CC BY
16DEVELOPMENT OF A METHOD FOR SELECTIVE ASSESSMENT OF COMPLEMENT MICROBICIDAL ACTIVITY IN HUMAN BLOOD SERUM
© Authors, 2021
S.V. Legkovoy
Post-graduate Student,
Faculty of Biology, Department of Biochemistry, Saint Petersburg State University (Saint Petersburg, Russia) E.S. Umnyakova
Ph.D. (Biol.), Senior Research Scientist,
Department of General Pathology and Pathophysiology, Institute of Experimental Medicine (Saint Petersburg, Russia) M.N. Berlov
Ph.D. (Biol.), Senior Research Scientist,
Department of General Pathology and Pathophysiology, Institute of Experimental Medicine (Saint Petersburg, Russia)
Background. The ability of blood serum to suppress viability of microorganisms is primarily implemented by the presence of cationic factors (e.g. lysozyme, p-lysine, etc.) and complement system proteins. The complement itself is only able to cause lysis of some gram-negative bacteria, while cationic factors are predominantly active against gram-positive ones. The study of the contribution of individual antimicrobial components of blood serum and their combined action to its microbicidal activity would help to expand the understanding of the molecular mechanisms of innate immunity.
The aim of the study. Development of a method for selective depletion of cationic factors from serum while preserving the functional activity of the complement system.
Materials and methods. Pooled blood serum from healthy donors was used as the starting material. The depletion of cationic molecules from blood serum was performed by its incubation with a suspension of carboxymethylcellulose. In order to find the optimal conditions for binding of cationic proteins and peptides, either the NaCI concentration in the sample or the volume of the applied polymer suspension were varied. Removal of cationic factors from the serum was evaluated by the residual activity of lysozyme. The retention of complement was evaluated by serum hemolytic activity against rabbit red blood cells. The bactericidal activity of native and depleted serum against the gram-positive bacterium Listeria monocytogenes EGD was also compared. Results. Incubation of serum with carboxymethylcellulose suspension taken in equal volume in the presence of 0.1 M NaCI allowed effective removal of cationic polypeptides without evident changes in complement functional activity. Antimicrobial activity of the serum depleted of cationic factors was remarkably lower compared with the native blood serum.
Conclusions. A method for selective removal of cationic factors from blood serum was developed. The described procedure allows evaluation of the complement microbicidal activity independently on the action of antimicrobial serum cationic polypeptides. Key words: innate immunity, complement system, lysozyme, ¡3-lysin.
For citation: Legkovoy S.V., Umnyakova E.S., Berlov M.N. Development of a method for selective assessment of complement microbicidal activity in human blood serum. Enhance functional activity of antigen-presenting cells. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2021;24(l):43-48. https://doi.org/10.29296/25877313-2021-01-07
REFERENCES
1. Merle N.S., Church S.E., Fremeaux-Bacchi V., et al. Complement system. Part I. Molecular mechanisms of activation and regulation.Front. Immunol. 2015; 6: 262.
2. Ricklin D., Hajishengallis G., Yang K., et al. Complement: a key system for immune surveillance and homeostasis. Naturelmmunol. 2010; 11: 785-97.
3. Kokrjakov V.N. Ocherki o vrozhdennom immunitete. SPb: Nauka, 2006; 262 s.
4. Umnjakova E.S., Pashinskaja L.D., Krenev I.A. i dr. Zabolevanija, svjazannye s disreguljaciej sistemy komplementa, i perspektivy ih lechenija. Medicinskij akademicheskij zhurnal. 2018; 18: 7-16.
5. Biolchi A., De Angelis G., Moschioni M., et al. Multicomponent meningococcal serogroup B vaccination elicits cross-reactive immunity in infants against genetically diverse serogroup C, W and Y invasive disease isolates. Vaccine. 2020; 38: 7542-50.
6. Liu D., Chen Z., Yuan Y., et al. Innate immune effectors play essential roles in acute respiratory infection caused by Klebsiellapneumonia. J. Immunol. Res. 2020; 2020: 291714.
7. Chau N., Pérez-Morales D., Elhenawy W., et al. (p)ppGpp-dependent regulation of the nucleotide hydrolase PpnN confers complement resistance in Salmonella entericaserovarTyphimurium. Infect. Immun. 2020; IAI.00639-20.
8. Berends E.T., Mohan S., Miellet W.R., et al. Contribution of the complement Membrane Attack Complex to the bactericidal activity of human serum. Mol. Immunol. 2015; 65: 328-335.
9. Ragland S.A., Criss A.K. From bacterial killing to immune modulation: Recent insights into the functions of lysozyme. PLOS Pathog. 2017; 13: el006512.
10. Donaldson D.M., Tew J.G. Beta-lysin of platelet origin. Bacterid. Rev. 1977; 41: 501-513.
11. Parry R.M. (Jr.), Chandan R.C., Shahani K.M. A rapid and sensitive assay of muramidase. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1965; 119: 384-386.
12. Umnyakova E.S., Gorbunov N.P., Zhakhov A.V., et al. Modulation of human complement system by antimicrobial peptide arenicin-1 from Arenicola marina. Mar. Drugs. 2018; 16: 480.
13. Berlov M.N., Korableva E.S., Andreeva Ju.V. i dr. Laktoferrin iz nejtrofilov sobaki: vydelenie, fizhko-himicheskie i antimikrobnye svojstva. Biohimija. 2007; 72: 551-559.
УДК 615.322 https://doi.org/10.29296/25877313-2021-01-08
© Коллектив авторов, 2021
АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ ЭКСТРАКТА СУХОГО SILENE JENISEENSIS WILLD ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ИММУНОДЕФИЦИТЕ
A.B. Халзанова
аспирант,
кафедра фармакологии и традиционной медицины, Медицинский институт, Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова (г. Улан-Удэ) E-mail: halzanova-79@mail.ru
A.A.Торопова к.б.н., науч. сотрудник,
лаборатория безопасности биологически активных веществ, Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН; ст. преподаватель,
кафедра инфекционных болезней, Медицинский институт,
Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова (г. Улан-Удэ)
E-mail: anyuta-tor@mail.ru
B.Б. Хобракова
д.б.н., доцент, зав. лабораторией экспериментальной фармакологии, Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН; профессор кафедры общей патологии человека, Медицинский институт, Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова (г. Улан-Удэ) E-mail: val0808@mail.ru
Актуальность. Многие жизненно важные метаболические и физиологические процессы, протекающие в организме, тесно связаны со свободнорадикальным окислением. Токсичные перекисные свободные радикалы и активные формы кислорода повреждают важные структурные и функциональные белки и липиды, ферментные и мембранные системы клеток, приводя к подавлению функциональной активности иммунокомпетентных клеток и возникновению различных иммунопатологических процессов, для коррекции которых актуальным представляется использование новых обладающих антиоксидантной активностью иммуно-модуляторов на основе растительного сырья.
Цель работы. Оценить антиоксидантные свойства экстракта сухого Silene jeniseensis Willd в условиях экспериментального иммунодефицита.
Материал и методы. Исследования проводились на мышах линии Fl(CBAxC57BI/6). Иммунодефицит воспроизводили внутри-брюшинным введением циклофосфана. Экстракт S. jeniseensis вводили животным в дозе 100 мг/кг на фоне иммунодефицитного состояния. Интенсивность перекисного окисления липидов и состояние эндогенной антиоксидантной системы оценивали путем определения в гомогенате селезенки содержания малонового диальдегида, восстановленного глутатиона и активности катала-зы. Мембраностабилизирующую активность устанавливали на модели перекисного гемолиза с суспензией эритроцитов донорской крови. Антирадикальную активность определяли по способности средства связывать 2,2'-дифенил-1-пикрилгидразил (DPPH), 2,2'-азино-бис-3-этилбензотиазолин-6-сульфоновую кислоту (ABTS,+), супероксидный анион-радикал (О2') и Fe2+. Результаты. Введение мышам экстракта S. jeniseensis уменьшало выраженность окислительного стресса при иммуносупрессии: содержание МДА снижалось в 2,0 раза; активность каталазы и содержание GSH возрастали в 2,3 и 1,5 раза соответственно, по сравнению с уровнем супрессии. Показано, что S. jen/seens/s характеризуется выраженной мембраностабилизирующей активностью, проявляет антирадикальное действие в отношении DPPH, АВТБ,+и Ог' радикалов, а также обладает Fe2+- хелатирующей активностью.
Выводы. Экстракт S. jeniseensis оказывает мембраностабилизирующее и антирадикальное действие, а также обладает выраженной антиоксидантной активностью при экспериментальном иммунодефиците, что проявляется снижением концентрации малонового диальдегида, увеличением активности каталазы и повышением содержания восстановленного глутатиона. Ключевые слова: Silene jeniseensis, экстракт сухой, антиоксидантная активность, экспериментальный иммунодефицит, малоновый диальдегид, каталаза, мембраностабилизирующая активность, антирадикальная активность, восстановленный глутатион.
Для цитирования: Халзанова A.B., Торопова A.A., Хобракова В.Б. Антиоксидантная активность экстракта сухого Silene jeniseensis Willd при экспериментальном иммунодефиците. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021;24(01):49-55. https://doi.org/10.29296/25877313-2021-01-08
Согласно современным исследованиям, многие жизненно важные метаболические и физиологические процессы, протекающие в организме, тесно связаны со свободнорадикальным окислением. Реакции свободнорадикального окисления в настоящее время считаются одним из основных патогенетических механизмов многих патологических состояний и заболеваний [1, 2]. Токсичные перекис-ные свободные радикалы и активные формы кислорода повреждают важные структурные и функциональные белки и липиды, ферментные и мембранные системы клеток, приводя к подавлению функциональной активности иммунокомпетентных клеток и к возникновению различных иммунопатологических и аутоиммунных процессов [3, 4].
Создание новых иммуномодулирующих средств на основе растительного сырья, обладающих антиоксидантной активностью, вызывает интерес за счет более физиологичного действия и относительной безопасности, в сравнении с синтетическими лекарственными средствами [5, 6].
Цель исследования - изучение антиоксидантных свойств экстракта сухого БИепе jeniseensis \Villd в условиях экспериментального иммунодефицита.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Объект исследования - экстракт сухой БИепе jeniseensis \Villd. Исследования проводили на 40 мышах линии (СВАхС57В1/6) массой 18-20 г., разделенных на четыре группы: интактную, контрольную и две опытные, по 10 особей в каждой. Животные находились в стандартных условиях вивария в соответствии с «Правилами лабораторной практики» (СЬР) и приказом МЗ РФ № 199н от 01.04.2016 года «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики». Эксперименты осуществляли в соответствии с приказом МЗ РФ № 267 «Об утверждении правил лабораторной практики» и «Правилами Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей». Протокол исследований согласован с этическим комитетом ИОЭБ СО РАН (протокол № 2 от 05.11.2017 г.). Из эксперимента животных выводили дислокацией шейных позвонков под легким эфирным наркозом.
Иммунодефицитное состояние воспроизводили путем внутрибрюшинного введения циклофос-фана (ООО «ВЕРОФАРМ», Россия, лекарственная форма - лиофилизат для приготовления раствора
для внутривенного и внутримышечного введения во флаконах) в дозе 250 мг/кг однократно контрольной и опытным группам животных.
Животные опытной группы № 1 (Опытная 1) получали экстракт сухой S. jeniseensis один раз в сутки внутрижелудочно в экспериментально-терапевтической дозе 100 мг/кг в течение 14 дней на фоне циклофосфанового иммунодефицита. Группа сравнения (Опытная 2) получала препарат «Эхинацея П» (ООО «Парафарм» Россия, лекарственная форма - таблетки) на основе Echinacea purpurea Moench, в дозе 200 мг/кг внутрижелудочно; интактная группа - воду очищенную в эк-виобъемном количестве по аналогичной схеме.
Влияние экстракта сухого на процессы пере-кисного окисления липидов (ПОЛ) и на состояние эндогенной антиоксидантной системы в условиях индуцированного иммунодефицита оценивали путем определения в гомогенате селезенки животных концентрации продукта ПОЛ, малонового диальде-гида (МДА) [7], активности каталазы [8] и содержания восстановленного глутатиона (GSH) [9].
Мембраностабилизирующую активность испытуемого средства устанавливали на модели пе-рекисного гемолиза с суспензией эритроцитов донорской крови (Er/m) [10]. Экстракт сухой S. jeniseensis исследовали в конечных концентрациях 0,002; 0,01; 0,09; 1,0; 9,8 и 98,4 мкг/мл. В качестве вещества сравнения использовали аскорбиновую кислоту («Sigma Aldrich», США). Для получения полного гемолиза во все пробы с реакционной смесью вносили 8%-ный (масса/объем) раствор додецилсульфата натрия (контроль). Мембрано-стабилизирующее действие экстракта S. jeniseensis выражали в процентах по отношению к контролю. Рассчитывали концентрацию исследуемого экстракта, необходимую для ингибирования гемолиза на 50% (ICso).
Антирадикальную активность оценивали по способности экстракта S. jeniseensis нейтрализовать радикалы 2,2 -дифенил-1-пикрилгидразил (DPPH) [11] и 2,2 -азино-бис-3-этилбензотиазолин-6-сульфоновой кислоты (ABTS'+) [12]; по степени связывания супероксидного анион-радикала (Оз ) в неэнзиматической системе феназинметосуль-фат/НАДН [13]. Fe2+-xeдатирующую активность экстракта сухого определяли с использованием о-фенантролинового метода [14]. В качестве веществ сравнения использовали аскорбиновую кислоту и тролокс («Sigma Aldrich», США). Все эксперименты in vitro проводили в трехкратной по-
вторности. Полученные результаты выражали через концентрацию, которая необходима для связывания 50% реактивных частиц в инкубационной среде (1С50).
Принадлежность исходных данных к выборке из нормальной генеральной совокупности подтверждали методом Шапиро-Уилка. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ «Вюз1а1>2006» с использованием /-критерия Стьюдента. Различия между сравниваемыми группами считали статистически значимыми при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Установлено, что на фоне экспериментального циклофосфанового иммунодефицита происходит индукция липидной пероксидации биомакромолекул, что выражалось повышением содержания МДА в гомогенате селезенки мышей в 2,4 раза по сравнению с интактной группой (табл. 1).
Одним из факторов усиления процессов ПОЛ
оксидантной системы (АОС) организма. Так, у животных контрольной группы отмечалось снижение активности каталазы и снижение концентрации С8Н в 2,5 и 1,9 раза соответственно, по сравнению с интактной группой (табл. 1).
Введение экстракта X ¡стнсспн1н в дозе 100 мг/кг снижало выраженность окислительного стресса на фоне иммуносупрессии, восстанавливая баланс между про- и антиоксидантной эндогенными системами организма. Так, содержание МДА в гомогенате селезенки мышей, получавших исследуемый экстракт, снижалось в 2,0 раза; активность каталазы и содержание С8Н возрастали соответственно в 2,3 и 1,5 раза по сравнению с аналогичными показателями в контрольной группе животных. Данные изменения в функционировании эндогенной антиокислительной системы указывают на наличие антиоксидантных свойств у экстракта ¡en¡seens¡s при экспериментальном иммунодефиците. Антиоксидантное действие экстракта сухого ¡en¡seens¡s превосходило таковое препарата сравнения «Эхинацея П» (табл. 1).
является угнетение активности эндогенной антиТаблица 1. Влияние экстракта БИепе./елкеелзк на состояние про- и антиоксидантного статуса организма мышей линии СВА при циклофосфановой иммуносупрессии
Группа животных Показатель
МДА, мкмоль/r ткани Катал аза, мкмоль/мин/г ткани GSH, мкмоль/мин/г ткани
Интактная (НгО) (и= 10) 71,92±6,10 21,69±1,54 973,12±11,24
Контрольная (циклофосфан + НгО) (и=10) 176,48±9,18* 8,68±0,71* 512,41±21,13*
Опытная 1 (циклофосфан + S. jeniseensis) (п= 10) 87,18±6,71** 20,31±1,33** 758,50±18,34**
Опытная 2 (циклофосфан + «Эхинацея П») (и=10) 154,33±11,36** 10,50±0,51** 617,63±30,11**
Примечание: различия достоверны по сравнению с данными при р < 0,05: * - по сравнению с интактной группой; ** - по сравнению с контрольной группой животных; и - число животных в группе.
Для определения механизмов антиоксидантного действия экстракта S. jeniseensis, выявленного в условиях in vivo, проведено изучение его антирадикальных свойств в модельных системах in vitro (табл. 2, 3).
В эксперименте установлено, что экстракт сухой S. jeniseensis обладает выраженной мем-браностабилизирующей активностью в условии реакции пероксида водорода с ионами железа (реакция Фентона) (табл. 2). Внесение экстракта сухого в инкубационную среду способствовало снижению интенсивности ПОЛ, оказывая, по-видимому, прямое нейтрализующее действие на
радикалы гидроксила и способствуя стабилизации структурных и функциональных свойств липидно-го бислоя плазмалеммы эритроцитов. При этом концентрация S. jeniseensis, снижающая интенсивность перекисного гемолиза на 50%, составила 0,023 мкг/мл. Выявленное мембраностабилизиру-ющее действие экстракта S. jeniseensis обусловлено наличием в его составе фенольных соединений - флавоноидов и экдистероидов, обладающих антиоксидантной активностью [15, 16]. Полученные данные согласуются с исследованиями ряда авторов по определению антиоксидантной активности растений рода Si lene [17-19].
Таблица 2. Влияние экстракта сухого 5Иепе./елкеелзк на перекисный гемолиз эритроцитов в модельной системе
Условия опыта Концентрация, мкг/мл Перекисный гемолиз, %
Er/m + экстракт S. jeniseensis 90,4 15,34 ± 1,45
8,7 21,11 ± 1,32
0,90 25,44 ± 1,73
0,07 36,15 ±2,11
0,007 54,15 ±2,63
0,002 73,24 ± 3,22
IC50 0,023 ± 0,002 -
Er/m + аскорбиновая кислота3 0,45 22,14 ± 1,32
0,09 31,53 ± 1,15
0,01 50,41 ±2,23
0,001 55,11 ±3,04
0,0003 61,44 ±2,12
1С 50 0,010 ±0,001 -
Примечание: здесь и в табл. 3: а - вещество сравнения.
Таблица 3. Антирадикальная активность экстракта сухого Silene jeniseensis в модельных системах in vitro, ICso
Объект Реакционно-активные молекулы
DPPH, мкг/мл Ог" , мкг/мл Fe2+, мкг/мл ABTS'+, мкг/мл
Экстракт S. jeniseensis 32,1 ±2,41 25,3 ±1,12 210,3 ±6,71 21,4 ±1,20
Аскорбиновая кислота3 10,7 ±0,54 71,4 ±3,43 182,4 ±8,12 27,5± 1,15
Тролокса 5,5 ±0,21 - - 11,3 ±0,77
Как следует из данных, приведенных в табл. 3, экстракт ]етъеетгъ проявляет выраженную анти-рацикальную активность в отношении стабильного хромоген-радикала БРРН (ГС50 = 32,1 мкг/мл), а также катион-рацикала АВТ8'+ (ГС50 = 21,4 мкг/мл). При определении способности исследуемого фитосред-ства связывать супероксидный анион-рацикал и ионы металлов переменной валентности (Ре2+) установлено наличие активности X jeniseensis в отношении указанных частиц. В эксперименте показано, что исследуемый экстракт обладает Ре2+-хелатирую-щей активностью (ГС50 = 210,3 мкг/мл), близкой к таковой вещества сравнения - аскорбиновой кислоты (1С50 = 182,4 мкг/мл). Ре2+-хелатирующая активность
X }етъеетгъ обусловлена содержанием в его составе высокомолекулярных углеводов (арабиноглюкога-лактан) и флавоноидов, что объясняет способность экстракта ингибировать катализируемое железом образование гидроксильного радикала и тем самым предотвращать структурно-функциональные нарушения биомакромолекул организма. Выявленная Ре2+-хелатирующая активность согласуется с изученной выше мембраностабилизирующей активностью фитосредства в условиях реакции Фентона.
В отношении связывания СЬ' -радикала отмечается выраженное антиоксидантное действие исследуемого фитосредства (ГС50 = 25,3 мкг/мл), превосходящее таковое аскорбиновой кислоты.
ВЫВОДЫ
Полученные данные свидетельствуют о том, что экстракт сухой S. jeniseensis оказывает антиок-сидантное действие, выражающееся в сохранении каталитической активности ферментов, повышении содержания пептидов эндогенной антиокси-дантной системы организма и в снижении образования продуктов ПОЛ на фоне экспериментальной иммуносупрессии циклофосфаном.
В модельных системах экстракт S. jeniseensis проявляет выраженное мембраностабилизирующее действие, стабилизируя структурно-функциональную целостность плазматической мембраны эритроцитов в условиях гемолиза, а также радикал-связывающую активность в отношении реакционно-активных молекул (DPPH, ABTS"+, Fe2+, О2 ).
Выявленное антиоксидантное действие испытуемого экстракта определяется наличием в его составе биологически активных веществ, в частности, флавоноидов (витексин, изовитексин, озо-ориентин-2'-0-рамнозид, вицетин, гомоориентин), экдистероида (20-гидроксиэкдизон) и полисахарида (арабиноглюкогалактан), способных стабилизировать и инактивировать реакционно-активные молекулы, ингибировать процессы перекисного окисления липидов, стабилизируя тем самым мембраны клеточных структур [15, 19, 20].
Исследования проведены в рамках выполнения темы госзадания № АААА-А17-117011810037-0.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фархутдинова JI.M. Окислительный стресс. История вопроса. Вестник Академии наук Республики Башкортостан. 2015; 20(1): 42^9.
2. Pham-Huy L.A., Не Н Pham-Huy С. Free radicals, antioxidants in disease and health. International journal of biomedical science. 2008; 4(2): 89-96.
3. Студенцов Е.П., Рамш СМ., Казурова Н.Г., Непорож-нева О.В., Гарабаджиу А.В., Кочина Т.А., Воронков М.Г., Кузнецов В.А., Криворотое Д.В. Адаптогены и родственные группы лекарственных препаратов - 50 лет поисков. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2013; 11(4): 3^13.
4. Wismann D., Binder С.J. The innate immune response to products of phospholipid peroxidation. Biochimica et Bio-physica Acta (Biomembranes). 2012; 1818 (10): 2465-2475.
5. Reyes-Munguia A., Carrillo-Inungaray M. L., Carranza-Al-varez C., Pimentel-Gonzalez D. J., Alvarado-Sanchez B. Antioxidant activity, antimicrobial and effects in the immune system of plants and fruits extracts. Frontiers in Life Science. 2016; 9(2): 90-98.
6. Kumar S., Abhay K. Pandey. Free Radicals: Health Implications and their Mitigation by Herbals. British Journal of Medicine & Medical Research. 2015; 7(6): 438^157.
7. Камышников B.C. Клиническая лабораторная диагностика (методы и трактовка лабораторных исследований). М.: МЕДпресс-информ, 2017. С. 720
8. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы. Лабораторное дело. 1988. 1: 16-19.
9. Shaik I.H., Mehvar R. Rapid determination of reduced and oxidized glutathione levels using a new thiol-masking reagent and the enzymatic recycling method: Application to the rat liver and bile samples. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2006; 385(1): 105-113.
10. Хобракова В.Б., Торопова A.A., Разуваева Я.Г., Гарма-ев Д.Э. Иммуномодулирующая и антиоксидантная активность настойки Cimicifuga dahurica (Turcz.) Maxim. Биофармацевтический журнал. 2019; 11(2): 45-51.
11. Adesanwo J.K., Makinde O.O., Obafemi C.A.J. Phytochemi-cal analysis and antioxidant activity of methanol extract and betulinic acid isolated from the roots of Tetracera potatoria. Pharmaceutical Research. 2013; 6: 903-907.
12. Tu P.T., Tawata S. Anti-oxidant, anti-aging, and anti-melano-genic properties of the essential oils from two varieties of Alpinia Zerumbet. Molecules. 2015; 20: 16723-16740.
13. Rahini D., Anuradha R. In vitro antioxidant activity oiArta-botrys hexapetallus. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014; 5 (2): 396^05
14. Олейников Д.Н., Зилфикаров И.Н., Торопова A.A., Ибрагимов Т.А. Химический состав сока каллизии душистой (Callisia fragrans wood.) и его антиоксидантная активность (in vitro). Химия растительного сырья. 2008; 4: 95-100.
15. Сейдахметова Р.Б., Романова М.А., Мукушева Г.К, Сей-тембетов Т.С., Адекенов СМ. Антиоксидантная активность природных флавоноидов и их производных. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2018; 2: 32-35.
16. Sofna В., Artanti N. Antioxidant properties of flavonoids. Medical Journal oflndonesia. 2015; 23: 239.
17. Mamadalieva N.Z., El-Readi M.Z., Janibekov A.A., Tahrani A., Wink M. Phytoecdysteroids of Silene guntensis and their in vitro cytotoxic and antioxidant activity. Journal of biosciences. 2011; 66 (5-6): 215-224.
18. Taskin Т., Biti§ L. Antioxidant activity of Silene alba subsp. divaricata and Stellaria media subsp. media from Caryophyl-laceae. Spatula DD - Peer Reviewed Journal on Complementary Medicine and Drug Discovery. 2013; 3 (1): 1-5.
19. Mamadalieva N.Z., Lafont R., Wink M. Diversity of secondary metabolites in the genus Silene L. (Caryophyllaceae): structures, distribution and biological properties. Diversity. 2014; 6: 415^99.
20. Chandra S., Rawat D.S. Medical plants of the family Caryophyllaceae: a review of etno-medicinal used and pharmacological properties. Integrative Medicine Research. 2015; 4: 123-131.
Поступила 10 августа 2020 г.
ANTIOXIDANT ACTIVITY OF THE DRY EXTRACT FROM SILENE JENISEENSIS WILLD AT EXPERIMENTAL IMMUNODEFICIENCY
© Authors, 2021
A.V. Khalzanova
Post-graduate Student,
Department of Pharmacology and Traditional Medicine, Medical Institute, Buryat State University named after Dorzhi Banzarov (Ulan-Ude) E-mail: halzanova-79@mail.ru A.A. Toropova
Ph.D. (Biol.), Research Scientist,
Laboratory of the Biologically Active Substances Safety, Institute of General and Experimental Biology SB RAS; Senior Lecturer,
Department of Infectious Diseases, Medical institute, Buryat State University named after Dorzhi Banzarov (Ulan-Ude) E-mail: anyuta-tor@mail.ru V.B. Khobrakova
Dr.Sc. (Biol.), Associate Professor, Head of the Laboratory of Experimental Pharmacology, Institute of General and Experimental Biology SB RAS; Professor, Department of Human General Pathology,
Medical Institute, Buryat State University named after Dorzhi Banzarov (Ulan-Ude) E-mail: val0808@mail.ru
Rationale. Many vital metabolic and physiological processes occurring in the body are closely related to free radical oxidation. Toxic peroxide free radicals and reactive oxygen species damage important structural and functional proteins and lipids, enzyme and membrane systems of cells that results in the suppression of the functional activity of immunocompetent cells and emergence of various immunopathological processes. The use of new immunomodulators based on plant raw materials with antioxidant activity is relevant for their correction.
The aim of this work is to evaluate the antioxidant properties of the dry Silene jeniseensis Willd extract in experimental immunodeficiency.
Material and methods. Studies were conducted on Fl(CBAxC57BI/6) mice. Immunodeficiency was simulated by intraperitoneal administration of cyclophosphamide. S. jeniseensis extract was administered at a dose of 100 mg/kg in association with cyclophosphamide. The intensity of lipid peroxidation and the state of the endogenous antioxidant system were evaluated by determining of the malonic dialdehyde (MDA) and reduced glutathione (GSH) content and catalase activity in the spleen homogenate. The membrane-stabilizing activity was evaluated using a model of peroxide hemolysis with a suspension of red blood cells from donor blood. Antiradical activity was determined by the ability of the remedy to bind 2,2'-diphenyl-l-picrylhydrazyl (DPPH'), 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS,+), superoxide anion radical (02,_) and Fe2+.
Results. The introduction of S. jeniseensis extract reduced the severity of oxidative stress in immunosuppression: the MDA content decreased by 2.0 times; the catalase activity and GSH content increased by 2.3 and 1.5 times, respectively, compared to the level of suppression. S. jeniseensis is characterized by pronounced membrane-stabilizing activity, shows the anti-radical effect against DPPH', ABTS'+ and O2'" radicals, also it has Fe2+- chelating activity.
Conclusions. S. jeniseensis extract has a pronounced antioxidant activity in experimental immunodeficiency which is manifested by the decrease of the malonic dialdehyde concentration, increase of catalase activity and increase of the reduced glutathione content, also it has the membrane-stabilizing and anti-radical effects.
Key words: Silene jeniseensis, dry extract, antioxidant activity, experimental immunodeficiency, malondialdehyde, catalase, membrane stabilizing activity, antiradical activity, reduced glutathione.
For citation: Khalzanova A.V., Toropova A.A., Khobrakova V.B. Antioxidant activity of the dry extract from Silene jeniseensis Willd at experimental immunodeficiency. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2021;24(01):49-55. https://doi.org/10.29296/25877313-2021-01-08
REFERENCES
1. Farhutdinova L.M. Okislitel'nyj stress. Istoriya voprosa. Vestnik Akademii nauk Respubliki Bashkortostan. 2015; 20(1): 42-49.
2. Pham-Huy L.A., He H, Pham-Huy C. Free radicals, antioxidants in disease and health. International journal of biomedical science. 2008; 4(2): 89-96.
3. Studencov E.P., Ramsh S.M., Kazurova N.G., Neporozh-.neva O.V., Garabadzhiu A.V., Kochina T.A., Voronkov M.G., Kuznecov V.A., Krivorotov D.V. Adaptog-eny i rodstvennye gruppy lekarstvennyh preparatov - 50 let poiskov. Obzory po klinicheskoj farmakologii i lekarstvennoj terapii. 2013; 11(4): 3-43.
4. Wismann D., Binder C.J. The innate immune response to products of phospholipid peroxidation. Biochimica et Biophysica Acta (Biomembranes). 2012; 1818 (10): 2465-2475.
5. Reyes-Munguia A., Carrillo-Inungaray M. L., Carranza-Alvarez C., Pimentel-Gonzalez D. J., Alvarado-Sanchez B. Antioxidant activity, antimicrobial and effects in the immune system of plants and fruits extracts. Frontiers in Life Science. 2016; 9(2): 90-98.
6. Kumar S., Abhay K. Pandey. Free Radicals: Health Implications and their Mitigation by Herbals. British Journal of Medicine & Medical Research. 2015; 7(6): 438-457.
7. Kamyshnikov V.S. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika (metody i traktovka laboratornyh issledovanij). M.: MEDpress-inform, 2017. S. 720
8. Korolyuk M.A., Ivanova L.I., Majorova I.G., Tokarev V.E. Metod opredeleniya aktivnosti katalazy. Laboratornoe delo. 1988.1: 16-19.
9. Shaik I.H., Mehvar R. Rapid determination of reduced and oxidized glutathione levels using a new thiol-masking reagent and the enzymatic recycling method: Application to the rat liver and bile samples. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2006; 385(1): 105-113.
10. Hobrakova V.B., Toropova A.A., Razuvaeva YA.G., Garmaev D.E. Immunomoduliruyushchaya i antioksidantnaya aktivnost' nastojki Cimicifuga dahurica (Turcz.) Maxim. Biofarmacevticheskij zhurnal. 2019; 11(2): 45-51.
11. Adesanwo J.K., Makinde O.O., Obafemi C.A.J. Phytochemical analysis and antioxidant activity of methanol extract and betulinic acid isolated from the roots of Tetracera potatoria. Pharmaceutical Research. 2013; 6: 903-907.
12. Tu P.T., Tawata S. Anti-oxidant, anti-aging, and anti-melanogenic properties of the essential oils from two varieties of Alpinia Zerumbet. Molecules. 2015; 20: 16723-16740.
13. Rahini D., Anuradha R. In vitro antioxidant activity of Artabotrys hexapetallus. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014; 5 (2): 396-405
14. Olennikov D.N., Zilfikarov I.N., Toropova A.A., Ibragimov T.A. Himicheskij sostav soka kallizii dushistoj (Callisia fragrans wood.) i ego antioksidantnaya aktivnost' (in vitro). Himiya rastitel'nogo syr'ya. 2008; 4: 95-100.
15. Sejdahmetova R.B., Romanova M.A., Mukusheva G.K., Sejtembetov T.S., Adekenov S.M. Antioksidantnaya aktiv-inost' prirodnyh flavonoidov i ih pro-izvodnyh. Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya. 2018; 2: 32-35.
16. Sofna B., Artanti N. Antioxidant properties of flavonoids. Medical Journal of Indonesia. 2015; 23: 239.
17. Mamadalieva N.Z., El-Readi M.Z., Janibekov A.A., Tahrani A., Wink M. Phytoecdysteroids of Silene guntensis and their in vitro cytotoxic and antioxidant activity. Journal of biosciences. 2011; 66(5-6): 215-224.
18. Taskin T., Biti§ L. Antioxidant activity of Silene alba subsp. divaricata and Stellaria media subsp. media from Caryophyllaceae. Spatula DD - Peer Reviewed Journal on Complementary Medicine and Drug Discovery. 2013; 3(1): 1-5.
19. Mamadalieva N.Z., Lafont R., Wink M. Diversity of secondary metabolites in the genus Silene L. (Caryophyllaceae): structures, distribution and biological properties. Diversity. 2014; 6: 415-499.
20. Chandra S., Rawat D.S. Medical plants of the family Caryophyllaceae: a review of etno-medicinal used and pharmacological properties. Integrative Medicine Research. 2015; 4: 123-131.
Лекарственные препараты, разработанные ВИЛАР
Алпизарин (таблетки, мазь), per. №№ 85/507/2; 85/507/10; 85/507/16 - противовирусное средство, получаемое из травы копеечника альпийского (Hedysarum alpinum L.) или копеечника желтеющего (Hedysarum flavenscens Rerel et Schmalh). По сравнению с ацикловиром обладает более широким спектром действия.
Аммифурин (таблетки, спиртовым раствор), per. №№ 83/914/9; 70/151/47; 70/151/48 - фотосенсибилизирующее средство, получаемое из плодов амми большой (Ammi majus L.).
Анмарин (линимент, гель, лосьон (раствор)), per. №№ 90/248/1; 95/178/5; 90/248/4 - антифунгальное, противогрибковое средство, получаемое из плодов амми большой (Ammi majus L.).
Гипорамин (таблетки, мазь, суппозитории, лиофилизат), per. №№ 98/305/1; 98/305/10; 98/305/12 - противовирусное средство, получаемое из листьев облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.).
Глицирам (таблетки, гранулы), per. №№ 76/252/7; 70/730/48; 88/542/3 - оказывает противовоспалительное стимулирующее действие на кору надпочечников, умеренно отхаркивающее средство, получаемое из корней и корневищ солодки голой (Glycyrrhiza glabra L.) и солодки уральской (Glycyrrhiza uralensis Fisch.).
Тел. контакта: 8(495)388-55-09; 8(495)388-61-09; 8(495)712-10-45 Fax: 8(495)712-09-18; e-mail: vilarnii.ru; www.vilarnii.ru
