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Tahavvori A, Gargari MK, Yazdani Y, Mamalo AS, Beilankouhi EAV, Valilo M. Involvement of antioxidant enzymes in Parkinson's disease. Pathol Res Pract 2023; 249:154757. [PMID: 37598566 DOI: 10.1016/j.prp.2023.154757] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 5.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/08/2023] [Revised: 08/05/2023] [Accepted: 08/08/2023] [Indexed: 08/22/2023]
Abstract
Similar to many other diseases, the etiology of Parkinson's disease (PD) is multifactorial and includes both genetic and environmental factors. Exposure to pesticides and the production of reactive oxygen species (ROS) in the body, mainly in electron transporter complexes 1 and 2 in the inner mitochondrial membrane, are two primary environmental risk factors for this disease. Increased accumulation of ROS and oxidative stress (OS) trigger a series of reactions that can lead to the aggregation of misfolded proteins, DNA damage, autophagy, and apoptosis, which may adversely affect cell function. These processes cause diseases such as coronary artery disease (CAD), Alzheimer's disease (AD), and PD. As indicated in previous studies, ROS is considered a critical regulator in the progression of PD. The human body contains several antioxidant molecules, such as vitamin A, vitamin C, bilirubin, and uric acid, as well as antioxidant enzymes including paraoxonase (PON), glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT), and superoxide dismutase (SOD). Therefore, based on the canonical function of the antioxidant enzymes in PD, In the present review, we attempted to examine the function of antioxidant enzymes in PD.
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Affiliation(s)
- Amir Tahavvori
- M, D, Internal Department, Urmia University of Medical Sciences, Urmia, Iran
| | - Morad Kohandel Gargari
- Imamreza Hospital, Faculty of Medicine, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
| | - Yalda Yazdani
- Immunology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
| | - Alireza Soleimani Mamalo
- School of Medicine, Shahroud University of Medical Sciences, Shahroud, Iran; School of Medicine, Urmia University of Medical Sciences, Urmia, Iran
| | | | - Mohammad Valilo
- Department of Biochemistry, Urmia University of Medical Sciences Faculty of Medicine, Urmia, Iran.
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Brites NP, Dilelio MC, Schumacher RF, Kaufman TS, Silveira CC. A Convenient Wittig‐Horner Mediated Synthesis of 3‐Vinylsulfide Derivatives of Indoles. ChemistrySelect 2022. [DOI: 10.1002/slct.202201350] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/09/2022]
Affiliation(s)
- Nathan P. Brites
- Departamento de Química Universidade Federal de Santa Maria Santa Maria RS 97105-900 Brazil
| | - Marina C. Dilelio
- Departamento de Química Universidade Federal de Santa Maria Santa Maria RS 97105-900 Brazil
| | - Ricardo F. Schumacher
- Departamento de Química Universidade Federal de Santa Maria Santa Maria RS 97105-900 Brazil
| | - Teodoro S. Kaufman
- Instituto de Química Rosario (IQUIR, CONICET-UNR) Suipacha 531 Rosario, SF S2002LRK Argentina
| | - Claudio C. Silveira
- Departamento de Química Universidade Federal de Santa Maria Santa Maria RS 97105-900 Brazil
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de Oliveira RL, Voss GT, Paltian JJ, Pinz MP, Torres MLCP, Moreira MP, Dilelio MC, Silveira CC, Wilhelm EA, Luchese C. Contribution of serotonergic and nitrergic pathways, as well as monoamine oxidase-a and Na +, K +-ATPase enzymes in antidepressant-like action of ((4-tert-butylcyclohexylidene) methyl) (4-methoxystyryl) sulfide (BMMS). Metab Brain Dis 2019; 34:1313-1324. [PMID: 31177357 DOI: 10.1007/s11011-019-00436-x] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.2] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/23/2018] [Accepted: 05/20/2019] [Indexed: 10/26/2022]
Abstract
The present study investigated a possible antidepressant-like effect of ((4-tert-butylcyclohexylidene)methyl) (4-methoxystyryl) sulfide (BMMS) by using the forced swimming test (FST) and the tail suspension test (TST) in Swiss mice. The contribution of serotoninergic, glutamatergic and nitrergic systems in the antidepressant-like activity of BMMS was evaluated. We also examined the involvement of monoamine oxidase (MAO)-A, MAO-B and Na+, K+-ATPase activities in prefrontal cortex of mice. BMMS, (0.1-10 mg/kg, intragastrically (i.g.)) and fluoxetine (32 mg/kg, i.g.) decreased the immobility time in the FST and TST. The anti-immobility effect of BMMS (10 mg/kg, i.g.) in the TST was prevented by the pretreatment of mice with WAY100635 (0.1 mg/kg, subcutaneously (s.c.), a 5-HT1A receptor antagonist), ketanserin (5 mg/kg, intraperitoneal (i.p.), a 5-HT2A/2C receptor antagonist), and partially blocked by ondansetron (1 mg/kg, i.p., a 5-HT3 receptor antagonist). The anti-immobility effect of BMMS (10 mg / kg, i.g.) was not avoided by pretreatment with MK-801 (0.01 mg/kg, s.c. a non-competitive N-methyl D-Aspartate (NMDA) receptor) in the TST. Pretreatment with L-arginine (500 mg/kg, i.p., a nitric oxide precursor) reversed partially the reduction in the immobility time elicited by BMMS (10 mg/kg, i.g.) in TST. BMMS altered Na+,K+-ATPase and MAO-A activities in prefrontal cortex of mice, but was not able to change the MAO-B activity. In conclusion, BMMS exerted an antidepressant-like effect in mice and serotonergic and nitrergic systems are involved in the antidepressant-like action of compound. BMMS modulated MAO-A and Na+, K+- ATPase activities in prefrontal cortex of mice.
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Affiliation(s)
- Renata L de Oliveira
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil
| | - Guilherme T Voss
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil
| | - Jaini J Paltian
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil
| | - Mikaela P Pinz
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil
| | - Marina Laura C P Torres
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil
| | - Michele P Moreira
- Programa de Pós-Graduação em Nanociências, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Franciscana, Santa Maria, RS, CEP 97010-032, Brazil
| | - Marina C Dilelio
- Departamento de Química, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, CEP 97105-900, Brazil
| | - Claudio C Silveira
- Departamento de Química, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, CEP 97105-900, Brazil
| | - Ethel A Wilhelm
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil.
| | - Cristiane Luchese
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil.
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Gularte MS, Anghinoni JM, Abenante L, Voss GT, de Oliveira RL, Vaucher RA, Luchese C, Wilhelm EA, Lenardão EJ, Fajardo AR. Synthesis of chitosan derivatives with organoselenium and organosulfur compounds: Characterization, antimicrobial properties and application as biomaterials. Carbohydr Polym 2019; 219:240-250. [DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.05.040] [Citation(s) in RCA: 21] [Impact Index Per Article: 4.2] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/20/2018] [Revised: 02/11/2019] [Accepted: 05/10/2019] [Indexed: 01/09/2023]
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Vogt AG, Voss GT, de Oliveira RL, Paltian JJ, Duarte LFB, Alves D, Jesse CR, Roman SS, Roehrs JA, Wilhelm EA, Luchese C. Organoselenium group is critical for antioxidant activity of 7-chloro-4-phenylselenyl-quinoline. Chem Biol Interact 2018; 282:7-12. [PMID: 29317251 DOI: 10.1016/j.cbi.2018.01.003] [Citation(s) in RCA: 25] [Impact Index Per Article: 4.2] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/09/2017] [Revised: 11/22/2017] [Accepted: 01/05/2018] [Indexed: 12/11/2022]
Abstract
The quinolone compounds have been reported for many biological properties, especially as potent antioxidants. This study investigated the antioxidant effect of 7-chloro-4-phenylselenyl-quinoline (PSQ), a quinolone derivative with organoselenium group, against oxidative stress induced by sodium nitroprusside (SNP) in brains of mice. A second objective was to verify the importance of phenylselenyl group presents at position 4 of the quinoline structure to antioxidant effect of compound. So, it was compared the antioxidant effect of PSQ with a quinoline without organoseleniun group (7-chloroquinoline [QN]). Swiss mice were used and received SNP (0.335 μmol/site, intracerebroventricular) 30 min after treatment with PSQ or QN, at the doses of 50 mg/kg (intragastrically). After 1 h, animals were sacrificed and the brains were removed to biochemistry analysis. Thiobarbituric acid reactive species (TBARS), protein carbonyl (PC) and non-protein thiol (NPSH) levels, as well as catalase (CAT), glutathione S transferase (GST) and δ -aminolevulinic acid (δ-ALA-D) activities were determined. SNP increased TBARS and PC levels, and reduced the enzymatic (CAT and GST activity) and non-enzymatic (NPSH levels) antioxidant defenses and inhibited the δ-ALA-D activity. PSQ avoided the increase in the lipid peroxidation and PC levels, as well as the decrease in the NPSH levels, CAT, GST and δ-ALA-D activities QN partially avoided the increase in lipid peroxidation, but it not protected against alterations induced by SNP. In conclusion, phenylselenyl group present in quinoline structure is critical for antioxidant activity of PSQ.
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Affiliation(s)
- Ane G Vogt
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), CEP 96010-900, Pelotas, RS, Brazil
| | - Guilherme T Voss
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), CEP 96010-900, Pelotas, RS, Brazil
| | - Renata L de Oliveira
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), CEP 96010-900, Pelotas, RS, Brazil
| | - Jaini J Paltian
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), CEP 96010-900, Pelotas, RS, Brazil
| | - Luis F B Duarte
- Programa de Pós-graduação em Química, Laboratório de Síntese Orgânica Limpa - LASOL, Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), P.O. Box 354, 96010-900, Pelotas, RS, Brazil
| | - Diego Alves
- Programa de Pós-graduação em Química, Laboratório de Síntese Orgânica Limpa - LASOL, Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), P.O. Box 354, 96010-900, Pelotas, RS, Brazil
| | - Cristiano R Jesse
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas, LaftamBio Pampa, Universidade Federal do Pampa, CEP 97650-000, Itaqui, RS, Brazil
| | - Silvane S Roman
- Universidade Regional Integrada, Campus Erechim, CEP 99700-000, RS, Brazil
| | - Juliano A Roehrs
- Departamento de Química, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC Florianópolis, SC, CEP 88040-900, Brazil
| | - Ethel A Wilhelm
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), CEP 96010-900, Pelotas, RS, Brazil.
| | - Cristiane Luchese
- Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de Pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), CEP 96010-900, Pelotas, RS, Brazil.
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da Silva FD, Pinz MP, de Oliveira RL, Rodrigues KC, Ianiski FR, Bassaco MM, Silveira CC, Jesse CR, Roman SS, Wilhelm EA, Luchese C. Organosulfur compound protects against memory decline induced by scopolamine through modulation of oxidative stress and Na +/K + ATPase activity in mice. Metab Brain Dis 2017; 32:1819-1828. [PMID: 28710722 DOI: 10.1007/s11011-017-0067-4] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/25/2017] [Accepted: 07/06/2017] [Indexed: 01/01/2023]
Abstract
The present study investigated the possible effect of BMMS in protecting against memory impairment in an Alzheimer's disease model induced by scopolamine in mice. Another objective was to evaluate the involvement of oxidative stress and Na+/K+ ATPase activity in cerebral cortex and hippocampus of mice. Male Swiss mice were divided into four groups: groups I and III received canola oil (10 ml/kg, intragastrically (i.g.)), while groups II and IV received BMMS (10 mg/kg, i.g.). Thirty minutes after treatments, groups III and IV received scopolamine (1 mg/kg, intraperitoneal (i.p.)), while groups I and II received saline (5 ml/kg, i.p.). Behavioral tests were performed thirty minutes after scopolamine or saline injection. Cerebral cortex and hippocampus were removed to determine the thiobarbituric acid reactive species (TBARS) levels, non-protein thiols (NPSH) content, catalase (CAT) and Na+/K+ ATPase activities. The results showed that BMMS pretreatment protected against the reduction in alternation and latency time induced by scopolamine in the Y-maze test and step-down inhibitory avoidance, respectively. In the Barnes maze, the latency to find the escape box and the number of holes visited were attenuated by BMMS. Locomotor and exploratory activities were similar in all groups. BMMS pretreatment protected against the increase in the TBARS levels, NPSH content and CAT activity, as well as the inhibition on the Na+/K+ ATPase activity caused by scopolamine in the cerebral cortex. In the hippocampus, no significant difference was observed. In conclusion, the present study revealed that BMMS protected against the impairment of retrieval of short-term and long-term memories caused by scopolamine in mice. Moreover, antioxidant effect and protection on the Na+/K+ ATPase activity are involved in the effect of compound against memory impairment in AD model induced by scopolamine.
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Affiliation(s)
- Fernanda D da Silva
- Programa de Pós-Graduação em Nanociências, Centro de Ciências Tecnológicas, Centro Universitário Franciscano, Santa Maria, RS, CEP 97010-032, Brazil
| | - Mikaela P Pinz
- Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil
| | - Renata L de Oliveira
- Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil
| | - Karline C Rodrigues
- Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil
| | - Francine R Ianiski
- Programa de Pós-Graduação em Nanociências, Centro de Ciências Tecnológicas, Centro Universitário Franciscano, Santa Maria, RS, CEP 97010-032, Brazil
| | - Mariana M Bassaco
- Programa de Pós-Graduação em Química, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, CEP 97105-900, Brazil
| | - Claudio C Silveira
- Programa de Pós-Graduação em Química, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, CEP 97105-900, Brazil
| | - Cristiano R Jesse
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas, LaftamBio Pampa, Universidade Federal do Pampa, Itaqui, RS, CEP 97650-000, Brazil
| | - Silvane S Roman
- Universidade Regional Integrada, Campus Erechim, RS, CEP 99700-000, Brazil
| | - Ethel A Wilhelm
- Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil.
| | - Cristiane Luchese
- Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção, Laboratório de Pesquisa em Farmacologia Bioquímica (LaFarBio), Grupo de pesquisa em Neurobiotecnologia (GPN), Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Campus Capão do Leão, Pelotas, RS, CEP 96010-900, Brazil.
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Vitkovskaya NM, Kobychev VB, Skitnevskaya AD, Orel VB, Bobkov AS, Zubarev AA, Trofimov BA. Synthesis of divinyl sulfide via addition of the hydrogen sulfide anion to acetylene in an alkaline metal hydroxide/DMSO superbasic system: A quantum-chemical insight. Tetrahedron Lett 2017. [DOI: 10.1016/j.tetlet.2016.11.108] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 0.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/20/2022]
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Padilha G, Kaufman TS, Silveira CC. Wittig–Horner mediated synthesis of 4-vinyl sulfide derivatives of pyrazoles. Tetrahedron Lett 2016. [DOI: 10.1016/j.tetlet.2016.06.063] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/21/2022]
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