БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 5, с. 678–689
УДК 57.021
Нейропротекторное действие карнозина на первичную культуру клеток мозжечка крысы в условиях окислительного стресса
1 Научный центр неврологии, 125367 Москва; факс: +7(495)490-2409, электронная почта: lopsasha@yandex.ru
2 Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, 119071 Москва; факс: +7(495)954-5283, электронная почта: inbi@inbi.ras.ru
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Международный учебно-научный биотехнологический центр, 119991 Москва; факс: +7(495)939-4339, электронная почта: olga3511@yandex.ru
4 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет, 119991 Москва; факс: +7(495)939-1398, электронная почта: eavlad@list.ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: карнозин, AAPH, ротенон, окислительный стресс, нейрон, антиоксидант, нейропротекторные свойства.
Аннотация
Дипептид карнозин (β-аланил-L-гистидин) является природным антиоксидантом, однако его протекторное действие в условиях индукции окислительного стресса нейротоксинами недостаточно изучено. В работе показан нейропротекторный эффект карнозина на первичной культуре клеток мозжечка крысы при индукции окислительного стресса 1 мМ 2,2′-азобис(2-метилпропионамидин)дигидрохлоридом (AAPH), связанной с непосредственным образованием свободных радикалов во внеклеточной среде и внутри клеток, и 20 нМ ротеноном, вызывающим увеличение количества внутриклеточных активных форм кислорода (АФК). В обеих моделях внесение в инкубационную среду 2 мМ карнозина снижало гибель клеток, рассчитанную при помощи флуоресцентной микроскопии, и повышало их жизнеспособность, оцененную по МТТ-тесту. Антиоксидантное действие карнозина внутри клеток культуры было продемонстрировано с использованием флуоресцентного зонда дихлорфлуоресцеина (DCF). Карнозин в 2 раза снижал вызванный 20 нМ ротеноном рост количества АФК в нейронах. С использованием метода железоиндуцированной хемилюминесценции было показано, что преинкубация первичной культуры нейронов с 2 мМ карнозином предотвращала снижение эндогенного антиоксидантного потенциала клеток, вызванное 1 мМ AAPH и 20 нМ ротеноном. Методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии выявлено, что 10-минутная инкубация культуры нейронов с 2 мМ карнозином приводит к повышению содержания карнозина в клеточных лизатах в 14,5 раз. Таким образом, карнозин способен проникать внутрь нейронов и оказывать антиоксидантное действие. Методом вестерн-блоттинга показано наличие переносчика пептидов PEPT2 в клетках мозжечка крыс, что свидетельствует о возможности транспорта карнозина внутрь клеток. В то же время методом вестерн-блоттинга не было обнаружено изменений в уровне белков-регуляторов апоптоза семейства Bcl-2 и фосфорилировании MAP-киназ при действии карнозина, что позволяет предположить, что побочное действие карнозина на системы контроля пролиферации и апоптоза в здоровых клетках могло бы быть минимальным или отсутствовать вовсе.