Метаболиты оксида азота в процессах свободнорадикального окисления в модельных системах и ткани миокарда (1103731), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Однако, можно предположить, чтосдвижение баланса в сторону запрограмированной гибели клетки будетпроисходитьивдругихмоделяхприуменьшениидлительностиэкспериментальной ишемии.В разделе 3.2. представлены экспериментальные данные по изучениювлияния синтетических доноров оксида азота и нитроксильного аниона на10образование ТБК-реактивных продуктов в процессе свободнорадикальногоокисления гомогената миокарда крысы индуцированного метмиоглобином иНарисункепредставленыкривые2кинетическиеобразованиеТБК-реактивных продуктов в нашейсистеме.
Как видно из рис. 2а,синтетическийдонороксидаазота PAPA/NONO эффективнодозозависимосистеме.Ужевконцентрации 100 мкМ (рис. 2b)этотдонороксидаазотазначительноуменьшалобразованиеТБК-реактивныхпродуктов.Можнопредположить,ингибированиеиспользованной21,51(1)0,5(2)0a020406080100120Инкубация, мин.ингибировалобразование продуктов ПОЛ внашей2,5К о н ц ен тр ац и я ТБК р еак ти в н ы х п р о ду к то в , м к Мбутила.трет-Концентрация ТБК-реак тивныхпродук тов, мк Мгидроперероксидом2400341,53120,51012 341200b3090Инкубация, мин.чтоПОЛвнамимодельной системе обусловленоспособностью оксида азота и егометаболитов взаимодействоватьРис.
3. Ингибирование индуцированногогидропероксидом трет-бутила (40 мкМ) иметмиоглобином (30 мкМ) ПОЛ гомогенатамиокарда крысы в присутствии различныхконцентраций соли Ангели (СА). Рис.3a – (1)контроль, (2) - СА 200 мкМ. Рис. 3b – (0)контроль, (1), (2) , (3), (4),- 800, 400, 200, 50мкМ СА.с пероксильными и алкоксильными радикалами липидов с образованиемнитроперокси- и нитропроизводных. Известно, что в результате таких реакцийобрываются цепные реакции свободнорадикального окисления. В ряде работпоказано, что оксид азотаможет восстанавливать оксоферрил формумиоглобина (гем-Fe(IV)=O), образующуюся при взаимодействии метмиоглобинас гидроперекисями. Этот механизм также может вносить свой вклад внаблюдаемый нами антиоксидантный эффект PAPA/NONO.11Соль Ангели (Na2N2O3), являющая источником нитроксильного аниона,также дозозависимо ингибирует ПОЛ в гомогенате миокарда (рис.3).
Внастоящее время в литературе описано только цитотоксическое влияние солиАнгели в системах моделирующих ишемическое и свободнорадикальноеПредполагается, что в реакциимежду нитроксильным анионом икислородомобразуетсяпероксинитрит,различныепроявляющийцитотоксическиеэффекты.Известно,чтов3Концентрация ТБКреак тивных п родук тов мк Мповреждение органов и клеток.(2)2(3)1,510,5020эквимолярныеколичества NO- и нитрит анионаМожно предположить, что нитританион(1)0реакции распада соли Ангелиобразуются(0)2,5способеноказатьантиоксидантный эффект в нашеймодели.
Однако, в отличие отсоли Ангели, оказавшей сильныйантиоксидантныйэффектв406080100120Инкубация, мин.Рис. 4. Кинетические кривые образованияТБК-реактивныхпродуктовприиндуцированномметмиоглобиномигидропероксидомтрет-бутилаПОЛгомогената миокарда крысы в присутствииразличных концентраций связанных сдекстраномДНКЖсцистеиновымилигандами. (0) – без добавок, (1), (2), (3),-концентрации ДНКЖ равные 150, 100, 60мкМ соответственно.концентрации 200 мкМ, нитрит анион в этой же концентрации не оказал влияниена образование ТБК-реактивных продуктов Полученные результаты позволяютпредположить, что в гомогенате миокарда нитроксильный анион окисляется собразованием нейтральной молекулы NO, и соответственно, прооксидантныйэффектнитроксильногоанионаинвертируетсявантиоксидантный.В разделе 3.3. представлены результаты исследования антиоксидантных ипрооксидантных свойств физиологических доноров и метаболитов оксида азота.Представлены кинетические кривые образования ТБК-реактивных продуктовпри индуцированном метмиоглобином и гидропероксидом трет-бутила ПОЛгомогената миокарда крысы в присутствии GSNO и СysNO.
Оба нитрозотиолаэффективно ингибируют перекисное окисление липидов в нашей системе. S-12нитрозоглютатион дозозависимо ингибирует ПОЛ, при этом максимальныйантиоксидантныйэффектнаблюдаетсяпринаибольшейиспользованнойконцентрации GSNO равной 800 мкМ.
Интересно, что при малых концентрациях(50-200 мкМ) GSNO не проявляетантиоксидантногоПоказано,чтоэффекта.вгомогенатемиокарда, вследствие остаточнойработыферментовобразованиепроисходитсупероксидногоанион-радикала. При этом приинкубации гомогената миокардабез гидроперекиси трет-бутила непроисходитобразованияТБК-реактивныхпродуктов.Такимобразом, можно предположить, чтообразующийся в нашей системе внебольшихколичествахсупероксидныйанион-радикалэффективно удалялся собственнойсистемой антиоксидантной защиты.Рис.5. Кинетика деструкции связанных сдекстраном цистеиновых ДНКЖ (100 мкМ)в ходе свободнорадикального перекисногоокисления гомогената миокарда крысыиндуцированногометмиоглобиномигидропероксидом трет-бутила.
На вставкеприведен характерный спектр ЭПР ДНКЖв замороженном при –196°С гомогенате.При этом в группах с GSNO происходила конкурентная реакция NO. с O2.-,продуктом которой может быть пероксинитрит. Вероятно, именно образованиепероксинитрита внаших экспериментах является причиной отсутствияантиоксидантного действия низких концентраций GSNO. Как и нитрозотиолы,динитрозильные комплексы железа являются внутриклеточными депо оксидаазота. В нашей системе мы исследовали влияние ДНКЖс цистеиновымилигандамиНанаобразованиеТБК-реактивныхпродуктов.рисунке4представлены кинетические кривые образования ТБК-реактивных продуктов прииндуцированном метмиоглобином и гидропероксидом трет-бутила ПОЛгомогената миокарда крысы в присутствии различных концентраций связанныхс декстраном ДНКЖ с цистеиновыми лигандами.
ДНКЖ проявили сильныйантиоксидантный эффект. Уже в концентрации равной 150 мкМ данный реактив13практически полностью ингибировал образование ТБК-реактивных продуктов внашейсистеме.Можнопредположить,чтоингибированиеПОЛвиспользованной нами модельной системе обусловлено способностью оксидаазота высвобождающегося при деструкции ДНКЖ взаимодействовать спероксильными иалкоксильнымирадикалами липидовс образованиемнитроперокси - и нитропроизводных.
С этим предположением согласуется то,что в используемой нами модели свободно-радикального окисления снижениеЭПР-детектируемойконцентрациисвязанныхсдекстраномДНКЖкоррелировало с их антиоксидантным действием (рис. 5).В тоже время цистеиновые ДНКЖ без декстрана вызывают усиление ПОЛв гомогенате миокарда (рис.
6, кривая 2). Обнаруженное противоречие вдействииразныхтиповдинитрозильных комплексов железа,по-видимому,обусловленовысвобождениемдеструкциивионовцистеина,ходеихжелезаикатализирующихперекисное окисление и реакцииФентонаиХабера-Вайса.Действительно свободный цистеинстимулировалиндуцированноемиоглобином и гидропероксидомтрет-бутила свободнорадикальноеокислениегомогенатамиокарда(рис. 6, кривая 3), причем придобавленииизбыткацистеина,Рис. 6. Усиление образования ТБКреактивных продуктов под действием 250мкМ цистеиновых ДНКЖ (2), 2,5 мМсвободного цистеина (3) или сочетания 250мкМ цистеиновых ДНКЖ и 2,5 мМцистеина (4).
Кривая (1) – без добавок.вместе с ДНКЖ их прооксидантное действие также возрастает (рис.6, кривая 4).Можно предположить, что постепенное поступление ДНКЖ из комплекса сдекстраномобеспечиваетпостояннуюконцентрациюNOвходесвободнорадикального окисления и тем самым преобладание антиоксидантногодействия ДНКЖ над прооксидантным.
Такой эффект может реализовываться в14условияхокислительногострессаблагодаряусилениюсинтезаNOферментативными системами, а также возможной регенерации ДНКЖПредставлены данные по исследованию влияния различных концентрацийнитрита натрия на образование ТБК-реактивных продуктов в процессесвободнорадикального окисления гомогената миокарда крысы. Нитрит натрия вконцентрациях 400-800 мкМ значительно ингибировал образование ТБКреактивныхпродуктовантиоксидантныхвнашейсвойствахсистеме,(рис.7).чтосвидетельствуетПредставляетсяоеговероятным,чтоантиоксидантное действие нитрита натрия в нашей системе связано свосстановлением нитрит аниона до молекул NO.пероральноговведенияводорастворимой формы убихинонаQ10иаторвастатинарезистентностьнагомогенатамиокарда к свободнорадикальномуокислениюиндуцированномугидропероксидомметмиоглобином.ТБК-реактивныхтрет-бутилаиОбразованиепродуктовК о н ц е н т р а ц и я ТБ К р е а к т и в н ы х п р о ду к т о в м к М .В разделе 3.4.
представлены результаты исследования влияние длительного2,5(2)1,5сниженов(3) (4)(0)(2)1(1)(1)0,5(0) (1) (2) (3) (4)00в3090Инкубация, мин.гомогенате миокарда крыс былозначительно(3) (4)(0)2группеРис. 7. Ингибирование индуцированногогидропероксидом трет-бутила (40 мкМ) исовместно с убихиноном Q10 по метмиоглобином (30 мкМ) ПОЛ гомогенатамиокарда крысы в присутствии различныхсравнению с группой животных концентраций NaNO2. (0) – без добавокполучавших только аторвастатин. NaNO2. (1), (2), (3), (4) – концентрацииNaNO2 соответственно равны 800, 400, 200,Известно, что длительная диета с 50 мкМ.увеличенной дозой коэнзима Q, повышает уровень этого кофермента в ткани миокардаживотных получавших аторвастатини снижает образование АФК митохондриями сердечной мышцы.