Влияние кверцетина и его микроструктурированных форм на жизнеспособность клеток и деградацию ядерной ДНК в кератиноцитах человека при моделировании окислительного стресса

Авторы

  • Алла Ивановна Потапович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Владимировна Костюк Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Геннадьевна Шутова Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Андреевич Костюк Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

кератиноциты HaCaT, п-бензохиноны, кверцетин, микроструктуры, окислительный стресс, повреждение ДНК, ДНК-кометы

Аннотация

Представлены экспериментальные данные, свидетельствующие о возможности использования кумохинона для моделирования окислительного стресса и изучения его последствий в культивируемых кератиноцитах человека линии HaCaT. Показано, что гибель клеток, повреждение ДНК и появление атипичных ДНК-комет в кератиноцитах, подвергнутых воздействию кумохинона, связаны не с его генотоксичностью, а главным образом с развитием окислительного стресса. Установлено, что кверцетин оказывает цитопротекторное действие и уменьшает степень повреждения ядерной ДНК в условиях окислительного стресса, инициируемого кумохиноном. Этот эффект существенно возрастает при использовании микроструктурированных форм кверцетина, что может быть обусловлено увеличением его клеточной доступности.

Биографии авторов

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

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

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

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

  • Татьяна Геннадьевна Шутова, Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь

    кандидат химических наук, доцент; ведущий научный сотрудник лаборатории органических композиционных материалов

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

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

Библиографические ссылки

  1. Kostyuk VA, Potapovich AI. Bioradicals and bioantioxidants. Minsk: Belarusian State University; 2004. 179 p. Russian.
  2. Korkina LG, De Luca C, Kostyuk VA, Pastore S. Plant polyphenols and tumors: from mechanisms to therapies, prevention, and protection against toxicity of anti-cancer treatments. Current Medicinal Chemistry. 2009;16(30):3943–3965. DOI: 10.2174/0929 86709789352312.
  3. Zou Y, Qian Y, Rong X, Cao K, McClements DJ, Hu K. Encapsulation of quercetin in biopolymer-coated zein nanoparticles: formation, stability, antioxidant capacity, and bioaccessibility. Food Hydrocolloids. 2021;120:106980. DOI: 10.1016/j.foodhyd. 2021.106980.
  4. O’Brien PJ. Molecular mechanisms of quinone cytotoxicity. Chemico-Biological Interactions. 1991;80(1):1–41. DOI: 10.1016/ 0009-2797(91)90029-7.
  5. Potapovich АI, Ignatovich LV, Kostyuk VA, Shadyro OI. Effect of oxygen level on the cytotoxic effect of doxorubicin and thymoquinone. News of Biomedical Sciences. 2021;21(4):167–172. Russian.
  6. Moore GA, Rossi L, Nicotera P, Orrenius S, O’Brien PJ. Quinone toxicity in hepatocytes: studies on mitochondrial Ca2+ release induced by benzoquinone derivatives. Archives of Biochemistry and Biophysics. 1987;259(2):283–295. DOI: 10.1016/0003-9861(87) 90495-4.
  7. Potapovich A, Kostyuk V. Cell-cell death communication by signals passing through non-aqueous environments. Results in Chemistry. 2021;3:100107. DOI: 10.1016/j.rechem.2021.100107.
  8. Shadyro OI, Edimecheva IP, Glushonok GK, Ostrovskaya NI, Polozov GI, Murase H, et al. Effects of phenolic compounds on reactions involving various organic radicals. Free Radical Research. 2003;37(10):1087–1097. DOI: 10.1080/10715760310001600417.
  9. Singh NP, McCoy MT, Tice RR, Schneider EL. A simple technique for quantitation of low levels of DNA damage in individual cells. Experimental Cell Research. 1988;175(1):184–191. DOI: 10.1016/0014-4827(88)90265-0.
  10. Tice RR, Agurell E, Anderson D, Burlinson B, Hartmann A, Kobayashi H, et al. Single cell gel/comet assay: guidelines for in vitro and in vivo genetic toxicology testing. Environmental and Molecular Mutagenesis. 2000;35(3):206–221. DOI: 10.1002/(SICI) 1098-2280(2000)35:3<206::AID-EM8>3.0.CO;2-J.
  11. Tyurin VA, Tyurina YY, Borisenko GG, Sokolova TV, Ritov VB, Quinn PJ, et al. Oxidative stress following traumatic brain injury in rats: quantitation of biomarkers and detection of free radical intermediates. Journal of Neurochemistry. 2000;75(5):2178–2189. DOI: 10.1046/j.1471-4159.2000.0752178.x.
  12. Ostling O, Johanson KJ. Microelectrophoretic study of radiation-induced DNA damages in individual mammalian cells. Biochemical and Biophysical Research Communications. 1984;123:291–298. DOI: 10.1016/0006-291x(84)90411-x.
  13. Filippov EV. Using the «DNA comet» method to detect and assess the degree of DNA damage in the cells of plants, animals and humans caused by environmental factors. Nauka i obrazovanie. 2014;2:72–78. Russian. EDN: SUFCTF.
  14. Zhanataev AK, Anisina EA, Chayka ZV, Miroshkina IA, Durnev AD. Phenomenon of atypical DNA comets. Tsitologiya. 2017; 59(3):163–168. Russian.
  15. Hartmann A, Speit G. The contribution of cytotoxicity to DNA-effects in the single cell gel test (comet assay). Toxicology Letters. 1997;90:183–188. DOI: 10.1016/S0378-4274(96)03847-7.

Загрузки

Дополнительные файлы

Опубликован

2024-07-08

Выпуск

№ 2 (2024): Экспериментальная биология и биотехнология

Раздел

Физиология и клеточная биология

Лицензия

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).

Как цитировать

Потапович, А. И. ., Костюк, Т. В. ., Шутова, Т. Г. ., & Костюк, В. А. . (2024). Влияние кверцетина и его микроструктурированных форм на жизнеспособность клеток и деградацию ядерной ДНК в кератиноцитах человека при моделировании окислительного стресса. Экспериментальная биология и биотехнология, 2, 46-54. https://journals.bsu.by/index.php/biology/article/view/6355