Ukr.Biochem.J. 2017; Том 89, № 5, вересень-жовтень, c. 77-83

doi: https://doi.org/10.15407/ubj89.05.077

Показники оксидативного і нітрозативного стресу та активність ензимів метаболізму оксиду азоту в щурів за дії похідних 4-тіазолідинону із протипухлинною активністю

09.11.2017   Без категорії   No comments

Л. І. Кобилінська1, Р. Р. Панчук2, Р. Б. Лесик1,
Б. С. Зіменковський1, Р. С. Стойка2

1Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Інститут біології клітини НАН України, Львів;
e-mail: lesya8@gmail.com

У роботі обговорено основні шляхи формування і функції вільнорадикальних метаболітів кисню та азоту, а також способи їх біологічної нейтралізації в крові щурів за дії потенційних протипухлинних препаратів. Три похідних 4-тіазолідинону – Les-3288, Les-3833 і Les-3882 – були вибрані нами як найперспективніші протипухлинні агенти. Оскільки активні форми кисню (АФК), а також активні форми нітрогену відповідальні за негативні побічні ефекти багатьох протиракових лікарських засобів, було виміряно показники оксидативного і нітрозативного стресу та активність ензимів обміну окису азоту в крові щурів за дії досліджуваних сполук. Встановлено, що Les-3833 і доксорубіцин, який використовували як позитивний контроль, підвищували рівень показників оксидативного і нітрозативного стресу, в той час, як сполуки Les-3288 і Les-3882 не спричинювали зростання рівня АФК. Також не спостерігали значних змін в активності іNO-синтази й NO-редуктази за дії доксорубіцину, в той час, як препарати Les-3288 і Les-3882 знижували активність іNO-синтази, а Les-3288 знижував до того ж активність NO-редуктази. Таким чином, вміст радикальних показників оксидативного і нітрозативного стресу є інформативнішим, ніж рівень активності ензимів обміну окису азоту в крові досліджуваних щурів за впливу таких токсичних речовин як протипухлинні сполуки. Одержані показники можуть бути використані для оцінки токсичного пошкодження тканин та органів за дії протипухлинних препаратів.

Ключові слова: , , , , ,

Посилання:

  1. Yang Y, Karakhanova S, Werner J, Bazhin AV. Reactive oxygen species in cancer biology and anticancer therapy. Curr Med Chem. 2013;20(30):3677-92. PubMed, CrossRef
  2. Varga ZV, Ferdinandy P, Liaudet L, Pacher P. Drug-induced mitochondrial dysfunction and cardiotoxicity. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2015 Nov;309(9):H1453-67. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. K V A, Madhana RM, Kasala ER, Samudrala PK, Lahkar M, Gogoi R. Morin Hydrate Mitigates Cisplatin-Induced Renal and Hepatic Injury by Impeding Oxidative/Nitrosative Stress and Inflammation in Mice. J Biochem Mol Toxicol. 2016 Dec;30(12):571-579. PubMed, CrossRef
  4. Burlaka AP, Sydoryk EP. The radical oxygen and nitrogen species in cancer. K.: Nauk. Dumka, 2006. 228 p. (In Ukrainian).
  5. Cherepenko EI. Molecular protective mechanisms of cell and pharmacotherapy. K.: Nauk. Dumka, 2012. 264 p. (In Ukrainian).
  6. Manda G, Nechifor MT, Neagu TM. Reactive Oxygen Species, Cancer and Anti-Cancer Therapies. Curr Chem Biol. 2009;3(1):322-346.  CrossRef
  7. Fatima S, Al-Mohaimeed N, Al-Shaikh Y, Tyagi P, Banu N, Hasan S, Arjumand S. Combined treatment of epigallocatechin gallate and Coenzyme Q10 attenuates cisplatin-induced nephrotoxicity via suppression of oxidative/nitrosative stress, inflammation and cellular damage. Food Chem Toxicol. 2016 Aug;94:213-20. PubMed, CrossRef
  8. Townsend DM, Manevich Y, He L, Hutchens S, Pazoles CJ, Tew KD. Novel role for glutathione S-transferase pi. Regulator of protein S-Glutathionylation following oxidative and nitrosative stress. J Biol Chem. 2009 Jan 2;284(1):436-45. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Akopova OV, Korkach YuP, Kotsuruba AV, Kolchiynskaya LI, Sagach VF. Reactive nitrogen and oxygen species metabolism in rat heart mitochondria upon administration of NO donor in vivo. Fiziol Zh. 2012;58(2):3-15. (In Ukrainian). PubMed
  10. Gorrini C, Harris IS, Mak TW. Modulation of oxidative stress as an anticancer strategy. Nat Rev Drug Discov. 2013 Dec;12(12):931-47. PubMed, CrossRef
  11. Matés JM, Sánchez-Jiménez FM. Role of reactive oxygen species in apoptosis: implications for cancer therapy. Int J Biochem Cell Biol. 2000 Feb;32(2):157-70. PubMed
  12. Tong L, Chuang CC, Wu S, Zuo L. Reactive oxygen species in redox cancer therapy. Cancer Lett. 2015 Oct 10;367(1):18-25. PubMed, CrossRef
  13. Kоbylinska LI, Havrylyuk DYa, Ryabtseva АО, Mitina NE, Zаichenko ОS, Lesyk RB, Zіmenkovsky BS, Stoika RS. Biochemical indicators of hepatotoxicity in blood serum of rats under the effect of novel 4-thiazolidinone derivatives and doxorubicin and their complexes with polyethyleneglycol-containing nanoscale polymeric carrier. Ukr Biochem J. 2015 Mar-Apr;87(2):122-32.  PubMed, CrossRef
  14. Kоbylinska LI, Boiko NM, Panchuk RR, Grytsyna II, Klyuchivska OYu, Biletska LP, Lesyk RB, Zіmenkovsky BS, Stoika RS. Putative anticancer potential of novel 4-thiazolidinone derivatives: cytotoxicity towards rat C6 glioma in vitro and correlation of general toxicity with balance of free radical oxidation in rats. Croatian Med J. 2016;57(2):150-163. CrossRef
  15. Havrylyuk D, Zimenkovsky B, Vasylenko O, Gzella A, Lesyk R. Synthesis of new 4-thiazolidinone-, pyrazoline-, and isatin-based conjugates with promising antitumor activity. J Med Chem. 2012 Oct 25;55(20):8630-41. PubMed, CrossRef
  16. Kobylinska L, Havrylyuk D, Patereha I, Kotsyumbas I, Lesyk R, Stoika R. Study of acute toxicity and cumulative properties in rats of novel synthetic 4-tiazolidone derivatives with potential antineoplastic activity. Modern Probl Toxicol Food Chem Safety. 2013;4(63):38-43. (In Ukrainian).
  17. Patent UA u201114202, №69857. 3-{2-[5-(3,5-diaryl)-4,5-dihydropyrazol-1-yl]-4-oxo-4H-thiazol-5-iliden}-1,3-dihydroindol-2-ones, that possess anticancer activity / Havrylyuk D. Ya., Zimenkovsky B. S., Lesyk R. B., Roman O. M. Publ. 10.05.2012, Bull. N 19. (In Ukrainian).
  18. Stefanov OV. Preclinical Studies of Medicines. Methodological Recommendations. 2001. 527 p. (In Ukrainian).
  19. Kuthan H, Ullrich V, Estabrook RW. A quantitative test for superoxide radicals produced in biological systems. Biochem J. 1982 Jun 1;203(3):551-8. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  20. Conte D, Narindrasorasak S, Sarkar B. In vivo and in vitro iron-replaced zinc finger generates free radicals and causes DNA damage. J Biol Chem. 1996 Mar 1;271(9):5125-30. PubMed, CrossRef
  21. Huwiler M, Kohler H. Pseudo-catalytic degradation of hydrogen peroxide in the lactoperoxidase/H2O2/iodide system. Eur J Biochem. 1984 May 15;141(1):69-74. PubMed, CrossRef
  22. Tsukahara H, Miura M, Tsuchida S, Hata I, Hata K, Yamamoto K, Ishii Y, Muramatsu I, Sudo M. Effect of nitric oxide synthase inhibitors on bone metabolism in growing rats. Am J Physiol. 1996 May;270(5 Pt 1):E840-5. PubMed
  23. Bredt DS, Snyder SH. Isolation of nitric oxide synthetase, a calmodulin-requiring enzyme. Proc Natl Acad Sci USA. 1990 Jan;87(2):682-5. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  24. Li H, Samouilov A, Liu X, Zweier JL. Characterization of the magnitude and kinetics of xanthine oxidase-catalyzed nitrite reduction. Evaluation of its role in nitric oxide generation in anoxic tissues. J Biol Chem. 2001 Jul 6;276(27):24482-9. PubMed, CrossRef
  25. Kоbylinska LI, Klyuchivska OY, Grytsyna II, Finiuk N, Panchuk RR, Starykovych MO, Lehka L, Lesyk RB, Zіmenkovsky BS, Stoika RS.  Differential pro-apoptotic effects of synthetic 4-thiazolidinone derivative Les-3288, doxorubicin and temozolomide in human glioma U251 cells. Croat Med J. 2017 Apr 14;58(2):150-159. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  26. Kоbylinska LI, Havrylyuk DYa, Ryabtseva АО, Mitina NE, Zаichenko ОS, Zіmenkovsky BS, Stoika RS. Study of rat blood serum biochemical indicators of cardiotoxic action of novel antitumor 4-thiazolidinone derivatives and doxorubicin in complexes with polyethylene glycol-containing polymeric carrier in the rat blood serum. Ukr Biochem J. 2014 Nov-Dec;86(6):84-95. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  27. Kоbylinska LI, Havrylyuk DYa, Mitina NE, Zаichenko AS, Lesyk RB, Zіmenkovsky BS, Stoika RS. Biochemical indicators of nephrotoxicity in blood serum of rats treated with novel 4-thiazolidinone derivatives or their complexes with polyethyleneglycol-containing nanoscale polymeric carrier. Ukr Biochem J. 2016;88(1):51-60.   CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.