Publication: Estudio de la actividad neuroprotectora de diterpenos aislados del género sideritis
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2013-04-23
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
La excesiva producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) en el cerebro puede llevar a una alteración de la homeostasis óxido-reducción intracelular (denominada estrés oxidativo) que trae consigo daño de las estructuras biológicas y muerte celular. Consistentes evidencias implican al estrés oxidativo en la fisiopatología de varias enfermedades neurodegenerativas incluidas la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington y la Esclerosis Lateral Amiotrófica. El objetivo de este trabajo es el de evaluar el potencial antioxidante de seis diterpenos mayoritarios (andalusol, conchitriol, foliol, lagascatriol, linearol y sidol) aislados de especies del género Sideritis en dos modelos celulares, PC12 (neuronal) y U373-MG (astrocitoma), bajo condiciones de estrés oxidativo inducido por H2O2. El pretratamiento con los diterpenos objeto de estudio (concentraciones 5 y 10 M, 24 h) protege a ambos tipos celulares frente a los efectos dañinos derivados del estrés oxidativo y causados por H2O2 (concentraciones de 0,1 mM para las células PC12 y de 1 mM para las células U373-MG, 30 min). Estos diterpenos aumentan la viabilidad celular, atenúan los cambios morfológicos, inhiben la producción de ROS y la peroxidación lipídica, restablecen los cambios en los niveles de GSH y GSSG y aumentan la actividad y la expresión proteica de las principales enzimas antioxidantes. Además, estos diterpenos protegen a la mitocondria de los cambios derivados del estrés oxidativo; éstos disminuyen las alteraciones en la homeostasis del calcio (mitocondrial y citosólico), aumentan el potencial de membrana mitocondrial, atenúan los cambios en los niveles de ATP e inhiben la activación de la caspasa-3.
[ABSTRACT] Excessive reactive oxygen species (ROS) production in the brain may disrupt intracellular redox homeostasis (called oxidative stress) that can cause damage of biological structures and lead to cell death. Evidence from other studies implicates oxidative stress in the physiopathology of several neurodegenerative diseases including Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease and Amyotrophic Lateral Sclerosis. The objective of this study is to evaluate the antioxidant potential of six major diterpenes (andalusol, conchitriol, foliol, lagascatriol, linearol and sidol) isolated from species of the genus Sideritis in two cellular models, PC12 (neuronal) and U373-MG (astrocytoma) under oxidative stress conditions induced by H2O2. Pretreatments with diterpenes (concentrations 5 and 10 M, 24 h) protect both cellular types from the harmful effects of oxidative stress and caused by H2O2 (0.1 mM concentration for PC12 cells and 1 mM concentration for U373-MG cells, 30 min). These diterpenes increase cell viability, attenuate morphological changes, inhibit ROS production and lipid peroxidation, counteract GSH and GSSG levels and increase activity and protein expression of the main antioxidant enzymes. Moreover, these diterpenes protect mitochondria from oxidative stress-derived changes; these decrease calcium homeostasis alterations (mitochondrial and cytosolic), increase mitochondrial membrane potential, attenuate changes in ATP levels and inhibit caspase-3 activation.
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Farmacia, Departamento de Farmacología, leída el 26/10/2012