title: Higher susceptibility of cerebral cortex and striatum to sulfite neurotoxicity in sulfite oxidase-deficient rats.
abstract: Patients affected by sulfite oxidase (SO) deficiency present severe seizures early in infancy and progressive neurological damage, as well as tissue accumulation of sulfite, thiosulfate and S-sulfocysteine. Since the pathomechanisms involved in the neuropathology of SO deficiency are still poorly established, we evaluated the effects of sulfite on redox homeostasis and bioenergetics in cerebral cortex, striatum, cerebellum and hippocampus of rats with chemically induced SO deficiency. The deficiency was induced in 21-day-old rats by adding 200ppm of tungsten, a molybdenum competitor, in their drinking water for 9weeks. Sulfite (70mg/kg/day) was also administered through the drinking water from the third week of tungsten supplementation until the end of the treatment. Sulfite decreased reduced glutathione concentrations and the activities of glutathione reductase and glutathione S-transferase (GST) in cerebral cortex and of GST in cerebellum of SO-deficient rats. Moreover, sulfite increased the activities of complexes II and II-III in striatum and of complex II in hippocampus, but reduced the activity of complex IV in striatum of SO-deficient rats. Sulfite also decreased the mitochondrial membrane potential in cerebral cortex and striatum, whereas it had no effect on mitochondrial mass in any encephalic tissue evaluated. Finally, sulfite inhibited the activities of malate and glutamate dehydrogenase in cerebral cortex of SO-deficient rats. Taken together, our findings indicate that cerebral cortex and striatum are more vulnerable to sulfite-induced toxicity than cerebellum and hippocampus. It is presumed that these pathomechanisms may contribute to the pathophysiology of neurological damage found in patients affected by SO deficiency.
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Mateus
authors: M
authors: Grings
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Alana Pimentel
authors: AP
authors: Moura
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Belisa
authors: B
authors: Parmeggiani
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Marcela Moreira
authors: MM
authors: Motta
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Rafael Mello
authors: RM
authors: Boldrini
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Pauline Maciel
authors: PM
authors: August
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Cristiane
authors: C
authors: Matté
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Angela T S
authors: AT
authors: Wyse
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil; Serviço de Genética Médica, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Rua Ramiro Barcelos, 2350, CEP 90035-903, Porto Alegre, RS, Brazil.
authors: Moacir
authors: M
authors: Wajner
authors: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Anexo, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil. Electronic address: guilhian@ufrgs.br.
authors: Guilhian
authors: G
authors: Leipnitz
keywords: Antioxidant defenses; Brain; Energy metabolism; Sulfite; Sulfite oxidase deficiency