title: Impairment of electron transfer chain induced by acute carnosine administration in skeletal muscle of young rats.
abstract: Serum carnosinase deficiency is an inherited disorder that leads to an accumulation of carnosine in the brain tissue, cerebrospinal fluid, skeletal muscle, and other tissues of affected patients. Considering that high levels of carnosine are associated with neurological dysfunction and that the pathophysiological mechanisms involved in serum carnosinase deficiency remain poorly understood, we investigated the in vivo effects of carnosine on bioenergetics parameters, namely, respiratory chain complexes (I-III, II, and II-III), malate dehydrogenase, succinate dehydrogenase, and creatine kinase activities and the expression of mitochondrial-specific transcription factors (NRF-1, PGC-1α , and TFAM) in skeletal muscle of young Wistar rats. We observed a significant decrease of complexes I-III and II activities in animals receiving carnosine acutely, as compared to control group. However, no significant alterations in respiratory chain complexes, citric acid cycle enzymes, and creatine kinase activities were found between rats receiving carnosine chronically and control group animals. As compared to control group, mRNA levels of NRF-1, PGC-1α , and TFAM were unchanged. The present findings indicate that electron transfer through the respiratory chain is impaired in skeletal muscle of rats receiving carnosine acutely. In case these findings are confirmed by further studies and ATP depletion is also observed, impairment of bioenergetics could be considered a putative mechanism responsible for the muscle damage observed in serum carnosinase-deficient patients.
authors.affiliation: Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, 88801-600 Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: José Roberto
authors.initials: JR
authors.lastname: Macarini
authors.affiliation: Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, 88801-600 Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Soliany Grassi
authors.initials: SG
authors.lastname: Maravai
authors.affiliation: Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, 88801-600 Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: José Henrique
authors.initials: JH
authors.lastname: Cararo
authors.affiliation: Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, 88801-600 Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Nádia Webber
authors.initials: NW
authors.lastname: Dimer
authors.affiliation: Laboratório de Bioenergética, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, 88806-000 Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Cinara Ludvig
authors.initials: CL
authors.lastname: Gonçalves
authors.affiliation: Laboratório de Biologia Genômica e Molecular, Faculdade de Biociências, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, 90619-900 Porto Alegre, RS, Brazil ; Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, 90619-900 Porto Alegre, RS, Brazil ; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), 90035-003 Porto Alegre, RS, Brazil.
authors.forename: Luiza Wilges
authors.initials: LW
authors.lastname: Kist
authors.affiliation: Laboratório de Biologia Genômica e Molecular, Faculdade de Biociências, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, 90619-900 Porto Alegre, RS, Brazil ; Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, 90619-900 Porto Alegre, RS, Brazil ; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), 90035-003 Porto Alegre, RS, Brazil.
authors.forename: Mauricio Reis
authors.initials: MR
authors.lastname: Bogo
authors.affiliation: Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, 88801-600 Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Patrícia Fernanda
authors.initials: PF
authors.lastname: Schuck
authors.affiliation: Laboratório de Bioenergética, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, 88806-000 Criciúma, SC, Brazil ; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), 90035-003 Porto Alegre, RS, Brazil.
authors.forename: Emilio Luiz
authors.initials: EL
authors.lastname: Streck
authors.affiliation: Laboratório de Neuroquímica, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Avenida Carlos Chagas Filho 373, Cidade Universitária, Ilha do Fundão, 21941-902 Rio de Janeiro, RJ, Brazil.
authors.forename: Gustavo Costa
authors.initials: GC
authors.lastname: Ferreira
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