Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Γαϊτανάκη Αικατερίνη Καθηγ. (Επιβλέπουσα), Παπαζαφείρη Παναγιώτα Αναπλ. Καθηγ., Βασιλακοπούλου Διδώ Αναπλ. Καθηγ.
Περίληψη:
Η παρατεταμένη έκθεση του σκελετικού μυός σε συνθήκες οξειδωτικού στρες
συνεισφέρει στην εκδήλωση μυοπάθειων όπως δυστροφίες και ατροφίες. Το Η2Ο2
αποτελεί μία από τις βασικότερες ενδογενώς παραγόμενες ROS και ένα πολύ
σημαντικό δεύτερο μύνημα. Η κουρκουμίνη είναι μία χημική ένωση παραγόμενη στο
ρίζωμα του φυτού Curcuma longa πoυ παρουσιάζει πλειοτροπική δράση. Η
νεοσυντιθέμενη βενζοξαζίνη ΑΚ-ΑΜ1 καθώς και η βενζοθειαζίνη ΑΚ-ΑΜ2 σχεδιάσθηκαν
προκειμένου να παρουσιάζουν ταυτόγχρονα χαρακτηριστικά αντιοξειδωτικών,
αντιυπερλιπιδαιμικών και αντιφλεγμονωδών μορίων. Καταρχάς, θελήσαμε να
συγκρίνουμε την δράση της κουρκουμίνης με αυτήν του Η2Ο2. Με δοκιμασία
κυτταροτοξικότητας ΜΤΤ διαπιστώσαμε ότι η κουρκουμίνη (50μΜ) και το Η2Ο2 (1mM)
προκαλoύν παρόμοια πτώση της κυτταρικής επιβίωσης . Επιπλέον, η παρουσία της
κουρκουμίνης σε υψηλότερες συγκεντρώσεις (100μΜ) ή η ταυτόγχρονη παρουσία
κουρκουμίνης (50μΜ) & Η2Ο2 (1mM) προκαλούν ακόμη μεγαλύτερη πτώση της
κυτταρικής βιωσιμότητας. Συνεπώς, η κουρκουμίνη αφενός αποτελεί ένα πολύ πιο
δραστικό προοξειδωτικό μόριο σε σχέση με το Η2Ο2 και αφετέρου παρουσιάζει
συνεργιστική προοξειδωτική δράση μαζί με αυτό. Αντίθετα, η χορήγηση
κουρκουμίνης σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις (30-15μΜ) φαίνεται να δρα
αντιοξειδωτικά αποτρέποντας τον επαγόμενο από το Η2Ο2 (1mM) κυτταρικό θάνατο.
Στη συνέχεια, εξετάσαμε την πιθανή αντιοξειδωτική δράση των ΑΚ-ΑΜ1 (15-5μΜ) &
ΑΚ-ΑΜ2 (100-10μΜ) έναντι του Η2Ο2 (1mM) και διαπιστώσαμε ότι παρουσιάζουν
αντιοξειδωτική αντίστοιχη της μελατονίνης (15μΜ) και της καταλάσης (50U/ml).
Αντίθετα, γνωστοί αντιοξειδωτικοί παράγοντες όπως το ουρικό οξύ (10μΜ), η
ρεσβερατρόλη (50-1μΜ) και το ασκορβικό οξύ (50μΜ) αδυνατούσαν να βελτίωσουν την
κυτταρική επιβίωση. Επιπρόσθετα, με ανάλυση κατά Western δείχθηκε ότι οι
αντιοξειδωτικοί παράγοντες κουρκουμίνη (15μΜ), ρεσβερατρόλη (30μΜ), ουρικό οξύ
(10μΜ), μελατονίνη (15μΜ) ΑΚ-ΑΜ1(15 & 5μΜ) & ΑΚ-ΑΜ2 (30 & 15μΜ) μπορούν και
αναστέλλουν την επαγόμενη από το Η2Ο2 (1mM) ενεργοποίηση/φωσφορυλίωση των
κινασών ERKs και JNKs. Βασισμένοι στα παραπάνω, χρησιμοποιήσαμε στη συνέχεια
ως προοξειδωτικό μόριο την κουρκουμίνη (50μΜ) που είναι πιο δραστική και
παράγει περισσότερες μορφές ROS σε σχέση με το Η2Ο2 (1mM). Με
δοκιμασία κυτταροτοξικότητας ΜΤΤ δείχθηκε ότι αντιοξειδωτική δράση εξακολου
θούν να παρουσιάζουν η καταλάση (50U/ml), η μελατονίνη (15μΜ) και το ΑΚ-ΑΜ2
(30μΜ), ενώ αντίθετα το ΑΚ-ΑΜ1 (15μΜ) και το ασκορβικό οξύ (50μΜ) μετατρέπονται
σε προοξειδωτικά μόρια. Τέλος, κανένας παράγοντας δεν φαίνεται να παρουσιάζει
αντιοξειδωτική δράση παρουσία πολύ ισχυρού οξειδωτικού στρες επαγόμενου από την
ταυτόγχρονη παρουσία κουρκουμίνης (50μΜ) & Η2Ο2 (1mM). Στη συνέχεια θελήσαμε να
διερευνήσουμε τα επαγόμενα από την κουρκουμίνη (50μΜ) σηματοδοτικά μονοπάτια.
Με ανάλυση κατά Western διαπιστώσαμε ότι οι κινάσες ERKs παρουσιάζουν ένα
διαφορετικό χρονοεξαρτώμενο πρότυπο ενεργοποίησης σε σχέση με τις κινάσες JNKs,
με τις πρώτες να ενεργοποιούνται μέγιστα στα 15 λεπτά και τις δεύτερες στις 2-4
ώρες. Aκόμη, από τις 2 ώρες επίδρασης παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση
της πρωτεόλυσης του αποπτωτικού δείκτη PARP-1, η οποία μεγιστοποιείται στις 4
ώρες. Επίσης, δείχθηκε ότι η προεπώαση με τον αντιοξειδωτικό παράγοντα ΑΚ-ΑΜ2
(30μΜ) αλλά και πολύ περισσότερο με τα προοξειδωτικά μόρια ασκορβικό οξύ (50μΜ)
και ΑΚ-ΑΜ1 (15μΜ) οδηγεί σε μία στατιστικά σημαντική αναστολή της επαγόμενης
από την κουρκουμίνη ενεργοποίησης των ERKs. Ακόμη, η προεπώαση με τους
αντιοξειδωτικούς παράγοντες καταλάση (50U/ml), μελατονίνη (15μΜ) και ΑΚ-ΑΜ2
(30μΜ) αναστέλει την επαγόμενη από την κουρκουμίνη ενεργοποίηση των JNKs.
Αντίθετα, η παρουσία του ασκορβικού οξέος (50μΜ) και του ΑΚ-ΑΜ1 (15μΜ)
ενισχύουν πολύ αυτή την ενεργοποίηση. Τέλος, ο μεταγραφικός παράγοντας c-Jun
παρουσιάζει παρουσία των διάφορων αντιοξειδωτικών και προοξειδωτικών μορίων
ακριβώς ίδιο πρότυπο ενεργοποίησης με τις κινάσες JNKs. Συμπερασματικά, επειδή
το ΑΚ-ΑΜ2 δρα αποτελεσματικά σε υψηλότερες συγκεντρώσεις (30μΜ) φαίνεται ότι
είναι ένα λιγότερο δραστικό μόριο σε σχέση με το ΑΚ-ΑΜ1 (15 & 5μΜ). Ωστόσο, το
ότι δρα σε πολύ μεγαλύτερο εύρος συγκεντρώσεων (100-10μΜ) έναντι του Η2Ο2
(1mM), καθώς και το ότι είναι αποτελεσματικό έναντι και της κουρκουμίνης, το
καθιστουν περισσότερο ασφαλές και αποτελεσματικό ως αντιοξειδωτικό παράγοντα.
Λέξεις-κλειδιά:
Μυοβλάστες, Κουρκουμίνη, Αντιοξειδωτικά, Βενζοθειαζίνες, Απόπτωση
