Гидролизат Mytilus edulis усиливает пролиферацию эндотелиальных клеток и защищает от индуцированного хлорноватистой кислотой окислительного стресса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Эндотелиальная дисфункция лежит в основе патогенеза многих социально значимых заболеваний. Поиск новых оригинальных препаратов для терапии этого состояния остается важной научно-практической задачей. Для гидролизата двустворчатых моллюсков из семейства мидий Mytilus edulis и его производных в разных модельных системах описаны противовоспалительные, антикоагулянтные и антиоксидантные эффекты.

Цель исследования — изучение влияния препарата гидролизата M. edulis на функциональную активность эндотелиальных клеток линии EA.hy926.

Материалы и методы. Жизнеспособность и метаболическую активность эндотелиальных клеток изучали в МТТ-тесте. Для исследования пролиферативной активности использовали тест с окрашиванием монослоя клеток кристаллическим фиолетовым. Оценку способности препарата нейтрализовать токсическое действие HOCl и H2O2 проводили с применением флуоресцентных красителей и проточной цитометрии.

Результаты. Было установлено, что гидролизат M. edulis не обладал цитотоксичностью и в разведениях от 1 : 10 до 1 : 60 достоверно повышал пролиферацию эндотелиальных клеток, обладал нейтрализующим действием в отношении HOCl и во всех исследуемых разведениях достоверно повышал жизнеспособность эндотелия. Препарат оказался неэффективным в отношении H2O2, а в присутствии максимальной исследуемой концентрации усиливал окислительное действие H2O2. В то же время противовоспалительного действия гидролизата M. edulis выявлено не было. Препарат не оказывал влияния на продукцию IL-8 и экспрессию адгезионной молекулы CD54 (ICAM-1) и тканевого фактора CD146 эндотелиальными клетками.

Заключение. Препарат гидролизата M. edulis усиливает пролиферацию эндотелиальных клеток и способен нейтрализовать окислительные эффекты HOCl.

Об авторах

Элеонора Александровна Старикова

Институт экспериментальной медицины; Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова; Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: starickova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9687-7434
Scopus Author ID: 25932312000

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела иммунологии; доцент кафедры клеточной биологии и гистологии; доцент кафедры иммунологии

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Дженнет Тумаровна Маммедова

Институт экспериментальной медицины

Email: jennet_m@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4381-6993
ResearcherId: H-5067-2017

научный сотрудник отдела иммунологии

Россия, Санкт-Петербург

Ольга Ярославна Порембская

Институт экспериментальной медицины; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: porembskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3537-7409
Scopus Author ID: 56743328700

канд. мед. наук, научный сотрудник; доцент кафедры сердечно-сосудистой хирургии

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Castellon X., Bogdanova V. Chronic inflammatory diseases and endothelial dysfunction // Aging Dis. 2016. Vol. 20, No. 7(1). P. 81–89. doi: 10.14336/AD.2015.0803
  2. Keller T.T., Mairuhu A.T.A., de Kruif M.D. et al. Infections and endothelial cells // Cardiovasc. Res. 2003. Vol. 60, No. 1. P. 40–48. doi: 10.1016/S0008-6363(03)00354-7
  3. Prasad M., Leon M., Lerman L.O., Lerman A. Viral endothelial dysfunction: a unifying mechanism for COVID-19 // Mayo Clin. Proc. 2021. Vol. 96, No. 12. P. 3099–3108. doi: 10.1016/j.mayocp.2021.06.027
  4. Joffre J., Hellman J., Ince C., Ait-Oufella H. Endothelial responses in sepsis // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2020. Vol. 202, No. 3. P. 361–370. doi: 10.1164/rccm.201910-1911TR
  5. Glassman P.M., Myerson J.W., Ferguson L.T. et al. Targeting drug delivery in the vascular system: Focus on endothelium // Adv. Drug Deliv. Rev. 2020. Vol. 157. P. 96–117. doi: 10.1016/j.addr.2020.06.013
  6. Порембская О.Я., Старикова Э.А., Лобастов К.В. и др. Таргетная терапия венозного тромбоза: экспериментальные изыски или осязаемое будущее? // Хирург. 2022. № 7–8. С. 41–50. doi: 10.33920/med-15-2204-05
  7. Тюренков И.Н., Перфилова В.Н., Иванова Л.Б., Карамышева В.И. Влияние производных ГАМК на антитромботическую функцию эндотелия и состояние микроциркуляции у животных с экспериментальным гестозом // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2012. Т. 11, № 2. С. 61–65. doi: 10.24884/1682-6655-2012-11-2-61-65
  8. Lu W.Y., Li H.J., Li Q.Y., Wu Y.C. Application of marine natural products in drug research // Bioorg. Med. Chem. 2021. Vol. 35. P. 116058. doi: 10.1016/j.bmc.2021.116058
  9. Starikova E., Mammedova J., Ozhiganova A. et al. Protective role of mytilus edulis hydrolysate in lipopolysaccharide-galactosamine acute liver injury // Front. Pharmacol. 2021. Vol. 12. P. 667572. doi: 10.3389/fphar.2021.667572
  10. Charlet M., Chernysh S., Philippe H. et al. Innate immunity: Isolation of several cysteine-rich antimicrobial peptides from the blood of a mollusc, mytilus edulis // J. Biol. Chem. 1996. Vol. 271, No. 36. P. 21808–21813. doi: 10.1074/jbc.271.36.21808
  11. Mitta G., Hubert F., Dyrynda E.A. et al. Mytilin B and MGD2, two antimicrobial peptides of marine mussels: gene structure and expression analysis // Dev. Comp. Immunol. 2000. Vol. 24, No. 4. P. 381–393. doi: 10.1016/S0145-305X(99)00084-1
  12. Mitta G., Vandenbulcke F., Hubert F. et al. Involvement of Mytilins in mussel antimicrobial defense // J. Biol. Chem. 2000. Vol. 275, No. 17. P. 12954–12962. doi: 10.1074/jbc.275.17.12954
  13. Roch P., Yang Y., Toubiana M., Aumelas A. NMR structure of mussel mytilin, and antiviral–antibacterial activities of derived synthetic peptides // Dev. Comp. Immunol. 2008. Vol. 32, No. 3. P. 227–238. doi: 10.1016/j.dci.2007.05.006
  14. Romestand B., Molina F., Richard V. et al. Key role of the loop connecting the two beta strands of mussel defensin in its antimicrobial activity // Eur. J. Biochem. 2003. Vol. 270, No. 13. P. 2805–2813. doi: 10.1046/j.1432-1033.2003.03657.x
  15. Jung W.K., Kim S.K. Isolation and characterisation of an anticoagulant oligopeptide from blue mussel, mytilus edulis // Food Chem. 2009. Vol. 117, No. 4. P. 687–692. doi: 10.1016/j.foodchem.2009.04.077
  16. Leung M., Stefano G.B. Isolation of molluscan opioid peptides // Life Sci. 1983. Vol. 33 Suppl 1. P. 77–80. doi: 10.1016/0024-3205(83)90448-4
  17. Feng L., Tu M., Qiao M. et al. Thrombin inhibitory peptides derived from mytilus edulis proteins: identification, molecular docking and in silico prediction of toxicity // Eur. Food Res. Technol. 2018. Vol. 244, No. 2. P. 207–217. doi: 10.1007/s00217-017-2946-7
  18. Qiao M., Tu M., Wang Z. et al. Identification and antithrombotic activity of peptides from blue mussel (mytius edulis) protein // Int. J. Mol. Sci. 2018 Vol. 19, No. 1. P. 138. doi: 10.3390/ijms19010138
  19. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays // J. Immunol. Methods. 1983. Vol. 65, No. 1–2. P. 55–63. doi: 10.1016/0022-1759(83)90303-4
  20. Newman J.M.B., DiMaria C.A., Rattigan S. et al. Relationship of MTT reduction to stimulants of muscle metabolism // Chem. Biol. Interact. 2000. Vol. 128, No. 2. P. 127–140. doi: 10.1016/s0009-2797(00)00192-7
  21. Kim Y.S., Ahn C.B., Je J.Y. Anti-inflammatory action of high molecular weight mytilus edulis hydrolysates fraction in LPS-induced RAW264.7 macrophage via NF-κB and MAPK pathways // Food Chem. 2016. Vol. 202. P. 9–14. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.01.114
  22. Lindqvist H.M., Gjertsson I., Eneljung T., Winkvist A. Influence of blue mussel (mytilus edulis) intake on disease activity in female patients with rheumatoid arthritis: The MIRA randomized cross-over dietary intervention // Nutrients. 2018. Vol. 10, No. 4. P. E481. doi: 10.3390/nu10040481
  23. McPhee S., Hodges L.D., Wright P.F.A. et al. Prophylactic and therapeutic effects of Mytilus edulis fatty acids on adjuvant-induced arthritis in male Wistar rats // Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 2010. Vol. 82, No. 2–3. P. 97–103. doi: 10.1016/j.plefa.2009.12.003
  24. Park S.Y., Ahn C.B., Je J.Y. Antioxidant and anti-inflammatory activities of protein hydrolysates from mytilus edulis and ultrafiltration membrane fractions // J. Food Biochem. 2014. Vol. 38, No. 5. P. 460–468. doi: 10.1111/jfbc.12070
  25. Wang B., Li L., Chi C.F. et al. Purification and characterization of a novel antioxidant peptide derived from blue mussel (mytilus edulis) protein hydrolysate // Food Chem. 2013. Vol. 138, No. 2–3. P. 1713–1719. doi: 10.1016/j.foodchem.2012.12.002
  26. Je J.Y., Park P.J., Byun H.G. et al. Angiotensin I converting enzyme (ACE) inhibitory peptide derived from the sauce of fermented blue mussel, mytilus edulis // Bioresour. Technol. 2005. Vol. 96, No. 14. P. 1624–1629. doi: 10.1016/j.biortech.2005.01.001
  27. Rajapakse N., Mendis E., Jung W.K. et al. Purification of a radical scavenging peptide from fermented mussel sauce and its antioxidant properties // Food Res. Int. 2005. Vol. 38, No. 2. P. 175–182. doi: 10.1016/j.foodres.2004.10.002
  28. Neves A.C., Harnedy P.A., Fitzgerald R.J. Angiotensin converting enzyme and dipeptidyl peptidase-IV inhibitory, and antioxidant activities of a blue mussel (mytilus edulis) meat protein extract and its hydrolysate // J. Aquat. Food Prod. Technol. 2016. Vol. 25, No. 8. P. 1221–1233. doi: 10.1080/10498850.2015.1051259

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние гидролизата M. edulis на активность митохондриальных дегидрогеназ клеток линии EA.hy926. Влияние препарата на эндотелиальные клетки оценивали с помощью МТТ-теста. Результаты выражали в процентах, принимая за 100 % оптическую плотность в контрольных лунках, содержащих культуральную среду без добавок. Здесь и далее полученные данные проверяли на нормальность распределения с помощью теста Шапиро – Уилка. Оценку достоверности различий между контрольными и опытными выборками проводили методом однофакторного дисперсионного анализа ANOVA (p < 0,001), попарное сравнение средних значений производили при помощи апостериорных тестов Даннетта и Тьюки. Данные представляли как среднее значение (М) ± стандартное отклонение (SD). Различия достоверны по сравнению с контролем при: * р < 0,001; n = 24

Скачать (130KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние гидролизата M. edulis на пролиферацию эндотелиальных клеток человека линии EA.hy926. Оценка пролиферативной активности эндотелиальных клеток с использованием красителя кристаллического фиолетового. Результаты выражали в процентах, принимая за 100 % оптическую плотность в контрольных лунках, содержащих культуральную среду без добавок. Различия достоверны по сравнению с контролем при: * р < 0,001, n = 18

Скачать (127KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние гидролизата M. edulis на жизнеспособность эндотелиальных клеток EA.hy926 после инкубации в присутствии H2O2 (a) и HOCl (b). Гидролизат M. edulis вносили в разведении 1 : 5 по объему. Жизнеспособность клеток оценивали путем окрашивания флуоресцентными красителями Yo-Pro и йодидом пропидия, которые свободно проникают в клетки, находящиеся в состоянии раннего апоптоза и некроза/позднего апоптоза соответственно. Образцы анализировали с помощью проточной цитометрии. Отличия достоверны для живых клеток: * р < 0,001, ** р < 0,05; для клеток в состоянии некроза: & p < 0,001, && p < 0,01; для клеток в состоянии апоптоза: ●●● p < 0,001, ●● p < 0,01, ● p < 0,05; n = 3

Скачать (297KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние гидролизата M. edulis на секрецию IL-8 (a) и экспрессию активационных маркеров: адгезионной молекулы CD54 (ICAM-1) (b) и тканевого фактора CD142 (c) эндотелиальными клетками EA.hy926. Определение концентрации IL-8 в супернатантах клеточных культур проводили с помощью иммуноферментного анализа. Экспрессию поверхностных молекул CD54 и СD142 на эндотелиальных клетках оценивали с использованием моноклональных антител и проточной цитометрии. Различия достоверны по сравнению с контролем при: * р < 0,001; n = 8 (a), 4 (b, c)

Скачать (320KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023



Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).