Tag Archives: оксидативний стрес
Протекторний ефект куркуміну за доксорубіцин-індукованій кардіотоксичності
О. O. Клименко1*, Т. I. Древицька1, О. O. Гончар1, К. B. Тарасова2,
В. I. Носар1, В. Є. Досенко1, І. M. Маньковська1
1Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
2Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ, Україна;
*e-mail: klymenkooks2018@gmail.com
Отримано: 16 жовтня 2024; Виправлено: 03 грудня 2024;
Затверджено: 21 лютого 2024; Доступно онлайн: 03 березня 2025
Механізм кардіотоксичності доксорубіцину (Dox) включає різні шляхи, зокрема окислювальний стрес і мітохондріальну дисфункцію. Передбачається, що фармакологічний вплив на експресію генів HIF, може захистити серце від шкідливих наслідків пошкодження, спричиненого доксорубіцином. Ми припустили, що кардіопротекторний ефект куркуміну (Curc) здійснюється шляхом регулювання HIF та експресії його цільових генів. Щоб перевірити це, була використана in vitro модель Dox-індукованого пошкодження первинних кардіоміоцитів міокарда щурів. Ізольовані неонатальні кардіоміоцити щурів Вістар інкубували в культуральному середовищі протягом 24 годин, з додаванням Dox (0,5 мкмоль/мл), або Curc (20 мкмоль/мл), чи в їх комбінації в тих самих дозах. Мітохондрії було виділено з культури кардіоміоцитів. Показано, що вплив Dox на кардіоміоцити призводить до підвищення активності маркерів окислювального стресу в ізольованих мітохондріях, зниження ефективності дихального ланцюга та процесів фосфорилювання, зниження мембранного потенціалу та швидкості надходження іонів K у мітохондрії. Доксорубіцин інгібував експресію мРНК як субодиниць HIF-1α, 2α, 3α, так і його важливих цільових генів PDK-1 та IGF-1 у мітохондріях. Спостерігався негативний вплив на скорочувальну активність кардіоміоцитів. Комбіноване застосування доксорубіцину з куркуміном призводило до підвищення життєздатності кардіоміоцитів і послаблення окислювального стресу в мітохондріях, попереджало розвиток мітохондріальної дисфункції та значно покращувало скорочувальну активність кардіоміоцитів.
Едаравон зменшує маркери оксидативного стресу та нейрозапалення в неокортексі щурів із гострим внутрішньомозковим крововиливом та цукровим діабетом 2 типу
В. Л. Голубєв*, А. Е. Лєвих, В. А. Ткаченко,
Ю. В. Харченко, В. І. Жилюк
Кафедра фармакології, Дніпровський державний медичний університет, Дніпро, Україна;
*e-mail: 209@dmu.edu.ua
Отримано: 05 серпня 2024; Виправлено: 22 жовтня 2024;
Затверджено: 21 листопада 2024; Доступно онлайн: 17 грудня 2024
Цукровий діабет 2 типу (ЦД2) асоціюється з вищою частотою геморагічного інсульту у важкій формі. Метою цього дослідження було оцінити маркери оксидативного стресу та нейрозапалення в головному мозку щурів із гострим внутрішньомозковим крововиливом (ВМК) та ЦД2 після лікування едаравоном. ЦД2 спричинювали одноразовим внутрішньоочеревинним введенням нікотинаміду/стрептозоцину, ВМК – стереотаксичною мікроін’єкцією бактеріальної колагенази. Щурів рандомізували на чотири групи: 1 – інтактний контроль; 2 – ЦД2; 3 – ЦД2+ВМК; 4 – ЦД2+ВМК+едаравон 6 мг/кг/доба. Едаравон (препарат для лікування церебрального ішемічного інсульту) вводили внутрішньоочеревинно впродовж 10 днів, починаючи з 60-го дня після індукції цукрового діабету та через 30 хв після індукції ВМК. Гомогенати головного мозку досліджували на вміст кінцевих продуктів глікації (КПГ) та кінцевих продуктів окислення протеїнів (КПОП). Рівні фактора некрозу пухлин-альфа (ФНП-α) та 8-гідрокси-2′-дезоксигуанозину (8-OHдГ) вимірювали методом ІФА. Показано підвищення вмісту 8-OHдГ та ФНП-α в гомогенатах головного мозку у тварин групи ЦД2 порівняно з контролем. Виявлено, що в гомогенатах головного мозку тварин групи ЦД2+ВМК вміст цих маркерів достовірно перевищив показники групи ЦД2, крім того, спостерігався підвищений рівень КПОП. Наші результати продемонстрували, що едаравон запобігав підвищенню рівня ФНП-α, зменшував окислювальне пошкодження ДНК шляхом зниження вмісту 8-OHдГ і послаблював утворення КПГ і КПОП у головному мозку щурів. Зроблено висновок, що едаравон може мати терапевтичний потенціал у хворих на цукровий діабет із гострим ВМК.
Статеві відмінності в диханні та окисно-відновному гомеостазі мітохондрій серця у щурів на дієті з високим вмістом фруктози
О. Іванова1, Н. Горбенко1, О. Боріков2,
Т. Кіприч1, К. Таран1
1ДУ «Інститут проблем ендокринної патології
ім В. Я. Данилевського НАМН України», Харків, Україна;
2Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Харків, Україна;
*e-mail: ivolga3006@ukr.net
Отримано: 05 квітня 2024; Виправлено: 27 травня 2024;
Затверджено: 25 липня 2024; Доступно онлайн: 04 вересня 2024
Статеві гормони відіграють провідну роль у статевому диморфізмі мітохондріальної дисфункції та окисного стресу, які асоціюються з метаболічним синдромом і розглядаються як можливі причини серцево-судинних захворювань. Метою роботи було визначення мітохондріального дихання та окисно-відновного гомеостазу у мітохондріях серця щурів, яких утримували на високофруктозній дієті (ВФД), в залежності від статі. Mетаболічний синдром індукували у щурів Wistar надходженням фруктози (200 г/л) з питною водою протягом 8 тижнів. Експеримент проводили на 30 щурах, розділених на п’ять груп: контрольні самці, контрольні самиці, самці на ВФД, самиці на ВФД із інтактними яєчниками, оваріектомовані самиці на ВФД. В ізольованих мітохондріях серця визначали показники окисно-відновного гомеостазу, а також швидкість споживання кисню. Встановлено, що мітохондрії серця контрольних самиць мали нижчу інтенсивність перекисного окислення ліпідів, вищу активність системи антиоксидантного захисту та швидкість дихання у стані 3 порівняно з інтактними самцями. Показано, що ВФД індукує більш виразний окислювальний стрес за рахунок значного пригнічення ензимних та неензимних компонентів антиоксидантного захисту та більшу дисрегуляцію дихання в мітохондріях серця самиць із дефіцитом естрогенів порівняно з самцями. Отримані дані можуть частково пояснити підвищений серцево-судинний ризик у жінок із дефіцитом естрогенів та обґрунтовують необхідність розробки нових напрямів профілактики та лікування серцево-судинних захворювань з урахуванням статі.
Вплив наночастинок металів на показники оксидативного стресу та ендотоксемії за умов ДМГ-індукованого канцерогенезу
С. Б. Крамар1*, І. Я. Андрійчук2, Н. В. Огінська1, Ю. В. Сорока3,
З. М. Небесна1, С. М. Дибкова4, Л. С. Рєзніченко4, Н. Є. Лісничук2
1Кафедра гістології та ембріології, Тернопільський національний медичний
університет імені І. Я. Горбачевського, Тернопіль, Україна;
2Центральна науково-дослідна лабораторія, Тернопільський національний медичний
університет імені І. Я. Горбачевського, Тернопіль, Україна;
3Кафедра анестезіології та інтенсивної терапії, Тернопільський національний медичний
університет імені І. Я. Горбачевського, Тернопіль, Україна;
4Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф. Д. Овчаренка НАН України, Київ, Україна;
*e-mail: kramarsb@tdmu.edu.ua
Отримано: 10 лютого 2024; Виправлено: 19 березня 2024;
Затверджено: 19 березня 2024; Доступно онлайн: 30 квітня 2024
Однією з властивостей наночастинок є їх здатність коригувати прояви критичних факторів розвитку раку – оксидативного стресу та ендотоксемії. Тому, метою роботи було дослідити вплив використання наночастинок Au/Ag/Fe на показники оксидативного стресу та ендогенної інтоксикації за експериментального канцерогенезу товстої кишки. Дослідження виконано на 90 білих щурах-самцях, яких утримували в стандартних умовах віварію. Розподіл на групи: I – інтактні тварини; II – інтактні тварини, яким протягом 21 дня вводили Au/Ag/Fe наночастинки; III – тварини, яким протягом 30 тижнів вводили N,N-диметилгідразин дигідрохлорид; IV – тварини, яким після закінчення індукування аденокарциноми щоденно внутрішньошлунково вводили наночастинки Au/Ag/Fe протягом 21 дня. Показано, що за умов ДМГ-індукованого канцерогенезу концентрація показників оксидативного стресу суттєво зростала. Встановлено, що введення композиції наночастинок Au/Ag/Fe протягом 21 дня зумовлювало достовірне (P < 0,001) зниження концентрації ТБК-активних продуктів у сироватці крові в 1,33 раза, вмісту дієнових і трієнових кон’югатів у 1,63 і 1,98 раза порівняно з дослідною групою ІІІ. Застосування наночастинок у дослідній групі IV також сприяло зниженню концентрації основ Шиффа в 1,34 раза (P < 0,001), зменшенню вмісту ОМБ370 і ОМБ430 в 1,25 (P < 0,001) і 1,37 раза (P < 0,001) порівняно з групою III. Ми також спостерігали зниження рівня ендотоксемії в групі тварин IV на основі достовірного зменшення індексу МСМ та відсотка ЕІІ.
Антиоксиданти як добавки за медикаментозної тромбоцитопенії: порівняльний аналіз ванілової кислоти, L-карнітину та препарату Caripill™
M. Mithun, V. Rajashekaraiah*
Department of Biotechnology, School of Sciences,
JAIN (Deemed-to-be University), Bengaluru, Karnataka, India;
*e-mail: vani.rs@jainuniversity.ac.in
Отримано: 20 вересня 2023; Виправлено: 07 листопада 2023;
Затверджено: 01 лютого 2024; Доступно онлайн: 26 лютого 2024
Медикаментозна тромбоцитопенія (МТ) – це стан, при якому кількість тромбоцитів знижується через несприятливий вплив терапевтичних препаратів. Відомо, що рослинний екстракт C. papaya Caripill™ підвищує кількість тромбоцитів при тромбоцитопенічних станах. Антиоксидантний потенціал у лікування МТ оцінювали дослідженням впливу Caripill™, L-карнітину і ванілової кислоти на кількість тромбоцитів та показники оксидативного стресу у щурів з тромбоцитопенією, спричиненою пероральним введенням гідроксисечовини. Щури Wistar були поділені на чотири групи по п’ять тварин у кожній: контроль (без лікування); контроль + антиоксиданти; тромбоцитопенія; тромбоцитопенія + антиоксиданти. Вищезазначені антиоксиданти додавали перорально в дозі 50 мг/кг протягом 7 днів. Оксидативний стрес оцінювали за рівнем продуктів пероксидного окислення ліпідів, супероксидів, карбонільних та сульфгідрильних груп протеїнів, вимірювали активність СОД і КАТ в ізольованих тромбоцитах, крім того враховували показники агрегації тромбоцитів і секрецію АТP як функціональні маркери. Показано, що у щурів із тромбоцитопенією, ванілова кислота подібно до Caripill™ підтримувала функції тромбоцитів, підвищуючи їх антиоксидантну здатність і кількість. L-карнітин ефективно регулював ензимні антиоксиданти, підтримував функції тромбоцитів і захищав ліпіди та протеїни від окислення у щурів із тромбоцитопенією, однак не впливав на кількість тромбоцитів. Зроблено висновок, щодо використання досліджених антиоксидантів як добавок у терапевтичних цілях.
Реакція антиоксидантної системи проростків пшениці різних генотипів на дію екзогенних прооксидантів: зв’язок зі стійкістю до абіотичних стресорів
Т. О. Ястреб1,2, О. І. Кокорев2, Б. Є. Макаова3, Н. І. Рябчун2,
Т. В. Сахно3, О. П. Дмитрієв4, Ю. Є. Колупаєв2,3*
1Науково-дослідний інститут рослинництва, Прага, Чеська Республіка;
2Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН України, Харків, Україна;
3Полтавський державний аграрний університет, Полтава, Україна;
4Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Київ, Україна;
*e-mail: plant_biology@ukr.net
Отримано: 08 вересня 2023; Виправлено: 03 листопада 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Оксидативний стрес є важливим компонентом у розвитку пошкодженнь рослин, спричиненого спекою та посухою. Однак інформація про взаємозв’язок між стійкістю культурних рослин з різними генотипами до чинників навколишнього середовища та їхньою здатністю підтримувати про/антиоксидантний баланс залишається суперечливою. Метою цього дослідження було порівняти ростові реакції та адаптаційні можливості антиоксидантної системи у різних сортів пшениці до дії пероксиду водню та сульфату заліза(ІІ). Для дослідження використовували етіольовані проростки пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.) сортів Антонівка і Тобак (жаро- та посухостійкі), а також Августина і Досконала (нестійкі до спеки та посухи). Триденні етіольовані проростки піддавали дії агентів окислювального стресу 50 мМ H2O2 або 5 мМ FeSO4 протягом однієї доби. Встановлено, що проростки сортів Антонівка і Тобак, оброблені H2O2 або FeSO4, здатні підтримувати відносно інтенсивний ріст, накопичують значно меншу кількість ендогенного пероксиду водню та продукту пероксидного окислення ліпідів малонового діальдегіду, значно підвищують вміст антоціанів та мають вищу активність антиоксидантних ензимів (супероксиддисмутази і каталази) порівняно з нестійкими сортами. Реакція нестійких сортів на дію стресових агентів полягала лише у збільшенні вмісту проліну з одночасним зниженням активності СОД та вмісту антоціанів. Виявлені сортові маркери адаптивної стратегії антиоксидантної системи можуть бути використані для розробки нових підходів до скринінгу сортів пшениці з перехресною стійкістю до основних абіотичних стресорів.
Вплив L-глутамінової кислоти і N-ацетилцистеїну на біохімічні показники крові у щурів, які отримували CCl(4)
Н. О. Салига
Інститут біології тварин НААН України, Львів;
е-mail: ynosyt@yahoo.com
Отримано: 30 березня 2022; Виправлено: 19 травня 2023;
Затверджено: 05 червня 2023; Доступно онлайн: 20 червня 2023
Токсична органічна речовина CCl4 є добре відомою модельною сполукою для вивчення детоксикаційної функції печінки та розвитку оксидативного стресу. Метою дослідження було оцінити вплив введення L-глутамінової кислоти (L-Glu) і N-ацетилцистеїну (NAC) на параметри крові щурів за токсичної дії CCl4. Піддослідним самцям щурам Вістар внутрішньоочеревинно вводили CCl4, щурам групи CCl4/L Glu додатково вводили L-Glu (750 мг/кг), щури групи CCl4/NAC отримували NAC (150 мг/кг), а група CCl4/L-Glu/NAC – L-Glu (750 мг/кг) і NAC (150 мг/кг). Тривалість експерименту становила 24 год. У крові тварин, які отримували CCl4, спостерігали підвищений рівень пероксидів ліпідів, TBARS, триацилгліцеринів, холестерину та зниження активності глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глутатіон-S-трансферази та вмісту GSH порівняно з контрольною групою без лікування. Показано, що після додаткового введення тваринам L-Glu або L-Glu/NAC, більшість досліджуваних показників була близька до контрольного рівня. Ці результати свідчать про те, що вищезазначені амінокислоти послаблювали CCl4-індукований оксидативний стрес у крові щурів.
Оксидативний стрес у хворих на цукровий діабет 2 типу: модуляція експресії генів HIF-1α та mTOR
Я. А. Саєнко1, О. О. Гончар2*, І. М. Маньковська2,
Т. І. Древицька2, Л. В. Братусь2, Б. М. Маньковський1,3
1ДУ «Науково-практичний медичний центр дитячої кардіології та кардіохірургії
Міністерства охорони здоров’я України», Клініка для дорослих, Київ;
2Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, відділ гіпоксії, Київ;
3Національний університет охорони здоров’я України ім. П. Л. Шупика, Київ;
*e-mail: olga.gonchar@i.ua
Отримано: 22 березня 2022; Виправлено: 25 травня 2023;
Затверджено: 05 червня 2023; Доступно онлайн: 20 червня 2023
Вивчено біохімічні та генетичні механізми розвитку оксидативного стресу (ОС) в крові хворих на цукровий діабет 2 типу (ЦДТ2). Двадцять хворих на ЦДТ2 і 10 здорових осіб (контроль) брали участь у дослідженні. Як біомаркери розвитку ОС у плазмі та еритроцитах крові вимірювалися наступні показники: рівень ліпідної пероксидації (за утворенням активних продуктів тіобарбітурової кислоти, ТБКАП), рівень оксидативної модифікації протеїнів (за концентрацією протеїнових карбонілів) та рівень продукції пероксиду водню. Визначали активність ензимів супероксиддисмутази (СОД), каталази та глутатіонпероксидази (GPx), а також рівня відновленого глутатіону (GSH) в плазмі та еритроцитах. Досліджено експресію генів ключових регуляторів кисневого та метаболічного гомеостазу (HIF-1α і mTOR) у лейкоцитах крові. Встановлено значне підвищення вмісту ТБКАП і протеїнових карбонілів у плазмі крові, а також ріст утворення Н2О2 в еритроцитах хворих на ЦДТ2 у порівнянні з аналогічними показниками контрольної групи. Хворі на ЦДТ2 демонстрували зростання активності СОД і каталази в плазмі, а також значне зменшення концентрації GSH та активності GPx в еритроцитах у порівнянні з контролем. Встановлене виражене пригнічення експресії гена mTOR і тенденція до підвищення експресії гена HIF-1α в лейкоцитах хворих на ЦДТ2 можуть слугувати захисним механізмом, який протидіє розвитку ОС та окислювальному пошкодженню клітин.
Вміст протеїнів у дієті впливає на стійкість до стресів, окислювальні пошкодження та стан системи антиоксидантного захисту у Drosophila melanogaster
О. М. Стрільбицька1*, А. В. Заячківська1, Т. Р. Струтинська1,
У. В. Семанюк1, О. М. Вайсерман2, О. В. Лущак1,3*
1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
2ДУ “Інститут геронтології імені Д. Ф. Чеботарьова НАМН України”, Київ;
3Інститут досліджень та розвитку, Івано-Франківськ, Україна;
*e-mail: olya_b08@ukr.net; oleh.lushchak@pnu.edu.ua
Отримано: 06 квітня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
Дослідження останніх років показали, що склад харчового раціону впливає на тривалість життя різних груп модельних організмів. Вміст основних макроелементів, в тому числі й протеїнів та амінокислот, значно позначається на різних фізіологічних процесах та поведінці плодової мушки Drosophila melanogaster. Було важливо з’ясувати ефекти від споживання дієт із різним вмістом дріжджів, що виявляються на стійкості до стресів та функціонуванні системи антиоксидантного захисту дрозофіл. Проаналізовано вплив чотирьох дієт зі сталим вмістом сахарози, які відрізнялися відносним вмістом дріжджів як джерела протеїнів на стійкість до холоду, високих температур, голодування та оксидативного стресу, обумовленого дією менадіону, а також на активність антиоксидантних ензимів та рівень маркерів окисного стресу. Обмеження доступності протеїнів, а також надмірне їх споживання призводили до зниження стійкості до голодування та оксидативного стресу. Однак вища стійкість до теплового стресу була обумовлена високою концентрацією дріжджів у харчовому раціоні. Cпоживання їжі, збагаченої протеїнами, спричинювало підвищення активності антиоксидантних ензимів. Підвищений вміст тіольних груп протеїнів та пероксидів ліпідів у відповідь на високі концентрації дріжджів у дієті спостерігався тільки в самок. Дійшли висновку, що дієта, збагачена протеїнами може спричинити оксидативний стрес у дрозофіл.
Оксидативний стрес у мітохондріях серця щурів за ротенонової моделі хвороби Паркінсона: корегувальна дія капікору
О. О. Гончар*, О. O. Клименко, Т. І. Древицька, Л. В. Братусь, І. М. Маньковська
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
*e-mail: olga.gonchar@i.ua
Отримано: 22 березня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021
Вивчено біохімічні та генетичні механізми розвитку оксидативного стресу (ОС) в мітохондріях серця щурів за ротенонової моделі хвороби Паркінсона (ХП), а також вплив на ці механізми препарату капікор (комбінація мельдонію дигідрату та гамма-бутиробетаїн дигідрату). Досліди проводили на дорослих щурах-самцях Вістар, яких було поділено на відповідні групи: І – інтактні щури (контроль); ІІ – введення ротенону підшкірно (3 мг/кг маси тіла) 1 раз на день впродовж 2 тижнів; ІІІ – після інтоксикації ротеноном капікор вводили внутрішньоочеревинно (50 мг/кг маси тіла) 1 раз на день впродовж наступних 2 тижнів. У суспензії мітохондрій як біомаркерів оксидативного стресу, досліджували інтенсивність пероксидного окислення ліпідів (ПОЛ), вміст продуктів окисної модифікації протеїнів (ОМП), продукцію Н2О2, активність MnSOD та GPx, а також показники глутатіонового пулу. Визначали експресію генів – Parkin (PARK2), DJ-1 (PARK7), а також протеїнів MnSOD та DJ-1. Встановлено, що довготривале введення ротенону призводило до розвитку ОС: збільшувались інтенсивність ПОЛ, окисна модифікація протеїнів і продукція Н2О2, у той же час, зменшувались вміст GSH, відношення GSH/GSSG, активність GPx, а також гіперактивація MnSOD. Одночасно реєструвалося падіння рівня експресії гена та протеїну DJ-1. Застосування капікору призводило до послаблення процесів ПОЛ та ОМП, відновлення глутатіонового пулу, нормалізації про- та антиоксидантного балансу в мітохондріях серця щурів. Зростання експресії протеїнів MnSOD та DJ-1 може бути додатковим індикатором посилення антиоксидантного захисту клітин серця. Капікор промотує надекспресію генів DJ-1 і PARK 2 в серці, що може вказувати на зростання мітофагії і на зменшення окисних процесів.