Oficiálny časopis Slovenskej kardiologickej spoločnosti,
Slovenskej hypertenziologickej spoločnosti a Slovenskej asociácie srdcových arytmií

Cardiology Letters 2016, 25(4):277-285

Molekulárne mechanizmy účinkov kvercetínu u potkanov vystavených podávaniu doxorubicínu

Barteková M1, 2, Šimončíková P1, Fogarassyová M1, Okruhlicová L1, Tribulová N1, Radošinská J1, 2, Barančík M1
1 Ústav pre výskum srdca SAV, Bratislava
2 Fyziologický ústav LFUK, Bratislava, Slovenská republika

Prírodný polyfenol kvercetín patrí medzi flavonoidy - látky s viacerými biologicky významnými aktivitami. Medzi ne patrí napríklad vychytávanie voľných radikálov, významné sú aj jeho antioxidačné účinky. Okrem toho je kvercetín účinný aj v prevencii a liečbe niektorých kardiovaskulárnych ochorení. Cieľom tejto práce bolo zistiť účinky dlhodobého podávania kvercetínu na molekulárne zmeny v srdcovom tkanive potkanov vyvolané opakovanou aplikáciou doxorubicínu. Zamerali sme sa na zmeny v ultraštruktúre myokardu, biometrické parametre, zmeny v aktivite Akt kinázy a expresii konexínu-43, ako aj indukcii apoptózy. Cieľom práce bolo tiež zistiť vplyv kvercetínu na odolnosť sŕdc proti ischémii u potkanov vystavených chronickým účinkom doxorubicínu, ako aj odhaliť molekulárne mechanizmy zapojené do účinkov kvercetínu. Naše výsledky ukázali, že podávanie kvercetínu zmierňuje niektoré negatívne účinky doxorubicínu: (I) zvýšený krvný tlak potkanov; (II) negatívny dopad na ultraštruktúru ľavej komory srdca; a (III) indukciu apoptózy. Okrem toho sme zistili, že srdcia potkanov boli vplyvom podávania kvercetínu odolnejšie proti ischemicko-reperfúznemu poškodeniu. Táto zvýšená odolnosť bola spojená s aktiváciou Akt kinázy a up-reguláciou konexínu-43. V súhrne naše výsledky ukázali, že kvercetín bol schopný zmierniť negatívne účinky doxorubicínu na krvný tlak, ultraštruktúru buniek, a tiež zabránil indukcii apoptózy. Navyše, kvercetín pozitívne ovplyvnil odpoveď sŕdc na akútny ischemický stres. Tieto skutočnosti prinášajú nový pohľad na mechanizmy pôsobenia kvercetínu pri srdciach vystavených chronickým účinkom doxorubicínu.

Kľúčové slová: kvercetín; doxorubicín; srdce; odolnosť proti ischémii; bunková signalizácia

Uverejnené: April 1, 2016  Zobraziť citáciu

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Barteková M, Šimončíková P, Fogarassyová M, Okruhlicová L, Tribulová N, Radošinská J, Barančík M. Molekulárne mechanizmy účinkov kvercetínu u potkanov vystavených podávaniu doxorubicínu. Cardiology Letters. 2016;25(4):277-285.
Stiahnuť citáciu

Referencie

  1. Hertog MG, Bueno-de-Mesquita HB, Fehily AM, Sweetnam PM, Elwood PC, Kromhout D. Fruit and vegetable consumption and cancer mortality in the Caerphilly Study. Cancer Epidemiol. Biomark. Prev. 1996;5:673-677.
  2. Erden Inal M, Kahraman A. The protective effect of flavonol quercetin against ultraviolet and induced oxidative stress in rats. Toxicology 2000;154:21-29. [PubMed] Prejsť k pôvodnému zdroju...
  3. Wu J, Xu X, Li Y, Kou J, Huang F, Liu B, Liu K. Quercetin, luteolin and epigallocatechin gallate alleviate TXNIP and NLRP3-mediated inflammation and apoptosis with regulation of AMPK in endothelial cells. Eur J Pharmacol 2014;745:59-68. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  4. Yu PX, Zhou QJ, Zhu WW, Wu YH, Wu LC, Lin X, Chen MH, Qiu BT. Effects of quercetin on LPS-induced disseminated intravascular coagulation (DIC) in rabbits. Thromb Res 2013;131:270-273. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  5. Duarte J, Perez-Palencia R, Vargas F, Ocete MA, Perez-Vizcaino F, Zarzuelo A, Tamargo J. Antihypertensive effects of the flavonoid quercetin in spontaneously hypertensive rats. Br J Pharmacol 2001;133:117-124. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  6. Sanchez M, Galisteo M, Vera R, Villar IC, Zarzuelo A, Tamargo J, Pérez-Vizcaíno F, Duarte J. Quercetin downregulates NADPH oxidase, increases eNOS activity and prevents endothelial dysfunction in spontaneously hypertensive rats. J Hypertens 2006;24:75-84. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  7. Yamamoto Y, Oue E. Antihypertensive effect of quercetin in rats fed with a high-fat high-sucrose diet. Biosci Biotechnol Biochem 2006;70:933-939. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  8. Jin HB, Yang YB, Song YL, Zhang YC, Li YR. Protective roles of quercetin in acute myocardial ischemia and reperfusion injury in rats. Mol Biol Rep 2012;39:11005-11009. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  9. Bartekova M, Carnicka S, Pancza D, Ondrejcakova M, Breier A, Ravingerova T. Acute treatment with polyphenol quercetin improves postischemic recovery of isolated perfused rat hearts after global ischemia. Can J Physiol Pharmacol 2010;88:465-471. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  10. Annapurna A, Reddy CS, Akondi RB, Rao SR. Cardioprotective actions of two bioflavonoids, quercetin and rutin, in experimental myocardial infarction in both normal and streptozotocin-induced type I diabetic rats. J Pharmacy Pharmacol 2009;61:1365-1374. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  11. Milton Prabu S, Muthumani M, Shagirtha K. Quercetin potentially attenuates cadmium induced oxidative stress mediated cardiotoxicity and dyslipidemia in rats. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2013;17:582-595.
  12. Minotti G, Menna P, Salvatorelli E, Cairo G, Gianni L. Anthracyclines: molecular advances and pharmacologic developments in antitumor activity and cardiotoxicity. Pharmacol Rev 2004;56:185-229. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  13. Arola OJ, Saraste A, Pulkki K, Kallajoki M, Parvinen M, VoipioPulkki LM. Acute doxorubicin cardiotoxicity involves cardiomyocyte apoptosis. Cancer Res 2000;60:1789-1792.
  14. Singal PK, Iliskovic N. Doxorubicin-induced cardiomyopathy. N Engl J Med 1998;339:900-905. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  15. Gharanei M, Hussain A, Janneh O, Maddock HL. Doxorubicin induced myocardial injury is exacerbated following ischaemic stress via opening of the mitochondrial permeability transition pore. Toxicol Appl Pharmacol 2013;268:149-156. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  16. Simoncikova P, Ravingerova T, Barancik M. The effect of chronic doxorubicin treatment on mitogen-activated protein kinases and heat stress proteins in rat hearts. Physiol Res 2008;57:S97S102. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  17. Barteková M, Šimončíková P, Fogarassyová M, Ivanová M, Okruhlicová Ľ, Tribulová N, Dovinová I, Barančík M. Quercetin improves postischemic recovery of heart function in doxorubicin-treated rats and prevents doxorubicin-induced matrix metalloproteinase-2 activation and apoptosis induction. Int J Mol Sci 2015;16(4):8168-8185. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  18. Ivanova M, Dovinova I, Okruhlicová L, Tribulova N, Simoncikova P, Bartekova M, Vlkovicova J, Barancik M. Chronic cardiotoxicity of doxorubicin involves activation of myocardial and circulating matrix metalloproteinases in rats. Acta Pharmacol Sin 2012;33:459-469. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  19. Mackraj I, Govender T, Ramesar S. The antihypertensive effects of quercetin in a salt-sensitive model of hypertension. J Cardiovasc Pharmacol 2008;51:239-245. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  20. Rendig SV, Symons JD, Longhurst JC, Amsterdam EA. Effects of red wine, alcohol, and quercetin on coronary resistance and conductance arteries. J Cardiovasc Pharmacol 2001;38:219-227. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  21. Adamcova M, Potacova A, Popelova O, Sterba M, Mazurova Y, Aupperle H, Gersl V. Cardiac remodeling and MMPs on the model of chronic daunorubicin-induced cardiomyopathy in rabbits. Physiol Res 2010;59:831-836. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  22. Dovinová I, Barančík M, Krátka D, Fogarassyová M, Kvandová M, Barteková M. Pathological changes in cardiovascular system in long-term doxorubicin-treated rats and effect of quercetin. Cardiology Letters 2015; 24: 243-246.
  23. Hausenloy DJ, Mocanu MM, Yellon DM. Cross-talk between the survival kinases during early reperfusion: Its contribution to ischemic preconditioning. Cardiovasc Res 2004;63:305-312. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  24. Strniskova M, Ravingerova T, Neckar J, Kolar F, Pastorekova S, Barancik M. Changes in the expression and/or activation of regulatory proteins in rat hearts adapted to chronic hypoxia. Gen Physiol Biophys 2006;25:25-41.
  25. Ravingerova T, Matejikova J, Neckar J, Andelova E, Kolar F. Differential role of PI3K/Akt pathway in the infarct size limitation and antiarrhythmic protection in the rat heart. Mol Cell Biochem 2007;297:111-120. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  26. Matsui T, Tao J, del Monte F, Lee KH, Li L, Picard M, Force TL, Franke TF, Hajjar RJ, Rosenzweig A. Akt activation preserves cardiac function and prevents injury after transient cardiac ischemia in vivo. Circulation 2001;104:330-335. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  27. Srisakuldee W, Jeyaraman MM, Nickel BE, Tanguy S, Jiang ZS, Kardami E. Phosphorylation of connexin-43 at serine 262 promotes a cardiac injury-resistant state. Cardiovasc Res 2009;83:672-681. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  28. Garcia-Dorado D, Rodriguez-Sinovas A, Ruiz-Meana M. Gap junction-mediated spread of cell injury and death during myocardial ischemia-reperfusion. Cardiovasc Res 2004;61:386-401. Prejsť k pôvodnému zdroju...
  29. Zhang H, Zhang A, Guo C, Shi C, Zhang Y, Liu Q, Sparatore A, Wang C. S-diclofenac protects against doxorubicin-induced cardiomyopathy in mice via ameliorating cardiac gap junction remodeling. PLoS ONE 2011;6:e26441. Prejsť k pôvodnému zdroju...