Mercés de visitar nature.com. La version del navigador qu'utilizatz a un supòrt CSS limitat. Per la melhora experiéncia, vos recomandam d'utilizar la darrièra version del navigador (o de desactivar lo mòde de compatibilitat dins Internet Explorer). En mai d'aquò, per assegurar un supòrt contunhat, aqueste sit inclurà pas d'estils o de JavaScript.
Lo sulfur d'idrogèn (H2S) a d'efièches fisiologics e patologics multiples sul còrs uman. L'idrosulfur de sòdi (NaHS) es largament utilizat coma aisina farmacologica per avalorar los efièches de H2S dins d'experiéncias biologicas. E mai se la pèrda de H2S de las solucions NaHS pren pas que qualques minutas, las solucions NaHS son estadas utilizadas coma compausats donaires per H2S dins l'aiga potabla dins qualques estudis animals. Aqueste estudi investiguèt se l'aiga potabla amb una concentracion de NaHS de 30 μM preparada dins de botelhas de rata/rat poiriá demorar establa pendent al mens 12-24 oras, coma suggerit per qualques autors. Preparatz una solucion de NaHS (30 μM) dins d'aiga potabla e la versatz immediatament dins de botelhas d'aiga de rata/rat. De mòstras foguèron collectadas de la punta e de l'interior de la botelha d'aiga a 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 e 24 oras per mesurar lo contengut de sulfur en utilizant lo metòde blau de metilèn. De mai, de rats mascles e femèlas foguèron injectats amb NaHS (30 μM) pendent doas setmanas e las concentracions de sulfur sèric foguèron mesuradas cada dos jorns pendent la primièra setmana e a la fin de la segonda setmana. La solucion NaHS dins la mòstra obtenguda de la punta de la botelha d'aiga èra instable; diminuiguèt de 72% e 75% après 12 e 24 oras, respectivament. Dins los mòstras obtenguts de l'interior de las botelhas d'aiga, la diminucion de NaHS foguèt pas significativa dins 2 oras; pasmens, diminuiguèt de 47% e 72% après 12 e 24 oras, respectivament. L'injeccion de NaHS afectèt pas lo nivèl de sulfur sèrum dels rats mascles e femèlas. En conclusion, las solucions NaHS preparadas a partir d'aiga potabla deurián pas èsser utilizadas per la donacion de H2S perque la solucion es instable. Aquesta via d'administracion expausarà los animals a de quantitats irregularas e mai pichonas que previstas de NaHS.
Lo sulfur d'idrogèn (H2S) es utilizat coma toxina dempuèi 1700; pasmens, son ròtle possible coma molecula de biosenhalament endogèna foguèt descrich per Abe e Kimura en 1996. Pendent las tres darrièras decennias, de nombrosas foncions de H2S dins divèrses sistèmas umans son estadas elucidadas, menant a la realizacion que las moleculas donatriças de H2S pòdon aver d'aplicacions clinicas dins lo tractament o la gestion de cèrtas malautiás; veire Chirino et al. per una revista recenta.
L'idrosulfur de sòdi (NaHS) es estat largament utilizat coma aisina farmacologica per avalorar los efièches de H2S dins fòrça estudis de cultura cellulara e animals5,6,7,8. Pasmens, NaHS es pas un donaire H2S ideal perque es rapidament convertit en H2S/HS- dins una solucion, es aisidament contaminat amb de polisulfurs, e es aisidament oxidat e volatilizat4,9. Dins fòrça experiéncias biologicas, NaHS es dissolgut dins l'aiga, çò que resulta en una volatilizacion passiva e una pèrda de H2S10,11,12, una oxidacion espontanèa de H2S11,12,13, e una fotolisi14. Lo sulfur dins la solucion originala se pèrd fòrça rapidament a causa de la volatilizacion de H2S11. Dins un recipient dobèrt, la mièja-vida (t1/2) de H2S es d'aperaquí 5 minutas, e sa concentracion disminuís d'aperaquí 13% per minuta10. E mai se la pèrda de sulfur d'idrogèn de las solucions de NaHS pren pas que qualques minutas, qualques estudis animals an utilizat de solucions de NaHS coma font de sulfur d'idrogèn dins l'aiga potabla pendent 1–21 setmanas, en remplaçant la solucion contenent de NaHS cada 12–24 oras. la practica es pas coerenta amb los principis de la recerca scientifica, doncas que las dosis de medicaments deurián èsser basadas sus lor utilizacion dins d'autras espècias, mai que mai los umans.27
La recèrca preclinica en biomedecina a per objectiu de melhorar la qualitat de las atencions al pacient o dels resultats del tractament. Pasmens, los resultats de la màger part dels estudis animals son pas encara estats traduches als umans28,29,30. Una de las rasons d'aqueste fracàs de traduccion es la manca d'atencion a la qualitat metodologica dels estudis animals30. Doncas, l'objectiu d'aqueste estudi èra d'estudiar se de solucions de NaHS de 30 μM preparadas dins de botelhas d'aiga de rata/rat poirián demorar establas dins l'aiga potabla pendent 12-24 oras, coma afirmat o suggerit dins qualques estudis.
Totas las experiéncias d'aqueste estudi foguèron menadas en acòrdi amb las directivas publicadas per la cura e l'utilizacion d'animals de laboratòri en Iran31. Totes los rapòrts experimentals d'aqueste estudi seguiguèron tanben las directivas ARRIVE32. Lo Comitat d'Etica de l'Institut de Sciéncias Endocrinas, Universitat de Sciéncias Medicalas Shahid Beheshti, aprovèt totes los procediments experimentals dins aqueste estudi.
Lo diidrat d'acetat de zinc (CAS: 5970-45-6) e lo clorur ferric anidr (CAS: 7705-08-0) foguèron crompats a Biochem, Chemopahrama (Cosne-sur-Loire, França). L'idrat d'idrosulfur de sòdi (CAS: 207683-19-0) e N,N-dimetil-p-fenilenediamina (DMPD) (CAS: 535-47-0) foguèron crompats a Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). L'isofluran foguèt crompat a Piramal (Bethlehem, PA, EUA). L'acid clorhidric (HCl) foguèt crompat a Merck (Darmstadt, Alemanha).
Preparatz una solucion de NaHS (30 μM) dins d'aiga potabla e versatz-la immediatament dins las botelhas d'aiga de rat/rat. Aquesta concentracion foguèt causida en foncion de nombrosas publicacions utilizant NaHS coma font de H2S; veire la seccion Discussion. NaHS es una molecula idratada que pòt conténer de quantitats variablas d'aiga d'idratacion (es a dire, NaHS•xH2O); segon lo fabricant, lo percentatge de NaHS utilizat dins nòstre estudi èra de 70,7% (es a dire, NaHS•1,3 H2O), e prenguèrem aquela valor en compte dins nòstres calculs, ont utilizèrem un pes molecular de 56,06 g/mol, qu'es lo pes molecular de NaHS anidr. L'aiga d'idratacion (tanben nomenada aiga de cristalizacion) es las moleculas d'aiga que constituisson l'estructura cristalina33. Los idrats an de proprietats fisicas e termodinamicas diferentas comparadas als anidrats34.
Abans d'apondre NaHS a l'aiga potabla, mesuratz lo pH e la temperatura del solvent. Versatz immediatament la solucion NaHS dins la botelha d'aiga de rat/rat dins la gàbia animala. De mòstras foguèron collectadas de la punta e de l'interior de la botelha d'aiga a 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, e 24 h per mesurar lo contengut de sulfur. Las mesuras de sulfur foguèron presas immediatament après cada prelevament. Obtenguèrem de mòstras de la punta del tub perque qualques estudis an mostrat que la talha de pòrs pichon del tub d'aiga pòt minimizar l'evaporacion H2S15,19. Aqueste problèma sembla s'aplicar a la solucion dins la botelha tanben. Pasmens, aquò èra pas lo cas per la solucion dins lo còl de la botelha d'aiga, qu'aviá un taus d'evaporacion mai naut e èra autoxidant; en fach, los animals bevián aquela aiga d'en primièr.
De rats Wistar mascles e femèlas foguèron utilizats dins l'estudi. Los rats foguèron lotjats dins de gàbias de polipropilène (2-3 rats per gàbia) jos de condicions estandard (temperatura 21-26 °C, umiditat 32-40%) amb 12 oras de lutz (7 oras a 19 oras) e 12 oras d'escur (7 oras a 7 oras). Los rats avián accès liure a l'aiga del robinet e èran noirits amb de chow estandard (Khorak Dam Pars Company, Teheran, Iran). De rats Wistar (n=10, pes corporal: 190–230 g) e mascles (n=10, pes corporal: 320–370 g) d'edat (6 meses) foguèron aleatòriament devesits en grops de contraròtle e NaHS (30 μM) tractats (n=5 per grop). Per determinar la talha de la mòstra, utilizèrem l'apròchi KISS (Keep It Simple, Stupid), que combina l'experiéncia prealabla e l'analisi de poténcia35. Menèrem d'en primièr un estudi pilòt sus 3 rats e determinèrem lo nivèl mejan de sulfur total sèrum e l'escart estandard (8,1 ± 0,81 μM). Puèi, en considerant 80% de poténcia e en supausant un nivèl de significacion de 5% de dos costats, determinèrem una talha de mòstra preliminara (n = 5 basada sus la literatura precedenta) que correspondiá a una talha d'efièch estandardizada de 2,02 amb la valor predefinida suggerida per Festing per calcular la talha de mòstra dels animals experimentals35. Après aver multiplicat aquela valor per l'SD (2,02 × 0,81), la talha d'efièch detectable prevista (1,6 μM) èra de 20%, çò qu'es acceptable. Aquò vòl dire que n = 5/grop es sufisent per detectar un cambiament mejan de 20% entre los grops. Los rats foguèron aleatòriament devesits en grops de contraròtle e tractats amb NaSH en utilizant la foncion aleatòria del logicial Excel 36 (Fig. 1 suplementària). L'avegatge foguèt realizat al nivèl de resultat, e los cercaires que realizavan las mesuras bioquimicas èran pas conscients de las assignacions de grop.
Los grops NaHS dels dos sèxes foguèron tractats amb una solucion de NaHS de 30 μM preparada dins d'aiga potabla pendent 2 setmanas; La solucion fresca èra provesida cada 24 oras, pendent lo qual lo pes corporal èra mesurat. De mòstras de sang foguèron collectadas de las puntas de la coa de totas las ratas jos anestesia d'isofluran cada dos jorns a la fin de la primièra e segonda setmanas. Los mòstras de sang foguèron centrifugats a 3000 g pendent 10 min, lo sèrum foguèt separat e emmagazinat a –80°C per una mesura seguenta de l'urèa sèrica, de la creatinina (Cr) e del sulfur total. L'urea sèrica foguèt determinada per metòde d'ureasa enzimatica, e la creatinina sèrica foguèt determinada per metòde fotometric de Jaffe en utilizant de kits comercialament disponibles (Man Company, Teheran, Iran) e un analizaire automatic (Selectra E, numèro de sèria 0-2124, Païses Basses). Los coeficients de variacion intra- e interassaig per urèa e Cr èran inferiors a 2,5%.
Lo metòde blau de metilèn (MB) es utilizat per mesurar lo sulfur total dins l'aiga potabla e lo sèrum que conten NaHS; MB es lo metòde mai utilizat per mesurar lo sulfur dins de solucions en massa e de mòstras biologicas11,37. Lo metòde MB pòt èsser utilizat per estimar la piscina totala de sulfurs38 e mesurar los sulfurs inorganics jos forma de H2S, HS- e S2 dins la fasa aquosa39. Dins aqueste metòde, lo sofre es precipitat coma sulfur de zinc (ZnS) en preséncia d'acetat de zinc11,38. La precipitacion d'acetat de zinc es lo metòde mai utilizat per separar los sulfurs d'autres cromofòrs11. ZnS foguèt redissolgut en utilizant HCl11 jos de condicions fòrtament acidas. Lo sulfur reagís amb DMPD dins un rapòrt estequiometric de 1:2 dins una reaccion catalisada pel clorur ferric (Fe3+ agís coma agent oxidant) per formar lo colorant MB, qu'es detectat espectrofotometricament a 670 nm40,41. Lo limit de deteccion del metòde MB es d'aperaquí 1 μM11.
Dins aqueste estudi, 100 μL de cada mòstra (solucion o sèrum) foguèron aponduts a un tub; puèi 200 μL d'acetat de zinc (1% p/v dins d'aiga destillada), 100 μL de DMPD (20 mM dins 7,2 M HCl), e 133 μL de FeCl3 (30 mM dins 1,2 M HCl) foguèron aponduts. La mescla foguèt incubada a 37°C dins l'escur pendent 30 min. La solucion foguèt centrifugada a 10 000 g pendent 10 min, e l'absorbància del subrenadant foguèt legida a 670 nm en utilizant un lector de microplacas (BioTek, MQX2000R2, Winooski, VT, USA). Las concentracions de sulfur foguèron determinadas en utilizant una corba d'etalonatge de NaHS (0–100 μM) dins ddH2O (Fig. 2 suplementària). Totas las solucions utilizadas per las mesuras èran recentament preparadas. Los coeficients de variacion intra- e interassaig per las mesuras de sulfur èran de 2,8% e 3,4%, respectivament. Determinèrem tanben lo sulfur total recuperat de las mòstras d'aiga potabla e de sèrum que contenon de tiosulfat de sòdi en utilizant lo metòde de mòstra fortificada42. Las recuperacions per las mòstras d'aiga potabla e de sèrum que contenon de tiosulfat de sòdi èran de 91 ± 1,1% (n = 6) e 93 ± 2,4% (n = 6), respectivament.
L'analisi estatistica foguèt realizada en utilizant lo logicial GraphPad Prism version 8.0.2 per Windows (GraphPad Software, San Diego, CA, USA, www.graphpad.com). Un t-test acoblat foguèt utilizat per comparar la temperatura e lo pH de l'aiga potabla abans e après l'addicion de NaHS. La pèrda de H2S dins la solucion que conten NaHS foguèt calculada coma una diminucion percentuala de l'absorpcion de basa, e per avalorar se la pèrda èra estatisticament significativa, faguèrem una ANOVA de mesuras repetidas unidireccionala seguida del tèst de comparason multipla de Dunnett. Lo pes corporal, l'urèa sèrica, la creatinina sèrica, e lo sulfur sèrum total dins lo temps foguèron comparats entre de rats de contraròtle e de rats tractats amb NaHS de diferents sèxes en utilizant una ANOVA mixta bidireccionala (entre-dins) seguida d'un tèst post hoc de Bonferroni. Las valors P de doas coas < 0,05 foguèron consideradas estatisticament significativas.
Lo pH de l'aiga potabla èra de 7,60 ± 0,01 abans l'addicion de NaHS e de 7,71 ± 0,03 après l'addicion de NaHS (n = 13, p = 0,0029). La temperatura de l'aiga potabla èra de 26,5 ± 0,2 e diminuiguèt a 26,2 ± 0,2 après l'addicion de NaHS (n = 13, p = 0,0128). Preparatz 30 μM de solucion de NaHS dins d'aiga potabla e la gardatz dins una botelha d'aiga. La solucion de NaHS es instable e sa concentracion disminuís amb lo temps. Al moment de l'escandalhatge del còl de la botelha d'aiga, una diminucion significativa (68,0%) foguèt observada dins la primièra ora, e lo contengut de NaHS dins la solucion diminuiguèt de 72% e 75% après 12 e 24 oras, respectivament. Dins de mòstras obtengudas de botelhas d'aiga, la reduccion de NaHS èra pas significativa fins a 2 oras, mas après 12 e 24 oras aviá diminuit de 47% e 72%, respectivament. Aquestas donadas indican que lo percentatge de NaHS dins una solucion de 30 μM preparada dins d'aiga potabla aviá diminuit a aperaquí un quart de la valor iniciala après 24 oras, sens importar l'emplaçament de prelevament (Figura 1).
Estabilitat de la solucion de NaHS (30 μM) dins d'aiga potabla dins de botelhas de rata/rat. Après la preparacion de la solucion, de mòstras foguèron presas de la punta e de l'interior de la botelha d'aiga. Las donadas son presentadas coma mejana ± ED (n = 6/grop). * e #, P < 0,05 comparat amb lo temps 0. La fotografia de la botelha d'aiga mòstra la punta (amb dobertura) e lo còrs de la botelha. Lo volum de la punta es d'aperaquí 740 μL.
La concentracion de NaHS dins la solucion de 30 μM recentament preparada èra de 30,3 ± 0,4 μM (interval: 28,7–31,9 μM, n = 12). Pasmens, après 24 oras, la concentracion de NaHS diminuiguèt a una valor mai bassa (mejana: 3,0 ± 0,6 μM). Coma mostrat dins la Figura 2, las concentracions de NaHS a las qualas los rats foguèron expausats èran pas constantas pendent lo periòde d'estudi.
Lo pes corporal de las ratas femèlas aumentèt significativament amb lo temps (de 205,2 ± 5,2 g a 213,8 ​​± 7,0 g dins lo grop de contraròtle e de 204,0 ± 8,6 g a 211,8 ± 7,5 g dins lo grop tractat amb NaHS); pasmens, lo tractament NaHS aguèt pas cap d'efièch sul pes corporal (Fig. 3). Lo pes corporal dels rats mascles aumentèt significativament amb lo temps (de 338,6 ± 8,3 g a 352,4 ± 6,0 g dins lo grop de contraròtle e de 352,4 ± 5,9 g a 363,2 ± 4,3 g dins lo grop tractat amb NaHS); pasmens, lo tractament NaHS aguèt pas cap d'efièch sul pes corporal (Fig. 3).
Cambiaments de pes corporal dins de rats femèlas e mascles après administracion de NaHS (30 μM). Las donadas son presentadas coma mejana ± SEM e foguèron comparadas en utilizant una analisi de variança mixta bidireccionala (entre-entre) amb lo tèst post hoc de Bonferroni. n = 5 de cada sèxe dins cada grop.
Las concentracions sèricas d'urèa e de fosfat de creatina èran comparablas dins las ratas de contraròtle e tractadas amb NaSH pendent tot l'estudi. De mai, lo tractament NaSH afectèt pas las concentracions sèricas d'urèa e de creatinecròm (taula 1).
Las concentracions de sulfur total de sèrum de basa èran comparablas entre los rats de contraròtle e de rats mascles (8,1 ± 0,5 μM vs. 9,3 ± 0,2 μM) e femèlas (9,1 ± 1,0 μM vs. 6,1 ± 1,1 μM) tractats amb NaHS. L'administracion de NaHS pendent 14 jorns aguèt pas cap d'efièch suls nivèls de sulfur total sèrum ni dins de rats mascles ni femèlas (Fig. 4).
Cambiaments dins las concentracions totalas de sulfur dins lo sèrum dins de rats mascles e femèlas après administracion de NaHS (30 μM). Las donadas son presentadas coma mejana ± SEM e foguèron comparadas en utilizant una analisi de variança mixta bidireccionala (dins-dins) amb un tèst post hoc de Bonferroni. Cada sèxe, n = 5/grop.
La conclusion principala d'aqueste estudi es que l'aiga potabla que conten de NaHS es instable: sonque aperaquí un quart del contengut total inicial de sulfur pòt èsser detectat 24 oras après l'escantilh dempuèi la punta e dins las botelhas d'aiga de rata/rat. De mai, los rats foguèron expausats a de concentracions instablas de NaHS a causa de la pèrda de H2S dins la solucion de NaHS, e l'addicion de NaHS a l'aiga potabla afectèt pas lo pes corporal, l'urèa sèrica e lo cròm de creatina, o lo sulfur sèrum total.
Dins aqueste estudi, lo taus de pèrda de H2S a partir de solucions NaHS de 30 μM preparadas dins d'aiga potabla èra d'aperaquí 3% per ora. Dins una solucion tamponada (100 μM de sulfur de sòdi dins 10 mM de PBS, pH 7,4), la concentracion de sulfur foguèt reportada per diminuir de 7% dins lo temps sus 8 h11. Avèm defendut prèviament l'administracion intraperitoneala de NaHS en raportant que lo taus de pèrda de sulfur d'una solucion de NaHS de 54 μM dins d'aiga potabla èra d'aperaquí 2,3% per ora (4%/ora dins las primièras 12 oras e 1,4%/ora dins las darrièras 12 oras après la preparacion)8. D'estudis precedents43 trobèron una pèrda constanta de H2S de las solucions NaHS, subretot a causa de la volatilizacion e de l'oxidacion. Quitament sens l'addicion de bombolhas, lo sulfur dins la solucion de stock es rapidament perdut a causa de la volatilizacion H2S11. D'estudis an mostrat que pendent lo procès de dilucion, que pren aperaquí 30-60 segondas, aperaquí 5-10% de H2S es perdut a causa de l'evaporacion6. Per prevenir l'evaporacion de H2S de la solucion, los cercaires an pres divèrsas mesuras, dont un agitacion doça de la solucion12, cobrir la solucion de fons amb de filme de plastic6, e minimizar l'exposicion de la solucion a l'aire, doncas que lo taus d'evaporacion de H2S depend de l'interfàcia aire-liquid.13 L'oxidacion espontanèa dels H2S a causa de la transicion cap al metal subretot ions, mai que mai lo fèrre ferric, que son d'impuretats dins l'aiga.13 L'oxidacion de H2S resulta dins la formacion de polisulfurs (atòms de sofre ligats per de ligams covalents)11. Per evitar son oxidacion, de solucions que contenon H2S son preparadas dins de solvents desoxigenats44,45 e puèi purgadas amb d'argon o d'azòt pendent 20-30 min per assegurar la desoxigenacion.11,12,37,44,45,46 L'acid dietilentriaminpentaacetic (DTPA) es un chelator (DTPA) qu'empacha MHS autoxidacion dins de solucions aeròbicas. En abséncia de DTPA, lo taus d'autoxidacion de HS- es d'aperaquí 50% sus aperaquí 3 oras a 25°C37,47. De mai, coma l'oxidacion del 1e-sulfur es catalisada per la lutz ultravioleta, la solucion deu èsser emmagazinada sus glaç e protegida de la lutz11.
Coma mostrat dins la Figura 5, NaHS se dissocia en Na+ e HS-6 quand se dissòlv dins l'aiga; aquela dissociacion es determinada pel pK1 de la reaccion, qu'es dependenta de la temperatura: pK1 = 3,122 + 1132/T, ont T varia de 5 a 30°C e es mesurat en gras Kelvin (K), K = °C + 273,1548. HS- a un pK2 naut (pK2 = 19), doncas a pH < 96,49, S2- se forma pas o se forma en quantitats fòrça pichonas. En contraste, HS- agís coma una basa e accepta H+ d'una molecula d'H2O, e H2O agís coma un acid e es convertit en H2S e OH-.
Formacion de gas H2S dissolgut dins una solucion NaHS (30 μM). aq, solucion aquosa; g, gas; l, liquid. Totes los calculs supausan que lo pH de l'aiga = 7,0 e la temperatura de l'aiga = 20 °C. Creat amb BioRender.com.
Malgrat las pròvas que las solucions NaHS son instablas, divèrses estudis animals an utilizat de solucions NaHS dins l'aiga potabla coma un compausat donaire H2S15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26 amb de duradas d'intervencion que van de 1 a 21 setmanas (Taula 2). Pendent aqueles estudis, la solucion NaHS foguèt renovelada cada 12 h, 15, 17, 18, 24, 25 h o 24 h, 19, 20, 21, 22, 23 h. Nòstres resultats mostrèron que las ratas èran expausadas a de concentracions de medicaments instablas a causa de la pèrda de H2S de la solucion NaHS, e lo contengut de NaHS dins l'aiga potabla de las ratas fluctuèt significativament pendent 12 o 24 oras (veire Figura 2). Dos d'aqueles estudis raportèron que los nivèls de H2S dins l'aiga demorèron estables pendent 24 h22 o que sonque 2–3% de pèrdas de H2S foguèron observadas pendent 12 h15, mas forniguèron pas de donadas de sosten o de detalhs de mesura. Dos estudis an mostrat que lo pichon diamètre de las botelhas d'aiga pòt minimizar l'evaporacion H2S15,19. Pasmens, nòstres resultats mostrèron qu'aquò pòt pas que retardar la pèrda de H2S d'una botelha d'aiga de 2 oras puslèu que de 12-24 oras. Los dos estudis soslinhan que supausam que lo nivèl de NaHS dins l'aiga potabla cambièt pas perque observèrem pas un cambiament de color dins l'aiga; doncas, l'oxidacion de H2S per l'aire èra pas significativa19,20. Susprenentament, aquel metòde subjectiu avalora l'estabilitat de NaHS dins l'aiga puslèu que de mesurar lo cambiament de sa concentracion dins lo temps.
La pèrda de H2S dins la solucion de NaHS es ligada al pH e a la temperatura. Coma soslinhat dins nòstre estudi, dissòlvre NaHS dins l'aiga resulta dins la formacion d'una solucion alcalina50. Quand NaHS es dissolgut dins l'aiga, la formacion de gas H2S dissolgut depend de la valor de pH6. Mai lo pH de la solucion es bas, mai la proporcion de NaHS presenta coma moleculas de gas H2S es granda e mai de sulfur es perdut de la solucion aquosa11. Cap d'aqueles estudis raportèt pas lo pH de l'aiga potabla utilizada coma solvent per NaHS. Segon las recomandacions de l'OMS, que son adoptadas per la màger part dels païses, lo pH de l'aiga potabla deuriá èsser dins l'interval 6,5–8,551. Dins aquel interval de pH, lo taus d'oxidacion espontanèa de H2S aumenta aperaquí dètz còps13. Dissòlvre NaHS dins l'aiga dins aquel interval de pH resultarà en una concentracion de gas H2S dissolgut de 1 a 22,5 μM, çò que met l'accent sus l'importància de susvelhar lo pH de l'aiga abans de dissòlvre NaHS. De mai, l'interval de temperatura reportat dins l'estudi susmencionat (18–26 °C) resultariá en un cambiament de la concentracion de gas H2S dissolgut dins la solucion d'aperaquí 10%, doncas que los cambiaments de temperatura altèran pK1, e de pichons cambiaments dins pK1 pòdon aver un impacte significatiu sus la concentracion de gas H2S dissolgut48. De mai, la longa durada de qualques estudis (5 meses)22, pendent que s'espèra una granda variabilitat de temperatura, exacerba tanben aquel problèma.
Totes los estudis levat un21 utilizavan una solucion de 30 μM de NaHS dins d'aiga potabla. Per explicar la dòsi utilizada (es a dire 30 μM), qualques autors soslinhèron que NaHS dins la fasa aquosa produtz exactament la meteissa concentracion de gas H2S e que l'interval fisiologic de H2S es de 10 a 100 μM, doncas aquela dòsi es dins l'interval fisiologic15,16. D'autres expliquèron que 30 μM de NaHS pòdon manténer lo nivèl de H2S plasmatic dins l'interval fisiologic, es a dire 5–300 μM19,20. Consideram la concentracion de NaHS dins l'aiga de 30 μM (pH = 7,0, T = 20 °C), qu'èra utilizada dins qualques estudis per estudiar los efièches de H2S. Podèm calcular que la concentracion de gas H2S dissolgut es de 14,7 μM, çò qu'es aperaquí 50% de la concentracion iniciala de NaHS. Aquesta valor es similara a la valor calculada per d'autres autors jos las meteissas condicions13,48.
Dins nòstre estudi, l'administracion de NaHS cambièt pas lo pes corporal; aqueste resultat es coerent amb los resultats d'autres estudis sus de mirgas masclas22,23 e de ratas masclas18; Pasmens, dos estudis raportèron que NaSH restabliguèt la diminucion del pes corporal dins de rats nefrectomizats24,26, alara que d'autres estudis raportèron pas l'efièch de l'administracion de NaSH sul pes corporal15,16,17,19,20,21,25. De mai, dins nòstre estudi, l'administracion de NaSH afectèt pas los nivèls de urèa e de cròm de creatina sèrica, çò qu'es coerent amb los resultats d'un autre rapòrt25.
L'estudi trobèt que l'addicion de NaHS a l'aiga potabla pendent 2 setmanas afectèt pas las concentracions totalas de sulfur sèrum dins de rats mascles e femèlas. Aquesta descobèrta es coerenta amb los resultats de Sen et al. (16): 8 setmanas de tractament amb 30 μM NaHS dins d'aiga potabla afectèron pas los nivèls de sulfur plasmatic dins de rats de contraròtle; pasmens, raportèron qu'aquela intervencion restabliguèt los nivèls de H2S diminuits dins lo plasma de mirgas nefrectomizadas. Li et al. (22) raportèt tanben que lo tractament amb 30 μM NaHS dins d'aiga potabla pendent 5 meses aumentèt los nivèls de sulfur liure plasma dins de mirgas vièlhas d'aperaquí 26%. D'autres estudis an pas raportat de cambiaments dins lo sulfur circulant après l'addicion de NaHS a l'aiga potabla.
Sèt estudis raportèron l'utilizacion de Sigma NaHS15,16,19,20,21,22,23 mas forniguèron pas de detalhs suplementaris sus l'aiga d'idratacion, e cinc estudis mencionèron pas la font de NaHS utilizada dins lors metòdes de preparacion17,18,24,25,26. NaHS es una molecula idratada e son contengut d'aiga d'idratacion pòt variar, çò qu'afecta la quantitat de NaHS requerida per preparar una solucion d'una molaritat donada. Per exemple, lo contengut de NaHS dins nòstre estudi èra NaHS•1,3 H2O. Atal, las concentracions realas de NaHS dins aqueles estudis pòdon èsser mai bassas qu'aquelas reportadas.
"Cossí un compausat de durada tan corta pòt aver un efièch tan duradís?" Pozgay et al.21 pausèron aquela question al moment d'avalorar los efièches de NaHS sus la colitis dins de mirgas. Espèran que d'estudis futurs poiràn respondre a aquela question e especulan que las solucions NaHS pòdon conténer de polisulfurs mai estables en mai de l'H2S e dels disulfurs que median l'efièch de NaHS21. Una autra possibilitat es que de concentracions fòrça bassas de NaHS que demòran dins la solucion pòdon tanben aver un efièch benefic. En fach, Olson et al. provesiguèt de pròvas que los nivèls micromolars d'H2S dins lo sang son pas fisiologics e deurián èsser dins l'interval nanomolar o absents del tot13. H2S pòt agir a travèrs la sulfatacion de proteïnas, una modificacion post-translacionala reversibla qu'afecta la foncion, l'estabilitat e la localizacion de fòrça proteïnas52,53,54. En fach, dins de condicions fisiologicas, aperaquí 10% a 25% de fòrça proteïnas del fetge son sulfiladas53. Los dos estudis reconeisson la destruccion rapida de NaHS19,23 mas afirman estonantment que "controlèrem la concentracion de NaHS dins l'aiga potabla en la remplaçant quotidianament."23 Un estudi afirmèt accidentalament que "NaHS es un donaire estandard de H2S e es comunament utilizat dins la practica clinica per remplaçar lo quite H2S."18
La discussion susmencionada mòstra que NaHS se pèrd de la solucion a travèrs de la volatilizacion, de l'oxidacion e de la fotolisi, e doncas qualques suggestions son fachas per reduire la pèrda de H2S de la solucion. D'en primièr, l'evaporacion de H2S depend de l'interfàcia gas-liquid13 e del pH de la solucion11; doncas, per minimizar la pèrda evaporativa, lo còl de la botelha d'aiga pòt èsser fach lo mai pichon possible coma descrich prèviament15,19, e lo pH de l'aiga pòt èsser ajustat a un limit superior acceptable (es a dire, 6,5–8,551) per minimizar la pèrda evaporativa11. En segond luòc, l'oxidacion espontanèa de H2S se produtz a causa dels efièches de l'oxigèn e de la preséncia d'ions de metal de transicion dins l'aiga potabla13, aital la desoxigenacion de l'aiga potabla amb d'argon o d'azòt44,45 e l'utilizacion de quelators metallics37,47 pòdon reduire l'oxidacion dels sulfurs. Tresen, per prevenir la fotodescomposicion de H2S, las botelhas d'aiga pòdon èsser enrotladas amb de papièr d'alumini; Aquesta practica s'aplica tanben als materials sensibles a la lutz coma l'estreptozotocina55. Fin finala, los sals de sulfur inorganics (NaHS, Na2S, e CaS) pòdon èsser administrats via gavatge puslèu que dissolguts dins d'aiga potabla coma raportat prèviament56,57,58; d'estudis an mostrat que lo sulfur de sòdi radioactiu administrat via gavatge a de rats es plan absorbit e distribuit a practicament totes los teissuts59. Fins ara, la màger part dels estudis an administrat de sals de sulfur inorganics intraperitonealament; pasmens, aquela via es rarament utilizada dins d'encastres clinics60. D'autra part, la via orala es la via d'administracion mai comuna e preferida dins los umans61. Doncas, recomandam d'avalorar los efièches dels donaires H2S dins de rosegaires per gavage oral.
Una limitacion es que mesurèrem lo sulfur dins una solucion aquosa e lo sèrum en utilizant lo metòde MB. Los metòdes per mesurar lo sulfur incluson la titulacion de iòd, l'espectrofotometria, lo metòde electroquimic (potenciometria, amperometria, metòde coulomètric e metòde amperometric) e la cromatografia (cromatografia de gas e cromatografia liquida d'alta performància), entre los quals lo metòde mai utilizat es lo metòde espectrometric MB262. Una limitacion del metòde MB per mesurar H2S dins de mòstras biologicas es que mesura totes los compausats que contenon de sofre e pas H2S63 liure perque es realizat dins de condicions acidas, çò que resulta dins l'extraccion de sofre de la font biologica64. Pasmens, segon l'Associacion Americana de la Santat Publica, MB es lo metòde estandard per mesurar lo sulfur dins l'aiga65. Doncas, aquela limitacion afecta pas nòstres resultats principals sus l'instabilitat de las solucions que contenon de NaHS. De mai, dins nòstre estudi, la recuperacion de mesuras de sulfur dins de mòstras d'aiga e de sèrum contenent NaHS èra de 91% e 93%, respectivament. Aquestas valors son en linha amb los intervals reportats prèviament (77–92)66, çò qu'indica una precision analitica acceptabla42. Es de notar qu'utilizèrem de rats mascles e femèlas en acòrdi amb las directivas dels Instituts Nacionals de Santat (NIH) per evitar la dependéncia excessiva dels estudis animals solament mascles dins los estudis preclinics67 e per inclure de rats mascles e femèlas quand èra possible68. Aqueste punt es estat soslinhat per d'autres69,70,71.
En conclusion, los resultats d'aqueste estudi indican que las solucions NaHS preparadas a partir d'aiga potabla pòdon pas èsser utilizadas per generar H2S a causa de lor instabilitat. Aquesta via d'administracion expausariá los animals a de nivèls instables e inferiors als esperats de NaHS; doncas, las descobèrtas pòdon pas èsser aplicablas als umans.
Los ensembles de donadas utilizats e/o analizats pendent l'estudi actual son disponibles de l'autor correspondent sus demanda rasonabla.
Szabo, K. Cronologia de la recèrca sul sulfur d'idrogèn (H2S): de la toxina environamentala al mediator biologic. Bioquimia e Farmacologia 149, 5–19. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2017.09.010 (2018).
Abe, K. e Kimura, H. Ròtle possible del sulfur d'idrogèn coma neuromodulator endogèn. Journal of Neuroscience, 16, 1066–1071. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.16-03-01066.1996 (1996).
Chirino, G., Szabo, C. e Papapetropoulos, A. Ròtle fisiologic del sulfur d'idrogèn dins las cellulas, los teissuts e los organs dels mamifèrs. Revistas en Fisiologia e Biologia Moleculara 103, 31–276. https://doi.org/10.1152/physrev.00028.2021 (2023).
Dillon, KM, Carrazzone, RJ, Matson, JB, e Kashfi, K. Promessa en evolucion dels sistèmas de liurason cellulara per l'oxid nitric e lo sulfur d'idrogèn: una novèla èra de medecina personalizada. Bioquímica e Farmacologia 176, 113931. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2020.113931 (2020).
Sun, X., et al. L'administracion a long tèrme d'un donaire de sulfur d'idrogèn a liberacion lenta pòt prevenir l'isquèmia miocardica/lesion de reperfusion. Rapòrts scientifics 7, 3541. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03941-0 (2017).
Sitdikova, GF, Fuchs, R., Kainz, W., Weiger, TM e Hermann, A. La fosforilacion del canal BK regula la sensibilitat al sulfur d'idrogèn (H2S). Frontiers in Physiology 5, 431. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00431 (2014).
Sitdikova, GF, Weiger, TM e Hermann, A. Lo sulfur d'idrogèn melhora l'activitat del canal de potassi activat per calci (BK) dins las cellulas tumoralas pituitàrias de rata. Arquit. Pfluegers. 459, 389–397. https://doi.org/10.1007/s00424-009-0737-0 (2010).
Jeddy, S., et al. Lo sulfur d'idrogèn melhora l'efièch protector del nitrit contra l'isquèmia miocardica-lesion de reperfusion dins de rats diabètics de tipe 2. Oxid nitric 124, 15–23. https://doi.org/10.1016/j.niox.2022.04.004 (2022).
Corvino, A., et al. Tendéncias dins la quimia dels donaires H2S e son impacte sus la malautiá cardiovasculara. Antioxidants 10, 429. https://doi.org/10.3390/antiox10030429 (2021).
DeLeon, ER, Stoy, GF, e Olson, KR (2012). Pèrdas passivas de sulfur d'idrogèn dins d'experiéncias biologicas. Bioquimia Analitica 421, 203–207. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.10.016 (2012).
Nagy, P., et al. Aspèctes quimics de las mesuras de sulfur d'idrogèn dins de mòstras fisiologicas. Bioquimica et Biophysical Acta 1840, 876–891. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.05.037 (2014).
Kline, LL.D. Determinacion espectrofotometrica del sulfur d'idrogèn dins las aigas naturalas. Limnol. Oceanogr. 14, 454–458. https://doi.org/10.4319/lo.1969.14.3.0454 (1969).
Olson, KR (2012). Formacion practica en quimica y biologia del sulfuro de hidrogeno. "Antioxidants." Senhalizacion redox. 17, 32–44. https://doi.org/10.1089/ars.2011.4401 (2012).