ОКИСНЮВАЛЬНА МОДИФІКАЦІЯ ПРОТЕЇНІВ ПРИ КОЛОРЕКТАЛЬНОМУ РАКУ ЗА ВПЛИВУ 5-ФТОРУРАЦИЛУ І МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДНЮ
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-4338.XXIII.2.88.2024.09Ключові слова:
молекулярний водень, 5-фторурацил, воднева вода, оксидативний стрес, колоректальний рак, карбонільні групиАнотація
Мета роботи – дослідити вплив води, насиченої молекулярним воднем, та
5-фторурацилу на вміст карбонільних груп окисно модифікованих протеїнів
у сироватці крові білих щурів із колоректальним раком.
Матеріал та методи. Досліди проведено на 50 самцях білих щурів лінії Вістар.
Тваринам моделювали колоректальний рак (КРР) шляхом підшкірного введення
1,2-диметилгідразину (ДМГ) в дозі 7,2 мг/кг маси тіла 1 раз на тиждень впродовж
30 тижнів. 5-фторурацил вводили внутрішньоочеревинно 4 дні по 12 мг/кг і ще
4 дні через день по 6 мг/кг. Тварини споживали воду, збагачену молекулярним воднем
в концентрації 0,6 ppm ad libitum. Евтаназію щурів проводили під тіопенталовим
наркозом. Для дослідження використовували сироватку крові, в якій визначали
вміст карбонільних груп колориметричним методом. Статистичну обробку даних
виконували за допомогою пакета програмного забезпечення SPSS-22.
Результати. Встановлено, що моделювання колоректального раку призводило до
збільшення вмісту карбонільних груп у сироватці крові щурів в 1,77 раза порівняно
з інтактними тваринами. Вміст карбонільних груп у сироватці крові щурів із КРР,
яким застосовували хіміотерапію шляхом введення 5-фторурацилу, зростав в 1,93 раза
стосовно тварин інтактної групи та в 1,10 раза щодо тварин із КРР. Споживання
води, насиченої молекулярним воднем, протягом 30 днів після моделювання КРР та
введення 5-фторурацилу білим щурам призводило до зниження вмісту карбонільних
груп у сироватці крові в 1,18 раза порівняно з тваринами з КРР, яким вводили
5-фторурацил та які не споживали води, насиченої молекулярним воднем.
Висновок. Застосування насиченої молекулярним воднем води є ефективним
методом зменшення окисної модифікації білків у щурів із колоректальним раком за
умов хіміотерапії 5-фторурацилом.
Посилання
Rawla P, Sunkara T, Barsouk A. Epidemiology of colorectal cancer:
incidence, mortality, survival, and risk factors. Prz Gastroenterol.
;14(2):89-103. doi: 10.5114/pg.2018.81072
National Carcer Institute. Surveillance, Epidemiology, and End
Results Program. Cancer Stat Facts: Colorectal Cancer [Internet].
New York: National Carcer Institute; 2023[cited 2024 Jun 20].
Available from: https://seer.cancer.gov/statfacts/html/colorect.html
Benitez Majano S, Di Girolamo C, Rachet B, Maringe C,
Guren MG, Glimelius B, et al. Surgical treatment and survival from
colorectal cancer in Denmark, England, Norway, and Sweden:
a population- based study. Lancet Oncol. 2019;20(1):74-87.
doi: 10.1016/s1470-2045(18)30646-6
Afzal S, Jensen SA, Vainer B, Vogel U, Matsen JP, Sorensen JB, et al.
MTHFR polymorphisms and 5-FU-based adjuvant chemotherapy
in colorectal cancer. Ann Oncol. 2009;20(10):1660-6. doi: 10.1093/
annonc/mdp046
Longley DB, Harkin DP, Johnston PG. 5-fluorouracil: mechanisms
of action and clinical strategies. Nature Reviews Cancer.
;3(5):330-8. doi: 10.1038/nrc1074
Ohta S. Molecular hydrogen is a novel antioxidant to efficiently
reduce oxidative stress with potential for the improvement
of mitochondrial diseases. Biochim Biophys ACTA.
;1820:586-94. doi: 10.1016/j.bbagen.2011.05.006
Hirano SI, Aoki Y, Li XK, Ichimaru N, Takahara S,
Takefuji Y. Protective effects of hydrogen gas inhalation on
radiation- induced bone marrow damage in cancer patients:
a retrospective observational study. Med Gas Res 2021;11(3):104-9.
doi: 10.4103/2045-9912.314329
Runtuwene J, Amitani H, Amitani M, Asakawa A, Cheng KC,
Inui A. Hydrogen- water enhances 5-fluorouracil- induced inhibition
of colon cancer. PeerJ [Internet]. 2015[cited 2024 Jun 20];3: e859.
Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/
PMC4393812/pdf/peerj-03-859.pdf doi: 10.7717/peerj.859
Akagawa M. Protein carbonylation: molecular
mechanisms, biological implications, and analytical
approaches. Free Radical Research. 2021;55(4):307-20.
doi: 10.1080/10715762.2020.1851027
Perse M, Cerar A. Morphological and molecular alterations
in 1,2 dimethylhydrazine and azoxymethane induced colon
carcinogenesis in rats. J Biomed Biotechnol [Internet]. 2011[cited
Jun 17];2011:473964. Available from: https://www.ncbi.
nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3018655/pdf/JBB2011-473964.pdf
doi: 10.1155/2011/473964
Kensara OA, El- Shemi AG, Mohamed AM, Refaat B, Idris S,
Ahmad J. Thymoquinone subdues tumor growth and potentiates
the chemopreventive effect of 5-fluorouracil on the early stages
of colorectal carcinogenesis in rats. Drug Des Devel Ther.
;10:2239-53. doi: 10.2147/dddt.s109721
Council of Europe. European convention for the protection of
vertebrate animals used for experimental and other scientific
purposes. Strasbourg: Council of Europe; 1986. 53 p.
Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein
measurement with the Folin phenol reagent. J Biol Chem.
;193(1):265-75.
Luo S, Wehr NB. Protein carbonylation: avoiding pitfalls
in the 2,4-dinitrophenylhydrazine assay. Redox Report.
;14(4):159-66. doi: 10.1179/135100009x392601
Okeh UM. Statistical problems in medical research. East Afr J
Public Health. 2009;6(Suppl 1):1-7. doi: 10.4314/eajph.v6i3.45762
Vodenkova S, Buchle T, Cervena K, Veskrnova V, Vodicka P,
Vymetalkova V. 5-fluorouracil and other fluoropyrimidines in
colorectal cancer: Past, present and future. Pharmacol Ther
[Internet]. 2020[cited 2024 Jun 17];206:107447. Available
from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/
pii/S0163725819301998?via%3Dihub doi: 10.1016/j.
pharmthera.2019.107447
Hou Y, Zhang F, Zong J, Li T, Gan W, Lv S, et al. Integrated
analysis reveals a novel 5-fluorouracil resistance- based
prognostic signature with promising implications for predicting
the efficacy of chemotherapy and immunotherapy in patients
with colorectal cancer. Apoptosis. 2024;2:38-47. doi: 10.1007/
s10495-024-01981-2
Hussain S. On a New Proposed Mechanism of 5-FluorouracilMediated Cytotoxicity. Trends in Cancer. 2020;6(5):365-8.
doi: 10.1016/j.trecan.2020.02.009
Slezák J, Kura B, Frimmel K, Zálešák M, Ravingerová T,
Viczenczová C, et al. Preventive and therapeutic application of
molecular hydrogen in situations with excessive production of free
radicals. Physiol Res. 2016;65(Suppl 1): S11-28. doi: 10.33549/
physiolres.933414
Singh RB, Sumbalova Z, Fatima G, Mojto V, Fedacko J,
Tarnava A, et al. Effects of Molecular Hydrogen in the
Pathophysiology and Management of Cardiovascular
and Metabolic Diseases. Rev Cardiovasc Med [Internet].
[cited 2024 Jun 20];25(1):33. Available from: https://
art ic le.im rp res s. co m/ jou rn al/RC M/ 25 /1/ 10 .3 108 3/ j.
rcm2501033/31b1fd877f3c36d066a67678b7d97eea.pdf
doi: 10.31083/j.rcm2501033
Sreevalsan S, Safe S. Reactive oxygen species and colorectal
cancer. Current Colorectal Cancer Reports. 2013;9(4):350-7.
doi: 10.1007/s11888-013-0190-5
Ayla O, Metin O. Biochemistry of Reactive Oxygen and Nitrogen
Species. In: Thatha Gowder SJ, editer. Basic Principles and
Clinical Significance of Oxidative Stress. Rijeka: Croatia Intech
Open; 2015.
Pokotylo OO, Pokotylo OS, Korda MM. Efekty biolohichnoi dii
molekuliarnoho vodniu [Effects of biological action of molecular
hydrogen]. Medical and Clinical Chemistry. 2023;25(2):102-21.
doi: 10.11603/mcch.2410-681x.2023.i2.13980 (in Ukranian)
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 О.О. Покотило, М.М. Корда
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Часопис користується «Типовим шаблоном положення про авторські права».
