The influence of beetroot and chokeberry juice on oxygen metabolism and apoptosis of polymorphonuclear granulocytes in vitro

Jednym z głównych źródeł reaktywnych form tlenu (RFT) w organizmie człowieka są pobudzone granulocyty obojętnochłonne (PMN). Zachwianie równowagi pomiędzy produkcją RFT a ich detoksykacją przez ustrojowe systemy przeciwutleniające prowadzi do stanów zapalnych związanych z infiltracją granulocytów oraz rozprzestrzenienia się reakcji utleniania komórkowych makrocząsteczek, co m.in. może prowadzić do inicjacji karcinogenezy. Apoptoza PMN jest fizjologiczną programowaną śmiercią komórki, która może ograniczyć proces zapalny. Enzymami, którym przypisuje się kluczowe znaczenie w przebiegu efektorowej, nieodwracalnej fazy apoptozy są kaspazy. Celem pracy była ocena wpływu soku z buraka ćwikłowego (Beta vulgaris var. rubra) i aronii czarnoowocowej (Aronia melanocarpa Elliot) na metabolizm tlenowy i apoptozę ludzkich granulocytów obojętnochłonnych. Oceniano intensywność chemiluminescencji zależnej od luminolu PMN aktywowanych estrami forbolu, stężenie nadtlenku wodoru metodą cytometrii przepływowej z zastosowaniem dioctanu 2’,7’-dichlorofluorescyny oraz aktywność kaspazy 3 metodą FIENA. Stwierdzono, że: − sok z buraka ćwikłowego lub aronii skutecznie hamował produkcję reaktywnych form tlenu przez aktywne granulocyty w testach in vitro, − badane preparaty indukowały aktywność kaspazy 3 stymulowanych PMN po 24 h inkubacji. Wyniki wskazują, że badane składniki żywności mogą być obiecującym elementem chemioprofilaktyki nowotworowej.Activated polymorphonuclear neutrophils (PMN) generate extremely high amounts of reactive oxygen species (ROS), but these are normally targeted at pathogens inside intracellular phagosomes. These same beneficial antimicrobial functions can cause significant local tissue injury and lead to the development of pathologic systemic inflammatory conditions. PMN apoptosis is a major mechanism associated with the resolution of inflammatory reactions. Caspase 3 activation is the first step in the execution phase of apoptosis. The goals of the present study was to investigate the in vitro effect of beetroot (Beta vulgaris var. rubra) and chokeberry (Aronia melanocarpa Elliot) juice on oxidative metabolism and apoptosis in human polymorphonuclear granulocytes. PMN oxidant production, in response to phorbol myristate acetate, was characterized by a dichlorofluorescin oxidation assay and luminol- dependent chemiluminescence. Caspase 3 activation was assayed by the method of DEVD-AMC cleavage in PMN cultured up to 24 hours. The results of our study showed: 1/ beetroot and chokeberry juice affected the concentration-dependent inhibition of H2O2 production and chemiluminescence response by PMN, 2/ we also observed their proapoptotic effects. These natural products could be an important adjunct in cancer chemoprevention

Wpływ fenoli roślinnych na produkcję reaktywnych form tlenu i oksydacyjnych uszkodzeń DNA indukowanych estrem forbolu (TPA) w naskórku myszy

Naturally occurring phenolics: protocatechuic, chlorogenic, tannic acids and trihydroxystilbene and resveratrol were shown to inhibit multistage carcinogenesis in animal models, including mouse epidermis. Treatment of mouse skin with tumor promoter 12-Otetradecanoyl phorbol-13-acetate (TPA) may induce ROS production in keratinocytes and skin infiltrating leukocytes. In our study, the effect of these phenolics on intracellular ROS production and DNA damage was examined. ROS were analysed by flow cytometry, while DNA damage by comet assay. Following treatment with TPA (6.8 nmol/mouse) two subpopulations of epidermal cells were identified. Pretreatment of mice with 16 mmol of phenolics decreased ROS production in both subpopulations. The most efficient inhibitors of ROS in whole population of keratinocytes were chlorogenic acid and resveratrol. Tannic acid reduced the most DNA damage induced by TPA treatment. These results suggest that anti-promotional effects of these two plant phenols might be partially explained by the inhibition of TPA-induced inflammation.Kwasy fenolowe: protokatechowy, chlorogenowy i taninowy, a także pochodna stilbenu, rezweratrol, to występujące powszechnie składniki wielu ziół i jadalnych owoców. Wykazano, że związki te mogą hamować proces nowotworzenia w modelach doświadczalnych, w tym naskórku myszy. Nakładanie na skórę promotera, estru forbolu, TPA, prowadzi do produkcji reaktywnych form tlenu (RFT) w keratynocytach, a także infiltrujących naskórek leukocytach. Celem badań była ocena oddziaływania fenoli roślinnych na produkcję RFT i uszkodzenia DNA w komórkach naskórka myszy poddanych działaniu jednorazowej dawki TPA (6,8 nmola) in vivo. Do oceny RFT wykorzystano technikę fluorymetrii przepływowej, a poziom uszkodzeń DNA oceniano metodą elektroforezy kometkowej. Wszystkie badane związki obniżały poziom wewnątrzkomórkowych RFT w porównaniu z grupą traktowaną TPA. Najbardziej skutecznymi inhibitorami RFT w całkowitej populacji keratynocytów były kwas chlorogenowy i rezweratrol. Kwas taninowy w największym stopniu zapobiegał uszkodzeniom DNA. Dane te wskazują, że inhibicja RFT indukowanych TPA może przyczyniać się do antypromocyjnego działania badanych związków