Эффективность нейропротекторного действия карнозина в составе нанолипосом и S-тролокс-карнозина в условиях окислительного стресса in vitro и in vivo
- Авторы: Федорова Т.Н.1, Сволинский С.Л.1, Куликова O.И.1, Коновалова E.В.1, Левачева И.С.2, Самсонова O.-2, Баковский У.-2
-
Учреждения:
- ФГБНУ «Научный центр неврологии»
- Филиппс Университет, Институт фармацевтической технологии
- Выпуск: Том 10, № 1 (2016)
- Страницы: 47-52
- Раздел: Оригинальные статьи
- Дата подачи: 31.01.2017
- Дата публикации: 03.02.2017
- URL: https://annaly-nevrologii.com/journal/pathID/article/view/70
- DOI: https://doi.org/10.17816/psaic70
- ID: 70
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В экспериментах in vivo на модели острой гипобарической гипоксии у грызунов и в опытах in vitro на нейрональных культурах было исследовано протекторное действие карнозина в составе нанолипосом и нового синтетического соединения S-тролокс-карнозина в условиях окислительного стресса (ОС). Показана способность новых соединений карнозина повышать устойчивость животных к острой гипобарической гипоксии, защищая мозг от окислительного повреждения. Этот эффект сопровождается сохранностью приобретенных навыков в водном лабиринте Морриса, который, по-видимому, обусловлен увеличением эффективности антиоксидантной системы мозга. При индукции ОС пероксидом водорода, спермином, акролеином или кадмием в суспензии гранулярных клеток мозжечка мышей линии SAMP1, первичной культуре нейронов мозжечка крыс и культуре клеток PC-12, дифференцированных по нейрональному типу, выявлена способность карнозина в составе нанолипосом и S-тролокс-карнозина подавлять рост активных форм кислорода и снижать гибель клеток, повышая их жизнеспособность. Результаты исследования демонстрируют высокое антигипоксическое и антиоксидантное действие новых соединений карнозина и открывают перспективы для разработки и применения препаратов на их основе в неврологии.
Об авторах
Татьяна Николаевна Федорова
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: tnf51@bk.ru
Россия, Москва
С. Л. Сволинский
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: tnf51@bk.ru
Россия, Москва
O. И. Куликова
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: tnf51@bk.ru
Россия, Москва
E. В. Коновалова
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: tnf51@bk.ru
Россия, Москва
И. С. Левачева
Филиппс Университет, Институт фармацевтической технологии
Email: tnf51@bk.ru
Германия, Марбург
O. Самсонова
Филиппс Университет, Институт фармацевтической технологии
Email: tnf51@bk.ru
Германия, Марбург
У. Баковский
Филиппс Университет, Институт фармацевтической технологии
Автор, ответственный за переписку.
Email: tnf51@bk.ru
Германия, Марбург
Список литературы
- Болдырев А.А. Карнозин: новые концепции для функции давно известной молекулы. Биохимия 2012; 77 (40): 403–418.
- Федорова Т.Н. Окислительный стресс и защита головного мозга от ишемического повреждения. Автореф. дисс. …д. б. н. М., 2004; 40.
- Akkuratov E.E., Lopacheva O.M., Kruusmägi M. et al. Functional Interaction Between Na/K-ATPase and NMDA Receptor in Cerebellar Neurons. Mol. Neurobiol. 2014: epub ahead.
- Bellia F., Vecchio G., Cuzzocrea S. et al. Neuroprotective features of carnosine in oxidative driven diseases. Mol. Aspects Med. 2011; 32: 258–266.
- Boldyrev A.A., Aldini G., Derave W. Physiology and pathophysiology of carnosine. Physiol. Rev. 2013; 93: 1803–1845.
- Boldyrev A., Fedorova T., Stepanova M. et al. Carnosine increases efficiency of DOPA therapy of Parkinson’s disease: a pilot study. Rejuv.Res. 2008; 11: 988–994.
- Boldyrev A., Song R., Dyatlov V.A. et al. Neuronal cell death and reactive oxygen species. Cell Mol.Neurobiol. 2000; 20 (4): 433–450.
- Boldyrev A.A., Stvolinsky S.L., Tyulina O.V. et al. Biochemical and physiological evidence that carnosine is an endogenous neuroprotector against free radicals. Cell. Mol. Neurobiol. 1997; 17: 259–271.
- Hipkiss A.R. Carnosine and its possible roles in nutrition and health. Adv. Food Nutr. Res. 2009; 57: 87–154.
- Johnson P., Hammer J.L. Histidine dipeptide levels in ageing and hypertensive rat skeletal and cardiac muscles. Comp.Biochem. Physiol. B. 1992; 103 (4): 981–984.
- Lenney J.F. Separation and characterization of two carnosinesplitting cytosolic dipeptidases from hog kidney (carnosinase and nonspecific dipeptidase). Biol. Chem. Hoppe SeylerJ. 1990; 371: 433–440.
- Meguro K., Boldyrev A., Sato T. et al. Novel Carnosine Derivative and Composition Containing the Same. JP2008-19188, Japan.
- Morris R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J. Neurosci. Methods 1984; 11: 47–60.
- Schlesier K., Harwat M., Bőhm V., Bitsch, R. Assessment of antioxidant activity by using different in vitro methods. Free Rad. Res. 2002; 36: 177–187.
- Stvolinsky S.L., Bulygina E.R., Fedorova T.N. et al. Biological Activity of Novel Synthetic Derivatives of Carnosine. Cell. Mol.Neurobiol. 2010; 3: 395–404.
- Stvolinsky S., Antipin M., Meguro K. et al. Effect of carnosine and its Trolox-modified derivatives on life span of Drosophila melanogaster. Rejuv. Res. 2010; 13: 453–457.
- Stohs S.J., Bagchi D., Hassoun E., Bagchi M. Oxidative mechanisms in the toxicity of chromium and cadmium ions. J. Environ.Pathol.Toxicol.Oncol. 2001; 20 (2): 77–88.
- Sureda F.X., Camins A., Trullas R. et al. A flow cytometric study of N-methyl-D-aspartate effects on dissociated cerebellar cells. Brain Res. 1996; 723: 110–114.
- Valko M., Morris H., Cronin M.T. Metals, toxicity and oxidative stress.Curr. Med. Chem. 2005; 12 (10): 1161–1208.
- Zhong Y., Bellamkonda R.V. Biomaterials for the central nervous system. J. R. Soc. Interface 2008; 5: 957–975.
- Zolnik B.S., Sadrieh N. Regulatory perspective on the importance of ADME assessment of nanoscale material containing drugs. Adv. Drug Deliv. Rev. 2009; 61: 422–427.
- www.nap.edu/books/0309083893/html/R1.html.1996.