ИЗСЛЕДВАНЕ НА АНТИОКСИДАНТИ ОТ СИНТЕТИЧЕН И РАСТИТЕЛЕН ПРОИЗХОД СРЕЩУ ДЕЙСТВИЕТО НА ИНДУЦИРАН ОТ МЕДИКАМЕНТИ И РАДИАЦИЯ ОКСИДАТИВЕН СТРЕС”
Ръководител на проекта от България:
Проф. дхн Веселина Гаджева, катедра „Химия и биохимия” Медицински Факутет, Тракийски Университет, Стара Загора
Ръководител на проекта от страната-партньор
D-r Rakesh Kumar Sharma, Institute of Nuclear Medicine and S a Allied Sciences (INMAS), Brig. SK Mazumdar Road, Delhi
Цел на проекта е създаване на нов подход за определяне и превенция на оксидативен стрес, индуциран от лекарствена терапия и радиация. Свободни радикали се образуват при много социално значими заболявания като малигнени, заболявания на щитовидната жлеза, диабет, ревматоиден артрит и др. Изследване параметрите на оксидативния стрес при тези заболявания е важно за определяне ролята на свободните радикали за терапевтичния отговор от схемите на лечение. Базирайки се на това, ще се търсят възможности за понижаване на токсичните ефекти на лекарствена терапия и на увреждания, индуцирани от йонизираща радиация с прилагане на антиоксиданти (новосинтезирани и природни). Влиянието на химиотерапията на про- и антиоксидантно ниво при индуцирани от свободни радикали увреждания ще бъдат изследвани с модерен Електронен Парамагнитен Резонанс Спектрометър (real-time EPR). Механизмите, по които селектирани лекарства повлияват оксидативния статус ще бъдат изследвани чрез EPR спектроскопия. След това ще бъде изследвано дали нови антиоксиданти биха имали протектиращ ефект върху лекарствено- и радиационно- индуцирани оксидативни увреждания. Параметрите на изследваните протективни ефекти на антиоксидантните съединения ще бъдат стандартизирани при in vitro и in vivo модели. Проекта има също за цел да се изследва механизмът на действие на най-перспективните антиоксиданти на клетъчно и молекулярно ниво.
Очаквани резултати:
Ще бъдат подбрани лекарства, които индуцират оксидативен стрес. Ефектът на йонизираща радиация ще бъде също изследван при in vitro/ex vivo и in vivo модели.
Характерни индийски растения, които са широко използвани в традиционната медицина ще бъдат събрани от различни региони на Индия и параметри за тяхната екстракция и фракциониране ще бъдат стандартизирани. Фракциониране на био-активни компоненти ще бъде извършено и биоактивните молекули ще бъдат охарактеризирани със съвременни аналитични техники.
Синтетични лекарства и различни екстракти/фракции на природни антиоксиданти ще бъдат изследвани in vitro за тяхната свободно-радикалова протективна роля и радио протективен ефект чрез EPR спектроскопия. Ще бъдат направени опити за изолиране на нови антиоксиданти.
Протективните ефекти на антиоксиданти ще бъдат изследвани на ex vivo и in vivo нива при модели на малки животни чрез EPR спектроскопия.
Ще бъдат изследвани механизмите на действие на клетъчно и молекулярно нива. EPR техниката ще бъде използвана за създаване на нова стратегия за превенция чрез антиоксиданти срещу токсични ефекти, индуцирани от оксидативен стрес. Техники като COMET assay, Western blotting, Flow cytometry, spectroflourimetry и spectrometry, Fluorescence microscopy etc. ще бъдат използвани.
Молекулярни биомаркери (gene/gene products) на дозо-зависим оксидативен стрес ще бъдат изследвани.
DPPH Radical scavenging capacity of grude extracts and their fractions isolated from bactirium Bacillus SP
Antoaneta Zheleva1, Raj Kumar2, Rakesh Sharma 2, Yanka Karamalakova1, Veselina Gadjeva1
1Department of Chemistry and Biochemistry, Medical Faculty, Trakia University, 6003 Stara Zagora, Bulgaria
2Institutes of Nuclear Medicine and Alliend Sciences (INMAS), Delhi-110054, India
Abstract
Stable free radical DPPH has been widely used to evaluate antioxidant activity of various plant extracts, food suppliments and many other pure natural and synthetic compounds.
In present EPR spectroscopy study we have reported our preliminary results in relation with DPPH scavenging capacity of several crude extracts and their fractions formerly isolated from bacterium Bacillus – sp. INM-I.
Aqueous solutions of the studied samples of IBG20, IBG21, IBG23, IBG24, IBG25 and IBG26 were added to DPPH (0.08 mM) ethanol solution and were incubated at room temperature for 10, 20 or 30 min in the dark. After incubation the corresponding mixture was transfer into a capillary and placed in the microwave cavity of EPR spectrometer (Bruker EMXmicro, Germany) and its EPR spectrum was recorded at room temperature. For all studied samples a considerable decrease in EPR signal intensity of DPPH was registered and compared with the control sample containing ethanol solution of DPPH, only.
EPR spectroscopic analysis demonstrated a significant decrease in the DPPH signal intensity with all the tested extracts and fractions in a range of their concentrations between 0.2% and 6.4%. Therefore, based on this preliminary study it can be concluded that all tested bacterial extracts and fractions manifest a good antioxidant activity at our experimental conditions.
Key wards: EPR, DPPH, antioxidant activity.
EPR spectra in powder and solution forms of crude extracts and fractions isolated from bacterium Bacillus sp
Raj Kumar2, Veselina Gadjeva1, , Rakesh Sharma2, Yanka Karamalakova1, Antoaneta Zheleva1,
1Department of Chemistry and Biochemistry, Medical Faculty, Trakia University, 6003 Stara Zagora, Bulgaria
2Institutes of Nuclear Medicine and Alliend Sciences (INMAS), Delhi-110054, India
Abstract
Formerly, crude extracts and their fractions were isolated from bacterium Bacillus – sp. and they exhibited high radioprotective effect against gamma radiation at in vivo models.
To evaluate the chemical nature of these extracts and fractions in powder and solution forms, EPR spectroscopic analysis was carried out. Capillaries filled with either the powders or solutions were placed in microwave cavity of EPR spectrometer (Bruker, EMXmicro, Germany) and their EPR spectra were recorded at room temperature.
A well expressed EPR signal (singlet) was registered with all extracts in powder form. Interestingly, similar EPR signals were also registered with all extracts and fractions in the solution form, as well. It was also found that UV irradiation did not affect the EPR signal intensity of the most potent radioprotective fraction IBG 21 in powder form.
Based on the results obtained, we assume that in vivo high protective effect against gamma radiation established for IBG 21 might be explained by its free radical properties demonstrated by the present EPR spectroscopy study.
Key wards: EPR spectroscopy, gamma radiation, radioprotective
