Исследование антиоксидантной и противовоспалительной активности комплекса рутина с двухвалентным железом

Авторы

  • 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

Ключевые слова:

ЛПС, воспаление, цитокины, пероксинитрит, гипертермия, HUVEC, ROS

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

Библиографические ссылки

  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.

Загрузки

Дополнительные файлы

Опубликован

2019-02-28

Выпуск

№ 1 (2019): Журнал Белорусского государственного университета. Биология

Раздел

Клеточная биология и физиология

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., Сухан, Т. О., Антипова, О. А., & Kостюк В. 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