Антигенотоксическая активность апигенина, нарингенина и гесперетина in vivo: тканеспецифичность эффектов



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. Экспериментальные сведения о тканеспецифичности и спектре антигенотоксической активности позволяют более адресно определить области практического применения антигенотоксикантов. Цель настоящего исследования – оценка тканеспецифичности антигенотоксической активности природных флавоноидов апигенина, нарингенина и гесперетина по отношению к повреждающим ДНК эффектам темозоломида и цитогенетическим эффектам генотоксикантов с различными механизмами действия.

Методы. Генотоксиканты темозоломид (50 мг/кг), циклофосфамид (20 мг/кг), метилметансульфонат (80 мг/кг) и диоксидин (250 мг/кг) вводили мышам внутрибрюшинно. Апигенин в дозах 5, 25 и 50 мг/кг, нарингенин и гесперетин в дозах 25, 50 и 100 мг/кг вводили трехкратно перорально перед инъекцией генотоксикантов. В отдельном эксперименте апигенин вводили через 1 час после инъекции темозоломида. Исследование проводили с использованием метода ДНК-комет в клетках костного мозга, печени, почек, головного мозга и прямой кишки и методом учета хромосомных аберраций в клетках костного мозга.

Результаты. Апигенин снижал индуцируемую темозоломидом поврежденность ДНК в костном мозге (52–66%), печени (31–65%), почках (50%) и прямой кишке (100%), но не в головном мозге. Во всех использованных дозах апигенин уменьшал уровень атипичных ДНК-комет в почках. Нарингенин проявил антигенотоксическое действие, снижая поврежденность ДНК в костном мозге (48–62%), головном мозге (26–44%), прямой кишке (49–54%), но не в печени и почках. Антигенотоксичность гесперетина наблюдалась в костном мозге (23%), почках (29–33%), головном мозге (23–42%) и прямой кишке (32–47%).

В цитогенетическом исследовании апигенин в зависимости от дозы редуцировал эффект темозоломида на 49–73%, нарингенин на 49–75% и гесперетин на 39–55%. В режиме постобработки апигенин (5–50 мг/кг) редуцировал эффекты темозоломида на 47–51%. Апигенин в дозах 5 и 25 мг/кг значимо снижал цитогенетические эффекты диоксидина, а в дозе 25 мг/кг циклофосфамида и метилметансульфоната. Нарингенин (50 и 100 мг/кг) редуцировал эффект циклофосфамида (43–71%), но не диоксидина.

Заключение. Апигенин, нарингенин и гесперетин обладают тканеспецифичной антигенотоксической активностью по отношению к эффектам темозоломида. Для апигенина и нарингенина установлена способность снижать цитогенетические эффекты генотоксикантов с различными механизмами повреждающего действия. Полученные данные определяют перспективность разработки исследованных флавоноидов в качестве средств защиты генома, в том числе таргетного действия.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Алий Курманович Жанатаев

ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий»

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhanataev_ak@academpharm.ru
ORCID iD: 0000-0002-7673-8672
SPIN-код: 7070-0510
Scopus Author ID: 6506103462
Россия

Елена Александровна Анисина

ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий»

Email: anisina_ea@academpharm.ru
ORCID iD: 0000-0002-7542-5658
SPIN-код: 1527-6283
Scopus Author ID: 56014396600
Россия

Алла Владимировна Кулакова

ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий»

Email: kulakova_av@academpharm.ru
ORCID iD: 0000-0002-6959-2150
Scopus Author ID: 7006681153

Андрей Дмитриевич Дурнев

ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий»

Email: durnev_ad@academpharm.ru
ORCID iD: 0000-0003-0912-7684
SPIN-код: 8426-0380
Scopus Author ID: 7006060753
Россия

Список литературы

  1. Дурнев А.Д., Жанатаев А.К., Еремина Н.В. Генетическая токсикология. Москва: Миттель Пресс, 2022.
  2. Дурнев А.Д. Антимутагенез и антимутагены. Физиология Человека. 2018;44(3):116-137. doi: 10.7868/S013116461803013X EDN: URBJUW
  3. Cordelli E, Bignami M, Pacchierotti F. Comet assay: a versatile but complex tool in genotoxicity testing. Toxicol Res (Camb). 2021;10(1):68-78. doi: 10.1093/toxres/tfaa093 EDN: QMGFKA
  4. Жанатаев А.К. Перспективы таргетного антимутагенеза // Сборник тезисов международного конгресса «VIII Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 300‑летию российской науки и высшей школы». Саратов, 14–19 июня 2024 года. Издательский дом «Петрополис», Санкт Петербург, 2024.; с. 84.
  5. Agrawal P, Jain M. The Amelioration of Side Effects Associated with Chemotherapy. Current Cancer Therapy Reviews. 2025;21(2):164-175. doi: 10.2174/0115733947274568231121173724 EDN: XJJIEA
  6. Donin N, Filson C, Drakaki A, et al. Risk of second primary malignancies among cancer survivors in the United States, 1992 through 2008. Cancer. 2016;122(19):3075-3086. doi: 10.1002/cncr.30164
  7. Zhanataev AK, Lisitsyn AA, Anisina EA, et al. Red Beetroot Extract is Safe to DNA and Protects Against Mutagens in Mice: A Potential Chemopreventive Agent. Iranian Journal of Toxicology. 2024;18(3):138-143. doi: 10.32592/IJT.18.3.138 EDN: WJJAMB
  8. Park R, Amin M, Trikalinos NA. Temozolomide duration and secondary hematological neoplasms: A literature review and implications for patients with neuroendocrine neoplasms. J Neuroendocrinol. 2022;34(7):e13178. doi: 10.1111/jne.13178 EDN: HMTEKI
  9. Luca VS, Miron A, Aprotosoaie AC. The antigenotoxic potential of dietary flavonoids. Phytochem Rev. 2016;15(4):591-625. doi: 10.1007/s11101-016-9457-1 EDN: PEYBID
  10. Shimazu R, Anada M, Miyaguchi A, Nomi Y, Matsumoto H. Evaluation of Blood-Brain Barrier Permeability of Polyphenols, Anthocyanins, and Their Metabolites. J Agric Food Chem. 2021;69(39):11676-11686. doi: 10.1021/acs.jafc.1c02898 EDN: YRFMSW
  11. Дурнев А.Д., Меркулов В.А., Жанатаев А.К., Никитина В.А., Воронина Е.С., Середенин С.Б. Методические рекомендации по оценке ДНК-повреждений методом щелочного гель-электрофореза отдельных клеток в фармакологических исследованиях. В: Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств / Научный центр экспертизы средств медицинского применения Минздравсоцразвития России. Том Часть 1. – Москва: Гриф и К, 2012. – 944 с. – ISBN 978-5-8125-1466-3. – EDN SDEWMP
  12. Końca K, Lankoff A, Banasik A, et al. A cross-platform public domain PC image-analysis program for the comet assay. Mutat Res. 2003;534(1-2):15-20. doi: 10.1016/s1383-5718(02)00251-6 EDN: BDBDFL
  13. Møller P, Loft S. Statistical analysis of comet assay results. Front Genet. 2014;5:292. doi: 10.3389/fgene.2014.00292
  14. Жанатаев А.К., Анисина Е.А., Чайка З.В., Мирошкина И.А., Дурнев А.Д. Феномен атипичных ДНК-комет. Цитология. 2017;3(59):163-168. EDN: YKVEWX
  15. Preston RJ, Dean BJ, Galloway S, Holden H, McFee AF, Shelby M. Mammalian in vivo cytogenetic assays. Analysis of chromosome aberrations in bone marrow cells. Mutat Res. 1987;189(2):157-165. doi: 10.1016/0165-1218(87)90021-8
  16. Savage JR. Classification and relationships of induced chromosomal structural changes. J Med Genet. 1976;13(2):103-122. doi: 10.1136/jmg.13.2.103
  17. da Silva Passos T., Santana E.A., da Mota M.M. et al. Hesperidin Reduces Cisplatin-Induced DNA Damage in Bone Marrow Cells of Mice. JPP. 2017;5(5). doi: 10.17265/2328-2150/2017.05.008
  18. Siddique YH, Afzal M. Antigenotoxic effect of apigenin against mitomycin C induced genotoxic damage in mice bone marrow cells. Food Chem Toxicol. 2009;47(3):536-539. doi: 10.1016/j.fct.2008.12.006
  19. Cariño-Cortés R, Alvarez-González I, Martino-Roaro L, Madrigal-Bujaidar E. Effect of naringin on the DNA damage induced by daunorubicin in mouse hepatocytes and cardiocytes. Biol Pharm Bull. 2010;33(4):697-701. doi: 10.1248/bpb.33.697
  20. Maatouk M, Mustapha N, Mokdad-Bzeouich I, et al. Heated naringin mitigate the genotoxicity effect of Mitomycin C in BALB/c mice through enhancing the antioxidant status. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2018;97:1417-1423. doi: 10.1016/j.biopha.2017.11.027
  21. Bokulić A, Garaj-Vrhovac V, Brajsa K, Ethurić K, Glojnarić I, Situm K. The effect of apigenin on cyclophosphamide and doxorubicin genotoxicity in vitro and in vivo. J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng. 2011;46(5):526-533. doi: 10.1080/10934529.2011.551744 EDN: PPXQRX
  22. Ali F, Rahul null, Naz F, Jyoti S, Siddique YH. Protective effect of apigenin against N-nitrosodiethylamine (NDEA)-induced hepatotoxicity in albino rats. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2014;767:13-20. doi: 10.1016/j.mrgentox.2014.04.006
  23. Ganaie MA, Jan BL, Khan TH, Alharthy KM, Sheikh IA. The Protective Effect of Naringenin on Oxaliplatin-Induced Genotoxicity in Mice. Chem Pharm Bull (Tokyo). 2019;67(5):433-438. doi: 10.1248/cpb.c18-00809
  24. Williamson G, Kay CD, Crozier A. The Bioavailability, Transport, and Bioactivity of Dietary Flavonoids: A Review from a Historical Perspective. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2018;17(5):1054-1112. doi: 10.1111/1541-4337.12351
  25. Zhang J, Liu D, Huang Y, Gao Y, Qian S. Biopharmaceutics classification and intestinal absorption study of apigenin. Int J Pharm. 2012;436(1-2):311-317. doi: 10.1016/j.ijpharm.2012.07.002
  26. Khan TH, Jahangir T, Prasad L, Sultana S. Inhibitory effect of apigenin on benzo(a)pyrene-mediated genotoxicity in Swiss albino mice. J Pharm Pharmacol. 2006;58(12):1655-1660. doi: 10.1211/jpp.58.12.0013
  27. Huang W, Zhong Y, Gao B, Zheng B, Liu Y. Nrf2-mediated therapeutic effects of dietary flavones in different diseases. Front Pharmacol. 2023;14:1240433. doi: 10.3389/fphar.2023.1240433 EDN: COQYEX
  28. He F, Ru X, Wen T. NRF2, a Transcription Factor for Stress Response and Beyond. Int J Mol Sci. 2020;21(13):4777. doi: 10.3390/ijms21134777 EDN: DFQPBX
  29. Jenkins T, Gouge J. Nrf2 in Cancer, Detoxifying Enzymes and Cell Death Programs. Antioxidants (Basel). 2021;10(7):1030. doi: 10.3390/antiox10071030 EDN: SXQDHA
  30. Li J, Zhang H, Jia X, et al. Alterations of DNA Repair and Immune Infiltration in Radiation-Induced Intestinal Injury. Dose-Response. 2025;23(2). doi: 10.1177/15593258251336820
  31. Welch G, Tsai LH. Mechanisms of DNA damage-mediated neurotoxicity in neurodegenerative disease. EMBO Rep. 2022;23(6):e54217. doi: 10.15252/embr.202154217 EDN: YISXII

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор,



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 89324 от 21.04.2025.