Исследование антиоксидантной и противовоспалительной активности комплекса рутина с двухвалентным железом

  • Алла Ивановна Потапович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Олеговна Сухан Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Ольга Александровна Антипова Институт физиологии НАН Беларуси, ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Андреевич Kостюк Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
DOI: https://doi.org/10.33581/2521-1722-2019-1-3-12

Аннотация

В экспериментах, выполненных в бесклеточных системах, показано, что хелатирование двухвалентного железа рутином приводит к появлению у образующегося комплекса (Рут – Fe) сайт-специфической псевдопероксидазной активности в отношении пероксида водорода, но не влияет на способность лиганда взаимодействовать с пероксинитритом. Противовоспалительные свойства рутина и комплекса Рут – Fe оценивали in vitro по степени ингибирования воспалительного ответа эндотелиальных клеток из пупочной вены человека (HUVEC), индуцированного бактериальным липополисахаридом (ЛПС). Установлено, что комплекс Рут – Fe в дозе 50 мкмоль/л достоверно снижал уровень ЛПС-индуцированной экспрессии мРНК воспалительных медиаторов IL-6, IL-1B, IL-8, MCP1 и COX-2 и уровень секреции IL-6 и IL-8 в культуральную среду, тогда как Рут при той же концентрации был неэффективным. Эксперименты, выполненные in vivo, свидетельствуют, что предварительное введение комплекса Рут – Fe в дозе 12,5 мкмоль/кг существенно уменьшает ЛПС-индуцированную пирогенную реакцию у крыс линии Wistar. На основании полученных данных можно заключить, что связывание с двухвалентным железом усиливает антиоксидантные свойства рутина, приводит к появлению противовоспалительной активности и расширяет область его возможного фармакологического применения. 

Биографии авторов

Алла Ивановна Потапович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук; ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физиологии кафедры физиологии человека и животных биологического факультета

Татьяна Олеговна Сухан, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук; старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физиологии кафедры физиологии человека и животных биологического факультета

Ольга Александровна Антипова, Институт физиологии НАН Беларуси, ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник лаборатории модуляции функций организма

Владимир Андреевич Kостюк, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор химических наук, доцент; заведующий научно-исследовательской лабораторией физиологии кафедры физиологии человека и животных биологического факультета

Литература

  1. Ince C, Mayeux PR, Nguyen T, Gomez H, Kellum JA, Ospina-Tascón GA, et al. The endothelium in sepsis. Shock. 2016;45(3): 259–270. DOI: 10.1097/SHK.0000000000000473.
  2. Huet O, Dupic L, Harrois A, Duranteau J. Oxidative stress and endothelial dysfunction during sepsis. Frontiers in Bioscience. 2011;16(5):1986 –1995. DOI: 10.2741/3835.
  3. Afanas’ev IB, Dorozhko AI, Brodskii AV, Kostyuk VA, Potapovitch AI. Chelating and free radical scavenging mechanisms of inhibitory action of rutin and quercetin in lipid peroxidation. Biochemical Pharmacology. 1989;38(11):1763–1769. DOI: 10.1016/00062952(89)90410-3.
  4. Kostyuk VA, Potapovich AI, Vladykovskaya EN, Korkina LG, Afanas’ev IBA. Influence of metal ions on flavonoid protection against asbestos-induced cell injury. Archives Biochemistry and Biophysics. 2001;385(1):129 –137. DOI: 10.1006/abbi.2000.2118.
  5. Kostyuk VA, Potapovich AI, Strigunova EN, Kostyuk TV, Afanas’ev IB. Experimental evidence that flavonoid metal complexes may act as mimics of superoxide dismutase. Archives Biochemistry and Biophysics. 2004;428(2):204 –208. DOI: 10.1016/j. abb.2004.06.008.
  6. Tarahovsky YS, Kim YA, Yagolnik EA, Muzafarov EN. Flavonoid-membrane interactions: Involvement of flavonoid-metal complexes in raft signaling. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes. 2014;1838(5):1235–1246. DOI: 10.1016/j.bbamem. 2014.01.021.
  7. Kostyuk VA, Potapovich AI, Kostyuk TV, Cherian MG. Metal complexes of dietary flavonoids: evaluation of radical scavenger properties and protective activity against oxidative stress in vivo. Cellular and Molecular Biology. 2007;53(1):61– 68. DOI: 10.1170/T774.
  8. Beckman JS, Beckman TW, Chen J, Marshall PA, Freeman BA. Apparent hydroxyl radical production by peroxynitrite: implications for endothelial injury from nitric oxide and superoxide. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1990;87(4):1620 –1624. DOI: 10.1073/pnas.87.4.1620.
  9. Kooy NW, Royall JA, Ischiropoulos H, Beckman JS. Peroxynitrite-mediated oxidation of dihydrorhodamine 123. Free Radical Biology and Medicine. 1994;16(2):149 –156. DOI: 10.1016/0891-5849(94)90138-4.
  10. Paxinou E, Chen Q, Weisse M, Giasson BI, Norris EH, Rueter SM, et al. Induction of α-synuclein aggregation by intracellular nitrative insult. The Journal of Neuroscience. 2001;21(20):8053–8061. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.21-20-08053.2001.
  11. Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) method. Methods. 2001;25(4):402– 408. DOI: 10.1006/meth.2001.1262.
  12. Rudaya AY, Steiner AA, Robbins JR, Dragic AS, Romanovsky AA. Thermoregulatory responses to lipopolysaccharide in the mouse: dependence on the dose and ambient temperature. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2005;289(5):R1244 –1252. DOI: 10.1152/ajpregu.00370.2005.
  13. Sorata Y, Takahama U, Kimura M. Protective effect of quercetin and rutin on photosensitized lysis of human erythrocytes in the presence of hematoporphyrin. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes. 1984;799(3):313–317.
  14. Rebrin I, Bregere C, Gallaher TK, Sohal RS. Detection and characterization of peroxynitrite-induced modifications of tyrosine, tryptophan, and methionine residues by tandem mass spectrometry. Methods in Enzymology. 2008;441:283–294. DOI: 10.1016/S00766879(08)01215-9.
  15. Schindler R, Mancilla J, Endres S, Ghorbani R, Clark SC, Dinarello CA. Correlations and interactions in the production of interleukin-6 (IL-6), IL-I and tumour necrosis factor (TNF) in human blood mononuclear cells: IL-6 supresses IL-l and TNF. Blood. 1990;75(1):40 – 47.
  16. Gao J, Zhao WX, Zhou LJ, Zeng BX, Yao SL, Liu D, et al. Protective effects of propofol on lipopolysaccharide-activated endothelial cell barrier dysfunction. Inflammation Research. 2006;55(9):385–392. DOI: 10.1007/s00011-006-5116-0.
  17. Lu JL, Schmiege LM, Kuo L, Liao JC. Downregulation of endothelial constitutive nitric oxide synthase expression by lipopolysaccharide. Biochemical and Biophysical Research Communications. 1996;225(1):1–5. DOI: 10.1006/bbrc.1996.1121.
Опубликован
2019-02-28
Ключевые слова: ЛПС, воспаление, цитокины, пероксинитрит, гипертермия, HUVEC, ROS
Как цитировать
Потапович, А. И., Сухан, Т. О., Антипова, О. А., & KостюкВ. А. (2019). Исследование антиоксидантной и противовоспалительной активности комплекса рутина с двухвалентным железом. Экспериментальная биология и биотехнология, 1, 3-12. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2019-1-3-12
Выпуск
№ 1 (2019): Журнал Белорусского государственного университета. Биология
Раздел
Клеточная биология и физиология

Copyright (c) 2019 Журнал Белорусского государственного университета. Биология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).