Neuroprotective effects of hyperoside, under conditions of mitochondrial complex IV activity deficiency


Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Relevance. Neuroprotection is one of the significant components of the therapy of the central nervous system diseases which are associated with a violation of energy metabolism. The immediate cause of the deficiency of the intracellular pool of macroergic compounds may be the dysfunction of the mitochondrial complex IV. Hyperoside is a flavonoid with an extensive spectrum of pharmacological activity, including potentially high neuroprotective properties. Material and methods. Mitochondrial complex IV activity deficiency was modeled in Wistar rats by intracerebral injection of 3M sodium azide solution, an inhibitor of mitochondrial complex IV. Hyperoside and the reference drug ethylmethylhydroxypyridine succinate were administered orally at a dose of 100 mg / kg, for 30 days from the moment of injection of sodium azide. After that, the intensity of pyruvate-dependent cellular respiration and changes in the concentration of mitochondrial hydrogen peroxide in the brain tissue of animals were evaluated. Results. In the course of the work, it was found that the course administration of hyperoside and a reference drug contributed to an increase in the intensity of cellular respiration, which was expressed in an increase in ATP-generating activity, the maximum level of respiration and respirometric capacity in relation to untreated animals. Also, the use of the referent and hyperoside contributed to a statistically significant (p<0.05) decrease in the content of mitochondrial hydrogen peroxide, while more pronounced changes were obtained when hyperoside was administered to animals. Conclusion. The obtained results indicate that the course administration of hyperoside in conditions of energy deficiency caused by mitochondrial complex IV deficiency increases the intensity of cellular respiration processes and prevents the generation of reactive oxygen species, which in turn may be evidence of the presence of neuroprotective action.

Sobre autores

D. Pozdnyakov

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical University

Autor responsável pela correspondência
Email: pozdniackow.dmitry@yandex.ru
Ph.D. (Pharm.), Head of the Laboratory of Living Systems, Associate Professor of the Department of Pharmacology with a Course of Clinical Pharmacology г. Пятигорск, Россия

Bibliografia

  1. Zhou J., Zhang S., Sun X., Lou Y., Yu J. Hyperoside Protects HK-2 Cells Against High Glucose-Induced Apoptosis and Inflammation via the miR-499a-5p/NRIP1 Pathway. Pathol Oncol Res. 2021; 27: 629829.
  2. Fan H., Li Y., Sun M., Xiao W., Song L., Wang Q., Zhang B., Yu J., Jin X., Ma. C., Chai. Z. Hyperoside Reduces Rotenone-induced Neuronal Injury by Suppressing Autophagy. Neurochem Res. 2021; 46(12): 3149-3158.
  3. Воронков А.В., Нигарян С.А., Поздняков Д.И. Церебро-протекторная активность мальвидина, гиперозида и глицитеина в условиях фокальной ишемии головного мозга. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2020; 83(7): 3-6.
  4. Gil A., Martin-Montanez E., Valverde N., Lara E., Boraldi F., Claros S., Romero-Zerbo S.Y., Fernandez O., Pavia J., Garcia-Fernandez M. Neuronal Metabolism and Neuroprotection: Neuroprotective Effect of Fingolimod on Menadione-Induced Mitochondrial Damage. Cells. 2020; 10(1): 34.
  5. Greco P., Nencini G., Piva I., Scioscia M., Volta C.A., Spadaro S., Neri M., Bonaccorsi G., Greco F., Cocco I., Sorrentino F., D’Antonio F., Nappi L. Pathophysiology of hypoxic-ischemic encephalopathy: a review of the past and a view on the future. Acta Neurol Belg. 2020; 120(2): 277-288.
  6. Zuo Y., Hu J., Xu X., Gao X., Wang Y., Zhu S. Sodium azide induces mitochondria-mediated apoptosis in PC12 cells through Pgc-1a-associated signaling pathway. Mol Med Rep. 2019; 19(3): 2211-2219.
  7. Voronkov A.V., Pozdnyakov D.I., Adzhiakhmetova S.L., Chervonnaya N.M., Miroshnichenko K.A., Sosnovskaya A.V., Chereshkova E.I. Effect of pumpkin (Cucurbita pepo L.) and marigold (Tagetes Patula L.) Extracts on hippocampal mitochondria functional activity within conditions of experimental acute brain hypometabolism. Pharmacy & Pharmacology. 2019; 7(4): 198-207.
  8. Sia P.I., Wood J.P.M., Chidlow G., Casson R. Creatine is neuroprotective to retinal neurons in vitro but not in vivo. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2019 Oct 1; 60(13): 4360-4377.
  9. Pozdnyakov D.I., Zolotych D.S., Larsky M. V. Correction of mitochondrial dysfunction by succinic acid derivatives under experimental cerebral ischemia conditions. Current Issues in Pharmacy and Medical Sciences. 2021; 34(1): 42-48.
  10. Olajide O.J., Enaibe B.U., Bankole O.O., Akinola O.B., Laoye B.J., Ogundele O.M. Kolaviron was protective against sodium azide (Na№) induced oxidative stress in the prefrontal cortex. Metab Brain Dis. 2016; 31(1): 25-35.
  11. Connolly N.M.C., Theurey P., Adam-Vizi V. Guidelines on experimental methods to assess mitochondrial dysfunction in cellular models of neurodegenerative diseases. Cell Death Differ. 2018; 25(3): 542-572.
  12. Kaushik P., Ali M., Salman M., Tabassum H., Parvez S. Harnessing the mitochondrial integrity for neuroprotection: Therapeutic role of pipeline against experimental ischemic stroke. Neurochem Int. 2021; 149: 105138.
  13. Abyadeh M., Gupta V., Chitranshi N., Gupta V., Wu Y., Saks D., Wander Wall R., Fitzhenry M.J., Basavarajappa D., You Y., Salekdeh G.H., Haynes P.A., Graham S.L., Mirzaei M. Mitochondrial dysfunction in Alzheimer's disease - a proteomics perspective. Expert Rev Proteomics. 2021; 18(4): 295-304.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2. Fig. 1. The effect of hyperoside and ethylmethylhydroxypyridine succinate on the change in the respirometric function of mitochondria under conditions of NaN3-induced cytotoxicity (# – statistically significant relative to LO animals (p<0.05, Newman criterion−Kales); * – statistically significant relative to animals of the NC group (p<0.05, Newman–Kales criterion))

Baixar (79KB)
3. Fig. 2. The effect of hyperoside and ethylmethylhydroxypyridine succinate on changes in the concentration of mitochondrial hydrogen peroxide in brain tissue under conditions of NaN3-induced cytotoxicity (# – statistically significant relative to LO animals (p<0.05, Newman–Keils criterion); * – statistically significant relative to animals of the NC group (p<0.05, Newman–Keils criterion); Δ – statistically significant relative to animals receiving EMGPS (p<0.05, Newman–Keils criterion))

Baixar (73KB)

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».