Cytoprotective effect of non-opioid leu-enkephalin analogue in primary culture of pulmonary fibroblasts in oxidative stress

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. Analysis of the cytoprotective effect of non-opioid leu-enkephalin analogue (Phe-D-Ala-Gly-Phe-Leu-Arg) in the primary culture of pulmonary fibroblasts in conditions of oxidative stress.

Methods. Pulmonary fibroblasts were incubated with the peptide of non-opioid leu-enkephalin analogue (Phe-D-Ala-Gly-Phe-Leu-Arg) in the concentration 0.1 μM for 6 hours. To simulate oxidative stress, 60 μM H2O2 was added to the culture medium for 2 hours. Experimental series included (1) «control»; (2) «non-opiate leu-enkephalin analogue» (the peptide was added to the culture medium 44 hours after the final passage); (3) «oxidative stress» (H2O2 was added to the culture medium 48 hours after the final passage); (4) «non-opiate leu-enkephalin analogue + oxidative stress» (the peptide and H2O2 were added to the culture medium 44 and 48 hours respectively after the final passage). In order to evaluate the generation of superoxide anion by pulmonary fibroblasts, the method of lucigenin-dependent chemiluminescence was used. Computer morphometry of the nucleo-nucleolar apparatus of fibroblasts stained with silver nitrate by the AgNOR method was used to assess the cell state: the area of fibroblast nuclei, the total nucleoli area in the nucleus, and the number of nucleoli in the nucleus were measured. These parameters correlate with the activity of anabolic processes in the cells.

Results. The effect of H2O2 on the primary culture of pulmonary fibroblasts caused an increase of superoxide anion generation by the fibroblasts, reduction of fibroblast nuclei size, decrease of nucleoli amount and size. Pre-incubation of pulmonary fibroblasts with a non-opioid leu-enkephalin analogue reduced the H2O2-induced generation of superoxide anion, corrected changes in the nucleo-nucleolar apparatus of fibroblasts caused by oxidative stress. In our previous studies, similar effect in the same model was shown for non-selective μ/δ-opioid receptor agonist peptide sedatin (dermorphin analogue). The mechanism of cytoprotective effect of non-opioid leu-enkephalin analogue may include the affinity of this peptide to nociceptin receptors (NOR receptors) that requires further studies.

Conclusion. The results of the study indicate a direct cytoprotective effect of the peptide Phe-D-Ala-Gly-Phe-Leu-Arg (non-opioid leu-enkephalin analogue) in oxidative stress.

About the authors

E N Sazonova

The Far-Eastern State Medical University; Khabarovsk Branch of Far-Eastern Research Center of Physiology and Pathology of Respiration, Scientific Research Institute of Maternity and Childhood Protection

Author for correspondence.
Email: sazen@mail.ru
Khabarovsk, Russia; Khabarovsk, Russia

O A Lebed’ko

The Far-Eastern State Medical University; Khabarovsk Branch of Far-Eastern Research Center of Physiology and Pathology of Respiration, Scientific Research Institute of Maternity and Childhood Protection

Email: sazen@mail.ru
Khabarovsk, Russia; Khabarovsk, Russia

G A Denisyuk

The Far-Eastern State Medical University

Email: sazen@mail.ru
Khabarovsk, Russia

K V Zhmerenetskiy

The Far-Eastern State Medical University

Email: sazen@mail.ru
Khabarovsk, Russia

V A Dobrykh

The Far-Eastern State Medical University

Email: sazen@mail.ru
Khabarovsk, Russia

References

  1. Lishmanov Yu.B., Maslov L.N., Naryzhnaya N.V. et al. Endogenous opioid system as part of the urgent and long-term adaptation of the organism to extreme effects. Perspectives of clinical use of opioid peptides. Vestnik RAMN. 2012; (6): 73–82. (In Russ.)
  2. Staples M., Acosta S., Tajiri N. et al. Delta opioid receptor and its peptide: a receptor-ligand neuroprotection. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14 (9): 17 410–17 419. doi: 10.3390/ijms140917410.
  3. He H., Huh J., Wang H. et al. Mitochondrial events responsible for morphine's cardioprotection against ischemia/reperfusion injury. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2016; 290: 66–73. doi: 10.1016/j.taap.2015.11.019.
  4. Zhivotova E.Yu., Lebed'ko O.A., Timoshin S.S. The effect of structural analogues of leu-enkephalin on the DNA synthesis and free radical oxidation in the stomach mucosa of albino rats. Dal'nevostochnyy meditsinskiy zhurnal. 2012; (1): 109–112. (In Russ.)
  5. Metzger T.G., Ferguson D.M. On the role of extracellular loops of opioid receptors in conferring ligand selectivity. FEBS Lett. 1995; 375 (1–2): 1–4. doi: 10.1016/0014-5793(95)01185-H.
  6. Simankova A.A., Lebed'ko O.A., Sazonova E.N. Effect of regulatory opioid peptides on early postnatal cerebral consequences of antenatal hypoxia. Dal'nevostochnyy meditsinskiy zhurnal. 2015; (4): 76–80. (In Russ.)
  7. Samokhvalov V.A., Smetanina M.D., Museykina N.Yu. et al. The influence of low concentration of hydrogen peroxide on blood cell metabolism. Biomeditsinskaya khimiya. 2003; (2): 122–127. (In Russ.)
  8. Vladimirov Yu.A., Proskurnina E.V. Free radicals and cell chemilumine­scence. Uspekhi biologicheskoj himii. 2009; 49: 341–388. (In Russ.)
  9. O’Donnell V.B., Azzi A. High rates of extracellular superoxide generation by cultured human fibroblasts: involvement of a lipid-metabolizing enzyme. Biochem. J. 1996; 318 (Pt. 3): 805–812. doi: 10.1042/bj3180805.
  10. Korzhevskiy D.E. Impregnation with silver nitrate of intranuclear structures of nerve cells after fixation in Carnoy fluid. Morfologiya. 2001; (2): 67–69. (In Russ.)
  11. Frolova O.E. Morphofunctional characteristics of monocytes. The significance of the research of the nucleolar apparatus. Kliniko-laboratornaya diagnostika. 1998; (10): 3–8. (In Russ.)
  12. Mamaev N.N., Mamaeva S.E. Structure and function of nucleolus organizing regions of chromosomes: molecular, cytological and clinical aspects. Citologiya. 1992; 34 (10): 3–15. (In Russ.)
  13. Wnuk M., Lewinska A., Bugno M. et al. Oxidant-induced decrease of the expression of nucleolar organizer regions in pig lymphocytes can be useful for monitoring the cellular effects of oxidative stress. Mutat. Res. 2008; 653 (1–2): 124–129. doi: 10.1016/j.mrgentox.2008.04.006.
  14. Sazonova E.N., Samarina E.Y., Lebed'ko O.A. et al. Cytoprotective effect of peptide sedatin, an agonist of μ/δ-opioid receptors, on primary culture of pulmonary fibroblasts of albino rats under conditions of oxidative stress. Bulleten' Experimental'noy Biologii i Meditsiny. 2016; 161 (1): 51–54. (In Russ.)
  15. Toll L., Bruchas M.R., Calo G. et al. Nociceptin/Orphanin FQ receptor structure, signaling, functions and interactions with opioid systems. Pharmacol. Rev. 2016; 68: 419–457. doi: 10.1124/pr.114.009209.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

© 2019 Sazonova E.N., Lebed’ko O.A., Denisyuk G.A., Zhmerenetskiy K.V., Dobrykh V.A.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».