DZIA¸ANIE ¸ÑCZNE WYCIÑGU Z TARCZYCY BAJKALSKIEJ I KOENZYMU Q10

(1)

Nades∏ano: 15.09.2009

Zatwierdzono do druku: 12.03.2010

Streszczenie

Wst´p: Coraz powszechniejsze stosowanie antyoksy- dantów i ∏àczne przyjmowanie ró˝nych typów przeciwu- tleniaczy zmusza do oceny skutków ich dzia∏ania ∏àczne- go w nara˝eniu na ksenobiotyki. Tarczyca bajkalska (Scutellaria baicalensis) znajduje zastosowanie w medycy- nie m.in. z powodu w∏asnoÊci antyoksydacyjnych, natomiast koenzym Q10jest skutecznym, endogennym zmiata- czem wolnych rodników. Chrom nale˝y zarówno do niezb´dnych mikroelementów jak i czynników toksycznych.

Celem pracy by∏a ocena dzia∏ania ∏àcznego dwóch anty- oksydantów w nara˝eniu na zwiàzki chromu.

Materia∏ i metody: Materia∏em do badaƒ by∏a Êwie˝a krew pobrana od zdrowych ochotników. St´˝enie dialdehydu malonowego (MDA) w krwince czerwonej oznaczono metodà Stocksa. Badano wp∏yw dzia∏ania ∏àcznego koenzymu Q10i Antoxydu na poziom MDA krwinki czerwonej po ekspozycji na jony chromu III i VI o st´˝eniu:

0,05; 0,5 oraz 1,0 µg/ml. Antyoksydanty u˝yto w st´˝e- niach 8,0; 20; 60 i 100 µg/ml.

Wyniki: Zaobserwowano brak istotnego statystycznie efektu koenzymu Q10na krwinki stymulowane zwiàzkami chromu(III) i chromu(VI). ¸àczne oddzia∏ywanie obu an- tyoksydantów: Antoxydu i koenzymu Q10w stosowanych

dawkach, statystycznie istotnie obni˝y∏o poziom MDA krwinek eksponowanych na jony chromu (p*0,001).

Wnioski: Zastosowanie obu antyoksydantów wykaza-

∏o synergistyczne dzia∏anie, obni˝ajàce skutecznie poziom MDA podwy˝szony po chromie. ¸àczne oddzia∏ywanie Antoxydu i koenzymu Q10ze zwiàzkami chromu nie spowodowa∏y wystàpienia toksycznych interakcji.

S∏owa kluczowe: tarczyca bajkalska (Scutellaria baica- lensis), koenzym Q10, peroksydacja lipidowa, zwiàzki chromu, interakcje.

Abstract

Background: The common use of antioxidants and its joint application brings the question whether they are useful in oxidative stress induced by the chemicals or whether they cause harmful interaction. Both Scutellaria baicalensis and CoQ10are known as antioxidants, howev- er one exogenous, the second endogenous. Chromium belongs equal to essential microelements and toxic fac- tors. Therefore the aim of work was the evaluation joint effect of two examined antioxidants in exposure to chromium compounds.

DZIA¸ANIE ¸ÑCZNE WYCIÑGU Z TARCZYCY BAJKALSKIEJ I KOENZYMU Q

10

W STRESIE OKSYDACYJNYM

WYWO¸ANYM ZWIÑZKAMI CHROMU

THE COMBINED EFFECT OF SCUTELLARIA BAICALENSIS EXTRACT AND COENZYME Q

10

IN OXIDATIVE STRESS INDUCED BY CHROMIUM COMPOUNDS Ewa Sawicka, Anna D∏ugosz, Dorota Ârednicka

Katedra i Zak∏ad Toksykologii Akademii Medycznej we Wroc∏awiu Kierownik Katedry Toksykologii: prof. dr hab. Anna D∏ugosz

(2)

Materials and methods: The material was fresh blood obtained from healthy volunteers. The concentration of malondialdehyde (MDA) in erythrocytes was evaluated using Stock’s method. The activity of mixture of Antoxyd and coenzyme Q10was tested after exposure to chromium III and VI at concentrations: 0,05; 0,5 and 1,0 µg/ml.

Antioxidants were used in concentrations : 8,0; 20; 60 and 100 µg/ml.

Results: The influence of coenzyme Q10in exposure to chromium III and chromium VI was statistically insignif- icant, but CoQ10given together with Antoxyd in all used

concentration statistically significant decreased the level of MDA in erythrocytes exposed to chromium compounds (p*0,001).

Conclusions: Application of both antioxidants has exerted synergistic action lowering MDA level, which was elevated after chromium. No harmful interactions in the examined sample between antioxidants and chromium ions were noted.

Key words: Scutellaria baicalensis, coenzyme Q10, lipid peroxidation, chromium compounds, interactions.

Wst´p

Chrom jest pierwiastkiem, który nale˝y zarówno do czynników niezb´dnych dla prawid∏owego funk- cjonowania organizmu jak i toksycznych. Jest czyn- nikiem tolerancji glukozy, ale mo˝e te˝ dzia∏aç rako- twórczo, mutagennie, embriotoksycznie czy terato- gennie. Metal ten, szeroko rozpowszechniony w przyrodzie, wyst´puje na kilku stopniach utlenienia, najcz´Êciej w postaci chromu szeÊciowartoÊcio- wego i trójwartoÊciowego [1]. Na podstawie badaƒ epidemiologicznych i eksperymentalnych Cr(VI) zo- sta∏ sklasyfikowany przez Mi´dzynarodowà Agen- cj´ IARC jako karcynogen o udowodnionej tok- sycznoÊci dla ludzi [2], a równoczeÊnie sole chromu(III) znalaz∏y zastosowanie jako suplementy diety w kuracjach odchudzajàcych. Dzia∏anie toksyczne chromu(VI) jest ÊciÊle zwiàzane z jego utleniajà- cymi w∏aÊciwoÊciami. Ulega on w organizmie redukcji do Cr(III). Proces ten przebiegajàcy we- wnàtrz komórek, przy udziale enzymów NADPH- zale˝nych prowadzi do powstania formy Cr(III), okreÊlanej te˝ mianem koƒcowego karcynogenu, bowiem mo˝e tworzyç trwa∏e kompleksy z ró˝no- rodnymi czàsteczkami, m.in. z DNA [3].

Istnieje powiàzanie pomi´dzy ekspozycjà na chrom i podwy˝szonym poziomem produktów peroksydacji lipidów. Wykazano, ˝e Cr(VI) indukowa∏ stres oksydacyjny w makrofagach poprzez pro- dukcj´ reaktywnych form tlenu (RFT), w tym rodnika ponadtlenkowego, tlenu singletowego czy rodnika hydroksylowego [4]. Pomimo tego, ˝e zwiàzki Cr(III) sà nawet 1000 razy mniej toksyczne od Cr(VI), to sà równie˝ szkodliwe dla organizmu w wysokich st´˝eniach [5]. Zaobserwowano uszko- dzenie DNA czy nefrotoksycznoÊç ˝ywnoÊciowych suplementów zawierajàcych t´ postaç chromu [6].

W wyniku w∏asnych doÊwiadczeƒ stwierdzono, ˝e zarówno chrom(III) jak i chrom(VI) stymulujà pe- roksydacje lipidowà w erytrocytach krwi ludzkiej.

Badania w∏asne wykaza∏y tak˝e, ˝e ekstrakt z tarczycy bajkalskiej skutecznie hamuje t´ peroksydacj´ [7]. Interesujàcym wyda∏o si´ zbadanie czy rów- nie˝ koenzym Q10dzia∏a korzystnie w stresie oksy-

dacyjnym wywo∏anym jonami Cr(III) i Cr(VI), a tak˝e jak skuteczna jest mieszanina antyoksydan- tów (CoQ10&Antoksyd) i czy nie dochodzi do toksycznych interakcji. WczeÊniejsze badania wykaza-

∏y synergizm obu antyoksydantów w stresie oksydacyjnym wywo∏anym nadtlenkiem kumenu [8].

Ciekawa wyda∏a si´ ocena dzia∏ania ∏àcznego koenzymu Q10 i wyciàgu z tarczycy bajkalskiej w warun- kach wzmo˝onej oksydacji indukowanej Cr(III) i Cr(VI).

Koenzym Q10 (CoQ10) jest naturalnym zwiàz- kiem, który posiada zdolnoÊç wygaszania rodników nadtlenków lipidowych (LOO•), tak˝e regeneracji witaminy E z rodników α-tokoferylowych. Jako ru- chomy przenoÊnik elektronów z flawoprotein na cy- tochromy, aktywnie uczestniczy w istotnym dla ˝y- cia procesie wytwarzania zwiàzków wysokoenerge- tycznych, które odgrywajà równie˝ wa˝nà rol´ w de- toksykacji [9].Wiele danych wskazuje na korzystne, antyoksydacyjne w∏asnoÊci flawonoidów zawartych w wyciàgu z tarczycy bajkalskiej, bajkaliny i bajkaleiny [10]. Mechanizm dzia∏ania obu antyoksydan- tów jest odmienny, a dzia∏anie ∏àczne nieznane, szczególnie w stresie indukowanym ksenobiotyka- mi. Celowe jest wi´c zbadanie skutków ich dzia∏ania

∏àcznego w ekspozycji na zwiàzki chromu.

Materia∏ i metody

Materia∏ do badaƒ stanowi∏a Êwie˝a krew pobrana na cytrynian sodu od zdrowych ochotników. Ba- dania wykonano na modelu in vitro w zawiesinie erytrocytów.

Krew (materia∏ resztkowy z Kliniki Chirurgii Akademickiego Szpitala we Wroc∏awiu) poddano odwirowaniu, po czym osocze odrzucono. Krwinki czerwone przemyto trzykrotnie roztworem soli fizjologicznej (0,9% NaCl), a nast´pnie przygotowa- no 10% zawiesin´ krwinek w buforze PBS o pH47,4 (Phosphate Buffered Saline – buforowa- ny roztwór soli fizjologicznej bez jonów wapnia i magnezu). Poziom hemoglobiny (Hb) w zawiesinie krwinkowej oznaczono metodà Drabkina z wykorzystaniem komercyjnego zestawu [11].

(3)

W badaniach zastosowano wodne roztwory soli chromu(III) (CrCl3) oraz chromu(VI) (K2Cr2O4) o st´˝eniach: 0,05; 0,5; 1 µg/ml. Dzia∏anie ∏àczne CoQ10oraz Antoxydu na krwinki czerwone ekspo- nowane na jony Cr(III) i Cr(VI) oceniono przez po- dawanie ka˝dego antyoksydanta w tych samych st´˝eniach (np. 8 µg/ml CoQ10i 8 µg/ml Antoxydu).

Do badaƒ u˝ywano nast´pujàcych antyoksydan- tów:

1) Antoxyd – preparat uzyskany wed∏ug specjal- nej procedury, przez firm´ Bioactive Products Fac- tory (BPF) w Polsce, metodà krystalizacji wodno- alkoholowego wyciàgu z korzenia tarczycy bajkalskiej i standaryzowany na bajkalin´. Preparat roz- puszczano w buforze TRIS-HCl o pH47,4 i u˝yto w st´˝eniach: 8, 20 i 60 µg/ml,

2) Koenzym Q10(Q10904944, JEMO PHARM) rozpuszczono w DMSO i stosowano w st´˝eniach:

8, 20, 60 oraz 100 µg/ml.

Stres oksydacyjny oceniano mierzàc stopieƒ peroksydacji lipidowej przez spektrofotometryczne oznaczenie iloÊci wytwarzanego dialdehydu malonowego (MDA) metodà Stocksa i wyra˝ono w nmol/g hemoglobiny [7, 12]. Dla ka˝dego ze st´-

˝eƒ wykonano co najmniej 10 oznaczeƒ.

Analiza statystyczna

Wyniki oceniono statystycznie za pomocà pro- gramu Statistica PL 7,1. ZmiennoÊç rozk∏adu sprawdzono testem Lilleforsa. IstotnoÊç ró˝nic badanych zmiennych o rozk∏adzie normalnym oceniono z wykorzystaniem jednoczynnikowej analizy wa- riancji ANOVA i testu post-hoc RIR Tukeya. Ró˝- nice uznawano z istotne statystycznie przy p*0,05.

Wyniki badaƒ

Badajàc oddzia∏ywanie CoQ10w st´˝eniach 8, 20, 60 oraz 100 µg/ml na poziom MDA w erytrocytach stymulowanych jonami Cr(III) i Cr(VI) w st´˝e- niach 0,05; 0,5; 1 µg/ml wykonano 6 doÊwiadczeƒ, w ka˝dym z nich wykonujàc od 10 do 16 badaƒ – dla ka˝dego ze st´˝eƒ CoQ10 i jonów Cr(III) lub Cr(VI). Stwierdzono brak istotnego statystycznie dzia∏ania CoQ10we wszystkich 4 st´˝eniach na podwy˝szonà peroksydacj´ krwinki czerwonej po ekspozycji na jony Cr(III) (ryc.1). Podobny nieistotny statystycznie efekt CoQ10zaobserwowano przy ekspozycji krwinki na jony Cr(VI). Z badaƒ wynika wi´c, ˝e CoQ10nie obni˝a podwy˝szonej przez jony Cr(III) czy Cr(VI) peroksydacji lipidowej w erytrocytach krwi ludzkiej.

0 50 100 150 200 250 300 350

St´˝enie MDA (MDA concentration) [nmol/g Hb]

Cr(III) 0,05 µg/ml Cr(III) 0,5 µg/ml Cr(III) 1,0 µg/ml

Cr(III)

CoQ₁₀, st´˝. 8µg/ml CoQ10, st´˝. 20 µg/ml CoQ₁₀, st´˝. 60 µg/ml CoQ10, st´˝. 100 µg/ml

Rycina 1. Wp∏yw CoQ10w st´˝eniach 8,0; 20,0; 60,0 i 100,0 µg/ml na poziom MDA w erytrocytach stymulowanych Cr(III) w dawkach 0,05; 0,5 i 1,0 µg/ml.

Figure 1. Effect of CoQ10in concentrations: 8,0; 20,0; 60,0 and 100,0 µg/ml on MDA level in erythrocytes stimulated by Cr(III) in concentrations: 0,05; 0,5 and 1,0 µg/ml.

Natomiast st´˝enie MDA w krwince po stymula- cji Cr(III) w trzech st´˝eniach: 0,05; 0,5 i 1 µg/ml obni˝y∏o si´ znacznie, kiedy zastosowano mieszanin´

Antoxydu i CoQ10 we wszystkich badanych daw-

kach: 8, 20 i 60 µg/ml (ryc. 2). Spadek st´˝enia by∏ bardzo znaczàcy np. z 246,05 nmol/g hemoglobiny do 140,2; 135,7 i 124,22 nmol/g hemoglobiny odpowiednio dla st´˝eƒ mieszaniny 8; 20 i 60 µg/ml

(4)

0 50 100 150 200 250 300

Cr(III) 0,05 µg/ml Cr(III) 0,5 µg/ml Cr(III) 1,0 µg/ml

Cr(III)

CoQ10 z Antyoxydem, st´˝. 8 µg/ml

CoQ₁₀ z Antyoxydem, st´˝. 20 µg/ml CoQ₁₀ z Antyoxydem, st´˝. 60 µg/ml

Cr(VI)

CoQ10 z Antyoxydem, st´˝. 8 µg/ml

CoQ₁₀ z Antyoxydem, st´˝. 20 µg/ml CoQ₁₀ z Antyoxydem, st´˝. 60 µg/ml 100

50

0 150 200 250 300

Cr(VI) 0,05 µg/ml Cr(VI) 0,5 µg/ml Cr(VI) 1,0 µg/ml

* statystycznie istotnie ni˝sze od prób z Cr(VI)

* statistically lower than Cr(VI) sample

Rycina 3. Wp∏yw dzia∏ania ∏àcznego CoQ10i Antoxydu w dawkach 8,0; 20,0; 60,0 µg/ml na poziom MDA w erytrocytach stymulowanych Cr(VI) w dawkach 0,05; 0,5 i 1,0 µg/ml.

Figure 3. Combined effect of CoQ10and Antoxyd in doses: 8,0; 20,0 and 60,0 µg/ml on MDA level in erythrocytes stimulated by Cr(VI) in concentrations: 0,05; 0,5 and 1,0 µg/ml.

* statystycznie istotnie ni˝sze od prób z Cr(III)

* statistically lower than Cr(III) sample

Rycina 2. Wp∏yw dzia∏ania ∏àcznego CoQ10i Antoxydu w dawkach 8,0; 20,0; 60,0 µg/ml na poziom MDA w erytrocytach stymulowanych Cr(III) w dawkach 0,05; 0,5 i 1,0 µg/ml.

Figure 2. Combined effect of CoQ10and Antoxyd in doses : 8,0; 20,0 and 60,0 µg/ml on MDA level in erythrocytes stimulated by Cr(III) in concentrations : 0,05; 0,5 and 1,0 µg/ml.

(p*0,001). Najwi´kszy spadek MDA osiàgni´to dla mieszaniny antyoksydantów w dawce najwi´k- szej tzn. 60 µg/ml, osiàgajàc dla wszystkich trzech badanych st´˝eƒ Cr(III) bardzo wysokà istotnoÊç statystycznà (p*0,001). Najskuteczniej jednak od-

dzia∏ywa∏a mieszanina gdy krwinki by∏y nara˝one na najmniejsze st´˝enie Cr(III) tzn. 0,05 µg/ml (ryc. 2)

Równie˝ w przypadku ekspozycji na jony Cr(VI) zaobserwowano silne, protekcyjne oddzia∏ywanie

(5)

mieszaniny CoQ10i Antoxydu. Zaobserwowano obni˝enie peroksydacji dla wszystkich 3 badanych st´-

˝eƒ antyoksydantów 8; 20 i 60 µg/ml przy ekspozycji na wszystkie trzy badane dawki Cr (VI) (p*0,001) (ryc. 3). Podobnie jak w powy˝szym ba- daniu dla Cr(III), równie˝ dla Cr(VI) najbardziej znaczàcy spadek st´˝enia MDA zaobserwowano przy ekspozycji na najmniejszà dawk´ jonów chromu np. z 263,23 nmol/g hemoglobiny do 149,5;

136,9 i 136,8 nmol/g hemoglobiny odpowiednio dla st´˝eƒ mieszaniny 8; 20 i 60 µg/ml (p*0,001). Naj- mniej skutecznie wp∏yn´∏a dawka 8,0 µg/ml mieszaniny przy ekspozycji na najwi´ksze st´˝enie Cr(VI) – 1,0 µg/ml np. z 218,5 do 156,8 nmol/g hemoglobiny, jednak i w tym przypadku osiàgni´to wysokà istotnoÊç statystycznà p*0,001 (ryc. 3).

Dyskusja

W przewlek∏ym stresie oksydacyjnym mo˝e do- chodziç do obni˝ania zawartoÊci antyoksydantów i wskazana jest wtedy suplementacja. Jednak jeÊli stres oksydacyjny wywo∏any jest przez chemiczny czynnik toksyczny powstaje pytanie czy nie dojdzie do interakcji mi´dzy ksenobiotykiem a antyoksy- dantem.

W pracy oceniono, czy ∏àczne stosowanie CoQ10

i Antoxydu standaryzowanego na bajkalin´, przy ekspozycji na jony chromu – Cr(III) i Cr(VI) daje efekty korzystne, czy mo˝e szkodliwe interakcje. Ba- dano tak˝e skutecznoÊç CoQ10w stresie oksydacyjnym wywo∏anym zwiàzkami chromu. Coraz powszechniejsze stosowanie antyoksydantów jako su- plementów diety oraz nara˝enie na ksenobiotyki zmusza do oceny ich dzia∏ania ∏àcznego.

Stres oksydacyjny mo˝e byç wywo∏any przez ró˝- ne czynniki, szczególnie przez katalizujàce reakcj´

Fentona metale. Vandana wykaza∏, ˝e jony Cr(VI) indukowa∏y cytotoksycznoÊç i stres oksydacyjny w makrofagach. Witamina C i E oraz beta karoten hamowa∏y oksydacyjne uszkodzenia wywo∏ane przez chrom [4]. Natomiast Wataha bada∏ efekt jo- nów tego metalu na poziom glutationu (GSH) w ludzkich monocytach, i wykaza∏ spadek wskaêni- ka GSH-GSSG w tych komórkach [13]. Równie˝ po ekspozycji pracowników na jony Cr(VI) nast´powa-

∏o obni˝enie glutationu we krwi, co Êwiadczy o tym,

˝e GSH mo˝e byç zaanga˝owany w ochron´ komó- rek przed indukowanà chromem toksycznoÊcià [3].

Jony chromu wyst´pujà na kilku stopniach utlenienia, najcz´Êciej na +2, +3 i +6. Ró˝nice w transpor- cie b∏onowym pomi´dzy Cr(VI) i Cr(III) wyjaÊniajà zró˝nicowane indukowanie oksydacyjnych uszko- dzeƒ na poziomie komórki i wskazujà na Cr(VI) jako form´ najbardziej niebezpiecznà dla cz∏owieka [14]. Natomiast Cr(III), uwa˝any za naturalny, wzgl´dnie nietoksyczny, jednak po redukcji do

Cr(II) przy udziale biologicznych reduktorów np.

L-cysteina czy NADH i po reakcji z nadtlenkiem wodoru mo˝e generowaç rodniki hydroksylowe [15].

Wykazano, ˝e Cr(III) w st´˝eniach 5–20 µM nie wywo∏ywa∏ stresu oksydacyjnego w komórkach, z ko- lei wysokie st´˝enia Cr(III) w ludzkich fibrobla- stach indukowa∏y toksyczne efekty, co t∏umaczono zdolnoÊcià tej formy chromu do inaktywacji meta- loenzymów chroniàcych przed stresem oksydacyjnym [16]. Proces redukcji jonów chromu generuje RFT. Dominujàca forma chromu – jon [CrO4]^–2 ulega redukcji do Cr(III) poprzez niestabilne kine- tycznie, krótkotrwa∏e formy np. Cr(V) czy Cr(IV) [1]. Forma chromu na piàtym stopniu utlenienia równie˝ mo˝e byç êród∏em rodników OH, bowiem w reakcji z nadtlenkiem wodoru generuje ten najbardziej agresywny rodnik tlenowy. Podsumowujàc, z nara˝eniem na chrom wià˝e si´ nadprodukcja za- równo anionorodnika ponadtlenkowego, tlenu singletowego jak i rodnika hydroksylowego.

Brak jest doniesieƒ na temat roli koenzymu Q10

w stresie oksydacyjnym wywo∏anym zwiàzkami chromu. Wykazano, ˝e koenzym Q10 przejawia∏

dzia∏anie ochronne przy nara˝eniu na czterochlorek w´gla, glikol etylenowy czy styren [17]. Nie badano efektu flawonoidów zawartych w Tarczycy bajkalskiej w ekspozycji na chrom. Pierwsze nasze do- Êwiadczenia wykaza∏y skutecznoÊç Antoksydu w ha- mowaniu peroksydacji lipidowej w erytrocytach krwi ludzkiej nara˝onych na sole chromu [7]. W ba- daniach in vitro i in vivo potwierdzono natomiast protekcyjne dzia∏anie pochodnej flawonu-bajkaleiny na toksycznoÊç benzo(a)pirenu i aflatoksyny B [18].

W∏aÊciwoÊci antyoksydacyjne CoQ10mogà wynikaç z bezpoÊredniej reakcji z wolnymi rodnikami tleno- wymi i ich neutralizacji. Inny mechanizm to hamo- wanie produkcji rodników LOO• i przerywanie pro- cesu lipidowej peroksydacji [9]. Jednak w prezento- wanych badaniach, CoQ10 w zastosowanych dawkach nie hamowa∏ peroksydacji indukowanej zarów- no Cr(VI) jak i Cr(III). Silne w∏asnoÊci utleniajàce Cr(VI) mogà powodowaç przesuni´cie równowagi mi´dzy formà zredukowanà, a utlenionà koenzymu Q10w kierunku przewagi formy utlenionej, która nie ma w∏aÊciwoÊci zmiatacza rodników. Byç mo˝e taki jest mechanizm nieskutecznoÊci koenzymu Q10wo- bec peroksydacji lipidowej wywo∏anej chromem.

Mechanizm dzia∏ania antyoksydacyjnego flawo- noidów jest zwiàzany ze zdolnoÊcià do odrywania protonu z grupy fenolowej. Powsta∏y w ten sposób rodnik mo˝e wygaszaç inne rodniki. AktywnoÊç bajkaliny wydaje si´ byç najbardziej zwiàzana ze zmiataniem rodników ponadtlenkowych, które sà równie˝ generowane przez chrom. Zdaniem Gao wyt∏umaczenie protekcyjnego dzia∏ania bajkaliny mo˝e byç dwukierunkowe. Po pierwsze zmiatanie

(6)

wolnych rodników powsta∏ych z rozpadu H2O2, a po drugie oddzia∏ywanie jako inhibitor lipoksyge- nazy czy fosfolipazy C i w ten sposób ochrona b∏on komórkowych przed uszkodzeniami indukowanymi przez H2O2. Du˝e znaczenie dla korzystnego dzia∏a- nia Antoxydu w stresie oksydacyjnym wywo∏anym jonami Cr(III) i Cr(VI) wydaje si´ mieç równie˝

fakt, ˝e zawarte w nim flawonoidy sà uznawane za silne chelatory jonów metali. Jony chromu mogà wchodziç zamiast ˝elaza i miedzi w szlak reakcji Fentona i indukowaç rodniki hydroksylowe, a baj- kalina dzi´ki zdolnoÊci chelatowania jonów metali, byç mo˝e tak˝e chromu, mo˝e stanowiç ochron´

przed stresem oksydacyjnym, zapobiegajàc toksycz- nemu dzia∏aniu chromu [19, 20].

Wspólne oddzia∏ywanie CoQ10 i Antoxydu we wczeÊniejszych badaniach wykaza∏o korzystne, synergistyczne dzia∏anie, hamujàc peroksydacj´

w krwince stymulowanej nadtlenkiem kumenu.

Równie˝ w bie˝àcych badaniach z chromem zanoto- wano podobny efekt synergistycznego oddzia∏ywanie antyoksydantów. Nieefektywny CoQ10, w dzia-

∏aniu ∏àcznym z Antoxydem, obni˝a∏ jednak st´˝e- nie MDA indukowane chromem. Mo˝na przypusz- czaç, ˝e szlaki przemian antyoksydantów wzajem- nie si´ uzupe∏niajà, co skutkuje wzmocnieniem ich dzia∏ania. Otrzymane wyniki sugerujà, ˝e stosowanie skojarzone obu antyoksydantów w zapobiega- niu stresu oksydacyjnego indukowanego Cr(III) i Cr(VI) jest bezpieczne. ¸àczne oddzia∏ywanie An- toxydu i CoQ10nie spowodowa∏y bowiem wystàpie- nia toksycznych interakcji w toku przeprowadzo- nych badaƒ in vitro.

Wnioski

1. Koenzym Q10w st´˝eniach 8; 20, 60 i 100 µg/ml nie obni˝a∏ wzmo˝onej peroksydacji lipidowej indukowanej jonami Cr(III) i Cr(VI).

2. Koenzym Q10 podany ∏àcznie z Antoxydem w dawce 8; 20 i 60 µg/ml wykazuje dzia∏anie synergistyczne, obni˝ajàc istotnie statystycznie wzmo˝onà peroksydacj´ lipidowà po ekspozycji na jony chromu (III) i (VI).

3. Zarówno w oddzia∏ywaniu samego CoQ10 jak i ∏àcznym CoQ10i Antoxydu na krwinki stymulowane Cr(III) i Cr(VI) nie wystàpi∏y niekorzystne interakcje.

Wykaz piÊmiennictwa

1. Bagchi D., Bagchi M., Stohs S.J.: Chromium (VI)-induced oxidative stress, apoptotic cell death and modulation of p53 tumor suppressor gene. Molecular and Cellular Biochemistry 2001; 222: 149-158.

2. Seƒczuk W: Toksykologia wspó∏czesna. Wydawnictwo Lekar- skie PZWL, Warszawa 2005.

3. Goulart M., Batoreu M.C., Rodrigues A.S. I wsp..: Lipopero- xidation products and thiol antioxidants in chromium expo-

sed workers. Mutagenesis 2005; 20: 311-315.

4. Vandana S., Ram S., Ilavazhagan M. I wsp. Comparative cy- toprotective activity of vitamin C, E and beta-carotene against chromium induced oxidative stress in murine macropha- ges. Biomed Pharmacother 2006; 6: 71-76.

5. Biedermann K.A., Landolph J.R.: Role of valence state and solubility of chromium compounds on induction of cytotoxicity, mutagenesis and anchorage independence in diploid human fibroblasts. Cancer Res 1990; 50: 7835-7842.

6. Speetjens J.K., Collins R.A, Vincent J.B. i wsp.: The nutritio- nal supplement chromium (III) tris(picolinate) cleaves DNA.

Chem Res Toxicol 1999, 12:483-487.

7. Sawicka E., Ârednicka D., D∏ugosz A.: Scutellaria baicalensis inhibits lipid peroxidation caused by chromium in human erythrocytes. Adv Clin Exp Med 2008; 17: 539-544.

8. Sawicka E., D∏ugosz A., Roszkowska A.: Synergistyczne dzia∏anie wyciàgu z tarczycy bajkalskiej i koenzymu Q10.

Brom Chemia Toksykol 2009, 1.

9. Bentinger M, Brismar K, Dallner G.: The antioxidant role of coenzyme Q. Mitochondrion 2007; 7(Suppl 1): S41–50.

10. Cheng PY., Lee YM., Wu YS. i wsp.: Protective effect of ba- icalein against endotoxic shock in rats in vivo and in vitro.

Biochem Pharmacol 2007; 73: 793-804.

11. Gawlik M: Zastosowanie modelu krwinki czerwonej cz∏owieka do badania w∏aÊciwoÊci antyoksydacyjnych zwiàzków zawartych w wodnych ekstraktach produktów spo˝ywczych na przyk∏adzie herbaty. Brom Chem Toksykol 2004, XXXVII, 4, 311-316.

12. Stocks J, Offerman EL: Model c.b., Dormandy t.L.; the su- sceptibility to autooxidation of human red cell lipids in he- alth and disease. Br J Haematol 1972, 23, 713-724.

13. Wataha JC., Lewis JB., Lockwood PE. i wsp. Effect of dental metal ion on glutatione levels In THP-1 human monocytes.

J Oral Rehabil 2000; 27: 508-516.

14. Jun F., Xiang L., Yue C. i wsp.: Oxidative stress as a compo- nent of chromium-induced cytotoxicity in rat calvarial oste- oblasts. Cell Biol Toxicol 2008: 24:201-212.

15. Kalahasthi RB, Raghavendra RRH, Krihna MRB, Karuna KM: Effect of chromium (VI) on the status of plasma lipid peroxidation and erythrocyte antioxidant enzymes in chromium plating workers. Chem Biol Interact 2006; 164, 3:

192–199.

16. Messer RLW., Doeller JE, Kraus DW. i wsp.: An investigation of fibroblast mitochondria enzyme activity and respiration in response to metal ions released from dental alloys. J Biomed Mater Res 2000; 50: 598-604.

17. D∏ugosz A., Sawicka E., Marchewka Z.: Styrene and ethyle- ne glycol have a synergetic effect on lipid peroxidation that is better protected than repaired by CoQ10. Toxicol in Vitro 2005;19:581–588.

18. Ueng Y.F, Shyu CC, Liu TY I wsp.: Protective effect of baica- lein and wogonin against benzo[a]pyrene and aflatoxin B(1)–

induced genotoxicitie. Biochem Pharmacol 2001; 62:

1653–1660.

19. Gao Z, Huang K, Xu H: Protective effect of flavonoids in the roots of Scutellaria baicalensis Georgi against hydrogen pero- xide-induces oxidative stress in HS-SY5Y cells. Pharmacol Res 2001; 43: 173-179.

20. Kalahasthi RB., Raghavendra RRH., Krihna MRB. i wsp.:

Effect of chromium (VI) on the status of plasma lipid peroxidation and erythrocyte antioxidant enzymes in chromium plating workers. Chem Biol Interact 2006, 164, 3, 192–199.

Adres do korespondencji:

Dr Ewa Sawicka

53-417 Wroc∏aw, ul. Traugutta 57/59 tel./fax +48 713 444 4375