title: Administration of branched-chain amino acids alters the balance between pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines.
abstract: Acute leucine intoxication and neurologic deterioration can develop rapidly at any age as a result of net protein degradation precipitated by infection or psychological stress in patients with maple syrup urine disease (MSUD). Here, we investigated the effects of acute and chronic Hyper-BCAA (H-BCAA) administration on pro- and anti-inflammatory cytokines in the brains of rats. For acute administration, Wistar rats (10 and 30 days) received three injections of BCAA pool (15.8 μL/g at 1-h intervals) or saline, subcutaneously. For chronic administration, Wistar rats (7 days) received of BCAA pool or saline twice a day for 21 days, subcutaneously. Our results showed that acute administration of H-BCAA increased IL-1β (∼ 78%; p ≤ 0.009) and TNF-α (∼ 155%; p ≤ 0.026) levels in the cerebral cortex but not in the hippocampus of infant rats. Moreover, IL-6 levels were increased in the hippocampus (∼ 135%; p ≤ 0.009) and cerebral cortex (∼ 417%; p ≤ 0.008), whereas IL-10 levels were decreased only in the hippocampus (∼ 42%; p ≤ 0.009). However, repeated administration of H-BCAA decreased IL-1β (∼ 59%; p ≤ 0.047), IL-6 (∼ 70%; p ≤ 0.009) and IFN-γ (∼ 70%; p ≤ 0.008) levels in the cerebral cortex, whereas the IL-6 (∼ 67%; p ≤ 0.009), IL-10 (∼ 58%; p ≤ 0.01) and IFN-γ (∼ 67%; p ≤ 0.009) levels were decreased in the hippocampus. These findings suggest that a better understanding of the inflammatory response in MSUD patients may be useful to develop therapeutic strategies to modulate the hyperinflammatory/hypoinflammatory axis.
authors.affiliation: Laboratório de Bioenergética e Núcleo de Excelência em Neurociências Aplicadas de Santa Catarina (NENASC), Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), Porto Alegre, RS, Brazil.
authors.forename: Luciana
authors.initials: L
authors.lastname: Rosa
authors.affiliation: Laboratório de Bioenergética e Núcleo de Excelência em Neurociências Aplicadas de Santa Catarina (NENASC), Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), Porto Alegre, RS, Brazil.
authors.forename: Giselli
authors.initials: G
authors.lastname: Scaini
authors.affiliation: Laboratório de Bioenergética e Núcleo de Excelência em Neurociências Aplicadas de Santa Catarina (NENASC), Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), Porto Alegre, RS, Brazil.
authors.forename: Camila B
authors.initials: CB
authors.lastname: Furlanetto
authors.affiliation: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), Porto Alegre, RS, Brazil; Laboratório de Fisiopatologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Leticia S
authors.initials: LS
authors.lastname: Galant
authors.affiliation: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), Porto Alegre, RS, Brazil; Laboratório de Fisiopatologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Francieli
authors.initials: F
authors.lastname: Vuolo
authors.affiliation: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), Porto Alegre, RS, Brazil; Laboratório de Fisiopatologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Dhébora M
authors.initials: DM
authors.lastname: Dall'Igna
authors.affiliation: Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Patrícia F
authors.initials: PF
authors.lastname: Schuck
authors.affiliation: Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Gustavo C
authors.initials: GC
authors.lastname: Ferreira
authors.affiliation: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), Porto Alegre, RS, Brazil; Laboratório de Fisiopatologia Experimental, Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil.
authors.forename: Felipe
authors.initials: F
authors.lastname: Dal-Pizzol
authors.affiliation: Laboratório de Bioenergética e Núcleo de Excelência em Neurociências Aplicadas de Santa Catarina (NENASC), Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil; Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM), Porto Alegre, RS, Brazil. Electronic address: emiliostreck@gmail.com.
authors.forename: Emilio L
authors.initials: EL
authors.lastname: Streck
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keywords: Brain; Branched chain amino acids; Cytokines; Maple syrup urine disease