Tag Archives: антиоксидантні ензими
Розподіл і поліморфізм ензимів антиоксидантного захисту та біотрансформації ксенобіотиків у середземноморської мідії Mytilus galloprovincialis
В. А. Топтіков, І. Ю. Чубик*, С. В. Чеботар
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Україна;
*e-mail: i.chubyk@onu.edu.ua
Отримано: 18 липня 2022; Виправлено: 17 жовтня 2022;
Затверджено: 04 листопада 2022; Доступно онлайн: 14 листопада 2022
Дослідження полягало у визначенні тканинного розподілу, активності і поліморфізму 13 ензимів, що забезпечують антиоксидантний захист та біотрансформацію ксенобіотиків у п’яти органах двостулкових молюсків (гепатопанкреас, ктенідії, мантія, нога, мускул-аддуктор). Ізо-алозимний аналіз проводили методом електрофорезу, кореляційні зв’язки між досліджуваними ензимами у тілі мідії здійснювали за допомогою кореляційного аналізу методом Спірмена. Встановлено, що всі досліджувані ензими є поліморфними, кожен орган відрізняється рівнем активності ензимів та набором множинних форм. Показано скоординоване функціонування захисних ензимних систем у різних органах мідій.
Вміст протеїнів у дієті батьків впливає на стійкість до холоду та стан антиоксидантної системи у нащадків Drosophila
О. М. Стрільбицька1*, У. В. Семанюк1, Н. І. Бурдилюк1, О. В. Лущак1,2*
1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
2Університет досліджень та розвитку, Івано-Франківськ, Україна;
*e-mail: olya_b08@ukr.net or oleh.lushchak@pnu.edu.ua
Отримано: 02 лютого 2021; Затверджено: 21 січня 2022
Поживні речовини у складі харчового раціону впливають на тривалість життя та здоров’я організму. Вміст компонентів дієти батьків може епігенетично позначатися на фізіологічному стані нащадків. Ми вивчали, як вміст протеїнів у харчовому раціоні батьків мух Drosophila melanogaster впливав на стійкість до холодового стресу та стан антиоксидантної системи у дорослих нащадків. Батьківське покоління дрозофіл утримували на дієтах із чотирма варіаціями кількості дріжджів у межах від 0,25 до 15% та сталим вмістом сахарози, а наступне покоління годували дієтою однакового складу. Показано, що мухи, які споживали дієту з обмеженим вмістом (0,25%) дріжджів, давали нащадків самців F1 із більшою стійкістю до холоду та вищою активністю ензимів другої лінії антиоксидантного захисту, тоді як у самок F1 не було виявлено впливу складу харчового раціону батьків на стійкість до холоду та активність каталази, GST, G6PDH, IDH та рівень тіолів. Одержані результати дозволяють припустити, що залежна від доступності поживних речовин зміна експресії генів у батьківському поколінні може по-різному впливати на стресову відповідь самців та самок першого покоління нащадків.
Семікарбазид зменшує ознаки індукованого блеоміцином фіброзу легені у щурів
О. О. Гудкова*, І. П. Крисюк, Т. О. Кішко,
Н. М. Попова, Л. Б. Дробот, Н. В. Латишко
Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: ogudkova@biochem.kiev.ua
Отримано: 16 липня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
Характерними ознаками фіброзу легені (ФЛ) вважають накопичення компонентів позаклітинного матриксу (ПКМ), окислювальний стрес та запалення. Крім того, ФЛ супроводжується гіперактивацією аміноксидаз (АО), які суттєво впливають на прогресування цього захворювання. Метою дослідження було з’ясувати вплив семікарбазиду (SC), інгібітора мідьвмісних АО (лізилоксидази (LOX), семікарбазидчутливої амінооксидази (SSAO), діамінооксидази (DAO)), на індукований блеоміцином (BLM) ФЛ у щурів. Вісімнадцять щурів-самців лінії Wistar було розділено на чотири групи: Контроль (інтактні тварини); група BLM – тварини, яким вводили BLM (5 мг/кг) внутрішньотрахеально одноразово; група BLM+SC отримувала 0,005% розчин SC (приблизно 50 мкг на тварину на добу) протягом трьох тижнів одразу після введення BLM; група Контроль+SC споживала одночасно з групою BLM+SC той самий розчин. У тканинах тварин визначали такі показники: вміст зшитого колагену в бронхах та вільних радикалів у легені, активність LOX, SSAO, DAO, поліаміноксидази (PAO), Cu,Zn-супероксиддисмутази (SOD1), каталази (CAT) та глутатіонпероксидази (GPx) в легені та крові. Введення BLM щурам спричинювало у них розвиток ФЛ, що було підтверджено гістологічно та морфометрично. Розвиток ФЛ також супроводжувався підвищенням вмісту зшитого колагену в бронхах та вільних радикалів в легеневій тканині відносно контролю. Рівні активності LOX та SSAO, які беруть участь у посттрансляційній модифікації ПКМ та запаленні, були значно підвищені в тварин групи BLM (P < 0,05). Активності DAO та PAO, які контролюють обмін поліамінів, також істотно зростали. З усіх досліджених антиоксидантних ензимів у тканинах тварин із ФЛ зазнавала збільшення порівняно з контролем лише активність GPx. Всі описані вище зміни були відсутні в групі BLM+SC. Вживання тваринами SC сприяло тому, що гістологічні та морфометричні показники легеневої тканини, вміст зшитого колагену в бронхах та вільних радикалів у легені, а також активність досліджуваних ензимів залишалися на рівні контролю. Одержані дані свідчать про те, що SC стримує розвиток індукованого BLM фіброзу легені шляхом інгібування АО.
Окcидативний стрес у серці щурів із гострою гіпобаричною гіпоксією
S. Dewi1*, M. Sadikin1, W. Mulyawan2
1Department of Biochemistry and Molecular Biology, Faculty of Medicine, Universitas Indonesia, Jakarta, Indonesia;
2Department of Aerophysiology, Lakespra Saryanto, Air Force Indonesian National Army, Jakarta, Indonesia;
*e-mail: syarifah.dewi@ui.ac.id
Отримано: 01 жовтня 2021; Затверджено: 17 травня 2021
Відомо, що висотна зона спричинює гіпоксію через низький парціальний тиск кисню. У дослідженні оцінено показники окисного стресу в тканині серця щурів лінії Вістар за гострої переривчастої гіпобаричної гіпоксії. Гіпобаричну гіпоксію змодельовано перебуванням тварин у гіпобаричній камері на висоті 10,7 км (35000 футів) протягом 1 хв. Висоту поступово зменшували до 9,1 та 7,6 км (30000 та 25000 футів) та утримували протягом 5 хв. Щурів (25 самців) було розподілено на контрольну та чотири експериментальні (I-IV) групи тварин, яких піддавали гіпобаричній гіпоксії відповідно 1, 2, 3 та 4 рази з частотою один раз на тиждень. На висоті 5,5 км (18000 футів) тварин видаляли з експерименту та одержували супернатант гомогенату тканини серця для оцінки рівня МДА та карбонільних груп, активності супероксиддисмутази та каталази. У зразках тварин групи I було виявлено зниження активності каталази за одночасного істотного підвищення рівня карбонільних груп порівняно з контролем. У зразках III та IV груп рівень карбонільних груп нормалізувався, а активність супероксиддисмутази та каталази значно зростала. Дійшли висновку, що підвищення активності антиоксидантних ензимів сприяє адаптаційній реакції серцевої тканини на гостру гіпобаричну гіпоксію.
Вплив донора CO геміну на стан антиоксидантної та осмопротекторної систем арабідопсису дикого типу і мутантів за жасмонатним сигналінгом за дії сольового стресу
М. А. Шкляревський1, Ю. Є. Колупаєв1,2*, Т. О. Ястреб1, Ю. В. Карпець1, О. П. Дмитрієв3
1Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва, Україна;
2Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна, Україна;
3Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Київ;
*e-mail: plant.biology.knau@gmail.com
Отримано: 06 грудня 2021; Затверджено: 17 травня 2021
Роль газотрансмітера монооксиду вуглецю (CO) в сигнальних та адаптивних процесах у рослин досліджено недостатньо. Є непрямі дані щодо участі компонентів жасмонатного сигналінгу в реалізації ефектів CO, однак можливі зв’язки між монооксидом вуглецю і жасмонатним сигналінгом за адаптації рослин до сольового стресу дотепер не вивчалися. У роботі оцінено реакцію на сольовий стрес рослин арабідопсису дикого типу (Col-0) та мутантів coi1 і jin1, дефектних за жасмонатним сигналінгом, за їх обробки геміном – донором CO. У експериментах використовували чотиритижневі рослини Arabidopsis thaliana, вирощені на модифікованому середовищі Хогланда. Рослини інкубували 24 год у звичайному або гемінвмісному (2 мкМ) культуральному середовищі, після чого переносили у NaCl-вмісне (150 мМ) середовище та знов інкубували протягом 24 год, надалі середовище замінювали на звичайне. Показано, що сольовий стрес спричинює водний дефіцит та знижує активність супероксиддисмутази і каталази в рослинах усіх трьох генотипів. За дії геміну виявлено стабілізацію активності каталази та вмісту фотосинтетичних пігментів, а також підвищення активності пероксидази гваяколу в підданих стресу рослинах дикого типу, але не в мутантних coi1 та jin1. Оброблені геміном рослини арабідопсису дикого типу накопичували більше проліну та цукрів у відповідь на стрес, ніж оброблені мутанти coi1 та jin1. Дійшли висновку, що компоненти жасмонатного сигналінгу можуть бути залучені до адаптивних процесів, індукованих екзогенним монооксидом вуглецю.
Ефекти глутамінової кислоти та цистеїну на маркери оксидативного стресу в щурів
Н. О. Салига
Iнститут біології тварин НААН України, Львів;
е-mail: ynosyt@yahoo.com
Отримано: 07 травня 2020; Затверджено: 13 листопада 2020
Мета цієї роботи полягала в дослідженні антиоксидантних ефектів глутамінової кислоти (Glu) та цистеїну (Cys) на тлі епінефриніндукованого стресу (ЕРІ) в щурів. Тварин було розділено на п’ять груп: EPI, EPI/Glu, EPI/Glu/Cys, EPI/Cys, контрольна. Стрес зумовлювали введенням ЕРІ в дозі 1 мг/кг. Вміст відновленого глутатіону (GSH), активність антиоксидантних ензимів (GPx, GR, GST, G6PD) та вміст продуктів пероксидного окислення ліпідів визначали в тканинах міокарда та селезінки. Встановлено, що за епінефринового стресу в щурів підвищувався вміст продуктів пероксидного окислення ліпідів у міокарді та знижувався рівень GSH у тканинах міокарда та селезінки щурів. Спостерігалося підвищення активності GPx у селезінці лише в стресових тварин, при цьому була значно знижена активність GPx у груп щурів, які додатково отримували амінокислоти (Glu, Glu/Cys, Cys). Одержані результати свідчать про те, що активність GR за дії cтресу знижувалась у всіх досліджуваних групах щурів у тканині селезінки та у EPI та EPI/L-Cys груп щурів у тканині міокарда. У групи щурів Glu та Glu/Cys не спостерігали істотної різниці в досліджуваних параметрах. Дійшли висновку, що застосування Glu і Cys окремо або разом частково пом’якшує епінефриніндукований стрес у щурів.
Вплив адаптерного протеїну Ruk/CIN85 на окисно-відновний потенціал клітин раку грудної залози
І. Р. Горак*, Н. В. Латишко, О. О. Гудкова, Т. О. Кішко,
О. В. Худякова, Д. С. Геращенко, Т. Д. Скатерна,
І. П. Крисюк, С. Г. Шандренко, Л. Б. Дробот
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: iryna.horak@gmail.com
Отримано: 25 лютого 2020; Затверджено: 15 травня 2020
Посилене генерування активних форм кисню (АФК) може призводити до пошкодження клітинних протеїнів, ліпідів і ДНК і навіть спричинити загибель клітин. Наші попередні дослідження показали, що підвищений вміст адаптерного протеїну Ruk/CIN85 призводить до посилення злоякісності клітин раку грудної залози. Метою роботи було дослідити роль Ruk/CIN85 у підтриманні окисно-відновного балансу в ракових клітинах. Як модель було використано клітини аденокарциноми грудної залози миші лінії 4T1 із різними рівнями експресії Ruk/CIN85. Активність каталази (CAT), глутатіонпероксидази (GPx), супероксиддисмутази (SOD), альдегіддегідрогенази (ALDH) та формальдегіддегідрогенази (FALDH), а також вміст H2O2 та альдегідів визначали за допомогою флуорометричних тестів. Кореляції між рівнями експресії Ruk/CIN85 та антиоксидантних ензимів у зразках раку грудної залози аналізували за допомогою транскриптомної бази даних ist.medisapiens. Показано, що клітини 4Т1 із надекспресією Ruk/CIN85 характеризуються підвищеним продукуванням H2O2 та пригніченням активності CAT, GPx і SOD. Надекспресія Ruk/CIN85 супроводжувалась зниженням вмісту альдегідів разом із підвищенням активності ALDH, тоді як у клітинах 4T1 із пригніченням експресії Ruk/CIN85 знижувалась активність ALDH та FALDH. Дані транскриптомного аналізу виявили кореляцію між експресією SH3KBP1 і CAT, GPX4, ALDH1A1, ALDH1L1, ALDH2, GSR, SOD1 у первинних зразках карцином молочної залози людини. Одержані результати свідчать про те, що адаптерний протеїн Ruk/CIN85 бере участь у контролі окисно-відновного балансу клітин аденокарциноми грудної залози миші лінії 4Т1.
Гідроген пероксид як сигнальний посередник за індукування теплостійкості проростків пшениці путресцином
Ю. Є. Колупаєв1,2, О. І. Кокорев1, Т. О. Ястреб1, О. І. Горєлова1
1Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, Україна;
e-mail: plant_biology@ukr.net;
2Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, Україна
Отримано: 27 травня 2019; Затверджено: 18 жовтня 2019
Поліаміни належать до мультифункціональних стресових метаболітів рослин. Однак відомості про вплив екзогенних поліамінів на стійкість рослин до високих температур суперечливі, при цьому залишається неясним, які сигнальні посередники задіяні в реалізації їх фізіологічних ефектів. Досліджували можливу участь гідроген пероксиду як посередника за дії екзогенного діаміну путресцину на стійкість етіольованих проростків пшениці (Triticum aestivum L.) до гіпертермії (10-хвилинного прогрівання при 46 °С) і функціонування антиоксидантної системи. Встановлено, що обробка проростків путресцином в концентраціях 0,25–2,5 мМ спричиняла істотне підвищення їх теплостійкості. У відповідь на дію путресцину в клітинах коренів відбувалося транзиторне збільшення вмісту H2O2. Такий ефект усувався обробкою проростків інгібітором діаміноксидази аміногуанідином та інгібітором NADPH-оксидази імідазолом. Ці інгібітори, а також скавенджер гідроген пероксиду диметилтіосечовина (ДМТС), нівелювали спричинювані путресцином ефекти підвищення теплостійкості проростків та збільшення активності супероксиддисмутази і каталази. Під впливом ДМТС та імідазолу, але не аміногуанідину, усувався ефект підвищення активності гваяколпероксидази в коренях проростків, оброблених путресцином. Зроблено висновок про роль гідроген пероксиду та можливу участь діаміноксидази і NADPH-оксидази в його утворенні за реалізації стрес-протекторної дії путресцину на проростки пшениці.
Вплив L-глутамінової кислоти і піридоксину на виснаження рівня глутатіону і пероксидне окислення ліпідів, спричинені епінефриніндукованим стресом у щурів
Н. О. Салига
Iнститут біології тварин НААН України, Львів;
е-mail: ynosyt@yahoo.com
Метою роботи було дослідити і порівняти захисні ефекти L-глутамінової кислоти (L-Glu) як окремо, так і у поєднанні з піридоксином (L-Glu+Pyridoxine) за дії епінефриніндукованого стресу в щурів. Окреслено можливі зв’язки між змінами рівня відновленого глутатіону (GSH), активністю антиоксидантних ензимів і вмістом продуктів пероксидного окислення після введення вищезгаданих речовин та дії стресу в різних тканинах щурів. Показано, що внаслідок стресу вміст GSH істотно знижувався в усіх досліджуваних тканинах (за винятком нирок), в усіх тканинах також знижувалась активність глутатіонзалежних ензимів. У тварин, що додатково отримували L-Glu і L-Glu+Pyridoxine набагато менше змінювались досліджувані показники або не змінювались взагалі. Вміст продуктів пероксидного окислення (гідрорероксиди ліпідів (LOOH) і ТБК-активні продукти (TBARS)) у тканинах міокарда, печінки та нирок у тварин, що зазнали стресу, був вірогідно вищим порівняно з контролем, тоді як у тварин, що додатково отримували L-Glu і L-Glu+Pyridoxine, вміст LOOH у тканинах нирок, селезінки та печінки і вміст TBARS у тканинах селезінки, печінки та міокарда був майже на рівні контрольних значень. Одержані результати свідчать про те, що L-Glu і L-Glu+Pyridoxine можуть пом’якшувати та пригнічувати гострий стрес у щурів.
Нітрати і нітрити у питній воді впливають на антиоксидантні ензими в еритроцитах щурів
E. Sierra-Campos1, M. A. Valdez-Solana1, M. I. Campos-Almazán1, C. Avitia‑Domínguez2, J. L. Hernández-Rivera1, J. A. de Lira-Sánchez1, G. Garcia-Arenas3, A. Téllez-Valencia2
1Faculty of Chemical Sciences, Campus Gómez Palacio, University Juarez of Durango State, Gomez Palacio, Durango, Mexico;
e-mail: ericksier@gmail.com;
2Faculty of Medicine and Nutrition, Campus Durango, University Juarez of Durango State, Durango, Mexico;
3Faculty of Health Sciences, Campus Gómez Palacio, University Juarez of Durango State, Gomez Palacio, Durango, Mexico
У дослідженні оцінювали вплив короткострокового споживання питної води, що містить нітрати і нітрити, на антиоксидантну систему і мембрани еритроцитів щурів. Щури Wistar були випадковим чином розділені на три групи: тварини 1-ї групи (контрольної) пили тільки дистильовану воду ad libitum; у 2-й групі – воду, що містила нітрати в дозі 124 мг/кг; а в 3-й групі – воду, що містила нітрити в дозі 150 мг/кг маси тіла протягом 7 днів. Наприкінці експерименту в щурів 3-ї групи спостерігали значне зниження активності глутатіонпероксидази (GPx), глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (G6PDH) і каталази (CAT); у щурів 2-ї групи активність GPx і CAT була значно знижена, тоді як активність глутатіонредуктази і рівень пероксинітриту були без змін. Рівень малондіальдегіду (MDA) був збільшений в обох групах порівняно з контрольною групою. Також показано, що рівень метгемоглобіну і осмотична крихкість змінювалися в щурів, які отримували воду з нітратами та нітритами, порівняно з контрольною групою. Зміни були найвираженішими в щурів 3-ї групи. Дійшли висновку, що нітрати і нітрити впливають на стан антиоксидантної системи в еритроцитах щурів, в основному, за рахунок зміни активності NADPH ензимів.