Механизмы модулирующего действия тимохинона (компонента черного тмина, Nigella sativa), влияющие на активность некоторых ядерных и митохондриальных генов в тканях мышей после воздействия рентгеновского излучения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе обсуждается перспективный растительный препарат – тимохинон, компонент черного тмина (Nigella sativa), исследованный при многих патологиях на экспериментальных животных (мыши, крысы), характеризующийся положительным эффектом и отсутствием токсического действия. Препарат исследован в широком диапазоне доз при инъекционном и пероральном применении. Тимохинон обладает противомикробными, противовирусными, антивоспалительными, радиопротекторными свойствами. Основной повреждающей компонентой при действии ионизирующего излучения является оксидативный стресс. По этой причине в последнее время оценку радиопротекторов проводили по способности препарата снижать уровень оксидативного стресса. В качестве маркеров оксидативного стресса нами были использованы параметры изменения экспрессии генов ядерной и митохондриальной ДНК, осуществляющих важнейшие функции в клетке. Мышам линии С57Вl/6 вводили тимохинон (10 мг/кг), через 30 мин проводили облучение (6 Гр). Через 6 и 24 ч исследовали экспрессию генов в клетках головного мозга и селезенки методом ПЦР в реальном времени. Было показано, что активность ядерных генов после воздействия радиации увеличивалась, но приходила в норму, если за 30 мин до облучения мышам вводили тимохинон. Митохондриальные гены также модифицировались в направлении активности контрольных клеток. Результаты анализов показывают, что тимохинон обладает защитными свойствами и может быть перспективен в качестве радиопротектора.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Абдуллаев

Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна; Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: saabdullaev@gmail.com
Россия, Москва; Московская область, Пущино

Д. В. Фомина

Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна

Email: saabdullaev@gmail.com
Россия, Москва

Н. Ф. Раева

Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна

Email: saabdullaev@gmail.com
Россия, Москва

М. А. Попов

Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М. Ф. Владимирского

Email: saabdullaev@gmail.com
Россия, Москва

Т. Н. Максимова

Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова

Email: saabdullaev@gmail.com
Россия, Москва

Г. Д. Засухина

Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна; Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук

Email: saabdullaev@gmail.com
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Ильин Л.А. Медицинские аспекты противодействия радиологическому и ядерному терроризму. М.: Наука, 2018. 392 с.
  2. Ушаков И.Б. Космос, радиация, человек. М.: Научтехлитиздат, 2021. 352 с.
  3. Dogru S., Taysi S., Yucel A. Effect soft hymoquinone in the lungs of rats against radiation-induced oxidative stress // Eur. Rev. Med. and Pharmacol. Sci. 2024. V. 28. № 1. P. 191–198. https://doi.org/10.26355/eurrev_202401_34904
  4. Михайлов В.Ф., Засухина Г.Д. Новый подход к стимуляции защитных систем организма малыми дозами радиации // Успехи соврем. биол. 2020. Т. 140. № 3. С. 244–252. https://doi.org/10.31857/S0042132420030060
  5. Altay H., Demir E., Binici H. et al. Radioprotective effects of propolis and caffeic acid phenethyl ester on the tong-tissues // Eur. J. Theоr. 2020. V. 26. P. 202–207. https://doi.org/10.5152/eurjther.2020.19047
  6. Taysi S., Algburi F., Mohammed Z. et al. Thymoquinone: А review on its pharmacological importance and its associftion with oxidative stress, COVID 19 and radiotherapy // Mini Rev. Med. Chem. 2022. V. 22. № 14. P. 1874–1875 https://doi.org/10.2174/1389557522666220104151225
  7. Sadeghi E., Inenshahidi M., Hosseinzadeh H. Molecular mechanisms and signaling pathways of black cumin (Nigella sativa) and its active constituent, thymoquinone: А review // Mol. Biol. Rep. 2023. V. 50. P. 5439–5454. https://doi.org/10.1007/s11033-023-08363-y
  8. Tiwari G., Cupta M., Devhare L., Tiwari R. Therapeutic and phytochemical properties of thymoquinone derived from Nigella sativa // Curr. Drug Res. Rev. 2023. https://doi.org/10.2174/2589977515666230811092410
  9. Demir Е., Taysi S., Ulisal H. et al. Nigella sativa oil and thymoquinone reduce oxidative stress in the brain tissue of rats exposed to total head irradiation // Int. J. Radiat. Biol. 2020. V. 96. № 2. P. 228–235. https://doi.org/10.1080/09553002.2020.1683636
  10. Akyuz M., Taysi S., Baysal E. et al. Radioprotective effect of thymoquinone on salvary gland of rats exposed to total cranial irradiation // Head Neck. 2017. V. 39. № 10. P. 2027–2035. https://doi.org/10.1002/hed.24861
  11. Koc M., Deniz C., Eryilmaz M. et al. Radioprotective effects of melatonine and thymoquinone on liver, hfrotid gland, brain, and testis of rats exposed to total body irradiation // Turk. J. Med. Sci. 2023. V. 53. P. 902–908. https://doi.org/10.55730/1300-0144.5654
  12. Ahmed S., Bakz M. Will Nigella sativa oil protect parotil glands of rats against cranium gamma radiation? Histological and immunohistochemical evaluation // BMC Complement Med. Ther. 2024. V. 24. P. 111. https://doi.org/10.1186/s12906-024-04410-8
  13. Abdullaev S., Gubina N., Bulanova T. et al. Assessment of nuclear and mitochondrial DNA, expression of mitochondria-related genes in different brain regions in rats after whole-body X-ray irradiation // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. https://doi.org/10.3390/ijms21041196
  14. Abdullaev S.A., Glukhov S.I., Gaziev A.I. Radioprotective and radiomitigative effects of melatonin in tissues with different proliferative activity // Antioxidants (Basel). 2021. V. 10. https://doi.org/10.3390/antiox10121885
  15. Газиев А.И. Пути сохранения целостности митохондриальной ДНК и функций митохондрий в клетках, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации // Радиац. биол. Радиоэкология. 2013. Т. 53. № 2. С. 117–136.
  16. Михайлов В.Ф., Салеева Д.В., Рождественский Л.М. и др. Активность генов и некодирующих РНК как подход к определению ранних биомаркеров радиоиндуцированного опухолеобразования у мышей // Генетика. 2021. Т. 57. № 10. С. 1131–1140. https://doi.org/10.31857/S0016675821100076
  17. Long G., Chen H., Wu M. et al. Antianemia drug roxadustat (FG-4592) protects against doxorubicin-induced cardiotoxicity by targeting antiapoptotic and antioxidative pathways // Front. Pharmacol. 2020. V. 11. https://doi.org/10.3389/fphar.2020.01191
  18. Wang H., Yu W., Wang Y. et al. P53 contributes to cardiovascular diseases via mitochondria dysfunction: A new paradigm // Free Radic. Biol. Med. 2023. V. 208. P. 846–858. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2023.09.036
  19. Alsanosi S., Sheikh R., Sonbul S. et al. The potential role of Nigella sativa seed oil as epigenetic therapy of cancer // Molecules. 2022. V. 27. https://doi.org/10.3390/molecules27092779
  20. Kaleem M., Kayali A., Sheikh R. et al. In vitro and in vivo preventive effects of thymoquinone against breast cancer-role of DNMT1 // Molecules. 2024. V. 29. P. 434.
  21. Салеева Д.В., Раева Н.Ф., Абдуллаев С.А. и др. Профилактический и терапевтический потенциал тимохинона при ряде патологий человека на основе определения активации клеточных компонентов, осуществляющих защитные функции по активности генов и некодирующих РНК // Госпитальная медицина: наука и практика, 2023. T. 6. № 2. C. 27–36. https://doi.org/10.34852/GM3CVKG.2023.75.38.015

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние ТХ на экспрессию онкогенов (IAP-1, IKBa, NFKB (p50), iNOS) в тканях селезенки и головного мозга мышей через 6 и 24 ч после воздействия рентгеновского излучения в дозе 6 Гр. Уровень экспрессии генов у необлученных (контроль) мышей принят за 100%. Данные представлены как среднее ± SEM из 5-6 независимых экспериментов. Отличия от контроля статистически значимы при p < 0.05 (*).

Скачать (259KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние ТХ на экспрессию генов мтДНК, участвующих в окислительном фосфорилировании (ND2, CYT-B, ATP6) в тканях селезенки и головного мозга мышей, через 6 и 24 ч после воздействия рентгеновского излучения в дозе 6 Гр. Уровень экспрессии генов у необлученных (контроль) мышей принят за 100%. Данные представлены как среднее ± SEM из 5-6 независимых экспериментов. Отличия от контроля статистически значимы при p < 0.05 (*), p < 0.01 (**).

Скачать (306KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025