Antyoksydanty polifenolowo –polisacharydowe z roślin leczniczych z rodziny Rosaceae i Asteraceae jako radioprotektory

Jonizacja towarzysząca promieniowaniu jest niebezpieczna dla zdrowia człowieka, indukuje stres oksydacyjny, który może uszkadzać białka, lipidy błonowe, DNA oraz RNA. Jednak promieniowanie jonizujące stosowane w sposób kontrolowany znalazło zastosowanie w medycynie, zarówno w celach diagnostycznych (badania rentgenowskie), jak i leczniczych (radioterapia). Stosowanie związków radioochronnych, które ochronią komórki prawidłowe przed szkodliwym działaniem promieniowania jest niezwykle ważne w profilaktyce schorzeń wynikających z zawodowego (personel radiologii onkologicznej i diagnostycznej) lub przypadkowego narażenia człowieka na promieniowanie. Idealny radioprotektor powinien spełniać kilka kryteriów, m.in.: zapewniać znaczącą ochronę przed szkodliwym działaniem promieniowania, odznaczać się minimalną toksycznością i dużą stabilnością, wykazywać brak interferencji z szeroką gamą innych leków, działać wybiórczo (w radioterapii) – ochrona komórek prawidłowych, przy braku wpływu na promienioczułość komórek nowotworowych. Jak dotąd nie znaleziono idealnego radioprotektora, a obecnie dostępny syntetyczny radioprotektor stosowany podczas radioterapii, wykazuje poważne skutki uboczne. Spośród wielu badanych związków chemicznych dobrymi kandydatami na radioprotektory są fitoterapeutyki (ekstrakty oraz substancje uzyskiwane z roślin). Substancje wchodzące w skład roślin wykazują właściwości antyoksydacyjne o udowodnionym działaniu radioochronnym lub radiouczulajacym. Celem pracy była ocena czy preparaty roślinne o strukturze glikokoniugatów polifenolowych i ich aglikony, wyizolowane z wybranych roślin leczniczych z rodziny Rosaceae oraz Asteraceae, takich jak Sanguisorba officinalis L., Fragaria vesca L., Rubus plicatus Whe. et N. E., i Erigeron canadensis L., wykazują właściwości radioochronne in vitro, a także wyjaśnienie mechanizmów ich działania. Na podstawie uzyskanych wyników wstępnych, obejmujących porównanie działania glikokoniugatów polifenolowych z ich aglikonami, do dalszych badań wybrano glikokoniugaty polifenolowe, ze względu na ich rozpuszczalność w wodzie w przeciwieństwie do aglikonów oraz porównywalną skuteczność działania radioochronnego. Cel pracy realizowano poprzez (1) ocenę cytotoksyczności badanych glikokoniugatów z wybranych roślin wobec fibroblastów mysich oraz komórek jednojądrzastych krwi obwodowej człowieka, (2) określenie udziału badanych glikokoniugatów w ochronie komórek jednojądrzastych krwi obwodowej człowieka i elementów osocza ludzkiego przed 109 indukowanymi promieniowaniem gamma: stresem oksydacyjnym, genotoksycznością i apoptozą. Dokonano również (3) oceny wpływu glikokoniugatów na ochronę komórek nowotworowych K562 przed indukowanym promieniowaniem jonizującym gamma stresem oksydacyjnym i apoptozą. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że wybrane glikokoniugaty polifenolowe nie wykazują toksyczności wobec fibroblastów mysich ani komórek jednojądrzastych krwi obwodowej człowieka, zwiększają przeżywalność komórek jednojądrzastych krwi obwodowej człowieka po napromienieniu, poprzez zmiatanie wewnątrzkomórkowych reaktywnych form tlenu, zmniejszanie poziomu uszkodzeń DNA oraz uszkodzeń oksydacyjnych zasad, hamowanie peroksydacji lipidów, ochronę białek enzymatycznych (dysmutaza ponadtlenkowa i transferaza glutationowa) i zredukowanego glutationu oraz hamowanie apoptozy. Glikokoniugaty zmniejszają także poziom uszkodzeń DNA, w tym uszkodzeń oksydacyjnych zasad, w napromienionych uprzednio komórkach jednojądrzastych (dodawane po napromienieniu). Glikokoniugaty polifenolowe z wybranych roślin leczniczych nie mają wpływu na poziom zredukowanego glutationu i wewnątrzkomórkowych reaktywnych form tlenu, ani też na przeżywalność i apoptozę komórek białaczkowych K562. Glikokoniugaty polifenolowe z wybranych roślin leczniczych spełniają kryterium radioprotektora o potencjalnym zastosowaniu w radioterapii, ponieważ działają selektywnie, wykazując właściwości radioochronne in vitro wobec komórek prawidłowych, natomiast nie chronią komórek nowotworowych (K562). Największą skuteczność działania radioochronnego, porównywalną z kwercetyną, stosowaną jako związek referencyjny, wykazuje glikokoniugat polifenolowy wyizolowany z Sanguisorba officinalis

Antioxidant activity of caffeic acid and its derivatives

Kwas kawowy jest przedstawicielem kwasów hydroksycynamonowych, stanowiących podgrupę kwasów fenolowych. Syntetyzowany jest przez rośliny jako wtórny metabolit i występuje w postaci pochodnych, takich jak: glikozydy, amidy i estry. Najliczniejszą i najlepiej poznaną grupą pochodnych kwasu kawowego są estry utworzone z kwasem chinowym (kwas chlorogenowy), α-hydroksydihydrokawowym (kwas rozmarynowy) i winowym (kwas kawoilowinowy) oraz ester fenetylowy kwasu kawowego (CAPE). Związki te występują w wielu owocach i warzywach, stąd są naturalnymi składnikami diety. Kwas kawowy oraz jego naturalne pochodne i syntetyczne analogi są silnymi przeciwutleniaczami, które już w niewielkich stężeniach chronią komórki przed stresem oksydacyjnym. W wielu układach doświadczalnych wykazano, że kwas kawowy i jego pochodne skutecznie usuwają reaktywne formy tlenu (RFT) i syntetyczne rodniki, chelatują jony metali oraz wpływają na zahamowanie peroksydacji lipidów. Na szczególną uwagę zasługuje CAPE, wykazujący najsilniejszą aktywność przeciwutleniającą.Caffeic acid is one of the hydroxycinnamic acids, a subgroup of natural phenolic acids. It is synthesized by plants as a secondary metabolite and it naturally occurs in the form of derivatives, such as glycosides, amides, and esters. The largest and best-characterized group of caffeic acid derivatives are its esters formed with chinic (chlorogenic), α-hydroxydihydrocaffeic (rosmarinic), and tartaric (caffeoyltartaric) acids as well as caffeic acid phenethyl ester (CAPE). Those compounds are present in a variety of fruits and vegetables, thus, they are natural components of the diet. Caffeic acid, its natural derivatives, and synthetic analogues are potent antioxidants, which, even in low concentrations, protect cells from oxidativem stress. It was proved in many experimental systems that the caffeic acid and its derivatives effectively scavenge reactive oxygen species (ROS), chelate metal ions, and have an inhibiting effect on lipid peroxidation. CAPE deserves particular attention since it shows the strongest antioxidant activity

Potential protective effects of ursolic acid against gamma irradiation-induced damage are mediated through the modulation of diverse inflammatory mediators

© 2017 Wang, Sim, Loke, Chinnathambi, Alharbi, Tang and Sethi. This study was aimed to evaluate the possible protective effects of ursolic acid (UA) against gamma radiation induced damage both in vitro as well as in vivo. It was observed that the exposure to gamma radiation dose- and time-dependently caused a significant decrease in the cell viability, while the treatment of UA attenuated this cytotoxicity. The production of free radicals including reactive oxygen species (ROS) and NO increased significantly post-irradiation and further induced lipid peroxidation and oxidative DNA damage in cells. These deleterious effects could also be effectively blocked by UA treatment. In addition, UA also reversed gamma irradiation induced inflammatory responses, as indicated by the decreased production of TNF-a, IL-6, and IL-1ß. NF-?B signaling pathway has been reported to be a key mediator involved in gamma radiation-induced cellular damage. Our results further demonstrated that gamma radiation dose- and time-dependently enhanced NF-?B DNA binding activity, which was significantly attenuated upon UA treatment. The post-irradiation increase in the expression of both phospho-p65, and phospho-I?Ba was also blocked by UA. Moreover, the treatment of UA was found to significantly prolong overall survival in mice exposed to whole body gamma irradiation, and reduce the excessive inflammatory responses. Given its radioprotective efficacy as described here, UA as an antioxidant and NF-?B pathway blocker, may function as an important pharmacological agent in protecting against gamma irradiation-induced injury