Estudios científicos

Antioxidants prevent ethanol-associated apoptosis in fetal rhombencephalic neurons

Abstract:

It is well known that ethanol damages the developing nervous system by augmenting apoptosis. Previously, this laboratory reported that ethanol augments apoptosis in fetal rhombencephalic neurons, and that the increased apoptosis is associated with reduced activity of the phosphatidylinositol 3-kinase pathway and downstream expression of pro-survival genes. Other laboratories have shown that another mechanism by which ethanol induces apoptosis in developing neurons is through the generation of reactive oxygen species (ROS) and the associated oxidative stress. The present study used an in vitro model to investigate the potential neuroprotective effects of several antioxidants against ethanol-associated apoptosis in fetal rhombencephalic neurons. The investigated antioxidants included three phenolics: (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG), a flavanoid polyphenol found in green tea; curcumin, found in tumeric; and resveratrol (3,5,4'-trihydroxystilbene), a component of red wine. Additional antioxidants, including melatonin, a naturally occurring indole, and alpha-lipoic acid, a naturally occurring dithiol, were also investigated. These studies demonstrated that a 24-hour treatment of fetal rhombencephalic neurons with 75 mM ethanol caused a 3-fold increase in the percentage of apoptotic neurons. However, co-treatment of these cultures with any of the five different antioxidants prevented ethanol-associated apoptosis. Antioxidant treatment did not alter the extent of apoptosis in control neurons, i.e., those cultured in the absence of ethanol. These studies showed that several classes of antioxidants can exert neuroprotection against ethanol-associated apoptosis in fetal rhombencephalic neurons.

Comentarios divulgativos:

Es bien sabido que los daños del etanol en el sistema nervioso se desarrollan mediante el aumento de la apoptosis. Anteriormente, se informó de que el etanol aumenta la apoptosis en las neuronas fetales y que el aumento de la apoptosis está asociada con una actividad reducida de la vía de fosfatidilinositol 3-quinasa y la expresión corrientes abajo de genes pro-supervivencia. Otros laboratorios han demostrado que otro mecanismo por el cual el etanol induce la apoptosis en el desarrollo de las neuronas es a través de la generación de especies reactivas del oxígeno (ROS) y el estres oxidativo asociado. En el presente estudio se utilizó un modelo in vitro para investigar los posibles efectos neuroprotectores de diversos antioxidantes contra la apoptosis asociada con el etanol en las neuronas fetales. Los antioxidantes fenólicos investigados incluyeron: la (-)-epigalocatequina-3-galato (EGCG), un polifenol encontrado en el té verde, la curcumina, que se encuentra en la cúrcuma y el resveratrol (3,5,4 '-trihydroxystilbene), un componente de vino tinto. Estos estudios demostraron que un tratamiento de 24 horas de neuronas fetales con 75 mM de etanol causaó un aumento de 3 veces el porcentaje de neuronas apoptóticas. Sin embargo, el co-tratamiento de estos cultivos con cualquiera de los cinco diferentes antioxidantes previene la apoptosis asociada al etanol. El tratamiento antioxidante no modifica el alcance de la apoptosis en las neuronas de control, es decir, los cultivos en ausencia de etanol. Estos estudios mostraron que varias clases de antioxidantes pueden ejercer neuroprotección contra la apoptosis asociada con etanol en las neuronas fetales.