Дослідження впливу екстракту зимолюбки на клітинні культури

Автор(и)

  • Олексій Володимирович Коврегін Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0009-0000-5269-4073
  • Володимир Юрійович Прокопюк Інститут проблем кріобіології і кріомедицини Національної академії наук України; Харківський національний медичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4379-4130
  • Дмитро Віталійович Литкін Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4173-3046
  • Інна Миколаївна Владимирова Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4846-8839

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.307291

Ключові слова:

Chimaphila umbellata (L.), клітинна культура L929, проліферація, адгезія, міграція

Анотація

Розробка нових діуретичних засобів рослинного походження є актуальним напрямком. Chimaphila umbellata (L.) – багаторічна трав'яниста рослина, що має сечогінну, в'яжучу, болезаспокійливу та інші дії; і може застосовуватися для лікування станів, що виникають при захворюваннях нирок та сечовивідних шляхів. Трава зимолюбки сприяє виведенню азотистих і хлористих солей з організму завдяки вмісту глікозиду арбутину, дубильних речовин (до 5 %).

Мета. Оцінка впливу екстракту зимолюбки на клітинну культуру L929.

Матеріали та методи. Клітинна лінія L929 (фібробласти жирової тканини миші) отримана у низькотемпеатурному банку Інституту проблем Кріобіології та кріомедицини НАН України.  Клітини культивували у середовищі DMEM (Bio West, Франція) збагаченому 10% FBS (Lonza, Німеччина) з 1% антибіотику-антимікотику (Bio West, Франція), у СО2-інкубаторі (Thermo Fisher Scientific, США) при 37ºС в атмосфері з 5% CO2.

Визначення мінімальної токсичної концентрації, при якій клітини залишалися живими, оцінювали за морфологічними ознаками (форма, цілісність моношару, адгезія до пластику). Дослідження впливу екстракту зимолюбки на різні функції клітини визначали методами: здатність зберігати морфологічну цілісність – методом фазово-контрастної мікроскопії, енергетичний обмін –методом МТТ тесту, піноцитозну функцію – методом поглинання нейтрального червоного, міграційну функцію – методом скретч тесту, проліферативну активність – методом розрахунку подвоєння популяції.

Результати. Запроновано для подальшого дослідження застосовувати концентрації 0,05; 0,02, 0,01; 0,005% екстракту зимолюбки. Після проведення реакції МТТ мікроскопічно було підтверджено перехід МТТ в формазан в негативному контролі (нативні клітини), при концентраціях ЕЗ 0,01 % та нижче та відсутність реакції в позитивному контролі (клітини, вбиті етанолом) при концентраціях ЕЗ вище 0,02 %. При реєстрації показників реакції поглинання НЧ визначено, що ЕЗ в концентрації 0,02% та вище різко пригнічує піноцитозну активність, незважаючи на часткову збереженість адгезії клітин, зниження концентрації в два рази вже не впливає на мітохондрії. Концентрація 0,01 % знижує проліферативну активність, а при концентрації 0,005 % різниці з контрольним значеннями не виявлено.

Висновки. При вивченні оцінки впливу екстракту зимолюбки на клітинну культуру L929 встановлений токсичний вплив на дані клітини при додаванні до середовища культивування в концентрації вище 0,01 %. Токсичний вплив мав пороговий ефект. Найбільш чутливими виявились міграційна та проліферативна функції клітини, менш чутливими – енергетична, піноцитозна та збереження морфологічної цілісності клітин.

Біографії авторів

Олексій Володимирович Коврегін, Національний фармацевтичний університет

Аспірант

Кафедрa клінічної фармакології

Інститут підвищення кваліфікації спеціалістів фармації

Володимир Юрійович Прокопюк, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини Національної академії наук України; Харківський національний медичний університет

Кандидат медичних наук, старший науковий співробітник

Інститут експериментальної та клінічної медицини

Дмитро Віталійович Литкін, Національний фармацевтичний університет

Кандидат біологічних наук

Навчально-науковий інститут прикладної фармації

Інна Миколаївна Владимирова, Національний фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор

Посилання

  1. Roush, G. C., Sica, D. A. (2016). Diuretics for Hypertension: A Review and Update. American Journal of Hypertension, 29 (10), 1130–1137. https://doi.org/10.1093/ajh/hpw030
  2. Ponikowski, P., Voors, A. A., Anker, S. D., Bueno, H., Cleland, J. G. F., Coats, A. J. S. et al. (2016). 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. European Heart Journal, 37 (27), 2129–2200. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehw128
  3. Minutolo, R., De Nicola, L., Mallamaci, F., Zoccali, C. (2022). Thiazide diuretics are back in CKD: the case of chlorthalidone. Clinical Kidney Journal, 16 (1), 41–51. https://doi.org/10.1093/ckj/sfac198
  4. Chronic heart failure in adults: diagnosis and management (2018). NICE. Available at: https://www.nice.org.uk/guidance/ng106/resources/chronic-heart-failure-in-adults-diagnosis-and-management-pdf-66141541311685
  5. Vandal, J., Abou-Zaid, M. M., Ferroni, G., Leduc, L. G. (2015). Antimicrobial activity of natural products from the flora of Northern Ontario, Canada. Pharmaceutical Biology, 53 (6), 800–806. https://doi.org/10.3109/13880209.2014.942867
  6. Ahmadi, E. S., Tajbakhsh, A., Iranshahy, M., Asili, J., Kretschmer, N., Shakeri, A., Sahebkar, A. (2020). Naphthoquinone Derivatives Isolated from Plants: Recent Advances in Biological Activity. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, 20 (19), 2019–2035. https://doi.org/10.2174/1389557520666200818212020
  7. Safarzadeh, E., Shotorbani, S. S., Baradaran, B. (2014). Herbal medicine as inducers of apoptosis in cancer treatment. Advanced Pharmaceutical Bulletin, 4 (Suppl 1), 421–427.
  8. Sherstiuk, M. (2017). The analysis of vitality structure of Chimaphila Umbellata (L.) W. Barton CENOpopulations in forest phytocenoses of the Novgorod-Sivers’k Polissia. ScienceRise: Biological Science, 1 (4), 40–45. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2017.94019
  9. Dong, F., Liu, T., Jin, H., Wang, W. (2018). Chimaphilin inhibits human osteosarcoma cell invasion and metastasis through suppressing the TGF-β1-induced epithelial-to-mesenchymal transition markers via PI-3K/Akt, ERK1/2, and Smad signaling pathways. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 96 (1), 1–7. https://doi.org/10.1139/cjpp-2016-0522
  10. Hrodzinskyi, A. M. (1992). Likarski roslyny. Kyiv: Vydavnytstvo «Ukrainska Entsyklopediia» im. M. P. Bazhana, Ukrainskyi vyrobnycho-komertsiinyi tsentr «Olimp», 544.
  11. Podpletnyaia, E. A., Khomiak, N. V., Sokolova, E. V., Kaydash, S. P., Khomiak, E. V. (2017). Fitoterapevtychni likarski zasoby z nefroprotektornoiu aktyvnistiu (ohliad). Medical perspectives, 22 (1), 10–19.
  12. Jütte, R., Riley, D. (2005). A review of the use and role of low potencies in homeopathy. Complementary Therapies in Medicine, 13 (4), 291–296. https://doi.org/10.1016/j.ctim.2005.10.003
  13. Ali, U., Khan, M. M., Khan, N., Haya, R. tul, Asghar, M. U., Abbasi, B. H. (2023). Chimaphila umbellata; a biotechnological perspective on the coming-of-age prince’s pine. Phytochemistry Reviews, 23 (1), 229–244. https://doi.org/10.1007/s11101-023-09880-1
  14. Culenova, M., Nicodemou, A., Novakova, Z. V., Debreova, M., Smolinská, V., Bernatova, S. et al. (2021). Isolation, Culture and Comprehensive Characterization of Biological Properties of Human Urine-Derived Stem Cells. International Journal of Molecular Sciences, 22 (22), 12503. https://doi.org/10.3390/ijms222212503
  15. Yu, Y., Hu, D., Liu, J., Wu, C., Sun, Y., Lang, M. et al. (2024). Constituents of Chimaphila japonica and Their Diuretic Activity. Molecules, 29 (5), 1092. https://doi.org/10.3390/molecules29051092
  16. Hitomi, J., Christofferson, D. E., Ng, A., Yao, J., Degterev, A., Xavier, R. J., Yuan, J. (2008). Identification of a Molecular Signaling Network that Regulates a Cellular Necrotic Cell Death Pathway. Cell, 135 (7), 1311–1323. https://doi.org/10.1016/j.cell.2008.10.044
  17. Bozhok, G. A., Moisieiev, A. I., Gorina, O. L., Bondarenko, T. P. (2019). Morphofunctional features of fibroblasts line L929 in 3D-culture. Fiziolohichnyĭ Zhurnal, 65 (3), 34–40. https://doi.org/10.15407/fz65.03.034
  18. Priyadarshini, P., Samuel, S., Kurkalli, B. G., Kumar, C., Kumar, B. M., Shetty, N. et al. (2021). In vitro Comparison of Adipogenic Differentiation in Human Adipose-Derived Stem Cells Cultured with Collagen Gel and Platelet-Rich Fibrin. Indian Journal of Plastic Surgery, 54 (3), 278–283. https://doi.org/10.1055/s-0041-1733810
  19. Hulkower, K. I., Herber, R. L. (2011). Cell Migration and Invasion Assays as Tools for Drug Discovery. Pharmaceutics, 3 (1), 107–124. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics3010107
  20. Gomez Perez, M., Fourcade, L., Mateescu, M. A., Paquin, J. (2017). Neutral Red versus MTT assay of cell viability in the presence of copper compounds. Analytical Biochemistry, 535, 43–46. https://doi.org/10.1016/j.ab.2017.07.027
  21. Kumar, P., Nagarajan, A., Uchil, P. D. (2018). Analysis of Cell Viability by the MTT Assay. Cold Spring Harbor Protocols, 2018 (6), pdb.prot095505. https://doi.org/10.1101/pdb.prot095505
  22. Repetto, G., del Peso, A., Zurita, J. L. (2008). Neutral red uptake assay for the estimation of cell viability/cytotoxicity. Nature Protocols, 3 (7), 1125–1131. https://doi.org/10.1038/nprot.2008.75
  23. Das, N., Samantaray, S., Ghosh, C., Kushwaha, K., Sircar, D., Roy, P. (2022). Chimaphila umbellata extract exerts anti-proliferative effect on human breast cancer cells via RIP1K/RIP3K-mediated necroptosis. Phytomedicine Plus, 2 (1), 100159. https://doi.org/10.1016/j.phyplu.2021.100159
  24. Preethi, K., Ellanghiyil, S., Kuttan, G., Kuttan, R. (2011). Induction of Apoptosis of Tumor Cells by Some Potentiated Homeopathic Drugs. Integrative Cancer Therapies, 11 (2), 172–182. https://doi.org/10.1177/1534735411400310
Дослідження впливу екстракту зимолюбки на клітинні культури

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-30

Як цитувати

Коврегін, О. В., Прокопюк, В. Ю., Литкін, Д. В., & Владимирова, І. М. (2024). Дослідження впливу екстракту зимолюбки на клітинні культури. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (3 (49), 78–85. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.307291

Номер

Розділ

Фармацевтичні науки