БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПСЕВДОГИПЕРИЦИНА У ОСОБЕЙ DROSOPHILA MELANOGASTER В НОРМЕ И УСЛОВИЯХ ОБЛУЧЕНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучены биологическая эффективность и радиомодифицирующая способность псевдогиперицина, выделенного из зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L.), у модельного организма Drosophila melanogaster. Определены эффективные концентрации вещества (1 и 10 мкМ) для каждого генотипа. Концентрации, превышающие эти значения, оказали токсическое действие на животных. Наибольшую чувствительность к препарату проявили особи, мутантные по антиоксидантной защите и репарации. Оценены дозы ионизирующего излучения, при которых псевдогиперицин изменяет радиочувствительность особей, снижая или повышая ее уровень. Радиозащитные эффекты вещества обнаружены при высоких дозах (50–100 Гр) у линии дикого типа Canton–S и дозах ниже 50 Гр у sod-мутантов. Такое сочетанное действие агентов при заданных концентрациях препарата и дозах облучения может приводить к повышению выживаемости и снижению частоты повреждений ДНК у особей. Взаимодействие вещества и радиационного фактора носит преимущественно синергический или антагонистический характер в зависимости от дозы облучения. Из полученных результатов следует, что исследуемые показатели и мутантные генотипы могут быть использованы как тест-методы и тест-системы для отбора радиопротекторов и их механизмов действия, а также выбора оптимальных условий для применения таких препаратов в области радиопротекторных технологий.

Об авторах

Е. А Юшкова

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Email: ushkova@ib.komisc.ru
ORCID iD: 0000-0002-5580-2276
Сыктывкар, Россия

В. В Пунегов

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Email: punegov@ib.komisc.ru
ORCID iD: 0000-0001-5493-179X
Сыктывкар, Россия

Список литературы

  1. Kuruba V., Gollapalli P. Natural radioprotectors and their impact on cancer drug discovery. Radiat. Oncol. J. 2018; 36(4):265–275. https://doi.org/10.3857/roj.2018.00381
  2. Mun G.-I., Kim S., Choi E., Kim C.S., Lee Y.-S. Pharmacology of natural radioprotectors. Arch. Pharm. Res. 2018; 41(11):1033–1050. https://doi.org/10.1007/s12272-018-1083-6
  3. Agostinis P., Vantieghem A., Merlevede W., de Witte P.A.M. Hypericin in cancer treatment: more light on the way. Int. J. Biochem. Cell. Biol. 2002; 34:221–241. https://doi.org/10.1016/s1357-2725(01)00126-1
  4. Mennini T., Gobbi M. The antidepressant mechanism of Hipericum perforatum. Life Sci. 2004; 75(9):1021–1027. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2004.04.005
  5. Saddiqe Z., Naeem I., Maimoona A. A review of the antibacterial activity of Hipericum perforatum L. J. Ethnopharmacol. 2010; 131:511–521. https://doi.org/10.1016/j.jep.2010.07.034
  6. Юшкова Е.А., Зайнуллин В.Г., Пунегов В.В., Зайнуллин Г.Г. Цитогенетические эффекты водорастворимой формы гиперицина у дефицитных по антиоксидантной защите особей Drosophila melanogaster. Известия Самарского научного центра РАН. 2013; 15(3):575–578.
  7. Yushkova E.A., Zainullin V.G., Punegov V.V., Zainullin G.G. Cytogenetic effects of a water-soluble form of hypericin in Drosophila melanogaster individuals deficient in antioxidant defense. Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2013; 15(3):575–578. (In Russ.).
  8. Юшкова Е.А., Старцева О.А., Рочева Л.К. и др. Эффективность водорастворимой формы гиперицина при радиационном воздействии на Drosophila melanogaster. Известия Самарского научного центра РАН. 2014; 16(5):1785–1789.
  9. Yushkova E.A., Startseva O.A., Rocheva L.K. et al. Efficacy of a water-soluble form of hypericin in radiation exposure of Drosophila melanogaster. Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2014; 16(5):1785–1789. (In Russ.).
  10. Пунегов В.В., Костромин В.И., Фомина М.Г. и др. Экстрагирование гиперицина и псевдогиперицина из зверобоя продырявленного в условиях микроволновой активации процесса. Химия растительного сырья. 2014; 1:125–130.
  11. Punegov V.V., Kostromin V.I., Fomina M.G. et al. Extraction of hypericin and pseudohypericin from St. John's wort under microwave activation conditions. Chemistry of plant raw materials. 2014; 1:125–130. (In Russ.) https://doi.org/10.14258/jcprm.1401125
  12. Punegov V.V., Kostromina V.I., Fomina M.G. et al. Microwave assisted extraction of hypericin and pseudohypericin from Hypericum perforatum. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2015; 41(7):757–761. https://doi.org/10.1134/S1068162015070122
  13. Kooistra R., Pastink A., Zonneveld J.B., Lohman P.H., Eeken J.C. The Drosophila melanogaster DmRAD54 gene plays a crucial role in double-strand break repair after P-element excision and acts synergistically with Ku70 in the repair of X-ray damage. Mol. Cell. Biol. 1999; 19(9):6269–6275. https://doi.org/10.1128/MCB.19.9.6269
  14. Phillips J.P., Tainer J.A., Getzoff E.D. et al. Subunit-destabilizing mutations in Drosophila copper/zinc superoxide dismutase: Neuropathology and a model of dimer disequilibrium. Proc. Natl. Acad. Sci. 1995; 92(9):8574–8578. https://doi.org/10.1073/pnas.92.19.8574
  15. Sun J., Folk D., Bradley T.J., Tower J. Induced over­expression of mitochondrial Mn-superoxide dismutase extends the life span of adult Drosophila melanogaster. Genetics. 2002; 161(2):661–672. https://doi.org/10.1093/genetics/161.2.661
  16. Bilbao С., Ferreiro J.A., Comendador M.A., Sierra L.M. Influence of mus201 and mus308 mutations of Drosophila melanogaster on the genotoxicity of model chemicals in somatic cells in vivo measured with the Comet assay. Mutat. Res. 2002; 503(1):11–19. https://doi.org/10.1016/s0027-5107(02)00070-2
  17. Engels W.R., Benz W.K., Preston C.R. et al. Somatic effects of P-element activity in Drosophila melanogaster: Pupal lethality. Genetics. 1987; 117(4):745–757. https://doi.org/10.1093/genetics/117.4.745
  18. Moller P. Genotoxicity of environmental agents assessed by the alkaline comet assay. Basic. Clin. Pharmocol. Toxicol. 2005; 96(1):1–42. https://doi.org/10.1111/j.1742-7843.2005.pto960101.x
  19. Гераськин С.А., Дикарев В.Г., Удалова А.А., Дикарева Н.С. Влияние комбинированного действия ионизирующего излучения и солей тяжелых металлов на частоту хромосомных аберраций в листовой меристеме ярового ячменя. Генетика. 1996; 32(2):279–288.
  20. Geras'kin S.A., Dikarev V.G., Udalova A.A., Dikareva N.S. Influentia compositionis actionis ionizing radiorum et metallorum salium gravium in frequentia aberrationum chromosomatum in folium meristem veris hordei. Genetika. 1996; 32(2): 279–288. (In Russ.).
  21. Лукашин Б.П., Гребенюк А.Н. Сравнительное изучение противолучевой эффективности различных доз цистамина, гепарина и нафтизина в опытах на мышах. Радиац. биол. радиоэкол. 2001; 41(3):310–312.
  22. Lukashin B.P., Grebenyuk A.N. Comparative study of the antiradiation efficacy of different doses of cystamine, heparin and naphthyzine in experiments on mice. Radiat. Biol. Radioecol. 2001; 41(3):310–312. (In Russ.).
  23. Бурлакова Е.Б. Эффект сверхмалых доз. Вестник РАН. 1994; 64(5):425–431.
  24. Burlakova E.B. Effect of ultra-low doses. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. 1994; 64(5):425–431. (In Russ.).
  25. Asaithamby A., Chen D.J. Cellular responses to DNA double-strand breaks after low-dose g-irradiation. Nucleic Acid Res. 2009; 37(12):3912–3923. https://doi.org/10.1093/nar/gkp237
  26. Pollycove M., Feinendengen L.E. Molecular biology, epidemiology, and the demise of the linear no-threshold (LNT) hypothesis. Comptes Rendus Academy of Sciences Paris, Life Sciences. 1999; 322:197–204.
  27. Barnes J., Anderson L.A., Phillipson J.D. St. John's wort (Hypericum perforatum L.): A review of its chemistry, pharmacology, and clinical properties. J. Pharm. Pharmacol. 2001; 53:583–600. https://doi.org/10.1211/0022357011775910
  28. Di Carlo G., Borrelli F., Ernst E., Izzo A. St. John’s wort: Prozac from plant kingdom. Trends Pharm. Sci. 2001; 22:292–297. https://doi.org/10.1016/s0165-6147(00)01716-8
  29. Gadzovska-Simic S., Tusevski O., Antevski S. et al. Secondary metabolite production in Hypericium perforatum L. cell suspensions upon elicitation with fungal mycella from Aspergillus flavus. Arch. Biol. Sci., Belgrade. 2012; 64(1):113–121. https://doi.org/10.2298/ABS1201113G
  30. Ali S.M., Olivo M., Yuen G.Y., Chee S.K. Induction of apoptosis by hypericin through activation of caspase 3 in human carcinoma cells. Int. J. Mol. Med. 2001; 8:521–530. https://doi.org/10.3892/ijmm.8.5.521
  31. Vantieghem A., Xu Y., Assefa Z. et al. Phosphorylation of Bcl 2 in G2/M phase-arrested cells following photodynamic therapy with hypericin involves a CDK1-mediated signal and delays the onset of apoptosis. J. Biol. Chem. 2002; 277:37718–37731. https://doi.org/10.1074/jbc.M204348200

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025