Эффективность нейропротекторного действия карнозина в составе нанолипосом и S-тролокс-карнозина в условиях окислительного стресса in vitro и in vivo


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

  1. Болдырев А.А. Карнозин: новые концепции для функции давно известной молекулы. Биохимия 2012; 77 (40): 403–418.
  2. Федорова Т.Н. Окислительный стресс и защита головного мозга от ишемического повреждения. Автореф. дисс. …д. б. н. М., 2004; 40.
  3. 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.
  4. Bellia F., Vecchio G., Cuzzocrea S. et al. Neuroprotective features of carnosine in oxidative driven diseases. Mol. Aspects Med. 2011; 32: 258–266.
  5. Boldyrev A.A., Aldini G., Derave W. Physiology and pathophysiology of carnosine. Physiol. Rev. 2013; 93: 1803–1845.
  6. 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.
  7. Boldyrev A., Song R., Dyatlov V.A. et al. Neuronal cell death and reactive oxygen species. Cell Mol.Neurobiol. 2000; 20 (4): 433–450.
  8. 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.
  9. Hipkiss A.R. Carnosine and its possible roles in nutrition and health. Adv. Food Nutr. Res. 2009; 57: 87–154.
  10. 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.
  11. 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.
  12. Meguro K., Boldyrev A., Sato T. et al. Novel Carnosine Derivative and Composition Containing the Same. JP2008-19188, Japan.
  13. Morris R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J. Neurosci. Methods 1984; 11: 47–60.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  19. Valko M., Morris H., Cronin M.T. Metals, toxicity and oxidative stress.Curr. Med. Chem. 2005; 12 (10): 1161–1208.
  20. Zhong Y., Bellamkonda R.V. Biomaterials for the central nervous system. J. R. Soc. Interface 2008; 5: 957–975.
  21. 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.
  22. www.nap.edu/books/0309083893/html/R1.html.1996.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Fedorova T.N., Stvolinskiy S.L., Kulikova O.I., Konovalova E.V., Levacheva I.S., Samsonova O.-., Bakovskiy U.-., 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».