Maturation increases superoxide radical production without increasing oxidative damage in the skeletal muscle of hooded seals (Cystophora cristata)

Diving vertebrates represent unique models for the study of the physiological responses to reactive oxygen spe- cies (ROS) production and oxidative stress because of their adaptability to cope with dive-derived ROS production. We hypothesized that in the skeletal muscle of a diving mammal, the hooded seal (Cystophora cristata (Erxleben, 1777)), ROS production increases with maturation but the accumulation of oxidative damage does not. To test this, we analyzed the tissue capacity to produce ROS, the accumulation of oxidative damage, and the activity and protein content of the cooper, zinc, and manganese dependent superoxide dismutases (Cu,ZnSOD, MnSOD) in skeletal muscle from neonates, weaned pups, and adult hooded seals. Our results showed higher tissue capacity to produce ROS, higher Cu,ZnSOD and MnSOD activities, and higher MnSOD protein content in adult seals than in pups. No differences in oxidative damage to lipids, proteins, or DNA were detected among groups. Results suggest that increased SOD activity likely counters the oxi- dative damage commonly associated with increased ROS production. These findings highlight the unusual tolerance of skeletal muscle of seals to increased ROS production. Resume ´ : Les vertebres plongeurs sont des modeles uniques pour l'etude des reactions physiologiques ala production d'especes d'oxygene reactif (ROS) et du stress oxydatif a cause de leur adaptabilitepour faire face a la production de ROS produits durant la plongee. Nous emettons l'hypothese selon laquelle, dans le muscle squelettique du phoque acapu- chon (Cystophora cristata (Erxleben, 1777)), la production de ROS augmente en fonction de la maturation, mais non l'ac- cumulation de dommages oxydatifs. Afin de tester l'hypothese, nous analysons la capacitedu tissu a produire des ROS, l'accumulation de dommages oxydatifs, ainsi que l'activiteet le contenu proteinique des superoxydes dismutases depen- dantes du cuivre, du zinc et du manganese (Cu,ZnSOD, MnSOD) dans le muscle squelettique chez des phoques acapu- chon nouveau nes, des petits sevres et des adultes. Les tissus ont une plus forte capacitede production de ROS et possedent des activites plus elevees de Cu,ZnSOD et de MnSOD et des contenus proteiniques plus importants de MnSOD chez les phoques adultes que chez les petits. Aucune difference n'a pu etre decelee entre les groupes dans les dommages oxydatifs aux lipides, aux proteines et al'ADN. Nos resultats laissent croire que l'activiteaccrue des SOD bloque vrai- semblablement les dommages oxydatifs couramment associesala production plus elevee de ROS. Ces observations souli- gnent la tolerance exceptionnelle du muscle squelettique des phoques ala production accrue de ROS. (Traduit par la Redaction)