Vplyv kvercetínu, dikvercetínu a acetyldikvercetínu na bunkovú morfológiu, proliferáciu a opravu poškodení DNA v neožiarených/ožiarených NIH-3T3 bunkách

Authors: Tomáš Heizer 1    Anna Kubíčková 2    Roman Hudec 2    Miroslav Veverka 3    Soňa Jantová 2   
1 Oddelenie fyzikálnej chémie, Ústav fyzikálnej chémie a chemickej fyziky, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita, Bratislava,    2 Oddelenie biochémie a mikrobiológie, Ústav biochémie, výživy a ochrany zdravia, , Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita, Bratislava    3 Eurofinds Bel/Novamann s.r.o., Nové Zámky   
Year: 2014
Section: Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics
Abstract No.: 954
ISBN: 978-80-970712-6-4

Medzi jednu z najväčších environmentálnych záťaží patrí ultrafialové (UV) žiarenie dopadajúce na zemský povrch, a to i napriek tomu, že je jeho majoritná časť pohltená ozónovou vrstvou v atmosfére. Je všeobecne známe, že hlavnou zložkou žiarenia je UVA žiarenie, ktoré je príčinou fotostarnutia a karcinogenézy. Preto sa v súčasnosti  venuje veľká pozornosť látkam, ktoré majú potenciálny ochranný účinok pred UV žiarením a jeho škodlivými účinkami. Za posledné roky sa skúmajú najmä prírodné látky ako fenolové kyseliny, vysokomolekulové polyfenoly a flavonoidy. Flavonoidy sú veľkou rodinou zlúčenín, ktoré sú výsledkom rastlinného metabolizmu. Jedeným z najbežnejšie sa vyskytujúcich prírodných flavonoidom je kvercetín, vyskytujúci sa v mnohých bežných druhoch zeleniny a ovocia, rastlinách (gingko biloba), olivovom oleji a propolise. Je to antioxidant a chelátor iónov kovov schopný chrániť pred škodlivými účinkami UV žiarenia alebo aspoň zmenšovať ním spôsobené poškodenia. Jeho biodostupnosť je znížená a preto sme s cieľom zvýšiť lipofilitu pripravili deriváty kvercetínu (Q) (1). V primárnom skríningu ich biologickej aktivity sa najúčinnejšími  ukázali dikvercetín (dQ) a acetyldikvercetín (AdQ) (2).

Preto sme v tejto  práci  študovali vplyv Q, dQ a AdQ na bunkovú morfológiu, proliferáciu a opravy poškodení DNA v ožiarených/neožiarených myších fibrolastových bunkách NIH-3T3. Po 1 h pred-inkubácie buniek s testovanými látkami sa ovplyvnené a kontrolné bunky vystavili UVA žiareniu po dobu 30 min. (dávka žiarenia 5,382 J/cm2). Ihneď po ožiarení, po 4 h, 24 h resp. 48 h kultivácii sa sledoval ochranných účinok Q, dQ a AdQ voči  poškodeniam vyvolaných UVA žiarením. Morfológia buniek sa sledovala svetelným mikroskopom, bunková viabilita a cytotoxicita sa hodnotila MTT testom a indukcia DNA poškodení sa analyzovala kométovou metódou.

Pri sledovaní morfológie neožiarených NIH-3T3 buniek ovplyvnených Q, dQ  a AdQ sme zistili, že bunky kultivované 24 h so študovanými koncentráciami (0,5; 1; 5 a 10 µM) dQ a AdQ mali rovnakú morfológiu ako bunky ovplyvnené s Q a kontrolné bunky. Po expozícii UVA žiarenia sme pozorovali protektívny účinok Q, dQ a AdQ voči morfologickým zmenám indukovaných UVA žiarením. So štúdia cytotoxicity MTT testom vyplynulo, že kvercetín a jeho deriváty ochránili NIH-3T3 bunky pred cytotoxickým účinkom UVA žiarenia. Najvyšší ochranný účinok sa zistil po 48 h inkubácii ožiarených buniek ovplyvnených koncentracáciou 10 µM, pričom pri deriváte AdQ sa zistil vyšší účinok ako pri kvercetíne. Na druhej strane, derivát dQ v porovnaní s Q prejavil nižšiu aktivitu.  Genotoxické štúdie ukázali, že okamžite po ožiarení všetky testované zlúčeniny znížili počet poškodení DNA. Protektivita poškodení narastala v poradí AdQ > Q > dQ.  Na základe uvedených výsledkov možno konštatovať, že rovnako ako kvercetín aj jeho nové deriváty prejavili na     fibroblastových bunkách NIH-3T3 ochranný účinok voči UVA žiareniu.

Táto práca bola podporená Ministerstvom školstva, vedy, výskumu a športu SR projektom VEGA 1/0191/12 a Agentúrou na podporu výskumu a vývoja SR projektom APVV 0339-10.
(1) Veverka M, Gallovič J, Švajdlenka E, Veverková E, Prónayová N, Miláčková I, Štefek M. (2013). Novel quercetin derivatives: synthesis and screening for anti-oxidant activity and aldose reductase inhibition. Chem Pap 67: 76–83.
(2) Danihelová M, Veverka M, Šturdík E, Jantová S. (2013) Antioxidant action and cytotoxicity on HeLa and NIH-3T3 cells of new quercetin derivatives.  Inter. Tox. 6 (4): 209-216.