susţinute de analiza

statistică şi de interpretarea morfometrică.

Capitolul opt prezintă o serie de discuţii asupra rezultatelor

obţinute, iar capitolul nouă a fost destinat concluziilor acestui studiu.

Efectuarea acestui studiu experimental complex, care a

implicat un număr mare de animale de laborator şi multiple

investigaţii, a fost posibilă printr-o colaborare şi o conlucrare strânsă



5

între domenii care aparent nu au neapărat un numitor comun:

histologie, imunologie, farmacologie clinică şi biochimie.

Un studiu amplu, fie şi cel al unei teze de doctorat, nu poate

acoperi şi argumenta coerent şi complet o temă atât de generoasă şi

de importantă cum este cea a terapiei antioxidante. Pe parcursul

derulării acestei teze, în timpul efectuării studiului experimental, s-au

desprins numeroase verigi colaterale care pot servi cu siguranţă drept

repere ale unei noi etape în această cercetare ştiinţifică. De aceea ne

permitem să afirmăm că această teză reprezintă doar un prim pas în

descifrarea complexelor mecanisme antioxidante bazate pe

participarea familiei SOD.

MOTIVAŢIA ŞI OBIECTIVELE STUDIULUI

PERSONAL

Plămânul reprezintă, datorită localizării şi suprafeţei întinse

de contact cu oxigenul, unul din organele cele mai vulnerabile la

acţiunile stresului oxidativ. Speciile reactive de oxigen produse

intracelular de celulele parenchimului pulmonar sau extracelular, de

către macrofage sau neutrofile, reprezintă elemente cheie ale unei

ample patologii pulmonare. Mecanismele antioxidante, în cadrul

cărora superoxid dismutazele (SOD) sunt considerate cele mai

importante enzime implicate în protecţia antioxidantă, intervenind

prompt în orice formă de instalare a stresului oxidativ, prezintă

numeroase necunoscute, deşi în prezent asistăm la o adevărată

explozie de date şi teorii, furnizate de numeroase studii de

specialitate.

SRO intervin în geneza a numeroase afecţiuni inflamatorii,

degenerative şi tumorale, dar şi în evoluţia unor procese fiziologice,

cum ar fi procesul de îmbătrânire sau dezvoltarea embrionară.

Dualitatea acţiunilor SRO, cu efectele lor benefice, dar şi cu cele

toxice, este parţial explicată de complexitatea funcţiilor lor specifice



6

corelate cu particularităţile situsului biologic asupra căruia

acţionează. În acelaşi timp, este una din principalele cauze care ridică

dificultăţi în stabilirea celei mai eficiente metode de abordare a

afecţiunilor cu substrat patologic oxidativ.

Mecanismele antioxidante, în cadrul cărora SOD sunt

considerate cele mai importante enzime implicate în protecţia

antioxidantă, intervenind prompt în orice formă de instalare a

stresului oxidativ, prezintă numeroase necunoscute, deşi în prezent

asistăm la o adevărată explozie de date şi teorii, furnizate de

numeroase studii de specialitate.

Scopul acestei teze de doctorat este acela de a stabili o

corelaţie distinctă între diversele forme de stres oxidativ care pot

perturba structura şi funcţiile pulmonare şi tipul de SOD care

intervine ca trigger antioxidant în fiecare formă de stres; identificarea

enzimei antioxidante care este produsă masiv ca răspuns la

agresiunea O2 poate servi nu numai la monitorizarea intensităţii

stresului oxidativ, ci şi la conturarea unei noi strategii terapeutice

vizând familia de SOD mimetice care ar putea fi o alternativă la

terapiile clasice (administrarea de SOD de natură exogenă a

întâmpinat numeroase probleme şi nu este o soluţie aplicabilă pentru

combaterea efectelor stresului oxidativ).

În acest sens, am realizat un studiu experimental în care am

indus animalelor de laborator o paletă largă de forme de stres

antioxidant : crono-biologic (foto-biologic), chimic, fizic şi respectiv

mixt. La aceste forme de stres am asociat şi un antioxidant clasic,

reprezentat de vitamina C, pentru a urmări modul în care se modifică

amplitudinea stresului oxidativ, precum şi elaborarea pulmonară de

SOD.

Pentru monitorizarea instalării stresului oxidativ şi a efectelor

sale, precum şi a intervenţiei enzimelor antioxidante, am urmărit

evoluţia lor pe trei coordonate: histopatologică, biochimică şi

imunohistochimică. Sudiul morfometric ulterior a investigat pe de o

parte nivelul alterărilor tisulare şi vasculare şi pe de altă parte



7

scorizarea studiului imunohistochimic pentru cele trei tipuri de SOD

studiate.

În vederea conturării profilului oxidativ al mediului în care

plămânii îşi desfăşoară funcţiile vitale, am recurs la determinarea

acţiunii individuale a principalelor tipuri de enzime care compun

sistemul enzimatic antioxidant al organismului: SOD, catalaza,

glutazion peroxidaza şi malonildialdehida.

Asocierea hemoleucogramei ne-a permis o interpretare

coerentă a reactivităţii organismului în condiţii de stres. Explorarea

histopatologică a permis surprinderea tipurilor specifice de

modificări tisulare şi vasculare ale plămânilor pe fondul inducerii

stresului pulmonar, cu evoluţia progresivă a inflamaţiei şi fibrozei

pulmonare, care sunt patognomonice pentru agresiunea oxidativă..

Studiul imunohistochimic a urmărit identificarea imunolocalizării

celor trei tipuri distincte de SOD şi corelarea cu forma de stres

oxidativ indus.

MATERIAL DE STUDIU ŞI METODE DE

CERCETARE

Material Lot experimental de studiu

Studiul experimental a utilizat 72 de şobolani rasa Wistar

adulţi, masculi, furnizaţi într-o singură tranşă de Biobaza Institutului

Cantacuzino Bucureşti (aprilie 2010). Animalele au avut o greutate

cuprinsă între 210-230 grame.

Şobolanii au fost divizaţi în 9 loturi distincte, fiecare fiind

format din câte 8 şobolani:

Lot 1 - control;



8

Lot 2 - au fost expuşi la lumină continuă, (200 lux), pe tot

parcursul experimentului (stres cronobiologic/fotoperiodic);

Lot 3 - au fost menţinuţi în întuneric pe tot parcursul

experimentului (stres cronobiologic/fotoperiodic);

Lot 4 - au fost puşi să înoate zilnic, 20 minute, în apă rece

(stres fizic);

Lot 5 - li s-a administrat zilnic nitrofurantoin, prin gavare, în

doză unică de 125mg/kgc/zi (stres chimic);

Lot 6 - au fost expuşi la lumină continuă, li s-a administrat

nitrofurantoin în doză unică de 125 mg/kgc/zi în paralel cu

vitamina C 110 mg/kgc/zi (stres oxidativ mixt);

Lot 7 - au fost menţinuţi în întuneric continuu şi li s-a

administrat nitrofurantoin în doză unică de 125 mg/kgc/zi, în

paralel cu vitamina C 110 mg/kgc/zi (stres oxidativ mixt);

Lot 8 - au fost expuşi la lumină continuă şi li s-a administrat

nitrofurantoin în doză unică de 125 mg/kgc/zi (stres oxidativ

mixt);

Lot 9 - au fost menţinuţi în întuneric şi li s-a administrat

nitrofurantoin în doză unică de 125 mg/kgc/zi (stres oxidativ

mixt).

Durata întregului experiment a fost de 60 de zile, după care

animalele au fost eutanasiate. La începutul experimentului, în cea de

a 30-a zi şi la sfârşitul experimentului s-au recoltat probe de sânge de

la nivelul plexului retroorbitar, după ce în prealabil animalele au fost

anesteziate cu câte 75mg/kgc de ketamină. De asemeni, animalele au

fost cântărite la aceleaşi intervale de timp, pentru a monitoriza

evoluţia greutăţii pe parcursul diverselor tipuri de stres oxidativ.

La sfârşitul experimentului, animalele au fost eutanasiate

după anesteziere cu Thiopental 0,01%. După constatarea absenţei

semnelor vitale s-au prelevat fragmente tisulare pulmonare de la

toate animalele din loturile luate în studiu.



9

Metode de lucru

Investigaţii histopatologice şi imunohistochimice

Studiul histologic: coloraţii uzuale si speciale;

Studiul imunohistochimic: s-au utilizat urmatorii anticorpi

- Anticorp monoclonal de iepure anti SOD1;

- Anticorp monoclonal de şoarece anti SOD2;

- Anticorp monoclonal de şoarece anti SOD3.

Metode biochimice de determinare a hemoleucogramei şi a

parametrilor stresului oxidativ:

- Determinare a hemoleucogramei

- Determinarea SOD, GPx, catalazei, malonildialdehidei (MDA)

Evaluarea morfometrica a parametrilor stresului oxidativ

Analiza corelaţiilor statistice între parametrii evaluaţi:

- Testul χ2 de omogenitate

- t-student

- Testul ANOVA

- Coeficientul de dispersie Pearson (r)

REZULTATELE STUDIULUI PERSONAL

Acest studiu şi-a propus să monitorizeze impactul stresului

oxidativ, sub diversele sale forme, asupra plămânilor, cu identificarea

corelaţiilor dintre eliberarea SOD şi localizarea lor specifică la

nivelul structurilor pulmonare.

Validarea studiului experimental a fost realizată statistic,

urmărindu-se o serie de parametri care să ne permită evidenţierea

reactivităţii pulmonare la stres :

I. Evaluarea statusului biologic al organismelor prin monitorizarea

unor constante specifice (parametri sanguini, greutate)



10

II. Confirmarea instalării stresului oxidativ, prin determinarea

principalilor parametri ai stresului oxidativ

III. Evaluarea unor modificări tisulare şi vasculare induse de stresul

oxidativ (grosimea peretelui alveolar, diametrul şi grosimea peretelui

vascular)

IV. Imunolocalizarea celor trei tipuri de SOD, cu scorizarea

marcajului imunohistochimic.

Evaluarea statusului biologic al organismelor prin

monitorizarea unor constante specifice

-10

-5

0

5

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9

0.73

-7.02 -7.06

5.35

-6.59

4.777.13

-6.33

-3.26

%

Lot

Fig.nr.27. Diferenţe procentuale ale valorilor medii ale greutăţii la

finalul experimentului comparativ cu momentul de debut



11

Evoluţia parametrilor sanguini

1.48 0.78 0.54

-10.59

-4.65

0.07

-8.27

25.94

11.71

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

%

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Lot

Fig.nr.46. Diferenţe procentuale ale valorilor medii ale globulelor

roşii la finalul experimentului comparativ cu momentul de debut

0

-50.4

58.56

11.35

-20.6

3.3411.68

-33.1

-9.55

-60

-40

-20

0

20

40

60

%

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Lot

Fig.nr.65. Diferenţe procentuale ale valorilor medii ale globulelor

albelor la finalul experimentului comparativ cu momentul de debut



12

0.67

-45.27-47.06

-9.7-4.56-2.33

-9.23

-66.28

-21.31

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

%

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Lot

Fig.nr.84. Diferenţe procentuale ale valorilor medii ale

trombocitelorlor la finalul experimentului comparativ cu momentul

de debut

0.65

8.44

-8.97

-4.81 -4.83

0.54

-2.79

10.55

5.45

-10

-5

0

5

10

15

%

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Lot

Fig.nr.103. Diferenţe procentuale ale valorilor medii ale hematocritului la finalul experimentului comparativ cu momentul de debut



13

SOD (U/ml) Cele mai omogene serii de valori s-au înregistrat la toate loturile

studiate la sfârşitul experimentului, cu excepţia lotului 4, unde cele mai

omogene serii de valori ale SOD s-au înregistrat la începutul

experimentului (p 0,05). Comparativ cu lotul martor, la debutul studiului nu s-au depistat

diferenţe semnificative statistic la nici unul dintre loturile în studiu. Cu

excepţia lotului martor, valorile medii ale SOD cresc progresiv la toate

loturile luate în studiu.

-0.8-2.11

50.3355.34

6.84

41.4

7.7710.94

1.572.69 1.42.450.931.52

41.71

55.72

23.58

32.41

-10

0

10

20

30

40

50

60

%

lot 1 lot 2 lot 3 lot 4 lot 5 lot 6 lot 7 lot 8 lot 9

R1/R0R2/R0

Fig.nr.105. Diferenţa procentuală a valorilor medii ale SOD pe loturi de studiu Corelaţiile stabilite între nivelul SOD şi evoluţia greutăţii

animalelor pe parcursul experimentului au arătat că valorile crescute ale

SOD, în toate cele trei momente ale studiului au determinat scăderea

ponderală a şobolanilor, corelaţia acestor parametri fiind indirectă, cel

mai evident înregistrându-se la debutul experimentului. Corelaţiile între

parametrii sanguini şi nivelul SOD au evidenţiat corelaţii directe ale

valorilor SOD cu eozinofilele şi bazofilele, precum şi corelaţii indirecte

mai reduse numeric ale SOD cu limfocitele şi monocitele.



14

Glutation peroxidaza (GPx)

Cele mai omogene serii de valori s-au înregistrat la sfârşitul

experimentului la toate loturile de studiu, cu toate că varianţa a fost foarte

mică şi la celelalte seturi de valori. La finalul studiului, cele mai ridicate

valori ale GPx s-au evidenţiat la nivelul lotului 2(p 0,05), lot 3 (p 0,01) şi

la nivelul lotului 8 (p 0,002), semnificativ mai crescute, comparativ cu

lotul martor.

1

0.38

1.94

3.11

3.96

6.78

1.17

1.88

0.26

0.690.35

0.80.44

0.71

2.22

4.67

0.28

0.73

0

1

2

3

4

5

6

7

%


R1/R0

R2/R0

Fig.nr.122. Diferenţa procentuală a valorilor medii ale GPx pe loturi de

studiu



15

Catalaza (U/ml eritrocit)

Cele mai omogene serii de valori s-au înregistrat la sfârşitul

experimentului la loturile 2, 3, 4, 5, 8 şi 9. La lotul 1, martor, cele mai

omogene serii de valori s-au înregistrat la debutul experimentului, iar la loturile 6 şi 7 cele mai omogene serii de valori ale catalazei s-au înregistrat

la o lună de la debutul experimentului.

La finalul studiului, la toate loturile se înregistrează valori medii ale

catalazei semnificativ mai crescute comparativ cu lotul martor.

0.270.21

36.92

49.12

12.66

24.43

2.83

6.02

0.97

5.65

0.751.7 1.344.17

41.74

55.04

5.567.6

0

10

20

30

40

50

60

%


R1/R0R2/R0

Fig.nr.125. Diferenţa procentuală a valorilor medii ale catalazei pe loturi de

studiu

Valorile crescute ale catalazei s-au asociat semnificativ cu valori

independente comparativ cu valoarea globulelor roşii la loturile 1, 2, 4, 7 şi

8, valorile globulelor albe la nivelul loturilor 3, 4, 7, 8 şi 9 ,valori ale trombocitelor din loturile 2, 3, 4, 8, 9 , valorile hematocritului la loturile 2

şi 8.

Există corelaţii directe ale valorilor catalazei cu bazofilele şi neutrofilele, precum şi corelaţii indirecte ale aceloraşi valori cu monocitele.



16

MDA (nmol/ml ser)

cele mai omogene serii de valori ale MDA s-au înregistrat la

sfârşitul experimentului la toate loturile de studiu, cu excepţia

valorilor MDA înregistrate la o lună de zile la nivelul lotului 4.

Valorile MDA cresc până la sfârşitul experimentului la toate

loturile luate în studiu, dar cele mai mari creşteri se observă la nivelul lotului 3 şi lotului 8.

Corelatia MDA cu valorile greutăţii a relevat o corelare indirectă a acestor parametri la loturile 2, 3, 8.

1.562.83

57.89

94.21

69.86

143.15

36.74

83.2

23.91

71.73

10.7618.3 19.6

39.16

114.66

203.09

29.45

75.3

0

50

100

150

200

250

%


R1/R0R2/R0

Fig.nr.141. Diferenţa procentuală a valorilor medii ale MDA pe

loturi de studiu



17

Studiu histopatologic

Efectele stresului oxidativ asupra plamânilor constau în

apariţia şi extinderea proceselor inflamatorii, urmate de

instalarea fibrozei pulmonare, în funcţie de durata şi

intensitatea stresului.

Distrucţia pereţilor alveolari se însoţeşte de o distensie

anormală, de tip emfizematos, a alveolelor pulmonare.

Prezenţa infiltratelor inflamatorii nu respectă o regulă

distinctă de distribuţie, acestea regăsindu-se atât la nivelul

conductelor respiratorii, cât şi la nivelul pereţilor vasculari.

Examinarea loturilor care au fost supuse unor forme diferite

de stres oxidativ a permis identificarea leziunilor şi gradul de

afectare pulmonară, corelate cu natura stresului oxidativ.

Observaţiile au fost efectuate pe imagini rezultate în urma

sumării digitale a tuturor câmpurilor incluse.

Fig.nr.156. Imagine obţinută prin sumarea digitală

a câmpurilor 200x; HE. Lot2



18

Fig.nr.165. Lot 2. Vas sanguin cu

pereţi mult îngroşaţi. Col HE, x10

Fig.nr.183. Lot 5. Hiperplazie a

musculaturii netede vasculare. Col

HE, x20

Fig.nr 177. Lot 4. Distrucţii ale

pereţilor alveolari, arii inflamatorii

extinse. Col HE, x20

Fig.nr.171. Lot 3. Infiltrat inflamator

peribronşiolar. Col HE, x10



19

Fig.nr.197. Lot 8. Hiperplazie a

tunicii medii vasculare. Col HE, x20

Fig.nr.192. Lot 7. Bronhiolă

terminală. Col. HE, x20

Fig.nr.188. Lot 6. Hiperplazia

musculaturii netede vasculare,

epiteliu bronşiolar puternic plisat. Col HE, x10

Fig.nr.203. Lot 9. Bronhiolă terminală. Col HE, x10



20

Evaluarea morfometrică a grosimii pereţilor

alveolari şi a indexului vascular

Fig.nr. 208. Valori medii ale grosimii vaselor pe loturi de studiu

Fig.nr.209. Valori medii ale indexului vascular pe loturi de studiu

Fig.nr.210. Valori medii ale grosimii peretelui alveolar pe loturi de studiu



21

Studiul imunohistochimic

Evaluarea imunohistochimică a SOD trebuie să ţină cont de

localizările lor predilecte la nivel pulmonar: epiteliul bronşic

şi bronşiolar, celulele endoteliale, celulele musculare netede,

celulele alveolare. Gradul de exprimare al SOD diferă de la

un tip celular la altul, iar acest studiu îşi propune să

evidenţieze şi dependenţa expresiei familiei SOD în funcţie

de natura stresului oxidativ care agresează organismul.

Reproducerea experimentală a stresului cronobiologic, fizic,

chimic, mixt, precum şi asocierea unui antioxidant a

determinat reacţii diferite ale SOD la nivel pulmonar pentru

cele 9 loturi luate în studiu.

Imunolocalizarea SOD1 şi respectiv SOD2 au putut fi

urmărite şi cuantificate pe imaginile obţinute, imunomarcajul

realizat permiţând o interpretare coerentă a distribuţiei

enzimatice, comparativ cu SOD3. Aceasta, pe lângă

distribuţia sa specifică, se asociază şi cu o pondere ceva mai

redusă în jurul alveolelor pulmonare şi a vaselor sanguine de

calibru redus, astfel încât să prevină alterările celulare şi

tisulare determinate de SRO produse la nivel extracelular

Fig.nr.218. Lot 2. Imunolocalizare

SOD1: marcaj intens pozitiv al

celulelor endoteliale şi musculare; x10



epiteliului bronşiolar; x10



22


SOD3: imunomarcaj intens pozitiv

al epiteliului bronşiolar; x10


SOD1: marcaj intens pozitiv endotelial

şi la nivelul epiteliului bronşic; x20


SOD2: marcaj moderat al celulelor

endoteliale; x20.


SOD3: marcaj pozitiv al epiteliului

bronşiolar; x20.


SOD1: marcaj pozitiv al epiteliului

bronşiolar; x10

Fig.nr.237. Lot 4. Imunolocalizare SOD2: marcaj intens pozitiv al

epiteliului bronşic; x10



23

.



epiteliului bronşiolar; x10

Fig nr.244. Lot 5. Imunolocalizare SOD1: marcaj intens pozitiv al epiteliului

bronşiolar; x20.



epiteliului bronsiolar; x20.

Fig nr.248. Lot 5. Imunolocalizare

SOD3: marcaj intens pozitiv al epiteliului bronşic; x20.

Fig.nr.250. Lot 6. Imunolocalizare SOD1:

marcaj slab al epiteliului bronşiolar; x10.


SOD2: marcaj slab pozitiv al

epiteliului bronşic; x20



24


SOD3: Marcaj slab pozitiv al epiteliului

bronşiolar; x10


SOD1. Marcaj moderat pozitiv

epitelial bronşiolar, x10.


SOD2: marcaj endotelial slab

pozitiv; x10


SOD3. Marcaj negativ endotelial, x10


SOD1. Marcaj intens pozitiv al

epiteliului bronşiolar, x10


SOD2. Marcaj intens pozitiv al

epiteliului bronşic, x20



25

Evaluarea scorizării marcajului imunohistochimic

al SOD

Respectând cele 4 scoruri impuse, respectiv 0, 1, 2 şi 3, am analizat

FOV-urile din imaginile în care am evidenţiat imunolocalizarea celor 3 SOD (Fig.nr.263-266).


SOD3. Marcaj intens pozitiv

al endoteliului, x 20.


SOD1. Marcaj intens pozitiv al epiteliului bronşic, x40.

Fig.nr.261. Lot 9. Imunolocalizare SOD2. Marcaj intens pozitiv

epitelial bronşiolar, x20

Fig.nr.262. Lot 9. Imunolocalizare SOD3. Marcaj intens pozitiv la nivel

endotelial, x20



26

Fig.nr.264. Reprezentarea grafică a scorizării marcajului imunohistochimic

pentru SOD1

Fig.nr.265. Reprezentarea grafică a scorizării marcajului

imunohistochimical SOD2

Fig.nr.266. Reprezentarea grafică a scorizării marcajului imunohistochimic

al SOD3



27

DISCUŢII

Plămânii reprezintă organe puternic afectate de generarea

SRO şi care şi-au dezvoltat un sistem de apărare antioxidantă în care

rolul dominant este deţinut de o familie de metaloenzime care a

progresat continuu odată cu trecerea la viaţa aerobă – SOD.

Produse în celulele aerobe în cursul proceselor oxidative

spontane sau induse, SOD sunt indispensabile protecţiei pulmonare

faţă de agresivitatea SRO generate pe parcursul unui stres oxidativ

datorită intervenţiei lor prompte pentru neutralizarea radicalilor

superoxid. Cum echilibrul dintre atacul SRO şi capacitatea

antioxidanta este extrem de sensibil la nivel pulmonar, orice

perturbare a acestuia determină instalarea unor modificări patologice.

Amploarea şi gravitatea acestora depind de regulă de sumarea

condiţiilor mediului intern şi respectiv extern în care are loc

agresiunea oxidativă.

Ideea care a stat la baza derulării acestei teze de doctorat a

pornit tocmai de la faptul că disponibilitatea antioxidantă enormă pe

care o prezintă SOD nu este cuantificată în strategii terapeutice

eficiente. Un prim pas în realizarea acestui proces îl reprezintă

identificarea tipului majoritar de SOD care se produce de exemplu la

nivel pulmonar în raport de tipul de stres oxidativ care se exercită

asupra organismului. Ulterior, în condiţiile unui stres similar se poate

stimula producţia tipului de SOD, fie direct, fie indirect, utilizând

SOD mimetice, diminuând sau poate chiar anulând astfel impactul

oxidativ.

În studiul nostru experimental am inclus o paletă diversă de

stres oxidativ – cronobiologic sau fotoperiodic, fizic, chimic şi mixt,

pe parcursul cărora am investigat pricipalii markeri ai stresului

oxidativ (SOD, GPx, Catalaza, MDA), pentru a confirma existenţa şi

producerea reacţiilor oxidative, precum şi modul de variaţie a

parametrilor biologici (pentru a evidenţia reactivitatea organismului

la stres), după care am evaluat modificările histopatologice şi am



28

realizat imunolocalizarea celor trei tipuri de SOD pentru fiecare

formă de stres oxidativ indus.

Evaluarea statusului biologic al organismului prin

monitorizarea unor constante specifice (greutate, parametri sanguini)

ne-a permis următoarele observaţii:

-Analiza greutăţii la nivelul celor 9 loturi luate în studiu a

evidenţiat o disociere pe două direcţii distincte a greutăţii animalelor

investigate. Pe de o parte, asistăm la o scădere drastică a greutăţii la

animalele din loturile 2, 5, 8 şi 9. Pe de altă parte, se observă o

creştere a greutăţii la animalele din loturile 1, 4, 6, 7.

-Analiza parametrilor sanguini a permis evaluarea

următoarelor rezultate:

Hematiile au prezentat o creştere clară la loturile 8 şi 9, în

paralel cu o scădere relativă la loturile 4, 5 şi 7.

globulele albe prezintă o scădere a valorilor medii la loturile

2, 5, 8 şi 9. O creştere se observă la loturile 3, 4, 6 şi 7.

trombocitele, spre deosebire de celelalte elemente sanguine

analizate, cu excepţia lotului martor, au prezentat o scădere

variabila.

hematocritul – analiza sa a evidenţiat o creştere marcată la

loturile 1, 2, 6, 8 şi 9, precum şi o scădere la loturile 3, 4, 5 şi

7. Aceste rezultate se corelează cu cele obţinute în evaluarea

hematiilor, la loturile luate în studiu.

Studiul histopatologic a evidenţiat gradul şi intensitatea

alterărilor tisulare pulmonare în funcţie de tipul de stres oxidat iv

indus. Disfuncţiile pulmonare care se instalează compromit funcţia

de barieră a endoteliului pulmonar, ca o consecinţă directă a

răspunsului inflamator.

Cele mai multe date din literatura de specialitate furnizează

informaţii asupra degradării oxidative a căilor aeriene mari, care au

putut fi relativ uşor investigate şi abordate în studii experimentale.



29

Studiul nostru experimental cuantifică şi analizează modalitatea de

reacţie a căilor aeriene în ansamblu, insistând pe modificările

survenite în special la nivelul căilor respiratorii de calibru redus.

Acurateţea investigării modificărilor pulmonare produse a

fost asigurată de numeroasele câmpuri investigate şi evaluate atât

histopatologic cât şi morfometric şi imunohistochimic. Într-un

sinopsis al reactivităţii pulmonare faţă de stresul oxidativ menţionat

în literatura de specialitate sunt incluse drept modificări definitorii:

prezenţa infiltratelor inflamatorii pe traseul căilor respiratorii,

cu modificările consecutive, precum şi în interstiţiul

pulmonar;

hiperplazii ale celulelor epiteliului respirator, care vor

delimita lumene bronşice şi bronşiolare puternic faldate;

distrucţia pereţilor alveolari, cu distensia consecutivă a

spaţiilor alveolare;

modificarea calibrului vaselor sanguine adiacente teritoriilor

pulmonare modificate, prin hiperplazia musculaturii netede

de la nivelul tunicii medii.

Aceste modificări se regăsesc într-o manieră cvasisincronă la

majoritatea loturilor examinate, pledând pentru o distribuţie

condiţionată însă de tipul de stres oxidativ indus. În ordinea

frecvenţei de localizare a infiltratelor inflamatorii la nivelul

conductelor respiratorii, lotul cel mai afectat este lotul 2, cel care a

fost expus la lumină continuă pe toată durata desfăşurării

experimentului, urmat de loturile 8 şi 9, supuse unui stres oxidativ

mixt, precum şi de lotul 3 deprivat de lumină, lotul 4, supus la efort

fizic prelungit şi respectiv lotul 5, căruia i s-a administrat

nitrofurantoin.

Studiul imunohistochimic a urmărit identificarea

imunolocalizării celor trei tipuri distincte de SOD şi corelarea cu

forma de stres oxidativ indus.

Scorizarea marcajului imunohistochimic la cele 9 loturi

luate în studiu a relevat o serie de observaţii legate de amplitudinea



30

imunolocalizării distincte pentru cele trei tipuri de SOD evaluate.

Utilizând tipuri diverse de stres oxidativ, am putut constata faptul că

fiecare dintre cele trei SOD se comportă specific, funcţie de stresul

indus.

Cea mai bine reprezentată a fost SOD1, care a fost localizată

distinct la toate loturile cărora li s-a indus un stres oxidativ. Cea de a

doua izoformă a SOD, SOD2, este mai puţin reprezentată

imunohistochimic, comparativ cu SOD1, dar la parametri care ne

permit o cuantificare şi o interpretare coerentă a rezultatelor obţinute.

SOD3 a fost cel mai puţin detectată prin marcaj imunohistochimic, în

concordanţă de altfel cu cele mai multe date din literatura de

specialitate.

În ciuda eficienţei lor în combaterea stresului oxidativ,

demonstrată de nenumărate studii experimentale, în prezent SOD nu

sunt incluse în arsenalul terapeutic antioxidant curent. Una dintre

motivaţiile prezentate este legată de faptul că SOD nu are o structură

atractivă din punct de vedere farmacologic. Apariţia SOD

mimeticelor ar putea rezolva şi această problemă.

Studiul nostru doreşte ca prin identificarea SOD produsă dominant în

raport cu forma de stres oxidativ la care este supus organismul, să

ofere o alternativă terapeutică modernă, prin stimularea electivă a

situsurilor care descarcă masiv SOD. Se asigură astfel o protecţie

antioxidantă semnificativă, prin mobilizarea resurselor proprii ale

parenchimului pulmonar.



31

CONCLUZII

1. Studiul de faţă a realizat un model experimental de inducere a

mai multor forme de stres oxidativ, cu evaluarea calitat ivă a

SOD, fiind validat de modificările morfologice pulmonare

instalate, de evoluţia statusului biologic al animalelor de

laborator, de monitorizarea parametrilor stresului oxidativ,

precum şi de analizele statistice, imunohistochimice şi

morfometrice efectuate.

2. Evoluţia procentuală a SOD, GPx, catalazei şi MDA,

considerate drept markeri ai stresului oxidativ a prezentat o

creştere dinamică pe tot parcursul experimentului, comparativ

cu lotul martor, cele mai semnificative valori în dinamică

fiind cele pentru SOD şi catalază.

3. Creşterea valorilor SOD s-a corelat în mod direct cu scăderea

valorii medii a greutăţii animalelor în toate cele trei momente

ale studiului, la loturile 2, 3, 5, 8 şi 9, şi respectiv indirect cu

creşterea valorii medii a greutăţii animalelor la loturile 4, 6 şi

7.

4. Creşterea valorilor SOD s-a corelat în mod direct cu creşterea

valorii medii procentuale a hematiilor la loturile supuse

stresului fizic, asociat cu vitamina C, mixt, a globulelor albe

la loturile 6 şi 8, a trombocitelor la loturile supuse stresului

fotoperiodic, fizic şi stresului chimic şi a hematocritului la

loturile supuse stresului fotoperiodic, mixt şi a celui asociat

cu vitamina C.

5. Creşterea valorilor SOD s-a corelat indirect cu scăderea

valorii procentuale a hematiilor la loturile supuse stresului

fotoperiodic, asociat cu vitamina C şi respectiv mixt, precum

şi cu scăderea valorii medii procentuale a leucocitelor la

loturile supuse stresului fotoperiodic, chimic, mixt, cu

scăderea valorii medii a trombocitelor la loturile supuse

stresului fotoperiodic, asociat cu vitamina C şi mixt şi cu



32

scăderea hematocritului la loturile supuse stresului

fotoperiodic şi mixt.

6. Examenul histopatologic a relevat prezenţa la toate loturile

supuse stresului oxidativ a elementelor definitorii ale

agresiunii oxidative la nivel pulmonar: infiltrate inflamatorii

cu distribuţie variabilă, dependentă de tipul de stres, distrucţii

ale pereţilor alveolari cu distensii consecutive ale spaţiilor

alveolare, lumene bronşice şi bronşiolare stelate, neregulate,

datorită hiperplaziei celulelor din epiteliul respirator.

7. Procesele inflamatorii, în ordinea frecvenţei şi amplitudinii

lor, au afectat lotul expus la lumină continuă, urmat de

loturile supuse unui stres oxidativ mixt, lotul deprivat de

lumină şi cel supus efortului fizic şi apoi a celui supus unui

stres chimic. Distrucţiile pereţilor alveolari, în ordinea

frecvenţei şi amplitudinii, au afectat loturile expuse stresului

fotoperiodic, urmat de cel chimic, mixt şi fizic. Hiperplaziile

celulelor epiteliale mucosecretorii au apărut cvasisincron,

moderat, la toate loturile supuse stresului oxidativ. Modificări

de calibru vascular pe seama hiperplaziei tunicii musculare

apar în ordinea frecvenţei la lotul supus efortului fizic,

stresului chimic, stresului mixt şi celui fotoperiodic.

8. Studiul imunohistochimic a relevat imunolocalizarea celor

trei tipuri distincte de SOD la nivelul situsurilor specifice de

la nivelul ţesutului pulmonar şi corelarea acestora cu forma

de stres oxidativ indus asupra fiecărui lot de şobolani.

9. Scorizarea marcajului imunohistochimic realizat pe toate cele

9 loturi de şobolani ne-a permis în primul rând o ierarhizare

per ansamblu a producerii de SOD. Astfel, SOD1 a fost cea

mai bine reprezentată şi mai facil de observat la nivel

pulmonar, urmată de SOD2 şi în final, de SOD3.

10. SOD1 a fost identificată imunohistochimic şi direct corelată

în experimentul nostru, în ordine, cu următoarele forme de

stres oxidativ indus: fotoperiodic, mixt, fizic, chimic.

Localizările de elecţie ale SOD1 raportate la tipurile de stres



33

sus menţionate au fost: epiteliul bronşic, epiteliul bronşiolar,

celule endoteliale, celule musculare netede.



stres oxidativ indus: fizic, chimic, mixt, fotoperiodic.

Localizările de elecţie ale SOD2 raportate la tipurile de stres

induse: epiteliul bronşiolar, endotelii, celule musculare

netede, epitelii bronşice.



stres: fizic, mixt, chimic. Localizările de elecţie ale SOD3

raportate la tipurile de stres induse au fost: epiteliul

bronşiolar, endotelii, celule musculare netede.

13. Evaluarea SOD nu a putut fi realizată decât în contextul

specific, definitoriu al stresului oxidativ, în condiţiile în care

SOD sunt considerate principalele repere ale combaterii

agresiunii oxidative.

14. Construirea acestui model experimental axat pe studiul

calitativ şi dinamic al SOD raportat la tipul de stres oxidativ

indus ne-a permis să afirmăm că există o deplină corelaţie

între identificarea principalelor situsuri pulmonare implicate

în producţia SOD. şi natura stresului oxidativ indus.

15. Rezultatele obţinute ne îndreptăţesc să considerăm că

observaţiile noastre legate de producerea distinctă a SOD în

funcţie de tipul de stres oxidativ pot constitui un prim pas în

conturarea unei noi abordări terapeutice individualizate a

apărării antioxidante, la nivelul unuia dintre cele mai

vulnerabile teritorii din organism. Stimularea ţintită a

producţiei de SOD în zona în care amplitudinea

imunolocalizării sale, detectată experimental, este maximă ar

avea capacitatea unei intervenţii prompte şi strategic dirijate,

care ar putea deschide în sfârşit perspectivele utilizării

practice a enormului potenţial antioxidant al SOD.



34

BIBLIOGRAFIE SELECTIVA

1. Kohen R, Nyska A. Review: Oxidation of Biological systems:

Oxidative Stress Phenomena, Antioxidants, Redox Reactions and

Methods for their Quantification. Toxicol Pathol 2002; 30: 620-

24.

2. Rocha M, Esplugues JV, Hernandez-Mijarez A, Victor M.

Mithocondrial-targeted directly Antioxidants and oxidative

stress: a proteomic prospective study. Curr Pharm Design 2009;

15 (26): 3052-62.

3. Galli F, Piroddi M, Annetti C, Aisa C, Floridi E, Floridi A.

Oxidative Stress and Reactive Oxygen Species. Karger 2005;

149: 240-60.

4. Imlay J. Pathways of oxidative damage. Annu Rev Microbiol

2003; 57: 395-418.

5. Mittler R. Oxidative Stress, Antioxidants and Stress Tolerance.

Trend Sci 2007; 7 (9): 405-10.

6. Packer L, Cadenas E. Oxidants and antioxidants revisited. New

concepts of oxidative stress. Free Radic Res 2007; 4 (1): 951-2.

7. Miyata T, Takizawa S, van Ypersele de Strihou C. Hipoxia.

Intracellular sensors for oxygen and oxidative stress; novel

therapeutics targets. Am Physiol Cell Physiol 2011; 300 (2):

C226-C231.

8. Vertuani S, Angusti A, Manfredini S. The antioxidants and pro-

oxidants network; an overwiev. Oxidative balance from

chemistry to chemical medicine. Curr Pharm Design 2004;

1677-94.

9. Constantini D, Verhulst S. Does high antioxidant capacity

indicate low oxidative stress? Funct Biol 2009; 23: 506-9.

10. Fonseca RR, Johnson WE, O'Brien SJ, Vasconcellos V, Antunes

A. Molecular evolution and the role of oxidative stress in the

expansive and functional diversification of cytosolic glutathione

transferases. BMC Evol Biol 2010; 2 (41): 234-39.



35

11. Dennery PA. Oxidative stress in development: nature or murture

? Free Radic Biol Med 2011; 2 (1): 814-19.

12. Maeda Y, Inoguchi T. Oxidative stress. Nippon Rinsho 2010; 69

(5): 814-18.

13. Dunyapoon T, Lu W, Ogasawara MA, Rivero-Del Vale N,

Huang P. Redox Regulation of Cell Survival. Antiox & Redox

Signalling 2008; 2: 1343-74.

14. Valko M, Leibfritz D, Moncol J, Cronin T, Mazur M, Telser J.

Free radicals and antioxidants in normal physiological functions

and human disease. Int J Biochem Cell Biol 2007; 39 (1): 44-84.

15. Adly AM. Oxidative Stress and Disease: An Updated Review.

Res J of Immunol 2010; 3 (2): 129-145.

16. Klaunig JE, Kamendulis L. The role of oxidative stress in

carcinogenesis. Annual Review of Pharmacol and Toxicol 2004;

18: 564-71.

17. Reiter JR, Duan-xian T, Korkmaz A, Jou M, Manchester LM,

Paredes SD. Biogenic amins In the reduction of oxidative stress.

J of Cell Biol 2008; 12: 98-104.

18. Rahman I, Biswas S, Kode A. Oxidant and antioxidant balance in

the airways and the airway diseases. Eur J Pharmacol 2006; 533

(1-3): 222-39.

19. Kaur A, Van PT, Busch C, Robinson C, Pan M, Lee Pang W,

Reiss D, DiRuggiero J, Balig NS. Coordination of frontline

defense mechanisms under severe oxidative stress. Mol Syst Biol

2010; 393 (6): 156-62.

20. Temple MD, Perrone G, Daves IW. Complex cellular responses

to reactive oxygen species. Trends Cell Biol 2005; 15: 319-26.

21. Poli G, Leonarduzzi G, Biasi F, Chiarpotto E. Oxidative stress

and cell signaling. Curr Med Chem 2004; 11: 1163-182.

22. Li CY, Jackson RM. Reactive species mechanisms of cellular

hypoxia – reoxygenation Injury. Am J Physiol Cell Physiol 2002;

282: C227-C241.

23. Crapo JD. Oxidative stress as an initiator of cytokine release and

cell damage. Eur Resp J 2003; 22 (44): 936-45.



36

24. Burton GJ, Jauniaux E. Oxidativ Stress. Best Practice & Res Clin

Obst & Gynecol 2011; 25 (3): 287-299.

25. Zheng J, Zhiping H, Liuwang Z, Wei L, Hainan Z, Li T, Xiao H.

The role of Golgi apparatus In oxidative stress: is this organelle

less significant than mitochondria? Free Rad Biol and Med 2011;

50 (8): 907-15.

26. Tkaczyk J, Vizek M. Oxidative Stress in the Lung Tissue -

Sources of Reactive Oxygen Species and Antioxidant Defence.

Prague Med Raport 2007; 108 (2): 105-114.

27. Morgan J, Liu Z. Crosstalk of reactive oxygen species and NF-

kB signaling. Cell Res 2011; 21: 103-115.

28. Kirkinezos IG, Moraes C. Reactive oxygen species and

mitochondrial diseases. Cell & Dev Biol 2001; 12: 449-56.

29. Taylor-Clark TE, Undem TB. Sensing pulmonary oxidative

stress. Resp Physiol & Neur 2011; 10 (15): 233-40.

30. Forman JH, Maiorino M, Ursini F. Signaling functions of

reactive oxygen species. Biochem 2010; 49: 835-842.

31. Mittler R, Vanderauwera S, Suzuki N, Miller G, Tognetti VB,

Vandepoele K, Gollery M, Shulaev V, Van Breusegem F.B. ROS

signaling: the new wave ? Cell & Mol Biol 2011; 16 (6):300-9.

32. Nathan C. Specificity of a third kind: reactive oxygen and

nitrogen intermediates in cell signaling. J Clin Invest 2003; 111:

769-778.

33. Lambeth J. NOX enzymes and the biology of reactive oxygen.

Nat Rev Immunol 2004; 4: 181-89.

34. Acker T, Fandrey J, Acker H. The good, the bad and the ugly in

oxygen sensing: ROS, cytochromes and prolyl- hydroxilases.

Cardiovasc Res 2006; 71: 195-207.

35. Finkel T. Oxidant signals and oxidative stress. Curr Opin in Cell

Biol 2003; 15 (2): 247-54.

36. Fruehauf P, Meyskens F. Reactive oxygen Species: A Breath of

Life or Death? Clin Cancer Res 2007; 13 (10): 789-95.



37

37. Watal G, Sharma B, Rai PK, Rai A. LIBS-based Detection of

Antioxidant Elements. A New Strategy. Methods Mol Biol 2010;

594: 275-85.

38. Nesterenko TN, Aly H. Fetal and neonatal programming

evidence and clinical implications. Am J Peri Natol 2009; 26

(3):191-98.

39. Dennery PA. Oxidative stress in development. Nature or

murture? Free Radic Mol Biol 2000; 81: 12-19.

40. Fuji J. Protective Mechanisms Against Oxidative Stress. Roles of

Antioxidant Enzymes and Redox Regulation. Yamaguchi Med J

2001; 19(1): 65-74.

41. Gutteridge J.M, Halliwell B. Free radicals and antioxidants in the

year 2000. A historical look to the future. Ann N Y Acad Sci

2000; 899: 135-47.

42. Nathens AB, Neff MJ, Jurkovich GH, Klotz P, Farver K,

Ruzinski J, Radella F, Garcia I, Maier RV. Randomized,

prospective trial of antioxidant supplementation in critically ill

patients. Ann Surg 2002; 236: 814-22.

43. Halliwell B. The antioxidant paradox. Lancet 2000; 355: 1179-

1180.

44. Rubartelli A. Stress as an intercellular signal: the emergence of

stress associated molecular patterns (SAMP). Antiox & Redox

Signalling 2008; 1003-10.

45. Martin K, Barett JC. Reactive oxygen species as double-edged

swords in cellular processes: low- dose cell signaling versus

high- dose toxicity. Human and Exp Toxicol 2002; 71-75.

46. Black HS. Mechanisms of Pro- and Antioxidation. The J of Nutr

2004; 35 (11): 31695-31705.

47. Kaur A, Van Phu T, Bush C, Robinson C, Wyming PL, Reiss D,

Diruggiero J, Balga NS. Coordination of frontline defense

mechanisms under severe oxidative stress. Mol Biol Syst 2010; 6:

393-405.



38

48. Kanazawa J. Elucidation of biological defense mechanism for

oxidative stress and drug Research. Science Link J 2004; 1122-

27.

49. Fisher-Wellman K, Bell K, Bloomer J. Oxidative stress and

antioxidant defense mechanisms linked to exercise during

cardiopulmonary and metabolic disorders. Oxid Med and Cell

Long 2009; 2 (1): 43-51.

50. Zamocky M, Koller F. Understanding the structure and function

of catalases: clues from molecular evolution and in vitro

mutagenesis. Prog Biophys Mol Biol 1999; 19-76.

51. Chelikani P, Fita I, Loewen P. Diversity of structures and

properties among catalases. Cell Mol Life Sci 2004; 61 (2): 192-

208.

52. Edeas M. Anti-oxidants, controversies and perspectives: How can

the failure of clinical studies using anti-oxidants be explained? J

Soc Biol 2009; 203 (3): 271-8.

53. Rocha M, Hernandez-MA, Garcia-Halpartida KM, Banuls C,

Bellod L, Victor VM. Mitochondria-targeted antioxidant

peptides. Curr Pharm Res 2010; 16 (28): 3124-31.

54. Zhang YH. Structure-activity relationships and rational design

strategies for radical - Scavenging antioxidants. Pharmacol Ther

2010; 45 (3): 987-95.

55. Noguchi N, Watanabe A, Shi H. Diverse functions of

antioxidants. Free Radic Res 2000; 3 (6): 809-17.

56. Nie Z, Liu KH, Zhong CJ, Wang LF, Yang Y, Tian Q, Liu Y.

Enhanced radical scavenge Activity by antioxidant-

functionalized gold nanoparticles: a novel inspiration for new

artificial antioxidants. Free Radic Mol Biol 2007; 43 (9): 1243-

54.

57. Krinsky NI. Mechanism of Action of Biological Antioxidants.

Exp Biology and Med 2010; 92(5): 399-411.

58. Stohs S, Bagchi D. Oxidative mechanisms in the toxicity of metal

ions. Free Radic Biol Med 1995; 18 (2): 312-36.



39

59. Chaudiere J, Ferrari Illiou R. Intracellular Antioxidants: From

Chemical to Biochemical Mechanisms. Food and Chem Toxicol

1999; 37 (9-10): 949- 62.

60. Glantzounis GK, Tsimoyiannis EC, Kappas AM, Gakaris D. Uric

acid and oxidative stress. Curr Pharm Design 2005; 11 (32):

4145-51.

61. Meister A. Glutathione-ascorbic acid antioxidant system in

animals. The J of Biol Biochem 1994; 269 (13): 9397-400.

62. Ratman DV, Ankola DD, Bhardwaj D, Sahana V, Kumar RMV.

Role of antioxidants in Prophylaxis and therapy: A

pharmaceutical perspective. J of Contr Rel 2006; 3:189-207.

63. Schwedhelm E, Maas RM, Troost R, Boger RH. Clinical

Pharmacokinetics of Antioxidants And their Impact on Systemic

Oxidative Stress. Clin Pharm 2003; 42 (5): 437-59.

64. Linster CL, Van Schaftingen E. Vitamin C. FEBS J 2007; 274

(1): 1-22.

65. Shanq F. Vitamin C and vitamine E restore the resistance of

GSH-depleted lens cells to H2O2. Free Radic Biol Mol 2003; 34:

521-30.

66. Schalch W. Antioxidants, Pro-oxidants and their Effects Reply.

JAMA 1994; 272-80.

67. Khan MA, Zhang J. Antioxidant enzymes and cancer. Chin J

Cancer Res 2010; 87-92.

68. Duarte TL, Lunec J. Review: When is an antioxidant not an

oxidant?A review of novel Antioxidant actions and reactions.

Free Rad Res 2005; 671-86.

69. Wilcox K, Ash SL, Catignani G. Antioxidants and prevention of

chronic diseases. Crit Rev in Food Sc and Nutr 2004; 44: 275-

295.

70. Mann T, Keillin D. Haemocuprein and hepatocuprein, copper

protein compounds of blood and liver in mammals. Proc R Soc

Ser B 1938; 128: 303-315.

71. Pauling L. The discovery of the superoxide radical. Trends

Biochem Sci 1979; N270-N271.



40

72. McCord J, Fridovich I. The reduction of cytochrome c by milk

xanthine oxidase. J Biol Chem 1968; 5753-5760.

73. Nozyk-Grayck E, Suliman H, Piantadosi C. Extracellular

Superoxide Dismutase. Int J Cell Biochem 2005; 37 (12): 2466-

71.

74. Johnson F, Giulivi C. Superoxide Dismutases and their impact

upon human health. Mol Asp Med 2006; 340-52.

75. Bannister J, Bannister W, Rotilio G. Aspects of the structure,

functions and applications of superoxide dismutases. CRC Crit

Rev Biochem 1987; 111-80.

76. Fridovich I. The trail to superoxide dismutase. Protein Sci 1998;

7 (120: 2688-2690.

77. Gusev VA, Panchenko L. Superoxide radical and superoxide

dismutase in the free-radical theory of aging. Vopr Med Khim

1982 Jul-Aug; 28(4): 8-25.

78. Lee YM, Friedman DH, Avala V. Superoxide dismutase: An

evolutionary puzzle. Proc Natl Acad Sci USA 1995; 82: 824-28.

79. Brawn K, Fridovich I. Superoxide radical and superoxide

dismutases: threat and defense. Acta Physiol Scand Suppl 1980;

492: 9-18.

80. Cizewski Culotta V. Superoxide Dismutase, Oxidative Stress and

Cell Metabolism. Curr Topics in Cellular Regul 2001; 36: 117-

132.

81. Miller AM. Superoxide dismutases: active sites that save, but a

protein that kills. Curr opin in Chem Biol 2004; 8: 162-158.

82. Landis G, Tower J. Superoxide dismutase evolution and life span

regulation. Mech Ageing Dev 2005; 365-79.

83. Batinic-Haberle M, Reboucas S, Spasojevic I. Superoxide

dismutase mimics: chemistry, Pharmacology and therapeutic

potential. Antiox & Redox Signal 2010; 877-918.

84. Omar A, Flores SM, McCord J. Superoxide dismutase:

Pharmacological Development And Applications. Adv in

Pharmacol 2008; 109-120.

85. Muth CM. Antioxidant enzymes. Free Rad Res 2004; 927-32.



41

86. Perry J, Shin S, Getzoff D, Tainer A. The structural biochemistry

of superoxide dismutase. Biochim Biophys Acta 2010; 1011-21.

87. Marikovsky M, Ziv V, Nevo I, Harris-Cerruti C, Mahler O.

Cu/Zn Superoxide Dismutase Plays Important Role In Immune

Response. The J of Immunol 2003; 2993-3001.

88. Song Y, Leonard S, Traber MG, Ho E. Zinc deficiency affects

DNA damage, oxidative Stress, antioxidant defenses, and DNA

repair in rats. The J of Nutr 2009; 1626-31.

89. Zelko N, Mariani J, Folz R. Superoxide dismutase multigene

family: comparison between CuZn SOD (SOD1), MnSOD

(SOD2), and EC-SOD (SOD3) gene structures, evolution and

expression. Free Rad Biol & Med 2000; 337-349.

90. Jeney V, Itoh H, Wendt M, Gradek Q, Ushio-Fukai M, Harrison

D, Fukai T. The action of SOD family on superoxide anion. Fre

Rad Res 2007; 1227-34.

91. Chin NH, Pan W. Assay of superoxide dismutase activity by

combining electrophoresis And densitometry. Biol Bul Acad Sci

1996; 107-111.

92. Poberezkina NB, Osinskaia LF. The biological role of superoxide

dismutase. Ukr Biokim Zh 1989; 14-27.

93. Blokhina O, Virolainen E, Fagerstedt VM. Antioxidants,

Oxidative Damage and Oxygen Deprivation Stress: A rewiev.

Annals of Biol 2003; 179-94.

94. Matzinger P. The danger model: a renewed sense of self. Science

2002; 296: 301-305.

95. Kiefer D. Superoxide dismutase-boosting the body's primary

antioxidant defense. Life ext 2003; 170-76.

96. Ames BN, Shigenaga TK, Hagen M. Oxidants, antioxidants and

the degenerative disease of aging. Proc natl Acad Sci USA 1993;

7915- 7922.

97. Fleury C, Mignotte BH, Vaysiere JL. Mitochondrial reactive

oxygen species in cell death Signaling. Biochimie 2002; 131-141.

98. Fisher-Wellman K, Bell I,. Bloomer J. Oxidative stress and

antioxidant defense mechanism Linked to exercise during



42

cardiopulmonary and metabolic disorders. Ox Med and Cell long

2009; 43-51.

99. Kinnula VL, Crapo JD. Superoxide dismutases in the lung and

human diseases. Am J Res Crit Care Med 2003; 1600-19.

100. Cristoufidu-Solomidou M, Muzykantov V. Antioxidant

strategies in respiratory medicine Treatment in Resp Med 2006; 5

(1): 47-78.

101. Piotrowski WJ, Marczack J. Cellular sources of antioxidants

in lung. Int J Occup Med Environ Health 2000; 369-85.

102. Orient A, Donko A, Szabo A, Leto M, Geiszt G. Novel

sources of reactive oxygen species in the human body. Nephrol

Transplant 2007: 1281-1288.

103. Chow WC, Abreu MT, Suzuki T, Downey G. Oxidative

stress and acute lung injury. Am J of Resp Cell and Mol Biol

2003; 427-31.

104. Kuwano K, Nakashima N, Inoshima I, Hagimoto N, Fujita N,

Yoshimi N, Maeyama T, Hamada N, Watanabe K, Hara N.

Oxidative stress in lung epithelial cells from patients with

Idiopathic interstitial pneumonias. Eur Resp J 2003; 230-240.

105. Fuchs B, Sommer N, Dietrich A, Schermuly TW, Ghofrani S,

Grimminger F, Seeger W Gudermann T, Weissman NI. Redox

signaling and reactive oxygen species in hypoxic lung

Vasoconstriction. Resp Physiol & Neurobiol 2010; 282-291.

106. Noor R, Mittal S, Izbal J. Superoxide dismutase-applications

and release to human disease. Med Sci Monit 2007; R210-R215.

107. Caironi P, Langer TM, Gattinoni L. Acute lung injury/acute

respiratory distress syndrome Patophysiology. Curr Opin Crit

Care 2008; 64-69.

108. Shapiro S. The Patophysiology of COPD: What Goes Wrong

and Why? Resp Proc 2003; 593-598.

109. Hautamaki RD, Kobayashi DK, Senior RMW, Shapiro SD.

Requirement of macrophage Elastase for cigarette smoke induced

empnysema in mice. Science 2003; 223S-227S.



43

110. Chung KF. The role of airway smooth muscle in the

pathogenesis of airway remodeling in COPD. Proc Am Thorac

Soc 2007; 347-349.

111. Larkin EK, Pingsheng W, Gebretsadik TW, Roberts JL,

Gross M, Hartert T. Antioxidant Defense and Adult-Onset

Incident Asthma: The Shanghai Womens Asthma and Allergy

Study. Resp and Crit Care Med 2010; 813-17.

112. Misso NL, Thompson PJ. Oxidative stress and antioxidant

deficiences in asthma: Redox Rep 2005; 247-55.

113. Nadeem A. Oxidant–antioxidant imbalance in asthma:

scientific evidence, epidemiological data and possible therapeutic

options. Ther Adv in Resp Diseases 2008; 4215-23.

114. Cho YS, Moon BY. The Role of Oxidative Stress In the

Pathogenesis of Asthma. Allergy Asthma Immunol Res 2010;

183-187.

115. Sjodin T, Westing I, Apple FH. Biochemical mechanisms for

oxygen free radical formation during exercise. Sports Med 1990;

10: 236-254.

116. Zerba E, Komorowski TE, Faulkner J. Free radical injury to

skeletal muscle of young, adult old mice. Am J Physiol Cell

Physiol 1990; C429-C435.

117. Ji L, La JH. Antioxidant defense: effects of aging and

exercise. Free Rad In Exercise and Ageing. Human Kinetics

2000; 35-72.

118. Dillard JC, Litov RE, Sawin WM, Dumelin EE, Tappel A.

Effects of exercise, vitamin E, ozone on pulmonary function and

lipid peroxidation. J Appl Physiol 1978; 927-832.

119. Quintanilha AT. Effects of physical exercise and vitamin E

on tissue oxidative metabolism. Biochem Soc Trans 1988; 56-69.

120. Niess AM, Simon PW. Response and adaptation of skeletal

muscle to exercise-the role of Reactive oxygen species. Front

Biosci 2007; 4826-4838.



44

121. Radak Z, Taylor A, Ohno H, Goto S. Adaptation to exercise-

induced oxidative stress; from Muscle to brain. Exerc Immunol

Rev 2001; 90-107.

122. Novelli G, Braciotti G, Falsini S. Spin-trappers and vitamin E

prolong endurance to muscle fatigue in mice. Free Radic Biol

Med 1990; 9-13.

123. Lerch A. Biological rhythma in the context of light at night.

Neuro Endocrinol Let 2002; 23-27.

124. Sangani RG, Ghio AJ. Lung injury after cigarette smoking is

particle related. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 2011; 6: 191-8.

125. Pan L, Fu JH, Xue XD, Xu W, Zhou P, Wei B. Melatonin

protects against oxidative damage in a neonatal rat model of

bronchopulmonary dysplasia. World J Pediatr 2009; 5 (3): 216-

21.

126. Barnes PJ. Mechanisms and resistance in glucocorticoid

control of inflammation. J Steroid Biochem Mol Biol 2010; 120

(2-3): 76-85.

127. Stroescu V. Bazele farmacologice ale practicii medicale,

Editura Medicală, 1999.

128. Olsen KC, Sapinoro RE, Kottmann RM, Kulkarni AA, Iismaa

SE, Johnson GV, Thatcher TH, Phipps RP, Sime PJ.

Transglutaminase 2 and its Role in Pulmonary Fibrosis. Am J

Respir Crit Care Med 2011 Jun 30 .

129. Qi J, Liu Y, Li Q, Chen X. Effect of ginkgo biloba extract

against pulmonary fibrosis and its mechanisms. Zhongguo Zhong

Yao Za Zhi 2010; 35 (22): 3043-7.

130. Martins RR, Marchiori E, Viana SL, Grillo Júnior LS,

Capelozzi VL, Valença LM Chronic eosinophilic pneumonia

secondary to long-term use of nitrofurantoin: high-resolution

computed tomography findings. J Bras Pneumol 2008; 34 (3):

181-4.

131. Babin AL, Cannet C, Gérard C, Wyss D, Page CP, Beckmann

N. Noninvasive assessment of bleomycin-induced lung injury



45

and the effects of short-term glucocorticosteroid treatment in rats

using MRI. J Magn Reson Imaging 2011; 3 (3): 603-14.

132. Namagondlu G, Low SE, Seneviratne R, Banerjee A. Acute

renal failure from nitrofurantoin-induced acute granulomatous

interstitial nephritis. QJM 2010; 103 (1): 49-52.

133. Witten CM. Pulmonary toxicity of nitrofurantoin. Arch Phys

Med Rehabil 1989; 70 (1): 55-7.

134. Freise J, Wehmeier P, Welte T. Drug-induced pulmonary

interstitial disease. Dtsch Med Wochenschr 2010; 135 (10): 450-

4.

135. Hargett CW, Sporn TA, Roggli VL, Hollingsworth JW. Giant

cell interstitial pneumonia associated with nitrofurantoin. Lung

2006; 184 (3): 147-9.

136. Targowski T, Jahnz-Rózyk K. Immunomodulatory properties

of macrolides. Pol Merkur Lekarski 2008; 25 (149): 408-11.

137. Hardeland R, Coto-Montes A, Poeggeler B. Circadian

rhythms, oxidative stress, and antioxidative defense mechanisms.

Chronobiol Int 2003 Nov; 20 (6): 921-62.

N.B. Teza de doctorat conţine 355 de titluri bibliografice.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14680136

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14680136



46

LUCRĂRI ŞTIINŢIFICE PUBLICATE DIN TEMA

TEZEI DE DOCTORAT

IN EXTENSO

1. Raluca Oana Temneanu, Carmen Zamfir. Oxidative stress -

Free radicals and antioxidants. Farmacologia de la

experiment la clinic. Ed. Junimea, 2008; 266-73.

2. Raluca Temneanu, Lelioara Tocan, Elena Cojocaru,

Cătălina Lupuşoru, Carmen Zamfir. Corelaţii între

intensitatea stresului oxidativ şi variabilitatea afectării

parenchimului pulmonar. Revista Română de Anatomie

funcţională şi clinică, macro- şi microscopică şi de

Antropolgie 2009, vol.VIII, nr.1, 98-101.

3. Carmen Zamfir, Raluca Temneanu, Lelioara Tocan, Elena

Cojocaru, Cristina Galeş. Evaluarea imunohistochimică a

SOD eliberate în stresul oxidativ la nivel pulmonar. Revista

Română de Anatomie funcţională şi clinică, macro- şi

microscopică şi de Antropolgie 2010; vol. IX, nr.1, 51-54.

4. Raluca Temneanu, Carmen Zamfir, F. Zugun, Elena

Cojocaru, Lelioara Tocan. Assessment of superoxide

dismutases (SOD) influence on pulmonary morphology

during continuous light exposure of experimental animals.

Revista Română de Anatomie funcţională şi clinică, macro- şi

microscopică şi de Antropolgie 2011; vol. X, nr.1, 22-26.

5. Raluca Oana Temneanu, Carmen Zamfir, F.Eloaie Zugun,

Elena Cojocaru, Lelioara Tocan. Oxidants and antioxidants

relevance in rats pulmonary induced oxidative stress. J of

Med and Life 2011; 2(3): 48-53.



47

ÎN REZUMAT

1. Raluca Oana Temneanu, Carmen Zamfir, F. Eloaie Zugun,

Elena Cojocaru, Lelioara Tocan. Evaluarea morfometrică a

dispozitivului vascular pulmonar în stresul oxidativ indus prin

deprivare de lumină. Al X-lea Simpozion Naţional cu

participare internaţională de Morfologie Microscopică,

Craiova, 25-28 mai 2011, 236.

2. Carmen Lacramioara Zamfir, F.E.Zugun, Raluca Oana

Temneanu, Lelia Tocan, Elena Cojocaru. Are mesangial

cells reactive to nitrofurantoin when associated with an

oxidative stress ? 23rd

European Congress of Pathology,

Helsinki, 27 aug-7 sep 2011.



48

Date post:	31-Jan-2017
Category:	Documents
Upload:	vocong
View:	227 times
Download:	1 times

Implicarea metaloenzimelor (SOD) în reducerea sau neutralizarea ...

Documents