Tag Archives: оксидативний стрес

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.

Захисна дія екстракту Atriplex halimus проти індукованої бензолом гематотоксичності в щурів

K. Zeghib1*, D. A. Boutlelis2, S. Menai3, M. Debouba4

1Department of chemistry, Faculty of exact sciences, University of El-Oued, El-Oued, Algeria;
2Department of Biology, Faculty of natural sciences and life, University of El-Oued, El-Oued, Algeria;
3The mother-child hospital (Bachir Bennacer) of El-Oued, El-Oued, Algeria;
4Higher Institute of Applied Biology of Medenine, University of Gabès, Tunisia;
*e-mail: zeghib-khaoula@univ-eloued.dz

Отримано: 24 грудня 2020; Затверджено: 07 липня 2021

Бензен (BZ) є поширеним забруднювачем навколишнього середовища з токсичною дією, спрямованою, головним чином, на кровотворну та імунну системи. Atriplex halimus L. (Amaranthaceae) ((Ah) – середземноморський галофітний чагарник, який традиційно використовується в Північній Африці як лікарська рослина. Метою дослідження було оцінити профілактичний та лікувальний потенціал водного екстракту Atriplex halimus L. (Ah) у подоланні індукованої бензолом гематотоксичності в щурів. Методом LC-MS в екстракті виявили наявність 7 вітамінів, серед яких вміст вітаміну С був найвищим. Дорослих щурів було розділено на п’ять груп: група 1 отримувала воду (контроль­); група 2 отримувала перорально водний екстракт Ah (200 мг/кг) 3 дні на тиждень протягом 15 тижнів; група 3 отримувала BZ (100мг/кг) щодня у питній воді протягом 15 тижнів; група 4 отримувала одночасно BZ (100 мг/кг) та Ah (200 мг/кг) профілактично протягом 15 тижнів (AhP + BZ); група 5 спочатку отримувала BZ (100 мг/кг) протягом 11 тижнів, а потім лікування екстрактом Ah (300 мг/кг) щодня протягом 30 днів (BZ + AhC). Показано, що субхронічна дія бензолу сричиняла лейкопенію, лімфоцитопенію, гранулоцитопенію та масивну дегенерацію  тканини кісткового мозку. У крові та кістковому мозку інтоксикованих бензолом щурів рівень ензимних і неензимних ендогенних антиоксидантів (GST, CAT та GSH) був значно зниженим, а рівень MDA підвищеним порівняно із щурами контрольної групи. Введення екстракту Ah дозволило відновити структуру кісткового мозку, значно знизити вміст MDA, підвищити активність GST і CAT та рівень GSH у крові та кістковому мозку порівняно з відповідними показниками у групі, яка отримувала BZ. Результати цього дослідження демонструють, що лікувальне та меншою мірою профілактичне застосування екстракту Atriplex halimus має терапевтичний потенціал проти індукованої бензолом гематотоксичності.

Залежні від статі особливості оксидативного стресу в серці щурів із цукровим діабетом 2-го типу

Н. І. Горбенко1*, О. Ю. Боріков2, О. В. Іванова1, Т. В. Кіприч1,
К. В. Таран1, Т. І. Гопцій2, Т. С. Литвинова1

1ДУ “Інститут проблем ендокринної патології ім. В. Я. Данилевського НАМН України”, Харків;
2Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна;
*е-mail: Gorbenkonat58@ukr.net

Отримано: 17 вересня 2021; Затверджено: 17 травня 2021

Відомо, що цукровий діабет 2-го типу (ЦД2) вдвічі збільшує смертність від серцево-судинних захворювань (ССЗ), у розвитку яких важливу роль відіграє оксидативний стрес. Припускають, що вплив діабету на ризик ССЗ може бути різним залежно від статі. Метою дослідження було оцінити показники оксидативного стресу в серці 12-тижневих самців та самиць щурів Wistar із ЦД2, індукованим  висококалорійною дієтою з наступним введенням стрептозотоцину. Оксидативний стрес оцінювали за рівнем продуктів посиленого окислення протеїнів, активністю супероксиддисмутази, глутатіонредуктази та глутатіонпероксидази в ізольованих мітохондріях серця та за активністю NADPH-оксидази та ксантиноксидази у постмітохондріальному супернатанті. Показано, що ЦД2 спричинює виразніший оксидативний стрес, підтверджений підвищеним рівнем продуктів посиленого окислення протеїнів, у мітохондріях серця самців, ніж у мітохондріях самиць. Одержані дані вказують, що основною причиною оксидативного стресу в серці діабетичних самців є активація немітохондріальних джерел активних форм кисню, тоді як у серці діабетичних самиць – зниження активності антиоксидантних ензимів в мітохондріях. Результати досліджень підтверджують необхідність застосування гендерноспецифічної терапії для профілактики та лікування діабетичних ССЗ.

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.

Пригнічення оксидативного стресу посилює протисудомний ефект акситинібу та рапаміцину за пентилентетразол-індукованого кіндлінгу

О. Б. Пошивак1*, О. Р. Піняжко1,2, Л. С. Годлевський3

1Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна;
2Університет інформаційних технологій та менеджменту, Польща;
3Одеський національний медичний університет, Україна;
*e-mail: olesya.poshyvak@gmail.com

Отримано: 29 січня 2021; Затверджено: 23 квітень 2021

Рапаміцин і акситиніб блокують різні кінази у PI3K-Akt-mTOR та у BDNF-TrkB сигнальних шляхах відповідно. Обидва препарати мають протисудомну і антиоксидантну дію, що обґрунтовує вивчення їх комбінованої дії на моделі хронічної епілепсії. Метою роботи було дослідити ефект комбінованої дії цих препаратів на пентилентетразол(PTZ)-індуковані судомні напади та оксидативний стрес. Дослідження проводили на 300 щурах-самцях лінії Wistar, яким щодня вводили епилептоген PTZ (35,0 мг/кг, в/ч). Визначали рівень малонового діальдегіду (MDA), активність супероксиддисмутази (SOD) і рівень глутатіону (GSH) в тканинах мозку щурів із індукованим кіндлінгом до і після лікування препаратами. Аналіз протисудомної та антиоксидантної дії проводили за оцінкою середньоефективних доз (ED50) рапаміцину та акситинібу за їх комбінованого введення з використанням градієнта доз ED50 для кожного препарату. Встановлено, що ED50 для рапаміціна і акситиніба складала 0,93 і 4,97 мг/кг, відповідно. ED50 для рапаміціна за комбінованого застосування з акситинібом (2,0 мг/кг) становила 0,60 мг/кг, що на 35,6% нижче порівняно з ED50  окремо введеного препарату (P < 0,05). У тканинах мозку кіндлінгових щурів рівень MDA збільшився з 152,9 ± 24,8 до 388,3 ± 49,2 нмоль/мг протеїну (P < 0,05), в той час як активність SOD знизилася з 11,14 ± 2,33 до 3,54 ± 1,08 МО/мг протеїну (P < 0,05). Комбіноване лікування рапаміцином (0,56 мг/кг, в/ч) та акситинібом (2,0 мг/кг, в/ч) призводило до значного підвищення активності SOD (11,09 ± 1,86 МО/мг) і рівня GSH (7,32 ± 1,34 мкг/мг) порівняно з показниками кіндлінгових щурів (P < 0,05). Встановлено, що комбінована терапія акситинібом та рапаміцином має протиепілептичний і антиоксидантний ефект за PTZ-індукованого кіндлінгу в щурів.