A possible mechanism of antitumor activity of 5 (5’,6’ benzocoumaroyl-3’)-methylaminouracil in vivo

Aim: To analyze possible mechanisms of anticancer activity of hydrobromide 5-(5’,6’-benzocoumaroyl-3’)-methylaminouracil (BCU) in vivo. Methods: BCU was administered at the dose of 6 mg/kg for seven days to rats bearing Guerin carcinoma (Gc). Interaction of BCU with DNA isolated from Gc cells was analyzed by electrophoresis and spectrophotometry. Results: It has been shown that BCU administration resulted in chromatin condensation, nuclei picnosis, increase of the DNase activity and the appearance of high-molecular DNA fragments in Gc cells. Conclusion: BCU is shown to be able to interact directly with DNA molecules with the formation of stable complexes.Цель: проаналаизировать возможные механизмы противоопухолевой активности гидробромида 5-(5’,6’-бензокумариoл-3’)- метиламиноурацила (BCU) in vivo. Методы: BCU вводили в дозе 6 мг/кг в течение 7 дней крысам с трансплантированной карциномой Герена (КГ). Взаимодействие BCU с ДНК, выделенной из клеток КГ, анализировали методами электрофореза и спектрофотометрии. Результаты: установлено, что введение BCU приводит к конденсации хроматина, пикнозу ядер, повышению ДНКазной активности и появлению высокомолекулярных фрагментов ДНК в клетках КГ. Выводы: BCU может прямо взаимодействовать с молекулами ДНК с образованием стабильных комплексов

Особливості генерування активних форм кисню та азоту за гострої гепатотоксичності

Development of the most of pathological conditions occurs by free radical mechanism which is characterized by increased free radical production at the cellular level, especially reactive oxygen and nitrogen species (ROS/RNS). The main producers of reactive oxygen species are, first of all, membrane bound NADH-dependent mitochondrial and NADPH-dependent endoplasmic reticulum electron transport systems, cytosolic oxidoreductase enzymes and multienzyme complexes. The aim of the study was to determine the features of generation of superoxide anion radical (O2·) as the primary reactive oxygen species, and nitric oxide (NO·) under conditions of thioacetamide-induced hepatotoxicity. The features of NAD(P)H-dependent gen-eration of superoxide anion radical (O2·) as the primary reactive oxygen species, and nitric oxide (NO·) in subcellular (mitochondrial, microsomal and post-microsomal) fractions of C57BL/6J mouse liver cells isolated by the method of differential centrifugation were determined under conditions of thioacetamide-induced hepatotoxicity and supplementation with pharma-cological doses of vitamin A. It was found that the development of acute hepatotoxicity induced by single intraperitoneal ad-ministration of 500 mg/kg of thioacetamide was accompanied by increased intensity of superoxide anion radical and nitric oxide production in microsomal and cytosolic fractions of liver cells, but not in mitochondrial fraction. Consumption of the pharmacological doses of vitamin A (3000 IU) has no hepatoprotective effect, however, it enhances the production of reactive oxygen and nitrogen species in the liver during acute hepatotoxicity. Розвиток більшості патологічних станів відбувається за вільнорадикальним механізмом, що на клітинному рівні характеризується посиленням продукування вільних радикалів, серед яких особливе місце належить активним формам кисню та азоту (АФК/АФА). Основними продуцентами вільнорадикальних форм кисню виступають передусім мембранні електронтранспортні NADH-залежні системи мітохондрій, NADPH-залежні системи ендоплазматичного ретикулуму, а також цитозольні оксидоредуктазні ферменти та мультиферментні комплекси. У роботі встановили особливості генерування супероксидного аніон радикала (О2·) як первинної активної форми кисню та оксиду азоту (NO·) в умовах тіоацетамід-індукованої гепатотоксичності. У виділених методом диференційного центрифугування субклітинних фракціях (мітохондріальна, мікросомна, постмікросомна) печінки мишей лінії C57BL/6J встановлено особливості NAD(P)H-залежного генерування супероксидного аніон радикала (О2·) як первинної активної форми кисню та оксиду азоту (NO·) в умовах тіоацетамід-індукованої гепатотоксичності та застосування фармакологічних доз вітаміну А. Розвиток гострої гепатотоксичності, індукованої одноразовим інтраперитонеальним уведенням 500 мг/кг тіоацетаміду, супроводжується зростанням інтенсивності продукування супероксидного аніон радикала та оксиду азоту мікросомною та цитозольною фракціями клітин печінки, але не мітохондріальною фракцією. Уведення фармакологічних доз вітаміну А (3000 МО) не викликає гепатопротекторного ефекту, проте посилює продукування активних форм кисню та азоту в печінці за гострої гепатотоксичності. Розвиток більшості патологічних станів відбувається за вільнорадикальним механізмом, що на клітинному рівні характеризується посиленням продукування вільних радикалів, серед яких особливе місце належить активним формам кисню та азоту (АФК/АФА). Основними продуцентами вільнорадикальних форм кисню виступають передусім мембранні електронтранспортні NADH-залежні системи мітохондрій, NADPH-залежні системи ендоплазматичного ретикулуму, а також цитозольні оксидоредуктазні ферменти та мультиферментні комплекси. У роботі встановили особливості генерування супероксидного аніон радикала (О2·) як первинної активної форми кисню та оксиду азоту (NO·) в умовах тіоацетамід-індукованої гепатотоксичності. У виділених методом диференційного центрифугування субклітинних фракціях (мітохондріальна, мікросомна, постмікросомна) печінки мишей лінії C57BL/6J встановлено особливості NAD(P)H-залежного генерування супероксидного аніон радикала (О2·) як первинної активної форми кисню та оксиду азоту (NO·) в умовах тіоацетамід-індукованої гепатотоксичності та застосування фармакологічних доз вітаміну А. Розвиток гострої гепатотоксичності, індукованої одноразовим інтраперитонеальним уведенням 500 мг/кг тіоацетаміду, супроводжується зростанням інтенсивності продукування супероксидного аніон радикала та оксиду азоту мікросомною та цитозольною фракціями клітин печінки, але не мітохондріальною фракцією. Уведення фармакологічних доз вітаміну А (3000 МО) не викликає гепатопротекторного ефекту, проте посилює продукування активних форм кисню та азоту в печінці за гострої гепатотоксичності.

New insights and changing paradigms in the regulation of vitamin A metabolism in development

This is the peer reviewed version of the following article: Shannon, S. R., Moise, A. R., & Trainor, P. A. (2017). New insights and changing paradigms in the regulation of vitamin A metabolism in development. Wiley Interdisciplinary Reviews. Developmental Biology, 6(3), 10.1002/wdev.264, which has been published in final form at http://doi.org/10.1002/wdev.264 This article may be used for non-commercial purposes in accordance with Wiley Terms and Conditions for Self-Archiving.Vitamin A and its active metabolite retinoic acid are essential for embryonic development and adult homeostasis. Surprisingly, excess or deficiency of vitamin A and retinoic acid can cause similar developmental defects. Therefore, strict feedback and other mechanisms exist to regulate the levels of retinoic acid within a narrow physiological range. The oxidation of vitamin A to retinal has recently been established as a critical nodal point in the synthesis of retinoic acid, and over the past decade, RDH10 and DHRS3 have emerged as the predominant enzymes that regulate this reversible reaction. Together they form a codependent complex that facilitates negative feedback maintenance of retinoic acid levels and thus guard against the effects of dysregulated vitamin A metabolism and retinoic acid synthesis. This review focuses on advances in our understanding of the roles of Rdh10 and Dhrs3 and their impact on development and disease

Cloning retinoid and peroxisome proliferator-activated nuclear receptors of the Pacific oyster and in silico binding to environmental chemicals

This is the final version of the article. Available from Public Library of Science via the DOI in this record.Disruption of nuclear receptors, a transcription factor superfamily regulating gene expression in animals, is one proposed mechanism through which pollution causes effects in aquatic invertebrates. Environmental pollutants have the ability to interfere with the receptor's functions through direct binding and inducing incorrect signals. Limited knowledge of invertebrate endocrinology and molecular regulatory mechanisms, however, impede the understanding of endocrine disruptive effects in many aquatic invertebrate species. Here, we isolated three nuclear receptors of the Pacific oyster, Crassostrea gigas: two isoforms of the retinoid X receptor, CgRXR-1 and CgRXR-2, a retinoic acid receptor ortholog CgRAR, and a peroxisome proliferator-activated receptor ortholog CgPPAR. Computer modelling of the receptors based on 3D crystal structures of human proteins was used to predict each receptor's ability to bind to different ligands in silico. CgRXR showed high potential to bind and be activated by 9-cis retinoic acid and the organotin tributyltin (TBT). Computer modelling of CgRAR revealed six residues in the ligand binding domain, which prevent the successful interaction with natural and synthetic retinoid ligands. This supports an existing theory of loss of retinoid binding in molluscan RARs. Modelling of CgPPAR was less reliable due to high discrepancies in sequence to its human ortholog. Yet, there are suggestions of binding to TBT, but not to rosiglitazone. The effect of potential receptor ligands on early oyster development was assessed after 24h of chemical exposure. TBT oxide (0.2μg/l), all-trans retinoic acid (ATRA) (0.06 mg/L) and perfluorooctanoic acid (20 mg/L) showed high effects on development (>74% abnormal developed D-shelled larvae), while rosiglitazone (40 mg/L) showed no effect. The results are discussed in relation to a putative direct (TBT) disruption effect on nuclear receptors. The inability of direct binding of ATRA to CgRAR suggests either a disruptive effect through a pathway excluding nuclear receptors or an indirect interaction. Our findings provide valuable information on potential mechanisms of molluscan nuclear receptors and the effects of environmental pollution on aquatic invertebrates.The study was funded by the Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture Science (Cefas; https://www.cefas.co.uk) and by the University of Exeter (http://www.exeter.ac.uk)

The Potential Protective Effect of Oligoribonucleotides-d-Mannitol Complexes against Thioacetamide-Induced Hepatotoxicity in Mice

This study investigated the potential hepatoprotective effect of oligoribonucleotides-d-mannitol complexes (ORNs-d-M) against thioacetamide (TAA)-induced hepatotoxicity in mice. The hepatoprotective activity of ORNs-d-M was evaluated in thioacetamide (TAA)-treated C57BL/6J. Results indicate that treatment with ORNs-d-M displayed a protective effect at the TAA-induced liver injury. Treatment with ORNs-d-M, starting at 0 h after the administration of TAA, decreased TAA-elevated serum alanine aminotransferase (ALT) and γ-glutamyl transpeptidase (GGT). Activities of glutathione S-transferase (GST) and glutathione peroxidase (GPx), and levels of glutathione (GSH), were enhanced with ORNs-d-M administration, while the hepatic oxidative biomarkers (TBA-reactive substances, protein carbonyl derivatives, protein-SH group) and myeloperoxidase (MPO) activity were reduced. Furthermore, genetic analysis has shown that the ORNs-d-M decreases the expression of mRNA pro-inflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor α (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6), profibrogenic cytokine-transforming growth factor β1 (TGF-β1), as well as the principal protein of the extracellular matrix—collagen I. The present study demonstrates that ORNs-d-M exerts a protective effect against TAA-induced liver injury, which may be associated with its anti-inflammatory effects, inhibition of overexpression of mRNA cytokines, and direct effects on the metabolism of the toxin

Hepatotoxicity of bisphenol A under conditions of differential supplementation with retinoids

Classical xenoestrogenic in vivo effects of bisphenol A (2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, BPA) are well-described in the literature, however the molecular mechanisms of BPA-induced hepatotoxicity are not fully characterized. The work is aimed to assess biochemical markers of BPA induced hepatotoxicity under conditions of differential supplementation with retinoids. We demonstrate that the absence of hepatic retinyl esters as the main form of vitamin A storage provides for a resistance to BPA induced liver damage. Retinoid supplementation increases the hepatotoxic effects of bisphenol A, evidenced in higher indexes of oxidative damage of lipids, proteins and non-protein thiol groups as well as increase of serum alanine aminotransferase activity and myeloperoxidase activity in liver parenchyma. The absence of hepatotoxicity signs when hepatic retinoid stores are depleted and their presence during normal or excessive retinoid supplementation suggest that hepatic retinoid availability is one of the factors determining the hepatotoxicity of bisphenol A