Wplyw soku z buraka cwiklowego i aronii in vitro na metabolizm tlenowy i apoptoze ludzkich granulocytow obojetnochlonnych

• Autorzy: Zielinska-Przyjemska M , Olejnik A. , Grajek W.

Warianty tytułu

EN

The influence of beetroot and chokeberry juice on oxygen metabolism and apoptosis of polymorphonuclear granulocytes in vitro

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z głównych źródeł reaktywnych form tlenu (RFT) w organizmie człowieka są pobudzone granulocyty obojętnochłonne (PMN). Zachwianie równowagi pomiędzy produkcją RFT a ich detoksykacją przez ustrojowe systemy przeciwutleniające prowadzi do stanów zapalnych związanych z infiltracją granulocytów oraz rozprzestrzenienia się reakcji utleniania komórkowych makrocząsteczek, co m.in. może prowadzić do inicjacji karcinogenezy. Apoptoza PMN jest fizjologiczną programowaną śmiercią komórki, która może ograniczyć proces zapalny. Enzymami, którym przypisuje się kluczowe znaczenie w przebiegu efektorowej, nieodwracalnej fazy apoptozy są kaspazy. Celem pracy była ocena wpływu soku z buraka ćwikłowego (Beta vulgaris var. rubra) i aronii czarnoowocowej (Aronia melanocarpa Elliot) na metabolizm tlenowy i apoptozę ludzkich granulocytów obojętnochłonnych. Oceniano intensywność chemiluminescencji zależnej od luminolu PMN aktywowanych estrami forbolu, stężenie nadtlenku wodoru metodą cytometrii przepływowej z zastosowaniem dioctanu 2’,7’-dichlorofluorescyny oraz aktywność kaspazy 3 metodą FIENA. Stwierdzono, że: − sok z buraka ćwikłowego lub aronii skutecznie hamował produkcję reaktywnych form tlenu przez aktywne granulocyty w testach in vitro, − badane preparaty indukowały aktywność kaspazy 3 stymulowanych PMN po 24 h inkubacji. Wyniki wskazują, że badane składniki żywności mogą być obiecującym elementem chemioprofilaktyki nowotworowej.

EN

Activated polymorphonuclear neutrophils (PMN) generate extremely high amounts of reactive oxygen species (ROS), but these are normally targeted at pathogens inside intracellular phagosomes. These same beneficial antimicrobial functions can cause significant local tissue injury and lead to the development of pathologic systemic inflammatory conditions. PMN apoptosis is a major mechanism associated with the resolution of inflammatory reactions. Caspase 3 activation is the first step in the execution phase of apoptosis. The goals of the present study was to investigate the in vitro effect of beetroot (Beta vulgaris var. rubra) and chokeberry (Aronia melanocarpa Elliot) juice on oxidative metabolism and apoptosis in human polymorphonuclear granulocytes. PMN oxidant production, in response to phorbol myristate acetate, was characterized by a dichlorofluorescin oxidation assay and luminol- dependent chemiluminescence. Caspase 3 activation was assayed by the method of DEVD-AMC cleavage in PMN cultured up to 24 hours. The results of our study showed: 1/ beetroot and chokeberry juice affected the concentration-dependent inhibition of H2O2 production and chemiluminescence response by PMN, 2/ we also observed their proapoptotic effects. These natural products could be an important adjunct in cancer chemoprevention.

Słowa kluczowe

PL

apoptoza; granulocyty obojetnochlonne; przeciwutleniacze; metabolizm tlenowy; Beta vulgaris v.rubra; aronia czarnoowocowa; nowotwory; soki warzywne; choroby czlowieka; Aronia melanocarpa; profilaktyka; burak cwiklowy; soki owocowe; czlowiek

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2007
• Tom: 14
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.174-186,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Zielinska-Przyjemska M

• Akademia Medyczna im.Karola Marcinkowskiego, ul.Grunwaldzka 6, 60-780 Poznan

autor

Olejnik A.

autor

Grajek W.

Bibliografia

• [1] Allen R.C.: Phagocytic leucocyte oxygenation activities and chemiluminescence kinetic approach to analysis, Methods Enzymol., 1983, 133, 449-93.
• [2] Bartoszek A., Forc A., Grzkowiak J.: Antioxidative properties of some vegetable products traditional for diets in central Europe – short report. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2002, 11/52, 67-70.
• [3] Bass, A.D., Parce, J.W., Dechatelet, L.R., Szeja, P., Seeds, M.C., Thomas, M.: Flow cytometric studies of oxidative product formation by neutrophils: a graded response to membrane stimulation. J. Immunol., 1983, 130, 1910-1917.
• [4] Cotelle N.: Role of flavonoids in oxidative stess. Curr. Top. Med. Chem., 2001, 1, 569-590.
• [5] Denizot F., Lang R.: Rapid colorimetric assay for cell growth and survival. Modification to the tetrazolium dye procedure giving improved sensitivity and reliability. J. Immunol. Methods, 1986, 89, 271-277.
• [6] Ecribano J., Pederño M.A., Garcia-Carmona F., Muñoz R.: Characterization of the antiradical activity of betalains from Beta vulgaris L. roots. Phytochem. Anal., 1998, 9, 124-127.
• [7] Edwards S.W.: The respiratory burst: The generation of reactive oxygen metabolites and their role in bacterial killing. In: Biochemistry and physiology of neutrophil. Edwards S.W. [Ed.], Cambridge University Press, 1994, 5, 149-158.
• [8] Fadeel B., Ahlin A., Henter J.I., Orrenius S., Hampton M.B.: Involvement of caspases in neutrophil apoptosis: regulation by reactive oxygen species. Blood, 1998, 92, 4808-4818.
• [9] Ferrante H., Thong Y.H.: A rapid one-step procedure for purification of mononuclear and polymorphonuclear leukocytes from human blood using a modification of the Hypaque-Ficoll technique. J. Immunol. Methods, 1978, 24, 389-393.
• [10] Galvano F., La Fauci L., Lazzarino G., FoglianoV., Ritieni A., Ciappellano S., Battisini N., Tavazzi B., Galvano G.: Cyanidins: metabolism and biological properties. J. Natl. Bioch., 2004, 15, 2-11.
• [11] Gąsiorowski K., Tabaka H., Oszmiański J.: Different actions of anthocyjans on free radical pathways in human granulocytes and lymphocytes in vitro. Zeitschrift fur Naturforschung C., 2004.
• [12] Halliwell B., Clement MV., Long LH.: Hydrogen peroxide in the human body. FEBS Lett., 2000, 486, 10-13.
• [13] Jeong W.S., Kim I.W., Hu R.: Modulatory properties of various natural chemopreventive agents on the activation of NF-kappa B signaling pathway. Pharm. Res., 2004, 21, 661-670.
• [14] Kapadia G.J., Tokuda H., Konoshima T., Nishino H.: Chemoprevention of lung and skin cancer by Beta vulgaris (beet) root extract. Cancer Lett., 1996, 100, 211-214.
• [15] Kobylińska J., Wasek M., Wawer I.: Badania preparatów antocyjanowych z owoców aronii (Aronia melanocarpa Elliot). Far. Pol., 2001, 57, 752-753.
• [16] Kowlaczyk E., Krzesiński P., Kura M., Szmigielski J., Błaszczyk J.: Anthocyjanins in medicine. Pol. J. Pharmacol., 2003, 55, 699-702.
• [17] Kujal T.S., Vienola M.S., Klika K.D., Loponen J.M., Pihlaja K.: Betalain and phenolics compositions of four beetroot (Beta vulgaris) cultivars. Eur. Food Res. Technol., 2002, 215, 505-510.
• [18] Leone M., Zhai D., Sareth S., Kitada S., reed J.C., Pellecchia M.: Cancer prevention by tea polyphenols is linked to their direct inhibition of antiapoptotic Bcl-2-family proteins. Cancer Res., 2003, 63, 8118.
• [19] Maianski N.A., Maianski A.N., Kuijpers T.W., Roos D.: Apoptosis of neutrophils. Acta Haematol., 2004, 111, 56-66.
• [20] Malińska D., Kiersztan A.: Flawonoidy - charakterystyka i znaczenie w terapii. Post. Biochem., 2004, 50, 182-196.
• [21] Nicholson D.W., Ali A., Thornberry N.A.: Identification and inhibition of the ICE/CED-3 protease necessary for mammalian apoptosis. Nature, 1995, 376, 37-43.
• [22] Nilson N.: Studies into pigments in beetroot. Lantbrukshogskolans Annaler, 1970, 36, 179-219.
• [23] Ohgami K., Ilieva I., Shiratori K., koyama Y., Jin X-H., Yoshida K., Kase S., Kitaichi N., Suzuki Y., Tanaka T., Ohno S.: Anti-inflammatory effects of Aronia extract on rat endotoxin-induced uveitis. Invest. Oph. Vis. Sci., 2005, 46, 275-281.
• [24] Oszmiański J., Wojdyło A.: Aronia melanocarpa phenolics and their antioxidant activity. Eur. Food Res. Technol., 2005, 1, 1-5.
• [25] Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C.: Antioxidant activity applaying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic. Biol. Med., 1999, 26, 1231-1237.
• [26] Slimestad R., Torskangerpoll K., Nateland H., Johannessen T., Giske N.H.: Flavonoids from black chokeberries, Aronia melanocarpa. J. Food Compos. Anal., 2005, 18, 61-68.
• [27] Strack D., Vogt T., Schlieman W.: Recent advances in betalain research. Phytochemistry, 2003, 62, 247-269.
• [28] Wawer I.(red.): Aronia polski paradoks. Wyd. Agropharm, Tuszyn 2005.
• [29] Wawer I.: Antocyjanidyny – struktura i działanie antyoksydacyjne. Farm. Pol., 2001, 57, 728-731.