Влияние дигидрокверцетина на интенсивность оксидативного стресса в митохондриях печени крыс при гипотермии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Снижение температуры тела гомойотермных животных может вызвать состояние организма, называемое гипотермическим. Оно сопровождается развитием целого ряда патологических процессов, многие из которых связаны с дисфункцией митохондрий и развитием оксидативного стресса. В связи с широким внедрением гипотермии в медицинскую практику, вопрос о возможности регуляторного влияния на прооксидантно-антиоксидантный статус митохондрий при низких температурах тела остается актуальным. В последние годы широкую популярность в качестве терапевтических средств, обладающих антиоксидантным и мембранопротекторным воздействием, получили растительные полифенолы, в частности, дигидрокверцетин (ДГК). В данной работе предпринято исследование эффектов ДГК на интенсивность оксидативного стресса в митохондриях печени крыс при умеренной гипотермии. Обнаружено, что курсовое (5 дней) пероральное введение ДГК в дозе 100 мг/кг существенно снижает уровни продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и окислительную модификацию белков в митохондриях печени контрольных крыс, повышая содержание неферментативных компонентов тиол-дисульфидной антиоксидантной системы. ДГК эффективно защищает митохондрии печени от развития оксидативного стресса при гипотермии, о чем свидетельствует существенное снижение (в некоторых случаях и полная нормализация) уровней диеновых коньюгатов, малонового диальдегида, шиффовых оснований и карбонильных групп у группы животных, подвергшихся гипотермии на фоне предварительного введения этого полифенола. При этом ДГК существенно повышает уровни глутатиона и витамина Е, а также нормализует содержание тиоловых групп в митохондриальных белках. In vitro ДГК демонстрирует дозозависимый антиоксидантный эффект, подавляя и окислительную модификацию белков в митохондриях, инкубированных в среде Фентона (IС50 = 0.160 мг/мл).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. А. Халилов

Дагестанский государственный университет

Email: albina19764@mail.ru
Россия, Махачкала

А. М. Джафарова

Дагестанский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: albina19764@mail.ru
Россия, Махачкала

З. Г. Рабаданова

Дагестанский государственный университет

Email: albina19764@mail.ru
Россия, Махачкала

М. Б. Джафаров

Астраханский государственный медицинский университет Минздрава России

Email: albina19764@mail.ru
Россия, Астрахань

Список литературы

  1. Polderman KH (2009) Mechanisms of action, physiological effects, and complications of hypothermia. Critical Care Med 37 (7): 186–202. https://doi.org/10.1097/CCM.0b013e3181aa5241
  2. Alva N, Palomeque J, Teresa C (2013) Oxidative stress and antioxidant activity in hypothermia and rewarming: can RONS modulate the beneficial effects of therapeutic hypothermia. Oxidative Med. Cel. Longevity. Article ID957054: 10. https://doi.org/10.1155/2013/957054
  3. Konno T (2021) Intracellular Sources of ROS/H2O2 in health and Neurodegeneration: Spotlight on Endoplasmic Reticulum. Cells 10(2): 233. https://doi.org/10.3390/cells10020233
  4. Hernansanz-Agustín P (2021) Generation of Reactive Oxygen Species by Mitochondria. Antioxidants 10: 415.
  5. Zinchuk VV, Hlutkin SV (2015) Blood oxygen transport and prooxidant-antioxidant balance in rats under hypothermia and rewarming combined with modification of L-arginine-NO pathway. Asian J Pharmacy Nursing Med Sci 3(2): 55–63.
  6. Халилов РА, Джафарова АМ, Хизриева СИ, Абдуллаев ВР (2019) Интенсивность свободно – радикальных процессов в митохондриях печени крыс при умеренной гипотермии различной длительности. Цитология 91(7): 1–12. [Khalilov RA, Dzhafarova AM, Khizrieva SI, Abdullaev VR (2019) The intensity of free radical processes in rat liver mitochondria under moderate hypothermia of various durations. Cytology 91(7): 1–12. (In Russ)]. https://doi.org/10.1134/S1990519X1906004X
  7. Klichkhanov NK, Dzhafarovа AM (2021) The Blood Prooxidant-Antioxidant Balance and Osmotic Fragility of Red Blood Cells Depend on the Duration of Moderate. In: Advances in Health and Disea: 31. Ed. Lowell T. Duncan. New York: Nova Sci Publ: 261.
  8. Халилов РА, Хизриева СИ, Джафарова АМ, Абдуллаев ВР (2020) Респираторные характеристики митохондрий печени крыс зависят от длительности умеренной гипотермии. Бюл эксп биол мед 169(1): 33–38. [Khalilov RA, Khizrieva SI, Dzhafarova AM, Abdullaev VR (2020) Respiratory characteristics of rat liver mitochondria depend on the duration of moderate hypothermia. Bull Exp Biol Med 169(1): 33–38. (In Russ)]. https://rucont.ru/efd/712358
  9. Хизриева СИ, Халилов РА, Джафарова АМ, Абдуллаев ВР (2023) Кальций-аккумулирующая способность митохондрий печени крыс при гипотермии различной длительности. Журн эвол биохим физиол 59(4): 311–319. [Khizrieva SI, Khalilov RA, Dzhafarova AM, Abdullaev VR (2023) Calcium_Accumulating Ability of Rat Liver Mitochondria in Hypothermia of Various Duration. J Evol Biochem Physiol 59(4): 311–319. (In Russ)]. https://doi.org/10.31857/S0044452923040046
  10. Fraga CG, Croft KD, Kennedy DO, Tomás – Barberán FA (2019) The effects of polyphenols and other bioactives on human health. Food Funct 10(2): 514–528. https://doi.org/10.1039/c8fo01997e
  11. Дергачева ДИ, Кляйн О И, Мариничев АА, Гесслер НН, Теплова ВВ, Исакова ЕП, Дерябина ЮИ (2020) Антиоксидантное действие природных полифенолов на митохондрии печени крыс с токсическим гепатитом. Биол мембр 37(3): 197–207. [Dergacheva DI, Klein OI, Marinichev AA, Gessler NN, Teplova VV, Isakova EP, Deryabina YI (2020) Antioxidant effect of natural polyphenols on liver mitochondria of rats with toxic hepatitis. Biol Membr 37(3): 197–207. (In Russ)].
  12. Venditti P, Rosa RD, Meo SD (2004) Effect of cold – induced hyperthyriodism on H2O2 production and susceptibility of stress conditions of rat liver mitochondria. Free Rad Biol Med 36(3): 348–358. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2003.11.012
  13. Enns G M (2017) Glutathione as a redox biomarker in mitochondrial disease-implications for therapy. J Clin Med 6(5): 50. https://doi.org/10.3390/jcm6050050
  14. Jones DP, Go YM (2010) Redox compartmentalization and cellular stress. Diabetes Obes Metab 2: 116–125. https://doi.org/10.1111/j.1463–1326.2010.01266.x
  15. Кулинский ВИ, Ольховский ИА (1992) Две адаптационные стратегии в неблагоприятных условиях – резистентная и толерантная. Роль гормонов и рецепторов. Успехи совр биол 112(56): 697–714. [Kulinsky VI, Olkhovsky IA (1992) Two adaptation strategies in unfavorable conditions – resistant and tolerant. The role of hormones and receptors. Success modern times biol 112(56): 697–714. (In Russ)].
  16. Маяхи МТД, Кличханов НК (2012) Влияние даларгина на содержание гормонов гипофизарно – надпочечникового и гипофизарно – тиреоидного эндокринного комплексов в крови крыс при гипотермии. Изв Самарск научн центра РАН 14: 273–277. [Mayakhi MTD, Klichkhanov NK (2012) The effect of dalargin on the content of hormones of the pituitary – adrenal and pituitary – thyroid endocrine complexes in the blood of rats during hypothermia. Proc Samara Scient Center Russ Acad Sci 14: 273–277. (In Russ)].
  17. Meo SD, Venditti P (2020) Evolution of the Knowledge of Free Radicals and Other Oxidants. Oxidative Med Cell Longev, ID9829176: 32. https://doi.org/10.1155/2020/9829176
  18. Lennicke C, Cochemé HM (2021) Redox metabolism: ROS as specific molecular regulators of cell signaling and function. Mol Cell 81(18): 3691–3707. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.08.018. PMID: 34547234
  19. Calabrese G, Morgan B, Riemer J (2017) Mitochondrial Glutathione: Regulation and Functions. Antioxid Redox Signal 27(15): 1162–1177. https://doi.org/10.1089/ars.2017.7121
  20. Бобрышева ТН, Анисимов ГС, Золоторева МС, Бобрышев ДВ, Будкевич РО, Москалев АА (2023) Полифенолы как перспективные биологически активные соединения. Вопр питания 92(1): 92–107. [Bobrysheva TN, Anisimov GS, Zolotoreva MS, Bobryshev DV, Budkevich RO, Moskalev AA (2023) Polyphenols as promising biologically active compounds. Nutrit Issues 92(1): 92–107. (In Russ)].
  21. Liu Y, Shi X, Tian Y, Zhai S, Liu Y, Xiong Z, Chu S (2023) An insight into novel therapeutic potentials of taxifolin. Front Pharmacol 14: 1173855. https://doi.org/10.3389/fphar.2023.1173855
  22. Sunil C, Xu B (2019) An insight into the health – promoting effects of taxifolin (dihydroquercetin). Phytochemistry 166: 112066. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2019.112066
  23. Cao X, Bi R, Hao J, Wang S, Huo Y, Demoz RM, Banda R, Tian S, Xin C, Fu M, Pi J, Liu J (2020) A study on the protective effects of taxifolin on human umbilical vein endothelial cells and THP-1 cells damaged by hexavalent chromium: a probable mechanism for preventing cardiovascular disease induced by heavy metals. Food Funct 11(5): 3851–3859. https://doi.org/10.1039/d0fo00567c
  24. Das A, Baidya R, Chakraborty T, Samanta AK, Roy S (2021) Pharmacological basis and new insights of taxifolin: A comprehensive review. Biomed Pharmacother 142: 112004. https://doi.org/10.1016/j.biopha

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Корреляционные связи между уровнем глутатиона и содержанием сульфгидрильных групп в белках митохондрий печени крыс при различных физиологических состояниях (контроль, курсовое ДГК, кратковременная гипотермия, умеренная гипотермия на фоне курсового введения ДГК). r = 0.88, p < 0.05.

Скачать (169KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Кинетическая кривая зависимости Сi/Сo (%) от концентрации ДГК (Сi – концентрация карбонильных групп при данной концентрации ДГК, Сo – это концентрация карбонильных групп в среде без ДГК). Пунктиром показана концентрация ДГК, вызывающая 50%-ное подавление (IС50) интенсивности ОМБ при инкубации изолированных митохондрий в среде Фентона.

Скачать (110KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024