C-Phycocyanin Điều Chỉnh Quá Trình Phát Sinh Đục Thể Thủy Tín Từ Natri Selenite Ở Chuột

Biological Trace Element Research - Tập 151 - Trang 59-67 - 2012
Rasiah Pratheepa Kumari1, Jeyarajan Sivakumar1, Bency Thankappan1, Kumarasamy Anbarasu1
1Department of Marine Biotechnology, Bharathidasan University, Tiruchirappalli 24, India

Tóm tắt

Nghiên cứu hiện tại nhằm đánh giá khả năng ngăn ngừa đục thể thủy tinh của C-Phycocyanin (C-PC), được chiết xuất và tinh chế từ Spirulina platensis. Đục thể thủy tinh từ chuột đã được loại bỏ nhân được duy trì trong môi trường Dulbecco’s modified Eagle medium (DMEM). Nhóm I chứa DMEM, Nhóm II và Nhóm III chứa 100 μM natri selenite, Nhóm III được chia thành ba nhóm nhỏ IIIa, IIIb, IIIc bổ sung lần lượt 100, 150, 200 μg C-PC. Trong nghiên cứu in vivo, vào ngày thứ mười sau sinh: Chuột non từ Nhóm I nhận tiêm tĩnh mạch dung dịch muối, Chuột non từ Nhóm II, IIIa, IIIb và IIIc nhận tiêm dưới da natri selenite (19 μmol/kg trọng lượng cơ thể), Nhóm IIIa, IIIb, IIIc cũng nhận tiêm tĩnh mạch 100, 150, 200 mg/kg trọng lượng cơ thể của C-PC, tương ứng, từ ngày 9-14 sau sinh. Khi kết thúc thí nghiệm, các thể thủy tinh từ cả nghiên cứu in vitro và in vivo được đưa ra kiểm tra hình thái và sau đó được xử lý để ước lượng hoạt động của các enzyme chống oxy hóa, cụ thể là superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, nồng độ của glutathione khử và các sản phẩm peroxid hóa lipid. Các thể thủy tinh của chuột tiếp xúc với natri selenite và được điều trị bằng C-PC (Nhóm IIIc) cho thấy sự phục hồi đáng kể hoạt động của enzyme chống oxy hóa (p < 0.05) so với Nhóm II. Nhóm IIIc giữ nồng độ GSH và các sản phẩm peroxid hóa lipid gần như là mức bình thường so với Nhóm II. Kết quả kết luận vai trò tiềm năng của C-PC trong việc điều chỉnh trạng thái enzyme chống oxy hóa, do đó làm chậm lại sự xuất hiện đục thể thủy tinh do natri selenite, cả in vitro và in vivo.

Từ khóa

#C-Phycocyanin #đục thể thủy tinh #natri selenite #enzyme chống oxy hóa #Spirulina platensis

Tài liệu tham khảo

Shearer TR, Ma H, Fukiage C, Azuma M (1997) Selenite nuclear cataract: review of the model. Mol Vis 3:8 Kisic B, Miric D, Zoric L, Ilic A, Dragojevic I (2012) Antioxidant capacity of lenses with age-related cataract. Oxid Med Cell Longev 2012:467130 Peter K, Ratnasamy S (2009) Unifying mechanism for eye toxicity: electron transfer, reactive oxygen species, antioxidant benefits, cell signaling and cell membranes. Society of Cell Membranes and Free Oxygen Radicals. Cell Memb and Free Rad Res. Vol 1, No 2 Kumarasamy A, Abraham EC (2008) Interaction of C-terminal truncated human alphaA-crystallins with target proteins. PLoS One 3:e3175 Halliwell B (2007) Biochemistry of oxidative stress. Biochem Soc Trans 35:1147–1150 Pelizer LH, Danesi EDG, Rangel CO, Sassano CEN, Carvalho JCM, Sato S, Moraes IO (2003) Influence of inoculum age and concentration in Spirulina platensis cultivation. J Food Eng 56:371–375 Wang L, Pan B, Sheng J, Xu J, Hu Q (2007) Antioxidant activity of Spirulina platensis extracts by supercritical carbon dioxide extraction. Food Chem 105:36–41 Pinero Estrada JE, Bermejo Bescos P, Villar del Fresno AM (2001) Antioxidant activity of different fractions of Spirulina platensis protean extract. Farmaco 56:497–500 Edwards MR, MacColl R, Eisele LE (1996) Some physical properties of an unusual C-phycocyanin isolated from a photosynthetic thermophile. Biochim Biophys Acta 1276:64–70 Bhat VB, Madyastha KM (2000) C-phycocyanin: a potent peroxyl radical scavenger in vivo and in vitro. Biochem Biophys Res Commun 275:20–25 Hirata T, Tanaka M, Ooike M, Tsunomura T, Sakaguchi M (2000) Antioxidant activities of phycocyanobilin prepared from Spirulina platensis. J Appl Phycol 12:435–439 Cherng SC, Cheng SN, Tarn A, Chou TC (2007) Anti-inflammatory activity of c-phycocyanin in lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 macrophages. Life Sci 81:1431–1435 Manconia M, Pendas J, Ledon N, Moreira T, Sinico C, Saso L, Fadda AM (2009) Phycocyanin liposomes for topical anti-inflammatory activity: in-vitro in-vivo studies. J Pharm Pharmacol 61:423–430 Rooban BN, Sasikala V, Sahasranamam V, Abraham A (2010) Vitex negundo modulates selenite-induced opacification and cataractogensis in rat pups. Biol Trace Elem Res 138:282–292 Zigler JS Jr, Qin C, Kamiya T, Krishna MC, Cheng Q, Tumminia S, Russell P (2003) Tempol-H inhibits opacification of lenses in organ culture. Free Radic Biol Med 35:1194–1202 Isai M, Elanchezhian R, Sakthivel M, Chinnakkaruppan A, Rajamohan M, Jesudasan CN, Thomas PA, Geraldine P (2009) Anticataractogenic effect of an extract of the oyster mushroom, pleurotus ostreatus, in an experimental animal model. Curr Eye Res 34:264–273 Boussiba S, Richmond AE (1979) Isolation and characterization of phycocyanins from the blue-green alga Spirulina platensis. Arch Microbiol 120:155–159 Gupta SK, Kalaiselvan V, Srivastava S, Saxena R, Agrawal SS (2010) Trigonella foenum-graecum (Fenugreek) protects against selenite-induced oxidative stress in experimental cataractogenesis. Biol Trace Elem Res 136:258–268 Anitha TS, Annadurai T, Thomas PA, Geraldine P (2011) Prevention of selenite-induced cataractogenesis by an ethanolic extract of Cineraria maritima: an experimental evaluation of the traditional eye medication. Biol Trace Elem Res 143:425–436 Isai M, Sakthivel M, Ramesh E, Thomas PA, Geraldine P (2009) Prevention of selenite-induced cataractogenesis by rutin in Wistar rats. Mol Vis 15:2570–2577 Cheng C, Xia CH, Huang Q, Ding L, Horwitz J, Gong X (2010) Altered chaperone-like activity of alpha-crystallins promotes cataractogenesis. J Biol Chem 285:41187–41193 Bradford MM (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72:248–254 Placer ZA, Cushman LL, Johnson BC (1966) Estimation of product of lipid peroxidation (malonyl dialdehyde) in biochemical systems. Anal Biochem 16:359–364 Marklund S, Marklund G (1974) Involvement of the superoxide anion radical in the autoxidation of pyrogallol and a convenient assay for superoxide dismutase. Eur J Biochem 47:469–474 Sinha AK (1972) Colorimetric assay of catalase. Anal Biochem 47:389–394 Moron MS, Depierre JW, Mannervik B (1979) Levels of glutathione, glutathione reductase and glutathione S-transferase activities in rat lung and liver. Biochim Biophys Acta 582:67–78 Staal GE, Helleman PW, de Wael J, Veeger C (1969) Purification and properties of an abnormal glutathione reductase from human erythrocytes. Biochim Biophys Acta 185:63–69 Rotruck JT, Pope AL, Ganther HE, Swanson AB, Hafeman DG, Hoekstra WG (1973) Selenium: biochemical role as a component of glutathione peroxidase. Science 179:588–590 David LL, Shearer TR (1984) Calcium-activated proteolysis in the lens nucleus during selenite cataractogenesis. Invest Ophthalmol Vis Sci 25:1275–1283 Rikans LE, Hornbrook KR (1997) Lipid peroxidation, antioxidant protection and aging. Biochim Biophys Acta 1362:116–127 Naziroglu M, Dilsiz N, Cay M (1999) Protective role of intraperitoneally administered vitamins C and E and selenium on the levels of lipid peroxidation in the lens of rats made diabetic with streptozotocin. Biol Trace Elem Res 70:223–232 Varma SD, Ramachandran S, Devamanoharan PS, Morris SM, Ali AH (1995) Prevention of oxidative damage to rat lens by pyruvate in vitro: possible attenuation in vivo. Curr Eye Res 14:643–649 Varma SD, Chand D, Sharma YR, Kuck JF Jr, Richards RD (1984) Oxidative stress on lens and cataract formation: role of light and oxygen. Curr Eye Res 3:35–57 Varma SD, Hegde KR, Kovtun S (2010) Inhibition of selenite-induced cataract by caffeine. Acta Ophthalmol 88:e245–e249 Kyselova Z (2010) Different experimental approaches in modelling cataractogenesis: an overview of selenite-induced nuclear cataract in rats. Interdiscip Toxicol 3:3–14 Hayes JD, McLellan LI (1999) Glutathione and glutathione-dependent enzymes represent a co-ordinately regulated defence against oxidative stress. Free Radic Res 31:273–300 Ganea E, Harding JJ (2006) Glutathione-related enzymes and the eye. Curr Eye Res 31:1–11 Cano-Europa E, Ortiz-Butrón R, Gallardo-Casas C, Blas-Valdivia V, Pineda-Reynoso M, Olvera-Ramírez R, Franco-Colin M (2010) Phycobiliproteins from Pseudanabaena tenuis rich in c-phycoerythrin protect against HgCl2 caused oxidative stress and cellular damage in the kidney. J Appl Phycol 22:495–501 Naziroglu M, Karaoglu A, Aksoy AO (2004) Selenium and high dose vitamin E administration protects cisplatin-induced oxidative damage to renal, liver and lens tissues in rats. Toxicology 195:221–230 Naziroglu M (2009) Role of selenium on calcium signaling and oxidative stress-induced molecular pathways in epilepsy. Neurochem Res 34:2181–2191 Naziroglu M (2007) New molecular mechanisms on the activation of TRPM2 channels by oxidative stress and ADP-ribose. Neurochem Res 32:1990–2001 Manikandan R, Thiagarajan R, Beulaja S, Sudhandiran G, Arumugam M (2010) Curcumin prevents free radical-mediated cataractogenesis through modulations in lens calcium. Free Radic Biol Med 48:483–492 Bermejo-Bescos P, Pinero-Estrada E, Villar del Fresno AM (2008) Neuroprotection by Spirulina platensis protean extract and phycocyanin against iron-induced toxicity in SH-SY5Y neuroblastoma cells. Toxicol In Vitro 22:1496–1502