Effect of subchronic intoxication with thyram on the activity of antioxidant enzymes and the state of lipoperoxidation processes

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

AIM: This study aimed to investigate the effect of oxidative stress on the antioxidant defense system and state of lipid peroxidation of the body.

MATERIAL AND METHODS: Modeling of oxidative stress was carried out on 240 rats by daily administration of thiram at a dose of 1/50 LD50 (8 mg/kg body weight) in the diet of rats for 4 weeks. The catalytic activity of superoxide dismutase and catalase and the concentration of malondialdehyde and diene conjugates were analyzed.

RESULTS: The modeling of subchronic intoxication significantly decreased the activity of catalase and superoxide dismutase (p <0.05) and increased the concentration of malondialdehyde, diene conjugates in blood plasma, erythrocyte mass, and liver homogenate. After experimental subchronic intoxication, antioxidants such as vitamin E at a dose of 8.58 mg/kg and milk thistle extract at a dose of 13.74 mg/kg were used. Using such antioxidants within 30 days had significantly restored the activity of superoxide dismutase and catalase, and it also reduced the concentration of malondialdehyde and diene conjugates in all investigated body media.

CONCLUSION: Fungicide intoxication with thiram affects redox homeostasis. In addition, the usage of vitamin E and milk thistle extract can restore the prooxidant–antioxidant balance of the body.

About the authors

Ivan V. Korolev

Kursk State Medical University

Email: korolevva@kursksmu.net
ORCID iD: 0000-0002-6335-4311

medical university student
Russian Federation, Kursk

Anastasia V. Sedykh

Kursk State Medical University

Email: turquoise95@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6117-0666
SPIN-code: 3374-3900

researcher
Russian Federation, Kursk

Vladimir A. Korolev

Kursk State Medical University

Email: medecol1@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4376-4284
SPIN-code: 1180-1442

Dr. Sci. (Biol.), Professor
Russian Federation, Kursk

Elena V. Felker

Kursk State Medical University

Email: felkerev@kursksmu.net
ORCID iD: 0000-0002-7948-7290
SPIN-code: 7168-7321

MD, PhD

Russian Federation, Kursk

Olga A. Medvedevа

Kursk State Medical University

Email: medvedevaoa@kursksmu.net
ORCID iD: 0000-0002-2889-155X
SPIN-code: 4394-4097

Dr. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Kursk

Vera A. Ryadnova

Kursk State Medical University

Email: veraan@ya.ru
SPIN-code: 5629-4557

reseacher

Russian Federation, Kursk

Egor V. Korolev

Kursk State Medical University

Author for correspondence.
Email: korolevva@kursksmu.net
ORCID iD: 0000-0003-3324-8689

MD, medical university student

Russian Federation, Kursk

References

  1. Kong A, Zhang C, Cao Y, et al. The fungicide thiram perturbs gut microbiota community and causes lipid metabolism disorder in chickens. Ecotoxicol Environ Saf. 2020;206:1-12.
  2. International Agency for Research on Cancer. IARC working group, Thiram. In: IARC Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans. Lyon: International Agency for Research on Cancer. 1991;53:403–422.
  3. Chandra J, Samali A, Orrenius S. Triggering and modulation of apoptosis by oxidative stress. Free Radical Biol. Med. 2000;29:323–333.
  4. Doyotte A, Cossou C, Jacquin MC, et al. Aquat. Toxicol., 1997; 39:93–110.
  5. Elskens MT, Penninckx MJ. Thiram and dimethyldithiocarbamic acid interconversion in Saccharomyces cerevisiae: a possible metabolic pathway under the control of the glutathione redox cycle. Appl. Environ. Microbiol. 1997;63:2857–2862.
  6. Menshchikova EB, Lankin VZ, Zenkov NK. Oxidative stress. Prooxidants and Antioxidants. Moscow: Slovo. 2006;556 p. [In Russ].
  7. Chesnokova NP, Ponukalina EV, Bizenkova MN. Molecular cell mechanisms of free radicals inactivation in biological systems. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2006;7:29-36. [In Russ].
  8. Shapoval GS, Gromovaya VF. Mechanisms of the body's antioxidant defense under the action of reactive oxygen species. Ukr. Biochem. J. 2003;75(2):5-13.
  9. Albasher G, Almeer R, Al-Otibi FO, et al. Ameliorative effect of beta vulgaris root extract on chlorpyrifos-induced oxidative stress, inflammation and liver injury in rats. Biomolecules. 2019;9(7):261.
  10. Dolgareva SA, Sideleva EN, Bushmina ON. Pharmacological correction of disorders caused by the development of oxidative stress in conditions of experimental acute destructive pancreatitis against the background of chronic alcohol intoxication. Innova. 2017;4(9);27-29. [In Russ].
  11. Winterbourn CC. Superoxide as an intracellular radical sink. Free Radical Biology and Medicine. 1993;14:85–90.
  12. Landis GN, Tower J. Superoxide dismutase evolution and life span regulation. Mech. Ageing Dev. 2005;126:365–379.
  13. Pigeolet E, Corbisier P, Houbion A, et al. Glutathione peroxidase, superoxide dismutase, and catalase inactivation by peroxide and oxygen derived free radical. Mech. Ageing Dev. 1990;51:283–297.
  14. Lazarenko VA, Lyashev YuD, Shevchenko NI. Influence of the synthetic analogue of indolicidine on the processes of lipid peroxidation during thermal burns. Byulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny. 2014;4:443-445..[In Russ].
  15. Hamdi H, Othmène YB, Ammar O, et al. Oxidative stress, genotoxicity, biochemical and histopathological modifications induced by epoxiconazole in liver and kidney of Wistar rats. Environ Sci Pollut Res Int. 2019;17:17535–1754.
  16. Ibuki FK, Bergamaschi CT, da Silva Pedrosa M, Nogueira FN. Effect of vitamin C and E on oxidative stress and antioxidant system in the salivary glands of STZ-induced diabetic rats. Archives of Oral Biology. 2020;116:1-8. Art.104765.
  17. Baba N, Raina R, Verma P, Sultana M, Malla R. Ameliorative effect of vitamin C and E on hematological alterations induced by chlorpyrifos alone and in conjunction with fluoride in Wistar rats. J Exp Integr Med. 2013;3:213-218.
  18. Tutelyan AV. Comparative assessment of antioxidant properties of immunoregulatory drugs. Byulleten' eksperimental'noi biologii i meditsiny. 2003;136(8):179-183. [in Russ].
  19. Makarova MN, Shekunova EV, Rybakova AV, Makarov VG. Sample size of laboratory animals for experimental studies. Farmaciya. 2018; 2:3-8. [In Russ].
  20. Habriev RU. Guidelines for the experimental (preclinical) study of new pharmacological agents. M.: Medicina. 2005, 832 p. [In Russ].
  21. Rebrova OYu. Statistical analysis of statistical data. Application of the application package STATISTICA. M.: MediaSfera. 2002;312 p. [In Russ].
  22. Aruoma OI, Halliwell B, Hoey BM, Butler J. The antioxidant action of N-acetylcysteine: its reaction with hydrogen peroxide, hydroxyl radical, superoxide and hypochlorous acid. Free Radical Biol. Med. 1989;6:593–597.
  23. Banerjee BD, Seth V, Bhattacharya A, et al. Biochemical effects of some pesticides on lipid peroxidation and free-radical scavengers. Toxicol. Lett. 1999;107:33–47.
  24. Amstad P, Moret R, Cerutti P. Glutathione peroxidase compensates for the hypersensitivity of Cu, Zn-superoxide dismutase overproducers to oxidant stress. J. Biol. Chem. 1994;269:1606–1609.
  25. Biswas SK, Rahman I. Environvental toxicity, redox signaling and lung inflammation: the role of glutation. Mol. Aspects Med. 2009;30:60–76.
  26. Korolev VA, Lyashev YuD, Gribach IV, Kirishcheva NE. Changes in the prooxidant-antioxidant balance in chronic intoxication with bankcol and the effectiveness of preventive measures with the use of Mexidol. Kurskii nauchno-prakticheskii vestnik "Chelovek i ego zdorove". 2014;2:19-22. [In Russ].
  27. Kozer E, Evans S, Barr J, et al. Glutathione, glutathione-dependent enzymes and antioxidant status in erythrocytes from children treated with high-dose paracetamol. Br J Clin Pharmacol. 2003;3:234-240.
  28. Valko M, Rhodes CJ, Moncol J, et al. Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer. Chemico-Biological Interactions. 2006;160:1–40.
  29. Danilova AE, Sorokin AV, Dolgareva SA. Functional and metabolic activity of erythrocytes in conditions of experimental acute destructive pancreatitis against the background of chronic alcohol intoxication. Innova. 2018;4(13):39-42. [In Russ].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2022 Korolev I.V., Sedykh A.V., Korolev V.A., Felker E.V., Medvedevа O.A., Ryadnova V.A., Korolev E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».