Vplyv kvercetínu na matrixové metaloproteinázy v srdci v podmienkach patologických stavov spojených s rozvojom diabetu a toxicity vyvolanej účinkami doxorubicínu
| Authors: |
Barbora Boťanská 1
Kristína Ferenczyová 1
Monika Barteková 1
Miroslav Barančík 1
1 Ústav pre výskum srdca CEM SAV, Bratislava 45, Slovenská republika |
|---|---|
| Year: | 2021 |
| Section: | Cellular metabolism, physiology and pathophysiology, bioenergetics |
| Abstract No.: | 2219 |
| ISBN: | ISBN 978-80-972360-7-6 |
Úvod: Kvercetín (Q) patrí k polyfenolom, ktoré sú bohato zastúpené v bežnej ľudskej diéte. Boli dokázané viaceré pozitívne účinky Q, ako napríklad antioxidačný a protizápalový účinok a tiež jeho úloha v prevencii viacerých druhov ochorení (nádorové a kardiovaskulárne, diabetes). V prípade srdca vykazuje Q ochranné účinky pri rôznych druhoch poškodenia vrátane doxorubicínom (Dox) indukovanej kardiotoxicity. Mechanizmy zahrnuté v účinkoch Q môžu byť spojené s ovplyvňovaním hladín matrixových metaloproteináz (MMP). Existuje viacero spôsobov aktivácie MMP, pričom jedným z jeho aktivátorov môže byť superoxid. Významnú úlohu v regulácii hladín tohto radikálu majú superoxiddismutázy (SOD), enzýmy s dôležitou úlohu pri ochrane bunky voči oxidačnému stresu.
Ciele a metodika: Cieľom práce bolo sledovať vplyv Q na MMP-2 a MMP-28 v srdci v podmienkach patologických stavov spojených s rozvojom diabetu a toxicity vyvolanej Dox. Zámerom bolo tiež charakterizovať účinky Q na superoxiddismutázy (SOD-1 a SOD-2), enzýmy zahrnuté v regulácii hladín superoxidu. Na sledovanie účinkov Q na toxicitu Dox sme využívali vzorky tkaniva ľavej komory srdca Wistar potkanov. Na sledovanie účinkov Q v podmienkach patologického stavu spojeného s rozvojom diabetu sme využívali vzorky tkaniva ľavej komory srdca obéznych a neobéznych ZDF (Zucker Diabetic Fatty) potkanov. Zmeny v hladinách špecifických proteínov sme sledovali pomocou Western blot analýzy.
Výsledky: Zistili sme, že v prípade zvierat ovplyvňovaných Dox došlo u kontrolných zvierat po podávaní Q k výraznému poklesu hladín MMP-28. Pri súčasnom podávaní s Dox však Q nemal vplyv na zmeny v hladinách tejto MMP. U ZDF potkanov došlo k významnému zníženiu hladín MMP-28 u obéznych jedincov oproti neobéznym. V prípade MMP-2 sme zistili, že k významným zmenám v jej hladinách dochádza len u ZDF potkanov. V prípade 72 kDa formy MMP-2 došlo k zvýšeniu hladín u obéznych potkanov. Vplyvom Q nedochádzalo k zmenám hladín tejto formy MMP-2. Významný vplyv Q sme pozorovali v prípade 63 kDa formy MMP-2, kde došlo jeho účinkom k zvýšeniu hladín u neobéznych aj obéznych zvierat. V našej štúdii sme ďalej sledovali, akým spôsobom ovplyvňuje Dox a Q hladiny SOD-1 a -2. V prípade SOD-1 sme nepozorovali významné zmeny v hladinách tohto enzýmu. Na druhej strane, v prípade SOD-2 došlo účinkom Q k zvýšeniu jeho hladín, a to u zvierat vystavených účinkom Dox. Zaujímavým bolo tiež zistenie, že rozvoj diabetu bol spojený so znižovaním hladín SOD-1 aj SOD-2, pričom v prípade SOD-2 boli zmeny štatisticky významné.
Záver: Výsledky ukazujú, že účinky diabetu aj Dox sú spojené so zmenami v hladinách MMP-2 aj MMP-28. Znižovanie hladín MMP-28 u obéznych potkanov poukazuje na dôležitú úlohu tohto enzýmu pri rozvoji diabetu. Z hľadiska protektívnych účinkov Q je dôležité zistenie, že jeho podávanie potenciovalo systémy anti-oxidačnej odpovede, prostredníctvom zvyšovania hladiny SOD-2 u zvierat vystavených účinkom Dox a SOD-1 (čiastočne aj SOD-2) u diabetických potkanov.