Способность природного химиопрофилактического агента куркумина функционировать как эффективный УФ-фотосенсибилизатор

  • Алла Ивановна Потапович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Геннадьевна Шутова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Владимировна Костюк Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Андреевич Kостюк Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
DOI: https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-3-28-37

Аннотация

Некоторые полифенолы и алкалоиды растительного происхождения способны действовать как эффективные фотосенсибилизаторы УФ-излучения. Данный феномен может усилить как их лечебные, так и побочные эффекты. Поскольку информация о способности куркуминоидов функционировать в качестве УФ-фотосенсибилизаторов отсутствует, было исследовано влияние УФ-излучения на цитотоксическое действие куркумина, а также его наноструктурированных форм в отношении кератиноцитов линии НаСаТ и раковых клеток MDA-MB-231. Полученные результаты свидетельствуют, что куркумин является эффективным фотосенсибилизатором, который под воздействием УФ-излучения диапазонов A и B может инициировать фотохимические реакции, ведущие к образованию химически активных интермедиатов, нарушению целостности мембран и гибели клеток. При включении куркумина в наноструктуры на основе гидрохлорида полиаллиламина /сульфата полистирола и сульфата хитозана /декстрана сохраняется его способность функционировать в качестве УФ-фотосенсибилизатора.

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 Геннадьевна Шутова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории биополимерных капсулированных структур отдела физикохимии тонкопленочных материалов

Татьяна Владимировна Костюк, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физиологии кафедры физиологии человека и животных биологического факультета

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. Sharifi-Rad J, Rayess YE, Rizk AA, Sadaka C, Zgheib R, Zam W, et al. Turmeric and its major compound curcumin on health: bioactive effects and safety profiles for food, pharmaceutical, biotechnological and medicinal applications. Frontiers in Pharmacology. 2020;11:01021. DOI: 10.3389/fphar.2020.01021.
  2. Buckingham J, editor. Dictionary of natural products on DVD. London: Chapman & Hall/CRC; 2018. 480 p.
  3. Anand P, Kunnumakkara AB, Newman RA, Aggarwal BB. Bioavailability of curcumin: problems and promises. Molecular Pharmaceutics. 2007;4(6):807–818. DOI: 10.1021/mp700113r.
  4. Landis-Piwowar KR, Iyer NR. Cancer chemoprevention: current state of the art. Cancer Growth and Metastasis. 2014;7:19–25. DOI: 10.4137/CGM.S11288.
  5. Tomeh MA, Hadianamrei R, Zhao X. A review of curcumin and its derivatives as anticancer agents. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(5):1033. DOI: 10.3390/ijms20051033.
  6. Gupta SC, Prasad S, Kim JH, Patchva S, Webb LJ, Priyadarsini IK, et al. Multitargeting by curcumin as revealed by molecular interaction studies. Natural Product Reports. 2011;28(12):1937–1955. DOI: 10.1039/C1NP00051A.
  7. Coelho MR, Romi MD, Ferreira DMTP, Zaltman C, Soares-Mota M. The use of curcumin as a complementary therapy in ulcerative colitis: a systematic review of randomized controlled clinical trials. Nutrients. 2020;12(8):2296. DOI: 10.3390/nu12082296.
  8. Baliga MS, Joseph N, Venkataranganna MV, Saxena A, Ponemone V, Fayad R. Curcumin, an active component of turmeric in the prevention and treatment of ulcerative colitis: preclinical and clinical observations. Food & Function. 2012;3(11):1109–1117. DOI: 10.1039/C2FO30097D.
  9. Yang Z, Liu W, Zhou X, Zhu X, Suo F, Yao S. The effectiveness and safety of curcumin as a complementary therapy in inflammatory bowel disease: a protocol of systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2020;99(43):e22916. DOI: 10.1097/ MD.0000000000022916.
  10. Gupta SC, Patchva S, Koh W, Aggarwal BB. Discovery of curcumin, a component of golden spice, and its miraculous biological activities. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. 2012;39(3):283–299. DOI: 10.1111/j.1440-1681.2011.05648.x.
  11. Moghadamtousi SZ, Kadir HA, Hassandarvish P, Tajik H, Abubakar S, Zandi K. A review on antibacterial, antiviral, and antifungal activity of curcumin. BioMed Research International. 2014;2014:186864. DOI: 10.1155/2014/186864.
  12. Šudomová M, Hassan STS. Nutraceutical curcumin with promising protection against herpesvirus infections and their associated inflammation: mechanisms and pathways. Microorganisms. 2021;9(2):292. DOI: 10.3390/microorganisms9020292.
  13. Nelson KM, Dahlin JL, Bisson J, Graham J, Pauli GF, Walters MA. The essential medicinal chemistry of curcumin. Journal of Medicinal Chemistry. 2017;60(5):1620–1637. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.6b00975.
  14. Metzler M, Pfeiffer E, Schulz SI, Dempe JS. Curcumin uptake and metabolism. BioFactors. 2013;39(1):14–20. DOI: 10.1002/ biof.1042.
  15. Rather RA, Bhagat M. Cancer chemoprevention and piperine: molecular mechanisms and therapeutic opportunities. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2018;6:10. DOI: 10.3389/fcell.2018.00010.
  16. Fidrus E, Ujhelyi Z, Fehér P, Hegedűs C, Janka EA, Paragh G, et al. Silymarin: friend or foe of UV exposed keratinocytes? Molecules. 2019;24(9):1652. DOI: 10.3390/molecules24091652.
  17. Krasnovskii AA. [Photodynamic regulation of biological processes. Primary mechanisms]. In: Rubin AB, editor. Problemy regulyatsii v biologicheskikh sistemakh. Biofizicheskie aspekty [Problems of regulation in biological systems. Biophysical aspects]. Izhevsk: Regular and Chaotic Dynamics; 2006. p. 223–254. Co-published by the Institute of Computer Science. Russian.
  18. Chatterjee S. Оxidative stress, inflammation, and disease. In: Dziubla T, Butterfield DA, editors. Oxidative stress and biomaterials. New York: Academic Press; 2016. p. 35–58.
  19. Bruls WAG, Slaper H, Van Der Leun JC, Berrens L. Transmission of human epidermis and stratum corneum as a function of thickness in the ultraviolet and visible wavelengths. Photochemistry and Photobiology. 1984;40(4):485–494. DOI: 10.1111/j.1751- 1097.1984.tb04622.x.
  20. D’Orazio J, Jarrett S, Amaro-Ortiz A, Scott T. UV radiation and the skin. International Journal of Molecular Sciences. 2013; 14(6):12222–12248. DOI: 10.3390/ijms140612222.
  21. Masoodi M, Mahdiabadi MA, Mokhtare M, Agah S, Kashani AHF, Rezadoost AM, et al. The efficacy of curcuminoids in improvement of ulcerative colitis symptoms and patients’ self-reported well-being: a randomized double-blind controlled trial. Journal of Cellular Biochemistry. 2018;119(11):9552–9559. DOI: 10.1002/jcb.27273.
  22. Shutava TG. Nano- and microcontainers from biopolymers and biologically active compounds. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical Series. 2013;4:51–61. Russian.
Опубликован
2021-11-05
Ключевые слова: УФ-излучение, куркумин, фотосенсибилизатор, наноструктуры, HaCaT, MDA-MB-231
Как цитировать
Потапович, А. И., Шутова, Т. Г., Костюк, Т. В., & KостюкВ. А. (2021). Способность природного химиопрофилактического агента куркумина функционировать как эффективный УФ-фотосенсибилизатор. Экспериментальная биология и биотехнология, 3, 28-37. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-3-28-37
Выпуск
№ 3 (2021): Журнал Белорусского государственного университета. Биология
Раздел
Физиология и клеточная биология

Copyright (c) 2021 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).