Aqueous-saline human placenta extract (HPE) is known to possess antioxidant activity due to the high concentration of bioactive substances. This fact allows its application in clinical practice in order to treat oxidation-induced diseases. Extract antioxidant activity is mainly conditioned by proteins. Freezing of extracts has been shown to lead to their antioxidant activity increasing due to protein conformation changes. Different biological models are widely used in order to evaluate efficacy of novel antioxidants and mechanisms of their action. One such model appears to be erythrocytes under nitrite-induced oxidative stress. Nitrite is known to be able to penetrate erythrocyte membrane and to oxidize hemoglobin. In order to investigate whether HPE is able to decrease nitrite-induced oxidative injuries and to evaluate the protein contribution to this process, spectrophotometric and electron spin resonance (ESR) assays were used. Experimental data have revealed that antioxidant activity of extracts and of some of their fractions correlates with methemoglobin concentration lowering. Preliminary erythrocyte incubation with an extract fraction of 12 kDa allows preservation of the structural-dynamic cytosol state the closest to the control.

No abstract

No abstract

Effects of stem and progenitor cells or their compounds on recipient cells are investigated intensively today. In spite of this, their ability to interact with native cells and the final targets affected by them, particularly biochemical parameters that characterize cell redox-dependent processes, remain little studied. We have studied how bioregulators of stem and progenitor cells affect these processes in freshly isolated liver after animal pretreatment in vivo. Cytosol of human fetal mesenchymal-mesodermal tissues (8-10 weeks gestation) was administered intravenously; the control group was treated with Hanks' solution. After 4 hr, rats were sacrificed and their livers were isolated. To evaluate liver redox-dependent state, mitochondrial respiratory activity and nitroxyl radical and Alamar Blue™ reduction rates, mitochondrial and cytosolic glycerol kinase and nicotinamide adenine dinucleotide (NADH)-dependent malate dehydrogenase activities were studied. The results obtained demonstrate that bioregulators strongly affect liver redox-dependent processes, increasing mitochondrial respiration in state III and spin probe reduction rate and enhancing Alamar Blue™ reduction by glycolytic and nonglycolytic postmitochondrial enzymes. In addition, mitochondrial glycerol kinase and both isoforms of NADH-dependent malate dehydrogenase were inhibited. These data bring us closer to understanding stem and progenitor cell effects via directed regulation of metabolic redox-dependent processes.

Abstract. Dimethyl sulfoxide (DMSO), a by-product of the pulping industry, is widely used in biological research, cryobiology and medicine. On cellular level DMSO was shown to suppress NMDA-AMPA channels activation, blocks Na + channel activation and attenuates Ca 2+ influx (Lu and Mattson 2001). In the present study we explored the whole-cell patch-clamp to examine the acute effect of high concentrations of DMSO (0.1-2 mol/l) on cation channels activity in human erythrocytes. Acute application of DMSO (0.1-2 mol/l) dissolved in Cl --containing saline buffer solution significantly inhibited cation conductance in human erythrocytes. Inhibition was concentration-dependent and had an exponential decay profile. DMSO (2 mol/l) induced cation inhibition in Cl --containing saline solutions of: 40.3 ± 3.9% for K + , 35.4 ± 3.1% for Ca 2+ and 47.4 ± 1.9% for NMDG + . Substitution of Cl -with gluconate -increased the inhibitory effect of DMSO on the Na + current. Inhibitory effect of DMSO was neither due to high permeability of erythrocytes to DMSO nor to an increased tonicity of the bath media since no effect was observed in 2 mol/l glycerol solution. In conclusion, we have shown that high concentrations of DMSO inhibit the non-selective cation channels in human erythrocytes and thus protect the cells against Na + and Ca 2+ overload. Possible mechanisms of DMSO effect on cation conductance are discussed.

No abstract

Реферат: В работе с использованием метода электронного парамагнитного резонанса спиновых зондов проведено сравнительное изучение влияния низко-и высокомолекулярных криозащитных веществ на микровязкость мембран эритроцитов. Результаты исследований вращательной подвижности жирно-кислотных спиновых зондов в мембранах эритроцитов после 5-минутной икубации свидетельствуют об отсутствии значимых изменений микровязкости мембран в 15%-м растворе пропиленгликоля. Показано, что введение полиэтиленгликоля с м. м. 1500 (ПЭГ-1500) в конечной концентрации 15% в суспензию эритроцитов увеличивает микровязкость мембран при экспозиции до 60 мин. Это объясняется тем, что молекулы ПЭГ-1500 не проходят внутрь клеток, а локализуются на поверхности мембран, вызывают торможение вращательной подвижности спинового зонда. В начальный период наблюдения при таких концентрациях ПЭГ-1500 процесс нарушения жидкокристаллической структуры мембран и белково-липидных взаимодействий в мембране превалирует над процессом дегидратации клеток. Ключевые слова: криопротекторы, эритроциты, мембраны, микровязкость, электронный парамагнитный резонанс, спиновые зонды. Реферат: У роботі з використанням методу електронного парамагнітного резонансу спінових зондів проведене порівняльне вивчення впливу низько-і високомолекулярних кріозахистних речовин на мікров'язкість мембран еритроцитів. Результати досліджень обертальної рухливості жирно-кислотних спінових зондів у мембранах еритроцитів після 5-хвилинної інкубації в 15%-му розчині пропиленгликолю свідчать про відсутність значимих змін мікров'язкості мембран. Показано, що введення поліетиленгліколю з м. м. 1500 (ПЕГ-1500) у кінцевій концентрації 15% у суспензію еритроцитів збільшує мікров'язкість мембран при експозиції до 60 хв. Це пояснюється тим, що молекули ПЕГ-1500 не проходять усередину клітин, а локалізуються на поверхні мембран, викликають гальмування обертальної рухливості спінового зонда. У початковий період спостереження за таких концентрацій ПЕГ-1500 процес порушення рідкокристалічної структури мембран і білок-ліпідних взаємодій у мембрані превалює над процесом дегідратації клітин. Ключові слова: кріопротектори, еритроцити, мембрани, мікров'язкість, електронний парамагнітний резонанс, спінові зонди.

Реферат: У роботі представлено дані вивчення впливу низькотемпературного зберігання плаценти людини на антиоксидантну дію її водно-сольових екстрактів по відношенню до еритроцитів у стані окисного стресу, викликаного нітритом натрію. Захисну дію екстрактів визначали у двох серіях експериментів: в умовах одночасної експозиції еритроцитів із екстрактами і нітритом та експозиції еритроцитів із нітритом натрію, які були попередньо експоновані з екстрактами. Рівень окисного стресу оцінювали за концентрацією метгемоглобіну у еритроцитах, антирадикальну активність-за здатністю екстрактів відновлювати ABTS +-радикал. Виявлено, що захисну дію по відношенню до еритроцитів у стані окисного стресу екстракти плаценти проявляють тільки після попередньої експозиції з ними. Показано, що водно-сольові екстракти зберігають захисну дію по відношенню до еритроцитів у стані окисного стресу за умов зберіганні плаценти впродовж 3-х місяців (-20°С) і 6 місяців (-80°С). Встановлено, що екстракти, отримані з плаценти, яка зберігалася впродовж 6 місяців за температури-20°С, втрачають антиоксидантну дію, при цьому їх антирадикальна активність знижується на 50% по відношенню до свіжотриманих екстрактів. Найбільш активна фракція водно-сольових екстрактів з м. м. 10-12 кДа зберігає свою антиоксидантну дію після зберігання плаценти впродовж 3 (-20°С) і 6 (-80°С) місяців. Ключові слова: кріоконсервування, екстракт плаценти людини, антиоксидантна дія, антирадикальна активність, окисний стрес, нітрит натрію. Реферат: В работе представлены данные изучение влияния низкотемпературного хранения плаценты человека на антиоксидантное действие ее водно-солевых экстрактов по отношению к эритроцитам в состоянии окислительного стресса, вызванного нитритом натрия. Защитное действие экстрактов определяли в двух сериях экспериментов:в условиях одновременной экспозиции эритроцитов с экстрактами и нитритом, а также экспозиции эритроцитов с нитритом натрия, которые были предварительно экспонированы с экстрактами. Уровень окислительного стресса оценивали по концентрации метгемоглобина в эритроцитах, антирадикальную активность-по способности экстрактов восстанавливать ABTS +-радикал. Выявлено, что защитное действие по отношению к эритроцитам в состоянии окислительного стресса экстракты плаценты проявляют только после предварительной экспозиции с ними. Показано, что водно-солевые экстракты сохраняют защитное действие по отношению к эритроцитам в состоянии окислительного стресса при условии хранения плаценты в течение 3 (-20°С) и 6 месяцев (-80°С). Установлено, что экстракты, полученные из плаценты, которая сохранялась в течение 6 месяцев при температуре-20°С, утрачивают антиоксидантное действие, при этом их антирадикальная активность снижается на 50% по отношению к свежеполученным экстрактам. Наиболее активная фракция водно-солевых экстрактов с м. м. 10-12 кДа сохраняет свое антиоксидантное действие после хранении плаценты в течение 3 (-20°С) и 6 (-80°С) месяцев. Ключевые слова: криоконсервирование, экстракт плаценты человека, антиоксидантное действие, антирадикальна...