ДОСЛІДЖЕННЯ ТОКСИЧНОСТІ й АНТИОКСИДАНТНОЇ АКТИВНОСТІ ЛІПОСОМАЛЬНИХ АНТИОКСИДАНТІВ НА МОДЕЛІ PARAMECIUM CAUDATUM

D. Pylypenko

Анотація


Антиоксидантні препарати активно застосовуються в медичній практиці для лікування запальних процесів у кардіологічних, офтальмологічних, аутоімунних, онкологічних та інших захворюваннях. Застосування методів нанобіотехнології є перспективним напрямом сучасної фармації, оскільки дає змогу створити препарати якісно нового рівня. Інкапсуляція активних фармацевтичних інгредієнтів до складу ліпосомальних наночастинок допомагає підвищити біодоступність і ефективність природних антиоксидантів, створити водорозчинні ін’єкційні форми гідрофобних сполук. Біотестування є простим, інформативним експрес-методом оцінки токсичності й антиоксидантної активності лікарських препаратів, що може бути обґрунтованою альтернативою використанню лабораторних тварин на етапі скринінгу. Одноклітинні інфузорії виду Paramecium caudatum є поширеним тест-об’єктом завдяки високій чутливості до змін навколишнього середовища; великим розмірам клітини, що забезпечує можливість спостереження за змінами морфології та руху клітини; простоті культивування.
Метою роботи є оцінка токсичності й антиоксидантної активності ліпосомальних форм антиоксидантів: кверцетину, куркуміну, коензиму Q10 та цитохрому С за допомогою біотестування на культурі Paramecium caudatum.
Досліджено токсичність ліпосомальних форм кверцетину, куркуміну, коензиму Q10 та цитохрому С у дозах 25–100 мкг/мл на культурі Paramecium caudatum. Інкубація культури Paramecium caudatum із ліпосомальними формами кверцетину, куркуміну та коензиму Q10 сприяла розмноженню культури, тоді як ліпосомальний цитохром С викликав лізис клітин протягом 24 год. Встановлено, що на токсичність ліпосомального препарату впливає його ліпідний склад. Включення до складу ліпідної мембрани аніонного фосфоліпіду дипальмітоїлфосфатидилгліцерину суттєво зменшує виживання тест-культури, порівняно із ліпосомами, що містять лише фосфатидилхолін. На моделі оксидативного стресу Paramecium caudatum, індукованого гідроген пероксидом, ліпосомальні форми кверцетину, куркуміну та коензиму Q10 зумовлюють дозозалежний антиоксидантний ефект, що проявлявся у збільшенні стійкості тест-культури до токсиканта.


Ключові слова


ліпосомальні антиоксиданти; токсичність; антиоксидантна активність; біотестування; Paramecium caudatum

Повний текст:

PDF

Посилання


Andreevskaia S. N., Smyrnova T. H., Zhohyna Yu. A. y dr. Vlyianye ekzohennoho kardyolypyna na rost y zhyznesposobnost Mycobacterium tuberculosis H37Rv in vitro // Dokl. Akademyy nauk. 2010. T. 434. № 5. S. 705-708. https://doi.org/10.1134/S0012496610050212

Vashchenko V. Y., Khanson K. P., Shabanov P. D. Tsytokhrom S kak lekarstvennoe sredstvo: proshloe, nastoiashchee, budushchee // Obzory po klynycheskoi farmakolohyy y lekarstvennoi terapyy. 2005. T. 4. № 1. S. 27-37.

Ypatova O. M. Fosfohlyv: mekhanyzm deistvyia y prymenenye v klynyke. M.: Yzd-vo HU NYY Byomed. khymyy RAMN, 2005. 318 s.

Mykulovych Yu. L., Sorokoumova H. M., Selyshcheva A. A., Shvets V. Y. Antybakteryalnaia aktyvnost ekzohennykh anyonnykh fosfolypydov v otnoshenyy Mycobacterium tuberculosis y Escherichia coli // Tonkye khymycheskye tekhnolohyy. 2016. T. 11. № 3. S. 64-73. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2016-11-3-64-73

Pat. 2125262 RF, MPK G01N 33/00, 33/18, C12Q 1/04. Sposob byolohycheskoho monytorynha ekolohycheskykh system y obektov / Buzlama V.S., Vashchenko Yu.E., Vostroylova H.A., Tytov Yu.T. (RF); № 97108740/13; Zaiavl. 10.06.1997; Opubl. 20.01.1999.

Pat. 2281507 RF, MPK G01N 33/483. Sposob otsenky toksychnosty bakteryalnykh antyhenov / Zhukova S.Y., Adelshyn F.K., Khrapova N.P. (RF); Volhohradskyi nauchno-yssledovatelskyi protyvochumnyi ynstytut; № 2004133598/15; Zaiavl. 20.04.2006; Opubl. 10.08.2006. Biul. № 22, 9 s.

Pat. 91702 Ukrainy, MPK B01F 3/00, 3/08, 3/20, 3/22. Sposib oderzhannia kardioprotektornoho zasobu na osnovi liposomalnykh nanochastynok / Shakhmaev A.E., Horbach T.V., Krasnopolskyi Yu.M. (Ukraina); № u201401941; Zaiavl. 26.02.2014; Opubl. 10.07.2014. Biul. № 13, 14 s.

Pat. 111762 Ukrainy, MPK A61K 9/127, 47/44, 31/353, A61P 39/06, 9,10, 27,02, Sposib otrymannia farmakolohichno aktyvnoho liposomalnoho zasobu, shcho mistyt kvertsetyn / Hryhor'ieva H.S., Krasnopolskyi Yu.M., Konakhovych N.F., Pasechnikova N.V. (Ukraina); TOV «NANOMEDTRAST»; № a201407695; Zaiavl. 08.07.2014; Opubl. 10.06.2016. Biul. № 11, 10 s.

Pat. 118583 Ukrainy, MPK A61K 9/127, 47/44, 38/41 A61P 27/12, Sposib otrymannia farmakolohichno aktyvnoi liposomalnoi kompozytsii, shcho mistyt tsytokhrom S, ta liposomalna kompozytsiia, otrymana takym sposobom / Hryhor'ieva H.S., Katsai O.H., Krasnopolskyi Yu.M. ta in. (Ukraina); TOV «NANOMEDTRAST»; № a201610776; Zaiavl. 27.10.2016; Opubl. 11.02.2019. Biul. № 3. 17 s.

Pylypenko D. M., Krasnopolskyi Yu. M. Vydilennia ta ochystka kurkuminoidiv iz korenevyshcha Curcuma Longa L. // Ukr. biofarm. zhurnal. 2019. T. 4. № 61. S. 60-64. https://doi.org/10.24959/ubphj.19.238

Puzyreva Y. N., Ohai M. A., Petrov A. Yu. ekspress-analyz byolohycheskoi aktyvnosty kompozytsyy yz spyrtovodnoho yzvlechenyia rastoropshy, astrahala y tauryna // Nauchnye vedomosty. Ser. Medytsyna. Farmatsyia. 2016. T. 12 (233). № 34. S. 131-134.

Smyrnova T. H., Mykulovych Yu. L., Andreevskaia S. N. y dr. Lyzoproyzvodnye kardyolypyna podavliaiut zhyznesposobnost chuvstvytelnoho y rezystentnoho shtammov Mycobacterium tuberculosis // Byofarm. zhurnal. 2011. T. 3. № 2. S. 19-27.

Stepanova e. F., Temyrbulatova A. M., Voronova L. S., Zylfykarov Y. N. Razrabotka syropov kompozytnoho sostava s fytokomponentamy adaptohennoho deistvyia // Nauch. vedomosty. Ser. Medytsyna. Farmatsyia. 2011. T. 22 (117). № 16/2. S. 131-137.

Trutaev Y. B. eksperymentalnoe yzuchenye vlyianyia syntetycheskykh olyhopeptydov na modely svobodnozhyvushchei ynfuzoryy-tufelky Paramecium caudatum // Ukr. biofarm. zhurnal. 2011. T. 5. № 16. S. 42-45.

Umnova O. A. Sravnenye byolohycheskoi aktyvnosty fytokhymycheskykh kompozytsyi v natyvnoi y lyposomalnykh formakh // Vestn. Moskov. un-ta. Ser. 2 Khymyia. 2010. T. 51. S. 476-484.

Fedorovska M. I., Polovko N. P., Strilets O. P. Vyvchennia antyoksydantnykh vlastyvostei dermatokosmetychnykh zasobiv z roslynnymy substantsiiamy na biolohichnii modeli Paramecium caudatum // Ukr. biofarm. zhurnal. 2018. T. 2. № 55. S. 22-25. https://doi.org/10.24959/ubphj.18.165

Shvets V. Y., Krasnopolskyi Yu. M., Sorokoumova H. M. Lyposomalnye formy lekarstvennykh preparatov: tekhnolohycheskye osobennosty poluchenyia y prymenenye v klynyke. M.: Remedyum, 2017. 200 c.

Beltran-Gracia E., Lopez-Camacho A., Higuera-Ciapara I. et al. Nanomedicine review: clinical developments in liposomal applications // Cancer Nanotechnology. 2019. Vol. 10. Article number: 11. https://doi.org/10.1186/s12645-019-0055-y

DiNicolantonio J. J., Bhutani J., McCarty M. F., O'Keefe J. H. Coenzyme Q10 for the treatment of heart failure: a review of the literature // Open Heart. 2015. Vol. 2. N 1. e000326. https://doi.org/10.1136/openhrt-2015-000326

Esko J. D., Nishijima M., Raetz C. R. Animal cells dependent on exogenous phosphatidylcholine for membrane biogenesis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1982. Vol. 79. N 6. Р. 1698-1702. https://doi.org/10.1073/pnas.79.6.1698

Moon H. J., Ko W. K., Han S. W. et al. Antioxidants, like coenzyme Q10, selenite, and curcumin, inhibited osteoclast differentiation by suppressing reactive oxygen species generation // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2012. Vol. 418. N 2. Р. 247-253. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2012.01.005

Pylypenko D., Prochorov V., Dudnichenko O., Krasnopolsky Y. Nanobiotechnological obtaininig of liposomal forms of antioxidant preparations based on bioflavonoides // Scientific Journal "Science Rise" Pharmaceutical Sciences. 2019. Vol. 6. N 22. Р. 11-15. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2019.188679

Ramana K. V., Srivastava S., Singhal S. S. Lipid peroxidation products in human health and disease // Oxid. Med. Cell. Longev. 2014. Vol. 2014. 162414. https://doi.org/10.1155/2014/162414

Reiter M., Rupp K., Baumeister P. et al. Antioxidant effects of quercetin and coenzyme Q10 in mini organ cultures of human nasal mucosa cells // Anticancer Res. 2009. Vol. 29. N 1. Р. 33-39.

Ridgway N. D. Biochemistry of Lipids, Lipoproteins and Membranes. 6-th edition. Elsevier Science, 2016. Р. 209-236. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63438-2.00007-9

Shimatsu A., Kakeya H., Imaizumi A. et al. Clinical application of "curcumin", a multi-functional substance // Anti-Aging Med. 2012. Vol. 9. N 1. P. 43-51.

Singh A., Lavkush, Kureel A. K. et al. Curcumin loaded chitin-glucan quercetin conjugate: Synthesis, characterization, antioxidant, in vitro release study, and anticancer activity // Int. J. Biol. Macromol. 2018. Vol. 110. P. 234-244. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.11.002

Suezov R., Grishina P., Ponyaev A. et al. Relative cytotoxicity of complexes of platinum(II) and palladium(II) against pure cell culture Paramecium caudatum and human cell lines A431 and HaCaT // Mediterr. J. Chem. 2018. Vol. 7. N 1. P. 28-38. https://doi.org/10.13171/mjc71/01803131026-eremin

Xu D., Hu M. J., Wang Y. Q., Cui Y. L. Antioxidant activities of quercetin and its complexes for medicinal application // Molecules. 2019. Vol. 24. N 6. 1123. https://doi.org/10.3390/molecules24061123




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vlubs.2020.82.04

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.