Oxidative stress in neurodegenerative diseases using yeast as a model

• Author(s): Costa, Ana Rita Soares Barbosa da
• Date: 2018
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/11864
• Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
• Subject(s): Doença neurodegenerativa; Stress oxidativo; Vitamina C
• Document Type: Master thesis
• Language: English
• Advisor(s): Vieira, Mónica; Prudêncio, Cristina
• Contributor(s): Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto

Description

Nowadays, the ageing of population is conducting to a rise in the number of individuals with age-related illnesses, in which neurodegenerative diseases (ND) are included. Regardless of many variations in etiology and diverse mechanisms of cell injury, most of ND share high levels of oxidative stress, which have been highly referred not only as an underlying factor, but also as a feature. Thus, an actual challenge is to evaluate the role of antioxidants on oxidative stress states and evaluate the magnitude of possible therapeutic effects of these agents.In the present study, the toxic effect of hydrogen peroxide (H2O2) and the antioxidative function of vitamin C were investigated using Saccharomyces cerevisiae as a model. The results demonstrated that H2O2 exposure decreased yeast cells viability in a dose-dependent manner and that, at an optimal concentration, vitamin C was able to revert its effects. Also, a High Performance Liquid Chromatography method for determining 3-nytrotirosine, a biomarker of oxidative stress, and octopamine, a neurotransmitter similar to norepinephrine, was performed. However, results shown to be inconclusive. Taken together, the present study demonstrated that H2O2 induced yeast cell death and that these adverse effects were partially rescued by combined exposure with vitamin C. These results improved the understanding of the reversal effect of antioxidant treatment and, therefore, may be helpful on providing insights on a natural antioxidant-based therapy for ND.

Atualmente, o envelhecimento da população tem vindo a conduzir a um aumento do número de indivíduos com patologias relacionadas com a idade, nas quais se incluem as doenças neurodegenerativas (ND). Independentemente das várias etiologias e dos diversos mecanismos de lesão celular, a maioria das ND apresenta altos níveis de stress oxidativo, fator referido não apenas como uma causa subjacente, mas também como característica. Assim, torna-se imperativo avaliar o papel dos antioxidantes nos estados de stress oxidativo e estimar a magnitude dos possíveis efeitos terapêuticos desses agentes. No presente trabalho, o efeito tóxico de peróxido de hidrogénio (H2O2) e a função antioxidante da vitamina C foram estudados, usando como modelo a levedura Saccharomyces cerevisiae. Os resultados demonstraram que a exposição a H2O2 diminui a viabilidade celular de forma dependente da concentração e que, com uma concentração ótima, a vitamina C pode reverter esses efeitos. Além disso, foi utilizado um método de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência para quantificar 3-nitrotirosina, um biomarcador de stress oxidativo, e octopamina, um neurotransmissor similar à norepinefrina. No entanto, os resultados demonstraram não ser conclusivos. Em suma, o presente estudo permitiu demonstrar que o H2O2 é capaz de induzir a morte celular e que esses efeitos adversos foram parcialmente revertidos pela exposição combinada com vitamina C. Estes resultados possibilitaram ainda a compreensão do efeito do tratamento antioxidante e, por esse motivo, podem ser úteis para estudar a possibilidade de uma terapia natural baseada em antioxidantes para as ND.