Вплив нативного та модифікованого L-аргініном екстрактів пагонів малини на показники електрокардіограми щурів та стан антиоксидантної системи за умов експериментальної доксорубіцинової кардіоміопатії у щурів
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.15011041Ключові слова:
доксорубіцин, кардіоміопатія, пагони малини, катехіни, щури, ЕКГАнотація
Вступ. У народній медицині малина (плоди, листя та пагони) застосовується для лікування грипу, ангіни. Проте немає інформації щодо використання малини як кардіопротекторного засобу. Метою роботи було дослідження впливу екстрактів пагонів малини на стан процесів вільнорадикального окислення та параметри електрокардіограми (ЕКГ) у щурів з експериментальною доксорубіциновою кардіоміопатією. Матеріали та методи. Об'єктом дослідження були екстракт пагонів малини (ЕПМ) та його модифікований екстракт з L-аргініном ("RubusArg"); антиоксидантний ефект екстрактів визначали за активністю каталази, супероксиддисмутази та рівнем відновленого глутатіону; кардіоміопатію моделювали шляхом введення доксорубіцину. Результати та обговорення. Терапевтичне та профілактичне застосування досліджуваних екстрактів, а також препарату порівняння кверцетину, значно підвищувало рівень виживаності тварин. Виживаність досягала 90% при застосуванні RubusArg, 80% – при введенні ЕПМ та кверцетину, 70% – при використанні катехіну. RubusArg продемонстрував найсильніший вплив на зниження інтенсивності вільнорадикального окислення, що підтверджено значним 2,1-разовим зменшенням рівня 8-ізопростану в сироватці крові (p≤0,01). Крім того, у гомогенаті міокарда рівень ТБК-реактантів зменшився в 1,45 рази порівняно з групою без лікування. Екстракт також достовірно підвищував активність антиоксидантних ферментів: каталази – у 1,28 рази в гомогенаті міокарда та у 1,3 рази в сироватці крові; супероксиддисмутази – у 1,5 рази в міокарді та у 1,68 рази в сироватці крові. Рівень глутатіону в міокарді вірогідно підвищувався у 1,35 рази. Висновок. Проведене дослідження свідчить про перспективність застосування модифікованого екстракту пагонів малини з L-аргініном, що містить іонізовані форми (+)-катехіну та епікатехіну, для корекції антрациклін-індукованих уражень міокарда. Використання як нативного, так і модифікованого екстракту пагонів малини (RubusArg) сприяє покращенню антиоксидантно-прооксидантного індексу, зниженню інтенсивності вільнорадикального окислення, підвищенню активності СОД, каталази, збільшенню рівня відновленого глутатіону, покращенню параметрів ЕКГ та зниженню смертності.
Посилання
Akhmad EA, Zupanets IL, Shebeko SK, Otrishko IA. The effect of a combination of quercetin with glucosamine derivatives on the course of doxorubicin-induced cardiomyopathy in rats. Clin. Pharmacy. 2012;(3):24-7.
Asakawa T, Matsushita S. Coloring conditions of thiobarbituric acid test for detecting lipid hydroperoxides. Lipids. 1980;15(3):137-40. DOI: https://doi.org/10.1007/bf02540959
Chen B, Zhang W, Lin C, Zhang L. A Comprehensive Review on Beneficial Effects of Catechins on Secondary Mitochondrial Diseases. Int J Mol Sci. 2022;23(19):11569. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms231911569
Chumak V.V., Fil M.R., Panchuk R.R., Zimenkovsky B.S., Gavrilyuk D.Ya., Lesyk R.B., Stoyka R.S. Studies on the antineoplastic action of new isomeric derivatives of 4-thiazolidinone. Ukrainian Biochemical Journal. 2014;86(6):96-105.
de Faria AP, Modolo R, Moreno H. Biomarkers in Cardiovascular Disease. Dordrecht: Springer Netherlands; 2016. Plasma 8-Isoprostane as a Biomarker and Applications to Cardiovascular Disease; P. 467-88. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-007-7678-4_31
Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council on the protection of animals used for scientific purposes. Off J Eur Union. 2010;L 276:33-79.
Eschenhagen T, Force T, Ewer MS, de Keulenaer GW, Suter TM, Anker SD, Avkiran M, de Azambuja E, Balligand JL, Brutsaert DL, Condorelli G, Hansen A, Heymans S, Hill JA, Hirsch E, Hilfiker-Kleiner D, Janssens S, de Jong S, Neubauer G, Pieske B, Ponikowski P, Pirmohamed M, Rauchhaus M, Sawyer D, Sugden PH, Wojta J, Zannad F, Shah AM. Cardiovascular side effects of cancer therapies: a position statement from the Heart Failure Association of the European Society of Cardiology. Eur J Heart Fail. 2011;13(1):1-10. DOI: https://doi.org/10.1093/eurjhf/hfq213
Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Washington, D.C.: National Academies Press; 2011. DOI: https://doi.org/10.17226/12910
Handbook of clinical and biochemical research and laboratory diagnostics. London: MEDpress-inform; 2009. 896 p.
Kobylinska LI. Biochemical mechanisms of the antitumor effect of 4-thiazolidinone derivatives upon their delivery to cells by a nanosized polymer carrier [doctoral dissertation]. Kyiv: O.V. Palladin Institute of Biochemistry, NAS of Ukraine; 2021. 329 p.
Koleini N, Kardami E. Autophagy and mitophagy in the context of doxorubicin-induced cardiotoxicity. Oncotarget. 2017;8(28):46663-80. DOI: https://doi.org/10.18632/oncotarget.16944
Koshurba I, Gladkikh F, Chyzh M. The effect of placenta cryoextract on the state of protein-lipid metabolism in the gastric mucosa during experimental stress-induced ulcer. Skhidnoukr. med. journal. 2022;10(2):155-64.
Kotsyuruba A, Dorofeeva N, Sagach V. Unconjugation of constitutive NO synthases causes oxidative stress and impaired cardiohemodynamics in hypertension (part I). Physiol. Journal . 2015;61(3):3-10.
Kurtto A., Lampinen R., Junikka L. (eds). Atlas Florae Europaeae. Distribution of Vascular Plants in Europe. 13. Rosaceae (Spiraea to Fragaria, excl. Rubus). The Committee for Mapping the Flora of Europe & Societas Biologica Fennica Vanamo. Helsinki. 2004; 320 p.
Larrosa M, García-Conesa MT, Espín JC, Tomás-Barberán FA. Ellagitannins, ellagic acid and vascular health. Mol Asp Med. 2010;31(6):513-39. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mam.2010.09.005
Lee P. N., Lovel D. Statistics for toxicology. General and applied toxicology / eds. B. Ballantyne et al. London: John Wiley and Sons, Ltd, 2009; P. 675-691.
Linders AN, Dias IB, López Fernández T, Tocchetti CG, Bomer N, Van der Meer P. A review of the pathophysiological mechanisms of doxorubicin-induced cardiotoxicity and aging. NPJ Aging. 2024;10(1):1-9. DOI: https://doi.org/10.1038/s41514-024-00135-7
Lotrionte M, Biondi-Zoccai G, Abbate A, Lanzetta G, D'Ascenzo F, Malavasi V, Peruzzi M, Frati G, Palazzoni G. Review and Meta-Analysis of Incidence and Clinical Predictors of Anthracycline Cardiotoxicity. Am J Cardiol. 2013;112(12):1980-4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2013.08.026
Maslov O.Yu., Kolisnyk S.V., Komisarenko M.A., Derimeldvid L.V., Goropashna D.O., Komisarenko A.M. Method for preparing a product with antioxidant and anti-inflammatory activity with L-arginine: pat. 157904 Ukraine: A61K 36/73; A61R 39/06; A61K 135/00; A61R 29/00. No. u202403321; appl. 06/24/2024; publ. 12/11/2024, Bull. No. 50. 4 p.
Maslov O, Komisarenko M, Horopashna D, Kolisnyk S, Derymedvid L, Komissarenko A. Theoretical and practical development of the chemical composition and technological production of a Rubus idaeus leaves extract with meglumine possessed anti-inflammatory effect. Fitoterapia. 2024;(4):143-55. DOI: https://doi.org/10.32782/2522-9680-2024-4-143
Maslov O, Komisarenko M, Horopashna D, Tkachenko O, Derymedvid L. Antioxidant activity of red raspberry shoots (Rubus idaeus L.) liquid extracts. Herba Pol. 2023;69(4):45-53.
Maslov O, Komisarenko M, Ponomarenko S, Horopashna D, Osolodchenko T, Kolisnyk S, Derymedvid L, Shovkova Z, Akhmedov E. Investigation the influence of biologically active compounds on the antioxidant, antibacterial and anti-inflammatory activities of red raspberry (Rubus idaeous l.) leaf extract. Curr Issues Pharm Med Sci. 2022. DOI: https://doi.org/10.2478/cipms-2022-0040
Maslova G, Skrypnyk I. The effect of S-ademetionine on the pathogenetic mechanisms of doxorubicin-induced liver damage in nonalcoholic steatohepatitis in rats. Clin. and experimental pathology. 2020;19(2):11-8.
Mechanization of berry picking. Available at: https://batkivsad.com.ua/mehanizatsiya-uborki-yagodyi-136
Modern phytotherapy: a manual / S. V. Garna et al. Kharkiv: "Madrid Printing House", 2016. 580 p.
Nagai K, Fukuno S, Oda A, Konishi H. Protective effects of taurine on doxorubicin-induced acute hepatotoxicity through suppression of oxidative stress and apoptotic responses. Anticancer Drugs. 2016;27(1):17-23. DOI: https://doi.org/10.1097/cad.0000000000000299
Octavia Y, Tocchetti CG, Gabrielson KL, Janssens S, Crijns HJ, Moens AL. Doxorubicin-induced cardiomyopathy: From molecular mechanisms to therapeutic strategies. J Mol Cell Cardiol. 2012;52(6):1213-25. DOI: https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2012.03.006
Polishchuk IM. Phytochemical study of common raspberry and creation of new drugs based on it [candidate's thesis]. Kharkiv: National Pharmaceutical University; 2020. 256 p.
Raketska O, Chekman I, Gorchakova N, Belenichev I. The effect of jacton and mexicor on energy metabolism in the myocardium of rats under doxorubicin cardiomyopathy. Journal of Problems of Biology and Medicine. 2015;2(3):214-7.
Rudnik A.M. Common raspberry. Pharmaceutical encyclopedia. Available at: https://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/6757/malina-zvichajna
Russo M, Della Sala A, Tocchetti CG, Porporato PE, Ghigo A. Metabolic Aspects of Anthracycline Cardiotoxicity. Curr Treat Options Oncol. 2021;22(2). DOI: https://doi.org/10.1007/s11864-020-00812-1
Stefanova O.V., editor. Preclinical studies of medicinal products. Kyiv: "Avicenna Publishing House"; 2001. 528 p.
Tan JX, Finkel T. Mitochondria as intracellular signaling platforms in health and disease. J Cell Biol. 2020;219(5). DOI: https://doi.org/10.1083/jcb.202002179
Trofimova T, Chekman I, Gorchakova N, Avramenko M. Cardiotoxicity of doxorubicin and ways of correction with thiotriazoline. Zaporizhzhia. Med. Journal 2004;(5):153-6.
Vetrova KV, Sakharova TS. Assessment of the effect of a combination of glucosamine derivatives with quercetin on the morphofunctional state of the thymus and spleen of rats under the toxic effects of doxorubicin. Clin. Pharmacy. 2020;24(4):47-54.DOI: https://doi.org/10.24959/cphj.20.1540
Wang S, Kotamraju S, Konorev E, Kalivendi S, Joseph J, Kalyanaraman B. Activation of nuclear factor-κB during doxorubicin-induced apoptosis in endothelial cells and myocytes is pro-apoptotic: the role of hydrogen peroxide. Biochem J. 2002;367(3):729-40. DOI: https://doi.org/10.1042/bj20020752
WHO Traditional Medicine Strategy 2014–2023 Geneva: World Health Organization, 2013:15–56.
Zhao L, Zhang B. Doxorubicin induces cardiotoxicity through upregulation of death receptors mediated apoptosis in cardiomyocytes. Sci Rep. 2017;7(1). DOI: https://doi.org/10.1038/srep44735
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Анали Мечниковського Інституту
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
