CORM-2 AFFECTS LEVEL OF MALONDIALDEHYDE AND EXPRESSION OF MYOCARDIAL MARKERS PTGS2, ANP, BNP, MVH7 UNDER INDUCED FERROPTOSIS
DOI: 10.32999/ksu2524-0838/2022-32-5
Анотація
Утворення прооксидантів у тканинах є небезпечним явищем для організму. Внаслідок утворення прооксидантів ушкоджуються структурні елементи клітини. Особливої уваги заслуговує міокард. В умовах ішемії у міокарді підвищується рівень супероксид-радикалів, перекису водню та гідроксильних радикалів. Ішемічне та реперфузійне ушкодження міокарду супроводжується утворенням токсично активних форм оксигену. Особливої уваги заслуговує явище фероптозу, яке полягає у вивільненні йонів феруму з подальшим посиленням Ендогенне утворення монооксиду карбону, як наслідок розпаду гем-вмісних білків, призводить до посилення експресії гемоксигенази-1. Цей фермент має антиоксидантні та протизапальні властивості. Для дослідження фізіологічного впливу монооксиду карбону використовують молекули-донори. Після їхнього потрапляння до організму вони повільно розпадаються, вивільняючи монооксид карбону (СО). Цей газотрансміттер може мати позитивний вплив на кардіоміоцити під час розвитку фероптозу. Для індукції фероптозу лабораторним мишам декілька разів внутрішньоочеревинно уводили доксорубіцин (DOX).
Кожна окрема група отримувала додатково гемін, або інгібітор гемоксигенази-1 (цинкпротопорфірин), або донор СО – CORM-2 у дозах 20 та 200 mg/kg. Наприкінці експерименту визначали рівень експресії mRNA маркерів ушкодження міокарду Ptgs2, Anp, Bnp та Mvh7. Одночасно визначали вміст малонового діальдегіду у гомогенаті міокарду. Як результат було встановлено, що введення CORM-2 у концентрації 20 mg/kg в умовах індукції фероптозу, знижувало експресію маркерів ушкодження міокарду. Ця концентрація донора СО також знижувала вміст MDA в тканині серця. Застосування блокатора НО-1 мало позитивний ефект в умовах індукованого фероптозу міокарда. Це вказує на негативну дію надмірної активації НО-1. Вплив DOX та геміну на міокард був негативним: посилювалася експресія маркерів Ptgs2, Anp, Bnp та Mvh7. Зазначені зміни супроводжувалися підвищеними показниками рівня малонового діальдегіду.
перекисного окиснення ліпідів та утворенням малонового діальдегіду (MDA).
Посилання
2. Beschasnyi SP, Hasiuk OM. The carbon monoxide donor, topiramate, and blockers of aquaporine receptors decrease myocardial ischemia-reperfusion injiry. Fiziologichnyi Zhurnal. 2021;67(5):30-38. https://doi.org/10.15407/fz67.05.030
3. Bloomer RJ, Cole B, Fisher-Wellman KH. Racial differences in postprandial oxidative stress with and without acute exercise. Int. J. Sport Nutr. and Exercise Metabol. 2009;19 (5): 457-472. DOI: https://doi.org/10.1123/ijsnem.19.5.457
4. Bonekamp NA, Völkl A, Fahimi HD, Schrader M. Reactive oxygen species and peroxisomes: struggling for balance. Biofactors. 2009;35(4):346-355. https://doi.org/10.1002/biof.48
5. Girotti AW. Lipid hydroperoxide generation, turnover, and effectors action in biological systems. J. Lipid. Res. 1998;39:1529-1542. DOI:https://doi.org/10.1016/S0022-2275(20)32182-9
6. Hasiuk OM, Samoilenko YuS, Polovynko TO, Leonenko SIu. Fizychna pratsezdatnist v umovakh vplyvu erytropoez-stymuliuiuchoho faktoru. Pryrodnychyi almanakh (biolohichni nauky). 2017;23:5-12. http://na.kspu.edu/index.php/na/article/view/621.
7. Henning B, Chow CK. Lipid peroxidation and endothelial cell in-jury: Implications in atherosclerosis. Free Radic. Biol. Med. 1988;4:9–100. https://doi.org/10.1016/0891-5849(88)90070-6
8. Kadaja L, Eimre M, Paju K, Roosimaa M, Põdramägi T, Kaasik P, Pehme A, Orlova E, Mudist M, Peet N, Piirsoo A, Seene T, Gellerich FN, Seppet EK. Impaired oxidative phosphorylation in overtrained rat myocardium. Exp. Clin. cardiol. 2010;15(4):116-127.
9. Longini M, Belvisi E, Proietti F, Bazzini F, Buonocore G, Perrone S: Oxidative stress biomarkers: establishment of reference values for isoprostanes, AOPP, and NPBI in cord blood. Mediators Inflamm 2017:1758432, 2017. https://doi.org/10.1155/2017/1758432
10. Otterbrien LE, Bach FH, Alam J. et al. Carbon monoxide has anti-inflammatory effects involving the mitogen-activated protein kinase pathway. Natur. Med. 2000;278(1):C92-C101. https://doi.org/10.1038/74680
11. Petrache I, Otterbein LE, Alam J. et al. Heme oxygenase-1 inhibits (TNF)-ά – indused apoptosis in cultured fibroblasts. Am. J. Phisiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2000;278:L312-L329. https://doi.org/10.1152/ajplung.2000.278.2.L312
12. Vallance P, Collier J, Moncada S. Effects of endothelium-derived nitric oxide on peripheral arterior tone in man. Lancet.1989; 2: 997-1000. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(89)91013-1
13. Vanoverschelde JL, Wijns W, Depre C. et al. Mechanisms of chronic regional postischemic dysfunction in humans. New insights from the study of noninfarcted collateral-dependent myocardium. Circulation. 1993;87:1513-1523. https://doi.org/10.1161/01.CIR.87.5.1513
14. Wang R, Alam G, Zagariya A, et al. Apoptosis of lung epithelial cells in response to TNFalpha requires angiotensin II generation de novo. J. Cell. Physiol. 2000;185:253–259. https://doi.org/10.1002/1097-4652(200011)185:2<253::AID-JCP10>3.0.CO;2-%23
15. Yan HF, Tuo QZ, Yin QZ, Lei P. The pathological role of ferroptosis in ischemia/reperfusion-related injury. Zool Res. 2020;41(3):220-230. doi: 10.24272/j.issn.2095-8137.2020.042.
16. Кукоба Т. В., Мойбенко О.О. Гемоксигеназа та монооксид вуглецю: захист чи пошкодження клітин? Фізіол. Журнал. 2002;48(5):79-92.