Ovaj pregledni članak se bavi utjecajem antioksidansa i prooksidansa na zdravlje s naglaskom na tip antioksidansa koji treba uzimati. Medicinski istraživači predlažu da dijeta može biti rješenje za ...kontrolu kroničnih bolesti kao što su kardiovaskularne komplikacije, hipertenzija, dijabetes melitus i različite vrste raka. U ovom pregledu našli smo znanstvene dokaze da upotreba antioksidansa treba biti ograničena samo na slučajeve gdje je prisutan oksidativni stres. To je često slučaj određenih
populacijskih skupina kao što su žene u postmenopauzi, starije osobe, djeca, radnici izloženi onečišćivačima okoliša i pretile osobe. Prije početka bilo koje nadoknade obvezno je izmjeriti oksidativni stres te identificirati i ukloniti moguće izvore slobodnih radikala i posljedično povišeni oksidativni stres.
Oxidative stress is the result of increased production of free radicals, which impair the cell function and cause many pathological conditions and diseases. The development of diabetes, its course ...and complications are closely associated with an imbalance in pro-antioxidative cell state and change of redox potential. Prolonged exposure to hyperglycemia is currently considered the major factor of the pathogenesis of atherosclerosis in diabetes. Atherosclerosis is the cause of about 80% of mortality in diabetics, and over 75% of all hospitalized diabetic patients have associated cardiovascular complications. Hyperglycemia induces different vascular tissue damage at the cellular level, which potentially accelerates the atherosclerotic processes. The most significant mechanisms responsible for acceleration of atherosclerotic processes in diabetic patients are: a) non-enzymatic protein and lipid glycosylation which interferes with normal function, in the way that it deranges molecular conformation, impairs enzymatic function, reduces the capacity of breakdown and interferes with recognition of protein structures by receptors; b) interaction of glycosylated proteins with their receptors resulting in induction of oxidative stress and pro-inflammatory reactions; c) polyol pathway; d) hexosamine pathway and e) activation of protein kinase C and impaired growth factor expression.
Oksidativni stres nastaje kao posledica prekomerne produkcije slobodnih radikala, koji oštećuju ćelijsku funkciju i dovode do nastanka mnogih patoloških stanja i bolesti. Nastanak dijabetesa, tok i razvoj kompli-kacija, usko su povezani sa disbalansom pro-antioksidativnog stanja ćelije i promenom redoks potencijala. Prolongirana izloženost hiperglikemiji danas se smatra glavnim faktorom u patogenezi ateroskleroze u dijabetesu. Atero-skleroza je uzrok oko 80% smrtnosti u dijabetičara, a više od 75% hospitalizovanih dijabetičara imaju i prateće kardiovaskularne komplikacije. Hiperglikemija indukuje veliki broj oštećenja vaskularnog tkiva na ćelijskom nivou koji potencijalno ubrzavaju aterosklerotske procese. Istraživanja na ljudima i životinjama rasvetlila su nekoliko mehanizama koja obuhvataju većinu patoloških oštećenja u vaskulaturi: a) neenzimska glikozilacija proteina i lipida koja interferira sa normalnom funkcijom, tako što remeti molekularnu konformaciju, oštećuje enzimsku funkciju, smanjuje kapacitet razgradnje i interferira sa prepoznavanjem proteinskih struktura od strane receptora; b) interakcija glikoziliranih proteina sa njihovim receptorima rezultuje indukcijom oksidativnog stresa i proinflamatornim reakcijama; c) put poliola; d) put heksozamina; i e) aktivacija protein kinaze C i poremećaj ekspresije faktora rasta.
Organofosforni pesticidi (OP) imaju veoma široku primjenu, ali i štetno djeluju na jetru pri akutnoj i kroničnoj izloženosti. Ovaj članak daje pregled 40 godina istraživanja djelovanja OP-ova na ...jetru s namjerom da predloži neke zajedničke mehanizme njihova toksičnog djelovanja na jetru i liječenje. U istraživanjima se izdvaja nekoliko ključnih bioloških procesa koji sudjeluju u hepatotoksičnosti OP-ova, poput narušavanja antioksidacijskoga obrambenog sustava, oksidacijskoga stresa, apoptoze te mitohondrijskoga i mikrosomalnoga metabolizma. Rezultati većine istraživanja potvrdili su da antioksidansi uspješno ublažavaju posljedice oksidacijskoga stresa u jetri. Međutim, gotovo da i nije istražena povezanost između strukture OP-ova i njihove štetnosti odnosno mehanizama djelovanja. Nadamo se da će buduća in vitro i in vivo istraživanja te klinička ispitivanja odgovoriti na preostala pitanja vezana uz mehanizme hepatotoksičnoga djelovanja OP-ova i njegova uspješnoga liječenja.
Benzene is a frequently used industrial solvent. Its toxic manifestations could be modified by sex hormones, but mechanisms of their action are poorly understood. We have examined the influence of ...progesterone on lipid peroxidation (malondialdehyde), reduced glutathione (GSH), and cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) in the liver and kidneys of female rats. Progesterone applied to benzene-treated rats inhibited the formation of reactive oxygen species (ROS), but in ovariectomised benzene-treated rats it significantly increased GSH in the liver. No improvement in CYP2E1 activity was observed in progesterone treated rats. Our results evidence that progesterone changes benzene toxicity (generation of ROS, oxidative stress). However, the probable antioxidative effect of progesterone needs to be confirmed by further studies.
Benzen se u industriji često rabi kao otapalo. Zna se da na njegovu toksičnost mogu utjecati spolni hormoni, ali su mehanizmi njihova djelovanja još uvijek slabo poznati. Ispitali smo utjecaj progesterona na peroksidaciju lipida (malondialdehida), pad razina glutationa te aktivnost citokroma P450 2E1 (CYP2E1) u jetri i bubrezima štakorica. Primjena progesterona u štakorica koje su prethodno primile benzen inhibirala je stvaranje reaktivnih molekula kisika (engl. reactive oxygen species, krat. ROS), ali je u štakorica s ovariektomijom koje su također primile benzen doveo do značajnoga rasta glutationa u jetri. U štakorica koje su primile progesteron nije zamijećena poboljšana aktivnost izoeznima CYP2E1. Naši rezultati potvrđuju da progesteron utječe na toksičnost benzena (stvaranje ROS-a i oksidativni stres). Međutim, tek u budućim istraživanjima valja potvrditi djeluje li progesteron antioksidativno.
VODIKOV PEROKSID U TROPOSFERI Pehnec, Gordana
Arhiv za higijenu rada i toksikologiju,
05/2007, Letnik:
58, Številka:
2
Journal Article
Recenzirano
Odprti dostop
Uloga vodikova peroksida (H2O2) u atmosferskoj kemiji i njegov doprinos u nastanku slobodnih radikala počeli su se proučavati tek posljednjih nekoliko desetljeća. Fotokemijskim reakcijama s ozonom i ...H2O2 nastaju oksidansi (slobodni radikali) koji mogu oksidirati biomolekule unutar stanica te dovesti do smrti stanica i ozljeda tkiva. Zbog toga se slobodni radikali smatraju uzrokom više od sto bolesti. H2O2 smatra se boljim indikatorom za atmosferski oksidacijski kapacitet od ozona. U atmosferi može biti prisutan u plinovitoj i tekućoj fazi te pokazuje tipične dnevne i sezonske varijacije. Me|utim, zbog skupe i slo`ene opreme, mjerenja H2O2 su rijetka i ograničena na samo nekoliko mjesta u svijetu. Mjerenja u slojevima leda na Grenlandu pokazala su da koncentracije H2O2 rastu posljednjih 200 godina. Značajan porast primijećen je upravo posljednjih dvaju desetljeća, a procjene pokazuju da će i dalje rasti zbog smanjene emisije sumporova dioksida. Mjerenja H2O2 u Hrvatskoj do sada još nisu bila provedena te će uporedo s već postojećim dugogodišnjim rezultatima mjerenja ozona i dušikovih oksida dati uvid u stanje i utjecaj na oksidativni stres.
It has been suggested that oxidative stress defined as a shift in antioxidant/oxidant balance towards oxidants is associated with the pathogenesis of many diseases, including carcinogenesis. Reactive ...oxygen species can induce carcinogenesis via injury to macromolecules such as DNA, carbohydrates and proteins. Forty primary gastric carcinoma patients and 40 healthy controls were included in the study. Advanced oxidation protein products, total thiols, total protein, albumin in plasma, % hemolysis in RBC suspension and glutathione in both whole blood and plasma were estimated. Our studies demonstrated a significant increase in advanced oxidation protein products, % hemolysis (p=0.033), A:G ratio (p=0.003) and a highly significant decrease in blood glutathione (p=0.036), total thiols (p=0.001), plasma thiols other than glutathione and total antioxidant activity. The findings suggest that gastric carcinoma is associated with oxygen derived free radicals accumulation, and depletion of total antioxidant activity has lead to oxidative stress and advancement of oxidative-antioxidative disorders followed by progression of gastric cancer.
Postoje podaci o tome da je oksidativni stres, koji se definiše kao promena u ravnoteži između antioksidanata i oksidanata u korist oksidanata, povezan sa patogenezom mnogih bolesti, uključujući karcinome. Reaktivne vrste kiseonika mogu izazvati nastanak karcinoma putem oštećivanja makromolekula kao što su DNK, ugljeni hidrati i proteini. Studija je obuhvatila četrdeset pacijenata sa primarnim gastričnim karcinomom i 40 zdravih osoba. Određeni su proizvodi uznapredovale oksidacije proteina, ukupni tiol, ukupni protein, albumin u plazmi, procenat hemolize u suspenziji eritrocita i glutation u punoj krvi i plazmi. Istraživanje je ukazalo na značajan porast proizvoda uznapredovale oksidacije proteina, procenta hemolize (p=0,033), odnosa A:G (p=0,033) i veoma značajan pad glutationa u krvi (p=0,036), ukupnih tiola (p=0,001), tiola u plazmi osim glutationa i ukupne antioksidantne aktivnosti. Na osnovu rezultata se može zaključiti da postoji veza između gastričnog karcinoma i akumulacije slobodnih radikala iz kiseonika i da smanjenje ukupne antioksidantne aktivnosti dovodi do oksidativnog stresa i napredovanja oksidativnih/antioksidativnih poremećaja koje prati progresija gastričnog kancera.
Cilj: Cilj ovog istraživanja bio je usporediti utjecaj kratkotrajnog skladištenja sline na dvjema različitim temperaturama na stabilnost ukupnog antioksidacijskog kapaciteta (TAC) i ukupnog ...oksidacijskog statusa (TOS) te na indeks oksidacijskog stresa (OSI). Materijali i metode: Uzorak sline za ispitivanje prikupljen je od 20 zdravih dobrovoljaca. Alikvot je odabran za trenutačnu analizu, a ostatak je bio pohranjen 120 dana na temperaturama od -20 °C i -80 °C. Analize su obavljene nakon 15, 30, 45, 60, 90 i 120 dana. Određivanje TOS-a i TAC-a provedeno je kolorimetrijskim metodama. Rezultati: Rezultati pokazuju da su se na obje temperature skladištenja mogli očuvati oksidansi i antioksidansi do 60 dana i da su im, u usporedbi sa svježim uzorcima, razine ostale slične. Pri uspoređivanju različitih temperatura skladištenja u svakoj vremenskoj točki, nisu uočene statistički značajne razlike. Naposljetku, OSI je ostao konstantan tijekom skladištenja na objema temperaturama, bez statistički značajnih razlika. Rezultati su izraženi kao srednja vrijednost ± standardna pogreška. Statistička analiza obavljena je analizom varijance (ANOVA) te Bonferronijevim i t-testom. P-vrijednost <0,05 prihvaćena je kao statistički značajna. Zaključak: Obje temperature bile su u stanju održati slične razine TOS-a i TAC-a u uzorcima svježe sline. Zato su pouzdani za procjenu oksidativnog/oksidacijskog stresa do 60 dana.
Cilj istraživanja bio je procijeniti biljege oksidativnog stresa i metaboličkih poremećaja kod nedonoščadi te ispitati njihovu udruženost s kratkoročnim ishodima u ranom neonatalnom razdoblju kako bi ...se utvrdili prediktori nepovoljnih ishoda. Istraživanje je obuhvatilo 46 nedonoščadi gestacijske dobi ≤32 tjedna u ranom neonatalnom razdoblju: 1. skupina od 12 nedonoščadi sa smrtnim ishodom i 2. skupina od 34 nedonoščadi s povoljnim ishodom. Biljezi metaboličkih poremećaja, oksidativnog stresa i antioksidantnog sustava analizirani su u pupčanoj krvi i mokraći prvog i drugog dana života. Procjena parametara oksidativnog (8-izoprostan) i antioksi- dantnog sustava (aktivnost katalaze i superoksid dismutaze (SOD)) te metaboličkog stresa (laktat, piruvat, omjer laktata i piruvata (LPR), NAD+/NADH) potvrdila je energetsku neravnotežu i prisutnost tkivne hipoksije kod novorođenčadi s lošim ishodom. Utvrđeni su sljedeći rizični čimbenici nepovoljne prognoze kod novorođenčadi u ranom neonatalnom razdoblju: asfiksija (p=0,038), rana sepsa (p=0,003), intraventrikulsko krvarenje (p=0,029), hiperlaktatemija (p=0,013), povišena razina piruvata (p=0,002), povišen LPR (p=0,008), snižena aktivnost katalaze (p=0,003) i SOD (p=0,001). Logistička regresija pokazala je da je stopa smrtnosti pozitivno pove- zana s asfijksijom, ranom sepsom i razinom laktata te negativno povezana s aktivnošću SOD. U zaključku, intenzivan oksidativni i metabolički stres kod nedonoščadi udružen je s nepovoljnim ishodima u ranom neonatalnom razdoblju. Kombinacija asfiksije i rane sepse zajedno s visokom razinom laktata i sniženom aktivnošću SOD predviđa nepovoljan ishod u ranom neonatalnom razdoblju.
Provider: - Institution: - Data provided by Europeana Collections- In this doctoral dissertation the effect of intracellular energy sensor AMP-activated protein kinase (AMPK) inhibition on induction ...of apoptosis and autophagy in tumor cells was investigated. Pharmacological AMPK inhibitor dorsomorphin caused G2/M cell cycle block, accompanied by apoptotic cell death characterized by caspase activation, phosphatidylserine exposure and DNA fragmentation in U251 human and C6 rat glioma cells, while it had no effect on viability of primary rat astrocytes and B16 mouse melanoma cells. The mechanisms underlying the pro-apoptotic action of dorsomorphin involved induction of oxidative stress and down-regulation of antiapoptotic molecule Bcl-2. Dorsomorphin diminished AMPK phosphorylation and enzymatic activity, resulting in reduced phosphorylation of its target acetyl CoA carboxylase. AMPK activators metformin and AICAR partly prevented the cell cycle block, oxidative stress and apoptosis induced by dorsomorphin. The small interfering RNA (siRNA) targeting of human AMPK mimicked dorsomorphin-induced G2/M cell cycle arrest, but failed to induce oxidative stress and apoptosis in U251 glioma cells. Therefore, AMPK inhibition is required, but not sufficient for dorsomorphin-mediated apoptotic death of glioma cells. In this study, it was also reported that dorsomorphin can induce autophagy in cancer cells. The induction of autophagy in U251 human glioma cell line was demonstrated by acridine orange staining of intracellular acidic vesicles, Beclin 1 induction, p62 decrease and conversion of LC3-I to autophagosome-associated LC3-II in the absence and presence of proteolysis inhibitors. The presence of autophagosome like vesicles was confirmed by transmission electron microscopy. Dorsomorphin-mediated inhibition of AMPK and Raptor in U251 cells was associated with paradoxical decrease in phosphorylation of AMPK/Raptor-repressed mTOR, a major negative regulator of autophagy, and its downstream target p70S6K. The phosphorylation of mTOR activator Akt and PI3K-activating kinase Src was also impaired in dorsomorphin-treated cells. The siRNA-mediated AMPK silencing did not reduce the activity of the Akt/mTOR/p70S6K pathway and AMPK activators metformin and AICAR failed to block dorsomorphin-induced autophagy. Autophagy inhibitors bafilomycin and chloroquine significantly increased the cytotoxicity of dorsomorphin towards U251 cells, as confirmed by the increase in lactate dehydrogenase release, DNA fragmentation and caspase-3 activation. Similar effects of dorsomorphin were also observed in C6 rat glioma, L929 mouse fibrosarcoma and B16 mouse melanoma cell lines. Since dorsomorphin has previously been reported to suppress AMPK dependent autophagy in different cell types, results in this study suggest that the effects of dorsomorphin on autophagy might be dose-, cell type- and/or context-dependent. By demonstrating the ability of dorsomorphin to induce autophagic response in cancer cells via AMPK inhibition-independent downregulation of Akt/mTOR pathway, results warrant caution when using dorsomorphin to inhibit AMPK-dependent cellular responses, but also suggest that dorsomorphin, alone or in combination with autophagy inhibitors, could be potential candidate for anticancer therapy.- U ovoj doktorskoj disertaciji ispitivan je uticaj inhibicije intracelularnog energetskog senzora protein kinaze aktivirane adenozin-monofosfatom (AMPK) na indukciju apoptoze i autofagije u tumorskim ćelija. Farmakološki inhibitor AMPK dorzomorfin indukovao je G2/M blokadu ćelijskog ciklusa, praćen apoptozom koju karakteriše aktivacija kaspaza, eksternalizacija fosfatidilserina i fragmentacija DNK u U251 humanim i C6 pacovskim ćelijama glioma, dok na vijabilitet primarnih pacovskih astrocita i ćelija mišjeg melanoma B16 nije imao uticaja. Mehanizam indukcije apoptoze dorzomorfinom bio je posredovan stimulacijom produkcije reaktivnih vrsta kiseonika i inhibicijom ekspresije antiapoptotskog Bcl-2 proteina. Dorzomorfin je inhibirao fosforilaciju i enzimatsku aktivnost AMPK, što je za posledicu imalo smanjenje fosforilacije njenog supstrata acetil-CoA karboksilaze. Aktivatori AMPK metformin i AICAR delimično su neutralisali blokadu ćelijskog ciklusa, oksidativni stres i apoptozu indukovanu dorzomorfinom. Mala interferirajuća RNK (siRNK) koja sprečava ekspresiju humanog AMPK enzima je poput dorzomorfina zaustavila proliferaciju ćelija u G2/M fazi ćelijskog ciklusa, ali nije izazvala oksidativni stres i apoptozu u U251 ćelijama. Dakle, inhibicija AMPK je neophodna, ali ne i dovoljna za indukciju apotpoze dorzomorfinom u ćelijama glioma. U ovoj studiji takođe je pokazano da dorzomorfin indukuje autofagiju u ćelijama kancera. Indukcija autofagije u U251 ćelijama detektovana je fluorescentnim bojenjem unutarćelijskih kiselih vezikula akridin oranžom, indukcijom beklina-1, degradacijom p62 proteina i konverzijom LC3-I u formu asociranu sa autofagozomima LC3-II u odsustvu i prisustvu proteolitičkih inhibitora. Prisustvo autofagozomima sličnih vezikula potvrđeno je transmisionom elektronskom mikroskopijom. Inhibicija AMPK i Raptora indukovana dorzomorfinom u U251 ćelijama bila je paradoksalno asocirana sa smanjenjem fosforilacije AMPK/Raptorom inhibiranog glavnog represora autofagije mTOR i njegovog supstrata p70S6K. Fosforilacija mTOR aktivatora Akt i PI3K-aktivirane Src kinaze bile su takođe inhibirane u ćelijama tretiranim dorzomorfinom. Poništavanje ekspresije AMPK sa siRNA nije redukovalo aktivnost Akt/mTOR/p70S6K signalnog puta, a AMPK aktivatori metformin i AICAR nisu uspeli da blokiraju autofagiju indukovanu dorzomorfinom. Inhibitori autofagije bafilomicin i hlorokin značajno su povećali citotoksičnost dorzomorfina prema U251 ćelijama, što je pokazano povećanjem oslobađanja laktat dehidrogenaze, fragmentacije DNK i aktivacije kaspaze-3. Sličan efekat dorzomorfin je imao i prema ćelijama pacovskog glioma C6, mišjeg fibrosarkoma L929 i mišjeg melanoma B16. Pošto je ranije pokazano da dorzomorfin suprimira AMPK-zavisnu autofagiju u različitim ćelijskim tipovima, rezultati ove studije sugerišu da efekat dorzomorfina na autofagiju zavisi od doze, konteksta i/ili vrste ćelija. Imajući u vidu da dorzomorfin indukuje autofagiju u ćelijama kancera nezavisno od inhibicije AMPK, inhibicijom Akt/mTOR signalnog puta, rezultati ove studije ukazuju na neophodnost opreza pri interpretaciji rezultata eksperimenata u kojima se dorzomorfin koristi kao inhibitor AMPK, ali takođe sugerišu da bi dorzomorfin, sam ili u kombinaciji sa inhibitorima autofagije, mogao biti potencijalni kandidat za terapiju tumora.- All metadata published by Europeana are available free of restriction under the Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication. However, Europeana requests that you actively acknowledge and give attribution to all metadata sources including Europeana
Provider: - Institution: - Data provided by Europeana Collections- The response of the organisms to stressors involves activation of hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis. HPA axis activation is ...adaptive in the short term, but chronic exposure to stressful stimuli may lead to pathological changes, such as mood disorders. Although precise cause of deregulation of HPA axis due to stress exposure is still unknown, it is thought that may be associated with increased oxidative stress. Therefore, we examined and characterized HPA axis activity, by measuring the concentration of serum corticosterone (CORT) as marker of stress response, and mechanisms of regulations of antioxidative enzymes CuZnSOD and MnSOD, as biomarkers of oxidative stress, in the prefrontal cortex, hippocampus and liver of male Wistar rats exposed to acute, chronic and combined stress. The aim of this thesis is better understanding the biochemical and molecular mechanisms of action of antioxidative enzymes in the brain structures and liver of rats subjected to 21-day social isolation, that represent an animal model for depresion. Acute stressors of 2h immobilization or cold are used to indicate ’normal’ stress response, while combination of chronic and acute stress served as confirmation of maladaptive effect of chronic stress. Results showed increased concentration of serum CORT level in the animals exposed to acute immobilization or cold stress, while in animals expsosed to chronic isolation these values remain unchanged. However, significantly lower CORT level detected between animals exposed to combined and appropriate acute stress showed compromised HPA axis funcioning, caused by chronic social isolation, which has resulted in inadequate response to the novel stressful situations. Acute immobilization stress resulted in increased expression of MnSOD protein in mitochondria of both brain structures, while in animals acutely exposed to cold or chronic social isolation level of this protein remained unchanged. However, detected discrepancy between CuZnSOD and MnSOD activies and protein expression in the prefrontal cortex suggesting the possible state of oxidative stress. Additional acute stress decreased mitochondrial MnSOD protein level, which along with the increase in citosolnoj fraction and the release of cytochrome c indicate compromised integrity of the mitochondrial membrane in the prefrontal cortx. In the hippocampus decreased activity of mitochondrial MnSOD in combined stress was observed, but without effect on the integrity of the mitochondrial membrane. These results suggest inadequate antioxidant protection, and significantly higher susceptibility of prefrontal cortex to oxidative stress. During stress exposures changes of proteins involved in generation of nitric oxide (NO), molecule that may be involved in inactivation of antioxidative enzymes by formation of peroxinitrite, were detected. Given that nitric oxide synthase (NOS) catalyze NO production, protein expression of neuronal (nNOS) and inducible (iNOS) izoform in the cytosolic fraction of brain structures were determined. Additionaly, protein expression of inducible form of heat shock protein 70 (Hsp70i) was investigated, as this protein has protective role against oxidative stress by suppressing activation of nuclear transcriptional factor kappa beta (NF-kB) and consequently expression of iNOS gene. In both prefrontal cortex and hippocampus increased nNOS protein level was observed in all stressed groups, while chronic social isolation provoke iNOS increase only in the prefrontal cortex. Upregulation of hippocampal Hsp70i prevented NFkB activation and reduced iNOS protein expression. On the other hand, in the prefrontal cortex nuclear translocation of NF-kB, regulated by free radicals, was accompanied with iNOS increase. iNOS-generated NO provoked state of oxidative stress that led to initiation of proapoptotic cascade, measured through changes in p53, Bax, Bcl-2 and cytochrome c protein distribution between the cytosolic and mitochondrial fractions. p53 mitochondrial translocation followed by increased mitochondrial Bax/Bcl-2 ratio and cytochrome c release into cytosol in the prefrontal cortex but not hippocampus of animal exposed to chronic social isolation confirms proapoptotic signalling. Likewise, changes of hepatic antioxidative enzymes and increased NO level that may be the cause for decreased MnSOD activity in chronically isolated animals, indicate that chronic stress affects peripheral tissues as well. Obtained results indicate that prefrontal cortex and hippocampus have different susceptibillity to chronic social stress exposure. Oxidative and nitrosative stress may be involved in changes of protein expression and activity of antioxidative enzymes, and proapoptotic signalling in the prefrontal cortex, while upregulation of Hsp70i protect hippocampus from neurotoxicity. Given that 21-day chronic social isolation represent an animal model for depression, determined changes of the investigated molecules may indicate potential targets for antidepressant treatment.- Aktivacija hipolamo-hipofizo-adrenalne (HHA) ose predstavlja jedan od odgovora organizma na izlaganje stresnim uslovima. Dok aktivacija HHA ose uzrokovana kratkotrajnim stresorima ima adaptivni karakter, hroničan stres može dovesti do brojnih patoloških promena među kojima su i poremećaji raspoloženja. Uzrok deregulacije HHA ose u stresnim uslovima još uvek nije u potpunosti utvrđen, a smatra se da može biti povezan sa i pojavom oksidativnog stresa. Stoga je ispitana i okarakterisana aktivnost HHA ose, merenjem koncentracije kortikosterona (CORT) kao markera stresnog odgovora, kao i mehanizmi regulacije antioksidativnih enzima CuZnSOD i MnSOD, kao biomarkera oksidativnog stresa, u uslovima akutnog, hroničnog i kombinovanog stresa u hipokampusu i prečeonoj kori mozga i jetri mužjaka pacova Wistar soja. Cilj ove teze je bio bolje razumevanje biohemijskih i molekularnih mehanizama delovanja antioksidativnih enzima u moždanim strukturama i jetri pacova nakon izlaganja 21-dnevnoj socijalnoj izolaciji, koja predstavlja jedan od životinjskih modela depresije. Akutno izlaganje imobilizaciji ili niskoj temperaturi u trajanju od 2 sata korišćeno je kao pokazatelj “normalnog“ odgovora na stres, dok je kombinacija hroničnog i akutnog stresa služila kao potvrda maladaptivnog efekta hroničnog stresa. Rezultati istraživanja su pokazali povećanu koncentraciju CORT-a u serumu životinja izloženih akutnim stresorima, dok su kod životinja izlaganih hroničnoj socijalnoj izolaciji vrednosti ostale nepromenjene. Međutim, značajno niža koncentracija CORT-a između životinja koje su izlagane kombinovanom i odgovarajućem akutnom stresu ukazala je na poremećaj u regulaciji HHA ose koji je izazvana hroničnom socijalnom izolacijom, a što je rezultovalo u neadekvatnm odgovoru na nove stresne situacije. Akutni stres imobilizacije doveo je do povećanja ekspresije MnSOD proteina u mitohondrijama obe moždane strukture, dok je kod životinja akutno izlaganih niskoj temperaturi ili hroničnom stresu izolacije nivo ovog proteina ostao nepromenjen. Međutim, aktivnosti CuZnSOD i MnSOD-a u prečeonoj kori nisu pratile detektovanu proteinsku ekspresiju ukazujući time na moguće stanje oksidativnog stresa. Dodatni akutni stres doveo je do opadanja nivoa MnSOD proteina u mitohondrijama prečeone kore, što uz istovremeno povećanje u citosolnoj frakciji kao i oslobađanje citohroma c može ukazati na narušavanje integriteta mitohondrijske membrane. U hipokampusu je zabeležena smanjena aktivnost mitohondrijske MnSOD u kombinovanom stresu, ali bez uticaja na integritet mitohondrijske membrane. Ovi rezultati ukazuju na neadekvatnu antioksidativnu zaštitu ali i znatno izraženije stanje oksidativnog stresa u prečeonoj kori u odnosu na hipokampus. Tokom izlaganja stresorima detektovane su promene na nivou proteina uključenih u produkciju azot oksida (NO), koji stvaranjem peroksinitrita može dovesti do promena na nivou antioksidativnih enzima. Obzirom da enzim azot oksid sintaza (NOS) biokatalizuje produkciju NO, odredjivana je proteinska ekspresija neuronalne (nNOS) i inducibilne (iNOS) forme ovog enzima u citosolu moždanih struktura pacova izlaganih navedenim stresnim uslovima. Takodje, odredjivana je i proteinska ekspresija inducibilne forme proteina toplotnog stresa 70 (eng. Heat shock protein 70-Hsp70i), koji ima značajnu ulogu u zaštiti ćelija od oksidativnog stresa suzbijanjem aktivacije jedarnog transkripcionog faktora kapa beta (NF-kB), što može dovesti do supresije gena za iNOS. U obe moždane strukture povećan nivo nNOS proteina zapažen je kod svih stresiranih životinja, dok je hronična socijalna izolacija dovela do porasta iNOS-a samo u prečeonoj kori. Povećanje nivoa Hsp70i u hipokampusu imalo je protektivni efekat, sprečavajući aktivaciju NF-kB a time i ekspresiju iNOS proteina. U suprotnom, u prečeonoj kori prelazak NFkB iz citosola u jedro, koji je regulisan od strane slobodnih radikala, doveo je do povećanja nivoa iNOS proteina. NO nastao na ovaj način uzrokovao je pojačan oksidativni stres a time i aktivaciju proapoptotske signalizacije, merene na osnovu promena nivoa proteina p53, proapoptotskog Bax-a i antiapoptotskog Bcl-2, kao i citohroma c, izmedju citosolne i mitohondrijske frakcije. Prelazak p53 iz citosolne u motohondrijsku frakciju, praćen povećanjem odnosa Bax/Bcl-2 i izlaskom citohroma c iz mitohondrija u citosol potvrđuje pokrenutu proapoptotsku signalizaciju u prečeonoj kori ali ne i hipokampusu životinja izloženih hroničnom stresu izolacije. Takodje, uočene promene na nivou ovih antioksidativnih enzima kao i povećani nivo NO u jetri koji može biti uzrok smanjene aktivnosti MnSOD, doveli su do zaključka da hroničan stres socijalne izolacije utiče i na periferno tkivo. Na osnovu dobijenih rezultata može se zaključiti da prečeona kora i hipokampus imaju različitu osetljivost na izlaganje hroničnom stresu socijalne izolacije. Stanje ok
PDF
