Tag Archives: оксидативний стрес
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.
Вплив N-ацетилцистеїну на окcидативний стрес та експресію Bax і Bcl2 в тканині нирки щурів за дії свинцю
M. Gholami1, A. B. Harchegani2, S. Saeedian3, M. Owrang4, M. R. Parvizi3*
1Department of Physiology, Faculty of Medicine, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
2Department of Medical Genetics, Faculty of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
3Medical Genomic Research Center, Tehran Medicine Science Islamic Azad University, Tehran, Iran;
4Faculty of Medicine, Sari Branch, Islamic Azad University, Sari, Iran;
*e-mail: mparvizi@alumnus.tums.ac.ir
Отримано: 30 травня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
У роботі досліджували спричинене свинцем (Pb) окисне пошкодження нирки щурів та роль антиоксиданту N-ацетилцистеїну (NAC) у запобіганні токсичної дії Pb на клітини нирки. Щурів випадковим чином розділили на п’ять груп: G1 (контроль), G2 (разова доза 70 мг/кг Pb), G3 (щоденне введення 2 мг/кг Pb протягом 4 тижнів), G4 (разова доза Pb + 50 мг/кг NAC) та G5 (щоденне введення Pb + 50 мг/кг NAC). Рівень Pb у сироватці та тканині нирок вимірювали методом атомноабсорбційної спектроскопії. Рівень малонового діальдегіду (MDA) та загальної антиоксидантної активності вимірювали спектрофотометрично. Експресію генів Bax та Bcl2 оцінювали за допомогою RT-PCR. Виявлено значне збільшення вмісту Pb у сироватці та нирковій тканині щурів у групах G2 та G3 порівняно з іншими групами як за одноразової, так і тривалої дії Pb. За дії NAC спостерігали посилення антиоксидантної активності та зниження вмісту MDA у сироватці крові щурів, які зазнали впливу Pb. Одноразове та тривале дозування Pb збільшувало експресію Bax у 3,9 та 13,1 раза та знижувало експресію Bcl2 у 1,5 та 2,1 раза в тканині нирки відповідно. Результати дослідження показують, що одноразова і більшою мірою тривала дія Pb пов’язані з накопиченням Pb, виснаженням антиоксидантів, окисним стресом та апоптозом клітин нирок. Застосування NAC може допомогти захистити ниркову тканину від дії Pb, підвищити його антиоксидантну здатність, зменшити оксидативний стрес та нормалізувати експресію генів Bax та Bcl2.
Споживання протеїнів та втрата протеостазу під час старіння
A. N. Kirana1, E. Prafiantini1, N. S. Hardiany2,3*
1Department of Nutrition, Faculty of Medicine, Universitas Indonesia – Dr. Cipto Mangunkusumo General Hospital, Jakarta, Indonesia;
2Department of Biochemistry and Molecular Biology, Faculty of Medicine, Universitas Indonesia;
3Center of Hypoxia and Oxidative Stress Studies, Faculty of Medicine, Universitas Indonesia;
*e-mail: novi.silvia@ui.ac.id
Отримано: 29 червня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
Cтаріння – це процес зниження функцій організму та головний фактор ризику хронічних захворювань. Зниження функцій організму за старіння може спричинити втрату протеостазу (протеїнового гомеостазу), тобто здатності підтримувати баланс між синтезом, згортанням, модифікацією та деградацією протеїнів. Людям похилого віку необхідне достатнє споживання протеїнів для запобігання саркопенії, слабкості, переломів, остеопорозу, а також зниженої стійкості до інфекції. Однак збільшене споживання протеїнів може посилити ризик утворення окисленого протеїну, втрати протеостазу та виникнення дегенеративних розладів. З іншого боку, є дані про те, що обмежене споживання протеїнів може подовжити тривалість життя. Метою цього огляду було пояснити важливість визначення кількості та складу протеїнів для споживання людьми похилого віку. Обговорено розвиток оксидативного стресу в клітинах, що старіють, молекулярні механізми втрати протеостазу та шляхи його запобігання через обмеження споживання протеїнів.
Замкнене коло між оксидативним стресом та цитокіновим штормом у патогенезі гострого респіраторного дистрес-синдрому за зараження COVID-19
G. H. Meftahi1, Z. Bahari1,2, Z. Jangravi3,4*, M. Iman3,5
1Neuroscience Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
2Department of Physiology and Medical Physics, Faculty of Medicine, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
3Nanobiotechnology Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
4Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
5Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
*e-mail: jangraviz89@gmail.com
Отримано: 31 серпня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
На початку грудня 2019 року в місті Ухань провінції Хубей (Китай) розпочався спалах коронавірусної хвороби 2019 (COVID-19). З того часу пандемія значно поширилась і перетворилась на велику світову кризу через швидке розповсюдження коронавірусу. Основною причиною летальності вважають гострий респіраторний дистрес-синдром (ARDS – acute respiratory distress syndrome) – синдром гострої дихальної недостатності. Цитокіновий шторм та оксидативний стрес є основними гравцями за розвитку ARDS під час респіраторних вірусних інфекцій. У цьому огляді обговорено молекулярні механізми формування фатального замкненого кола між оксидативним стресом та цитокіновим штормом у разі зараження COVID-19 та описано чому старіння може сприяти виникненню такого кола.
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.