O 3-metilcatecol (3MC) é um metabólito do tolueno. Para esclarecer se o 3MC seria tóxico para o sistema nervoso central, examinou-se seus efeitos sobre a peroxidação de biomoléculas em frações nucleares e a respiração mitocondrial em organelas obtidas de cérebros de ratos. Também se testou a citotoxicidade para astrócitos primários de ratos. O 3MC a 1mM oxida-se consumindo oxigênio a uma taxa de 1,98 ± 0,19 mM.min-1, formando quinonas reativas. Nessa mesma concentração o 3MC peroxidou biomoléculas nas frações nucleares. Esse composto também inibiu o estado 2 da respiração mitocondrial associada ao FADH2. Além disso, o 3MC também se oxida em meio de cultura levando à formação de quinonas. Esse metabólito do tolueno foi citotóxico para astrócitos de ratos. A concentração que matou 50% das células após 72 horas foi 107 mM. Os resultados desse estudo indicam uma relação direta entre a citotoxicidade e a oxidação do 3MC.

The aim of this work was to study the effects of 3MC on the peroxidation of biomolecules in nuclear fractions and nonsynaptic mitochondrial respiration in organelles obtained from rat brains. The cytotoxicity towards rat primary astrocytes in vitro was also tested. 3MC at 1mM oxidized consuming oxygen at a rate of 1.98 ± 0.19 µM.min-1 and formed reactive quinones. At the same concentration, 3MC induced peroxidation of biomolecules in nuclear fractions obtained from rat brain homogenates and inhibited state 2 FADH2-linked respiration in nonsynaptic mitochondria. Furthermore, 3MC oxidized in the culture medium, leading to the formation of quinones. This toluene metabolite was cytotoxic to rat primary astrocytes. The concentration that killed 50% of cells after 72 h was 107 mM. The results of the study indicated a direct relationship between cytotoxicity and 3MC oxidation.

OBJETIVO: Testar a hipótese do catecol inibir a respiração basal associada ao FADH2 em frações mitocondriais hepáticas de rato. Além disso, estudou-se também a capacidade do catecol de induzir peroxidação de biomoléculas nas frações nucleares. MÉTODOS: Os homogeneizados de fígado de ratos foram incubados com catecol a 1 mM em pH fisiológico. Depois disso, as frações mitocondriais foram isoladas por centrifugação diferencial. O consumo basal de oxigênio foi medido com um eletrodo do tipo Clark após injeção de succinato a 10 mM. Frações nucleares foram incubadas com catecol por 17 horas à temperatura ambiente e a peroxidação de biomoléculas foi investigada pela reação com o ácido tiobarbitúrico e mensurada espectrofotometricamente. RESULTADOS: O catecol induziu uma inibição parcial da respiração basal mitocondrial associada ao FADH2 de forma dependente do tempo, contudo essa substância não induziu peroxidação direta das biomoléculas presentes nas frações nucleares hepáticas. CONCLUSÃO: O catecol produz inibição da respiração basal associada ao FADH2 em mitocôndrias isoladas de fígado, o que pode levar à toxicidade, produção de espécies reativas e morte celular.

PURPOSE: The aim of this work was to investigate the hypothesis that catechol inhibits FADH2-linked basal respiration in mitochondria isolated from rat liver homogenates. Moreover, catechol ability to induce peroxidation of biomolecules in liver nuclear fractions was also studied. METHODS: Rat liver homogenates were incubated with 1mM 1,2-dihydroxybenzene (catechol) at pH 7.4 for up to 30 minutes. After that, mitochondrial fractions were isolated by differential centrifugation. Basal oxygen uptake was measured using a Clark-type electrode after the addition of 10 mM sodium succinate. Nuclear fractions were incubated in the presence of 1 mM catechol for 17 hours at room temperature and the peroxidation of biomolecules was investigated by the reaction with thiobarbituric acid, which was determined spectrophotometrically at 535 nm. RESULTS: Catechol induced a time-dependent partial inhibition of FADH2-linked basal mitochondrial respiration, however this substance was unable to induce a direct peroxidation of biomolecules in hepatic nuclear fractions. CONCLUSION: Catechol produced an inhibition of basal respiration associated to FADH2 in isolated liver mitochondria that could lead to cytotoxicity, ROS generation and cell death.