Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Исследована биологическая и антирадикальная активность природного полифенола - ресвератрола. (РВ). Хемилюминесцентным методом показаны высокие значения антирадикальной активности этого препарата. При этом на модельной системе «старения» митохондрий (инкубация митохондрий в гипотонической инкубационной среде) продемонстрировано, что препарат в диапазоне концентраций 10-5 - 10-14М предотвращал активацию ПОЛ в мембранах митохондрий печени крыс и митохондрий проростков гороха, что, вероятно, свидетельствовало о наличии у РВ антистрессовых свойств. Протекторные свойства препарата исследовали, используя модель острой гипобарической гипоксии (ОГГ) для крыс и модель дефицита воды для проростков гороха. ОГГ приводила к 1,5-3-кратному росту интенсивности флуоресценции продуктов ПОЛ в мембранах митохондрий. Активация ПОЛ сопровождалась изменениями в жирнокислотном (ЖК) составе общей липидной фракции мембран митохондрий. Коэффициент ненасыщенности С18 ЖК снижался на 15%, а содержание ЖК с очень длинной цепью (ЖКОДЦ): 22:4ω6 и 22:5ω3 снижалось почти на 28%. Введение животным 2,2×10-5М ресвератрола в течение 5 дней предотвращало изменения жирнокислотного состава митохондрий и активацию ПОЛ, что влияло на физиологические показатели. Ресвератрол в 2,0-2,5 раза увеличивал продолжительность жизни и на 10-15% повышал выживаемость мышей при различных видах гипоксии. Кроме того, препарат предотвращал торможение роста проростков гороха в условиях дефицита воды. Делается предположение, что адаптогенные свойства препарата обусловлены его антиоксидантной и антирадикальной активностью.
ресвератрол, ПОЛ, митохондрии, жирнокислотный состав мембран, острая гипобарическая гипоксия, дефицит воды
1. Diaz-Gerevini G.T., Repossi G., Dain A., Tarres M.C., Das U.N., Eynard A.R. Beneficial action of resveratrol: How and why? Nutrition, 2016, vol. 32, pp. 174-178. DOI:https://doi.org/10.1016/j.nut.2015.08.017.
2. Jeandet P., Douillet-Breuil A.C., Bessis R., Debord S., Sbaghi M., Adrian M. Phytoalexins from the Vitaceae: biosynthesis, phytoalexin gene expression in transgenic plants,antifungal activity, and metabolism. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, vol. 50, no. 10, pp. 2731-2741. DOI:https://doi.org/10.1021/jf011429s.
3. Cucciolla V., Borriello A., Oliva A., Galletti P., Zappia V., Ragione F.D. Resveratrol: From basic science to the clinic. Cell Cycle, 2007, vol. 6, no. 20, pp. 2495-2510. DOI:https://doi.org/10.4161/cc.6.20.4815.
4. Shigematsu S., Ishida S., Hara M., Takahashi N., Yoshimatsu H., Sakata T. et al. Resveratrol, a red wine constituent polyphenol, prevents superoxide-dependent inflammatory responses induced by ischemia/reperfusion, platelet-activating factor, or oxidants. Free Radic Biol Med., 2003, vol. 34, pp. 810-817. pmid: 1265446.
5. Baur J.A., Sinclair D.A. Therapeutic potential of resveratrol: the in vivo evidence. Nature Reviews Drug Discovery, 2006, vol. 5, pp. 493-506.
6. Muhammad M.H., Allam M.M. Resveratrol and/or exercise training counteract aging-associated decline of physical endurance in aged mice; targeting mitochondrial biogenesis and function. J. Physiol. Sci., 2018, vol. 68, no. 5, pp. 681-688. DOI:https://doi.org/10.1007/s12576-017-0582-4.
7. Saiko P., Szakmary A., Jaeger W., Szekeres T. Resveratrol and its analogs: defense against cancer, coronary disease and neurodegenerative maladies or just a fad? Mutat. Res., 2008, vol. 658, no. 1-2, pp. 68-94. DOI:https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2007.08.004
8. LaFoya B., Munroe J.A., Albig A.R. A comparison of resveratrol and other polyphenolic compounds on Notch activation and endothelial cell activity. PLoS/ One, 2019, vol. 14, no. 1, p. e0210607. DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210607.
9. Дергилев К.В., Зубкова Е.С., Белоглазова И.Б., Меньшиков М.Ю., Парфенова Е.В. Сигнальный путь Notch - терапевтическая мишень для регуляции репаративных процессов в сердце. Терапевтический архив, 2018, № 12, с. 112-121. [Dergilev K.V., Zubkova E.S., Beloglazova I.B., Menshikov M.Yu., Parfenova E.V. Notch signaling pathway is a therapeutic target for the regulation of reparative processes in the heart. Terapevticheskiy arkhiv, 2018, no. 12, pp. 112-121. (In Russ.)]
10. Gueguen N., Desquiret-Dumas V., Leman G., Chupin St., Baron St., Nivet-Antoine V., Vessières E., Ayer A., Henrion D., Lenaers G., Reynier P., Procaccio V. Resveratrol Directly Binds to Mitochondrial Complex I and Increases Oxidative Stress in Brain Mitochondria of Aged Mice Increases. Oxidative Stress in Brain Mitochondria of Aged Mice. Plose/One, 2015, vol. 10, no.12, p. e0144290.
11. Moreira A.C., Silva A.M., Santos M.S., Sardão V. A Resveratrol affects differently rat liver and brain mitochondrial bioenergetics and oxidative stress in vitro: Investigation of the role of gender. Food and Chemical Toxicology, 2013, vol. 53, pp. 18-26. DOI:https://doi.org/10.1016/j.fct.2012.11.031.
12. Gadacha W., Ben-Attia M., Bonnefont-Rousselot D., Aouani E., Ghanem-Boughanmi N., Touitou Y. Resveratrol opposite effects on rat tissue lipoperoxidation: pro-oxidant during day-time and antioxidant at night. Redox Rep., 2009, vol. 14, no. 4, pp. 154-158. DOI:https://doi.org/10.1179/135100009X466131.
13. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123), Strasburg, 1986
14. Каркищенко Н.Н., Грачевой С.В. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях. М: Профиль, 2010, 358 с. [Karkishchenko N.N., Gracheva S.V. Manual on laboratory animals and alternative models in biomedical research. M: Profil’, 2010, 358 p. (In Russ.)]
15. Mokhova E.N., Skulachev V.P., Zhigacheva I.V. Activation of external pathway of NADH oxidation in liver mitochondria of cold-adapted rats. BBA, 1978, vol. 501, no. 3, pp. 415-423. DOI:https://doi.org/10.1016/0005-2728(78)90109-3.
16. Попов В.Н., Руге Э.К., Старков А.А. Влияние ингибиторов электронного транспорта на образование активных форм кислорода при окислении сукцината митохондриями гороха. Биохимия, 2003, т. 686, № 7, с. 910-916 [Popov V.N., Ruge E.K., Starkov A.A. The effect of electron transport inhibitors on the formation of reactive oxygen species during the oxidation of succinate with pea mitochondria. Biokhimiya, 2003, vol. 686, no 7, pp. 910-916. DOI:https://doi.org/10.1023/A:1025078815819. (In Russ)]
17. Fletcher B.I., Dillard C.D., Tappel A.L. Measurement of Fluorescent Lipid Peroxidation Products in Biological Systems and Tissues. Ann. Biochem., 1973, vol. 52, no. 1, p. 1-9. DOI:https://doi.org/10.1016/0003-2697(73)90327-8.
18. Шляпинтох В.Я., Карпухин О.Н., Постников Л.М., Захаров И.В., Вичутинский А.А., Цепалов В.Ф. Хемилюминесцентные методы исследования медленных химических процессов. М: Наука, 1966, 300 с. [Shlyapintokh V.Ya., Karpukhin O.N., Postnikov L.M., Zakharov I.V., Vichutinsky A.A., Tsepalov V.F. Chemiluminescent methods for the investigation of slow chemical processes. M: Nauka. 1966, 300 p. (In Russ.)]
19. Carreau J.P., Dubacq J.P. Adaptation of Macroscale Method to the Microscale for Fatty Acid Methyl Transesterification of Biological Lipid Extracts. J. Chromatogr., 1979, vol. 151, no. 3, pp. 384-390. DOI:https://doi.org/10.1016/S0021-9673(00)88356-9Get.
20. Wang J., Sunwoo H., Cherian G., Sim I.S. Fatty Acid Determination in Chicken Egg Yolk: a Comparison of Different Methods Poultry. Sci., 2000, vol. 79, no. 8, pp. 1168-1171. DOI:https://doi.org/10.1093/ps/79.8.1168.
21. Golovina R.V., Kuzmenko T.E. Thermodynamic Evaluation Interaction of Fatty Acid Methyl Esters with Polar and Nonpolar Stationary Phases, Based on Their Retention Indices. Сhromatogr., 1977, vol. 10, no. 9, pp. 545-546. URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02262915.
22. Зоров Д.Б., Исаев Н.К., Плотников Е.Ю., Зорова Л.Д., Стельмашук Е.В., Васильева А.К., Архангельская А.А., Хряпенкова Е.Г. Митохондрии как многоликий янус. Биохимия, 2007, т. 72, № 10, с. 1371-1384. [Zorov D.B., Isaev N.K., Plotnikov E.Yu., Zorova L.D., Stelmashuk E.V., Vasilyeva A.K., Arkhangelskaya A.A., Khryapenkova E.G. Mitochondria as a multifaceted Janus. Biokhimiya, 2007, vol. 72, no. 10, p. 1371-1384. (In Russ.)]
23. Aronis A., Komarnitsky R., Shilo Sh., Tirosh O. Membrane depolarization of isolated rat liver mitochondria attenuates permeability transition pore opening and oxidant production. Antioxidant and redox signaling, 2004, vol. 4, no. 4, p. 647-654. DOI:https://doi.org/10.1089/15230860260220157.
24. O’Rourke B. Mitochondrial Ion Channels. Annual Review of Physiol., 2007, vol. 69, pp. 19-49. DOI:https://doi.org/10.1146/annurev.physiol.69.031905.163804.
25. Генерозова И.П., Шугаев А.Г. Респираторный метаболизм митохондрий проростков гороха разного возраста в условиях дефицита воды. Физиол. растений, 2012, т. 596, № 2, с. 262-227. [Generozova I.P., Shugaev A.G. Respiratory metabolism of mitochondria of pea seedlings of different ages under conditions of water deficiency. Fiziolyu rasteniy, 2012, vol. 596, no. 2, pp. 262-227. (In Russ.)]
26. Koster K.L., Reisdorph N., Ramsau J.L. Changing Desiccation Tolerance of Pea Embryo Protoplasts during Germination. J. Exp. Bot., 2003, vol. 54, pp. 1607-1614. DOI:https://doi.org/10.1093/jxb/erg17.
27. Okçu G., Kaya M.D., Atak M. Effects of Salt and Drought Stresses on Germination and Seedling Growth of Pea (Pisum sativum L.). Turk. J. Agric. For., 2005, vol. 29, pp. 237-242.
28. Paradies G., Petrosillo G., Pistolese M., Venosa N., Federici A., Ruggiero F.M. Decrease in Mitochondrial Complex I Activity in Ischemic/Perfused Rat Heart. Involvement of Reactive Oxygen Species and Cardiolipin. Circulation Research., 2004, vol. 94, no. 1, pp. 53-59. DOI:https://doi.org/10.1161/01.RES.0000109416.56608.64.
29. Acin-Perez R., Enriquez J.A. The function of the respiratory supercomplexes: The plasticity model. Biochimica et Biophysica Acta, 2014, vol. 1837, no. 4, pp. 444-450. DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2013.12.009.
30. de Carvalho C.C.C.R., Caramujo M.J. The Various Roles of Fatty Acids. Molecules, 2018, vol. 23, no. 10, pp. E 2583. DOI:https://doi.org/10.3390/molecules23102583.
31. Genova M.L., Lenaz G. Functional role of mitochondrial respiratory supercomplexes. Biochimica et Biophysica Acta, 2014, vol. 1837, no. 4, pp. 427-443. DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2013.11.002.
32. Muller-Navarra D.C., Brett M.T., Park S., Chandra S., Ballantyne A.P., Zorita E., Goldman Ch.R. Unsaturated fatty acid content in seston and tropho-dynamic coupling in lakes. Nature, 2004, vol. 427, no. 6969, pp. 69-72. DOI:https://doi.org/10.1038/nature02210.
