Вплив низькорівневого лазерного опромінення на бісфенол а-індуковані вільнорадикальні процеси
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2020.02.125Ключові слова:
низькорівневе лазерне опромінення, активні форми кисню, бісфенол А, вільнорадикальні процеси, антиоксидантна система захистуАнотація
Однією з цих нових областей застосування низькорівневого лазерного опромінення є корегування ураження печінки, що індуковане різноманітними лікарськими препаратами та полютантами. LLLI використовує видиме (як правило, червоне) або ближнє інфрачервоне світло (600-1000 нм), що генерується від лазерної або світлодіодної системи (LED). Незважаючи на значні дослыдження щодо впливу та молекулярних механізмів LLLT в різних клітинах або тканинах, відповідні дози випромінювання, щільність енергії, час та умови опромінення, а також відповідні індивідуальні налаштування в різних лазерних приладах, що передбачувано призведе до оптимальних терапевтичних ефектів, поки не з'ясовані. У цьому дослідженні встановлено вплив низькорівневого лазерного опромінення на параметри окисного стресу у щурів в умовах введення BPA. Токсичне ураження печінки, індуковане введенням бісфенолу А (BPA) у дозі 50 мг/кг маси тіла шляхом введення один раз на добу протягом 3 днів. Лазерне опромінення низького рівня проводили після кожного введення ксенобіотику. Опромінювали анатомічну ділянку черевної порожнини лазерним діодом (50 мВт) із довжиною хвилі безперервної дії 650 нм. Результати досліджень показали, що введення BPA призводить до посиленого утворення вільних радикалів та зниження активності SOD, CAT та GPx у печінці тварин. Посилені процеси генерації супероксидного радикалу та оксиду азоту та знижені активності антиоксидантних ферментів в умовах введення BPA призводять до підвищеного окислювального ураження ліпідів та білків у субклітинних фракціях печінки. Водночас низькорівневе лазерне опромінення тварин, яким вводили BPA, призводить до підвищення ферментативної активності системи антиоксидантного захисту, зменшення продукції вільних радикалів та, як наслідок, окислювального ураження білка та ліпідів, проте лише у мікросомальній та цитозольній фракціях. Вміст основних маркерів пероксидного окиснення ліпідів та протеїнів у мітохондріальній фракції не змінювався при опроміненні тварин та введенні ВРА, що пов’язано з посиленим генеруванням вільних радикалів за цих же експериментальних умов.
Посилання
Amjad, S., Rahman, S., & Pang, M. (2020). Role of Antioxidants in Alleviating Bisphenol A Toxicity. Biomolecules, 10(1105), 1–26. https://doi.org/10.3390/biom10081105
Anju, M., Chacko, L., Chettupalli, Y., Maiya, A. G., & Saleena Ummer, V. (2019). Effect of Low Level Laser Therapy on serum vitamin D and magnesium levels in patients with diabetic peripheral neuropathy – A pilot study. Diabetes and Metabolic Syndrome: Clinical Research and Reviews, 13(2), 1087–1091. https://doi.org/10.1016/j.dsx.2019.01.022
Archakov, A. I., Panchenko, L. F., Kapitanov, A. B., Efron, I. I., Knyazeva, T. I., & Zherebkova, N. S. (1973). A quantitative estimation of degree of purity of preparations of subcellular structures. Analytical Biochemistry, 54(1), 223–233. https://doi.org/10.1016/0003-2697(73)90266-2
Auclair C., Voisin, E. (1985). Nitroblue tetrazolium reduction. In R. A. Greenwald (Ed.), Handbook of Methods for Oxygen Radical Research (pp. 123–132). Boca Raton, Fla. : CRC Press.
Chen, H., Wang, H., Li, Y., Liu, W., Wang, C., & Chen, Z. (2016). Biological effects of low-level laser irradiation on umbilical cord mesenchymal stem cells. AIP Advances, 6, 1–9. https://doi.org/10.1063/1.4948442
De Freitas, L. F., & Hamblin, M. R. (2016). Proposed Mechanisms of Photobiomodulation or Low-Level Light Therapy. IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, 22(3), 1–37. https://doi.org/10.1109/JSTQE.2016.2561201
Denadai, A. S., Aydos, R. D., Silva, I. S., Olmedo, L., De Senna Cardoso, B. M., Da Silva, B. A. K., & De Tarso Camillo De Carvalho, P. (2015). Acute effects of low-level laser therapy (660 nm) on oxidative stress levels in diabetic rats with skin wounds. Journal of Experimental Therapeutics and Oncology, 11, 85–89.
Ferraresi, C., Hamblin, M. R., & Parizotto, N. A. (2012). Low-level laser (light) therapy (LLLT) on muscle tissue: Performance, fatigue and repair benefited by the power of light. Photonics and Lasers in Medicine, 1(4), 267–286. https://doi.org/10.1515/plm-2012-0032
Frezza, C., Cipolat, S., & Scorrano, L. (2007). Organelle isolation: Functional mitochondria from mouse liver, muscle and cultured filroblasts. Nature Protocols, 2, 287–295. https://doi.org/10.1038/nprot.2006.478
Gassman, N. R. (2017). Induction of oxidative stress by bisphenol A and its pleiotropic effects. Environ Mol Mutagen., 58(2), 60–71. https://doi.org/10.1038/nn.3945.Dopaminergic
Goth, L. (1991). A simple method for determination of serum catalase activity and revision of reference range. Clinica Chimica Acta, 196(2–3), 143–151. https://doi.org/10.1016/0009-8981(91)90067-M
Hwang, S., Lopez, C. A., Heck, D. E., Gardner, C. R., Laskin, D. L., Laskin, J. D., & Denhardt, D. T. (1994). Osteopontin inhibits induction of nitric oxide synthase gene expression by inflammatory mediators in mouse kidney epithelial cells. J.Biol.Chem., 269(1), 711–715.
Karoussis, I. K., Kyriakidou, K., Psarros, C., Koutsilieris, M., & Vrotsos, J. A. (2018). Effects and Action Mechanism of Low Level Laser Therapy (LLLT): Applications in Periodontology. Dentistry, 08(09), 1–6. https://doi.org/10.4172/2161-1122.1000514
Kaur, S., Saluja, M., & Bansal, M. P. (2018). Bisphenol A induced oxidative stress and apoptosis in mice testes: Modulation by selenium. Andrologia, 50(3), e12834. https://doi.org/10.1111/and.12834
Levine, R. L., Garland, D., Oliver, C. N., Amici, A., Climent, I., Lenz, A. G., Ahn, B. W., Shaltiel, S., & Stadtman, E. R. (1990). Determination of Carbonyl Content in Oxidatively Modified Proteins. Methods in Enzymology, 186, 464–478. https://doi.org/10.1016/0076-6879(90)86141-H
Lobo, V., Patil, A., Phatak, A., & Chandra, N. (2010). Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews, 4(8), 118–126. https://doi.org/10.4103/0973-7847.70902
Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L., & Randall, R. J. (1951). Protein measurement with the Folin-Phenol Reagent. The Journal of Biological Cemistry, 193(1), 265–275. https://doi.org/10.1016/0304-3894(92)87011-4
Maesa, M., Vinkena, M., Jaeschke, H. (2017). Experimental models of hepatotoxicity related to acute liver failure. Toxicol Appl Pharmacol., 290, 86–97. https://doi.org/10.1016/j.taap.2015.11.016.
Martirosyan, D., Ashoori, M. R., & Mirmiranpour, H. (2020). The effect of low level-laser irradiation on antioxidant enzymes and mineral levels in serum of patients with type 2 diabetes mellitus. Bioactive Compounds in Health and Disease, 3(5), 82–89.
Misra, H. P., & Fridovich, I. (1972). The role of superoxide anion in the autoxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase. Journal of Biological Chemistry.
Murphy, M. E., & Kehrert, J. P. (1989). Oxidation state of tissue thiol groups and content of protein carbonyl groups in chickens with inherited muscular dystrophy. Biochem. J, 260(2), 359–364. https://doi.org/10.1042/bj2600359
National Research Council (US) Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. (2011). Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (8th Ed.). National Academies Press. https://doi.org/10.2307/1525495
National Toxicology Program U.S. Department of Health and Human Services, & Center. (2008). NTP-CERHR monograph on the potential human reproductive and developmental effects of bisphenol A. Center for The Evaluation of Risks To Human Reproduction.
Ohkawa, H., Ohishi, N., & Yagi, K. (1979). Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Analytical Biochemistry, 95(2), 351–358. https://doi.org/10.1016/0003-2697(79)90738-3
Pacher, P., Beckman, J. S., & Liaudet, L. (2007). Nitric oxide and peroxynitrite in health and disease. Physiological Reviews, 87(1), 315–424. https://doi.org/10.1152/physrev.00029.2006
Paglia, D.E., Valentine, W. N. (1967). Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase. J Lab Clin Med, 70, 158–169.
Pantyo, V. V., Nikolaychuk, V. I., & Pantyo, V. I. (2009). Influence of low-intensive laser radiation on biological objects (examination of literature). Sci. Bull. Uzhgorod Univ. (Ser. Biol.), 26, 99–106.
Purwar, N., McGarry, J. M., Kostera, J., Pacheco, A. A., & Schmidt, M. (2011). Interaction of nitric oxide with catalase: Structural and kinetic analysis. Biochemistry, 50(21), 4491–4503. https://doi.org/10.1021/bi200130r
Serviddio, G., Bellanti, F., & Vendemiale, G. (2013). Free radical biology for medicine: Learning from nonalcoholic fatty liver disease. Free Radical Biology and Medicine, 65, 952–968. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2013.08.174
Silva MacEdo, R., Peres Leal, M., Braga, T. T., Barioni, É. D., De Oliveira Duro, S., Ratto Tempestini Horliana, A. C., Câmara, N. O. S., Marcourakis, T., Farsky, S. H. P., & Lino-Dos-Santos-Franco, A. (2016). Photobiomodulation Therapy Decreases Oxidative Stress in the Lung Tissue after Formaldehyde Exposure: Role of Oxidant/Antioxidant Enzymes. Mediators of Inflammation, 2016, 1–9. https://doi.org/10.1155/2016/9303126
Silveira, P. C. L., Silva, L. A., Tuon, T., Freitas, T. P., Streck, E. L., & Pinho, R. A. (2009). Effects of low-level laser therapy on epidermal oxidative response induced by wound healing. Rev Bras Fisioter, 13(4), 281–287. https://doi.org/10.1590/s1413-35552009005000040
Van Handel, E. (1985). Rapid determination of total lipids in mosquitoes. Journal of the American Mosquito Control Association, 1, 302–304.
Veith, A., & Moorthy, B. (2018). Role of cytochrome P450s in the generation and metabolism of reactive oxygen species. Curr Opin Toxicol., 7, 44–51. https://doi.org/10.1016/j.cotox.2017.10.003
Vladimirov, Y. A., Osipov, A. N., & Klebanov, G. I. (2004). Photobiological principles of therapeutic applications of laser radiation. Biochemistry (Moscow), 69(1), 81–90. https://doi.org/10.1023/B:BIRY.0000016356.93968.7e
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
