VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Исследование действия веществ фенольной природы при влиянии окислительного стресса на нервное волокно

И.В. Сюсин1*, Д.А. Конусова1, М.В. Карпова1, С.И. Пияев1, В.В. Ревин1

1.ФГБОУ ВО "МГУ им. Н.П. Огарёва";

* ilya.sysin(at)gmail.com

Нарушение проводимости нервного импульса может служить причиной нарушения функционирования организма и его гибели. Нарушение правильной работы нервных проводников может наблюдаться при развитии в организме нейродегенеративных заболеваний, при которых гибель нервных клеток прогрессирует и постепенно наступает атрофия соответствующих тканей, при этом наступают сильные когнитивные нарушения.

К основным факторам, приводящим к нейродегенерации, относятся окислительный стресс, нарушение трофической функции в нервной ткани, недостаточное её кровоснабжение, избыточное высвобождение глутамата и провоспалительных факторов.

В настоящее время основными методами, направленных на регенерацию нерва, относятся хирургическое вмешательство и применение стволовых клеток. Но их эффективность остается низкой. Ведутся поиски новых терапевтических средств для восстановления функций нервного волокна. Такие средства должны решать такие задачи, как повышение экспрессии факторов роста, активации сигнальных путей, способствующих пролиферации, снижение окислительного стресса и уровня провоспалительных цитокинов, а также улучшение нейроваскулярных процессов. И с такими задачами успешно справляются соединения, выделяемые из растительных источников: алкалоиды и флавоноиды. Поэтому растения становятся объектом фармакологических исследований для поиска новых терапевтических средств.

В связи с выше сказанным, целью работы являлось изучение действия кверцетина на процессы окислительного стресса в периферических нервах.

В качестве объекта исследования были использованы седалищные нервы, выделенные из крыс линии Wistar (200±20 г). Окислительный стресс инициировали с помощью пероксида водорода в концентрации 20 мМоль. Кверцетин использовали в концентрации 10 мг/мл. Инкубацию периферических нервов вели в растворе Рингера с добавлением действующих веществ при температуре 38 0С.

После инкубации из контрольного и опытных образцов проводили экстракцию липидов по методу Блай-Дайера. Для оценки интенсивности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) было исследовано накопление диеновых коньюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА). Определение количества ДК вели с помощью спектрофотометрического метода при длине волны 233 нм. Количество МДА определяли с помощью реакция между малоновым диальдегидом и тиобарбитуровой кислотой (ТБК).

В результате проведённых исследований были установлены изменения количественного содержания ДК и МДА в нервном волокне при развитии процессов ПОЛ и после действия кверцетина.

Содержание ДК и МДА в интактном нерве составило 0,75 мкМоль/мг липида и 0,4 мкМоль/мг белка, соответственно.

Содержание ДК в опытной пробе было больше на 48% относительно контрольного значения уже по прошествии 30 минут инкубации. Максимальное изменение было зафиксировано по истечению 90 минут инкубации и превышала контрольное значение в 3 раза, что свидетельствует об интенсивном течении процесса окисления.

При инкубации образца в растворе, содержащим пероксид водорода и кверцетина, наблюдалось снижение ДК на 65% по сравнению с опытной пробой, это свидетельствует о снижении интенсивности ПОЛ.

Количество МДА через 30 минут инкубации в присутствии пероксида водорода в среде инкубирования увеличивалось на 63 %. Наибольшее изменение было зафиксировано по прошествии90 минут и превышало контрольное значение в 2 раза. Количественно содержание МДА при использовании кверцетина в течение 30 минут снизился на 24,6 %, по сравнению с опытной пробой 1. При увеличении времени выдержки показатель снизился на 69,5%.

Было выявлено, что при действии кверцетина в концентрации 10 мг/мл уровень ДК и МДА значительно снижался по сравнению с опытной группой.

Исходя из полученных результатов можно сделать вывод, что кверцетин может оказывать защитное действие, для борьбы с окислительным стрессом благодаря его антиоксидантному и нейропротекторному действию.

Очевиден тот факт, что кверцетин, имея антиоксидантные и нейропротекторные свойства, будет подавлять образование продуктов перекисного окисления липидов, такие как малоновый диальдегид и диеновые конъюгаты.

Таким образом, изучение молекулярного механизма, обеспечивающего сильную антиоксидантную способность кверцетина, имеет огромное значения для биомедицинских задач. Поэтому исследования в этой области, связанные с действием и изучением свойств этого вещества, приблизит к созданию на его основе нового класса регенеративных препаратов для лечения травм, ожогов и различных повреждений периферической нервной системы.

Investigation of the effect of phenolic substances under oxidative stress on nerve fiber

I.V. Syusin1*, D.A. Konusova1, M.V. Karpova1, S.I. Pinyaev1, V.V. Revin1

1.National Research Mordovia State University;

* ilya.sysin(at)gmail.com

Disruption of the nerve impulse can cause impairment of the body’s functioning and death. Disruption of the proper functioning of nerve conductors can be observed during the development of neurodegenerative diseases in the body, in which the death of nerve cells progresses and gradually occurs atrophy of the corresponding tissues, with the onset of strong cognitive disorders.

The main factors leading to neurodegeneration include oxidative stress, disturbance of trophic function in the nervous tissue, insufficient blood supply, excessive release of glutamate and inflammatory factors.

Currently, the main methods aimed at nerve regeneration include surgical intervention and the use of stem cells. But their effectiveness remains low. New therapeutic remedies are being sought to restore nerve fiber functions. Such tools should address issues such as enhancing growth factor expression, activating proliferative signaling pathways, reducing oxidative stress and proinflammatory cytokines, and improving neurovascular processes. And with such tasks successfully coped compounds secreted from plant sources: alkaloids and flavonoids. Therefore, plants are subject to pharmacological research to find new therapeutic remedies.

In connection with the above, the aim of the work was to study the effect of quercetin on oxidative stress processes in peripheral nerves.

The study used sciatic nerves isolated from rats of the Wistar line (200±20 g). Oxidative stress was initiated by hydrogen peroxide at a concentration of 20 mMol. Quercetin was used in a concentration of 10 mg/ml. Peripheral nerve incubation was conducted in a Ringer solution with the addition of active substances at a temperature of 38 0C.

After incubation, lipids were extracted from control and experimental samples using the Blye-Dyer method. The accumulation of Dienon conyugats (DC) and Malon dialdehyde (MDA) has been investigated to estimate the lipid peroxidation intensity. The amount of DC was determined using a spectrophotometric method at 233 nm. The amount of MDA was determined by the reaction between Malon dialdehyde and Thiobarbituric acid (TBC).

As a result of the conducted studies, changes in the quantitative content of DC and MDA in the nerve fiber were found during the development of POL processes and after the action of quercetin.

The content of DC and MDA in the intact nerve was 0.75 μMol/mg lipid and 0.4 μMol/mg protein, respectively.

The DC content in the test sample was 48% higher than the reference value after 30 minutes of incubation. The maximum change was recorded after 90 minutes of incubation and exceeded the reference value by 3 times, indicating an intensive oxidation process.

When the sample was incubated in a solution containing hydrogen peroxide and quercetin, there was a 65% decrease in DC compared to the experimental probe, indicating a decrease in the oxidation rate of lipids.

The amount of MDA after 30 minutes of incubation in the presence of hydrogen peroxide in the incubation medium increased by 63%. The largest change was recorded after 90 minutes and exceeded the reference value by 2 times. Quantitatively, the MDA content when using quercetin for 30 minutes was reduced by 24.6%, compared to the trial 1. With an increase in exposure time, the index decreased by 69.5%.

At 10 mg/ml of quercetin, DC and MDA levels were found to be significantly lower than those of the experimental group.

Based on the results obtained, it can be concluded that quercetin can have a protective effect, to combat oxidative stress due to its antioxidant and neuroprotective action.

It is obvious that quercetin, having antioxidant and neuroprotective properties, will inhibit the formation of lipid peroxidation products such as low-level MDA and DC.

Thus, the study of the molecular mechanism providing strong antioxidant ability of quercetin is of great importance for biomedical purposes. Therefore, research in this field, related to the action and properties of this substance, will come closer to the creation of a new class of regenerative drugs for the treatment of injuries, burns and various damage to the peripheral nervous system.


Докладчик: Сюсин И..В.
216
2022-10-31

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists