Anti-radiation activity of preparations containing glutathione disulfides

Abstract

Radioprotective activity and possible mechanism of pharmacological action of oxidized glutathione medicinal was studied in experiments on white inbred mice and on cell culture A431. Glutoxim, molixan and litan, which were administered intraperitoneally to mice 1, 24, 48 and 72 hours after irradiation, were examined as antiradiation agents. The effect of glutathione disulfides on the condition of bone marrow hematopoiesis was assessed by the number of endogenous colonies grown on the spleens of BALB / c male mice for 9 days after irradiation, the intensity of bone marrow cell proliferation and the level of Deoxyribonucleic acid biosynthesis were judged by the inclusion of 3H-thymidine. To study the possible mechanisms of the pharmacological activity of glutathione disulfides, an in vitro model was used using the specialized cell culture A431, and the content of interleukin-1β, interleukin-4 and epidermal growth factor in the serum of laboratory animals was also assessed. It was shown that radiation at a dose of 7,3Gy resulted in the death of 80% of mice. The use of drugs containing glutathione disulfide – glutoxim, lithane and molixan in doses of 30 mg/kg as a means of treatment of acute radiation injuries reduced the mortality of irradiated animals by 50–60%. It was established that radioprotective effect of oxidized glutathione medicinal can be due to their ability to accelerate reparative processes in bone marrow cells, stimulate the production of mature blood cells and restore the functionally active conformation of hematopoietic cytokine receptors. Glutathione disulfide medicinals have a stimulating effect on the receptor of epidermal growth factor, which is manifested in the activation of phosphorylation processes of the Extracellularly redulatedb kinases 1, 2.

Keywords

irradiation / radioprotector / oxidized glutathione / glutathione disulfides / pharmacological effects / cytokines / interleukin-1 / interleukin-4 / epidermal growth factor, receptors

References

[1] Антушевич, А.А. Экспериментальное изучение лечебной эффективности литиевой соли дисульфида глутатиона в условиях острого внешнего γ-облучения / А.А. Антушевич [и др.] // Радиац. биология. Радиоэкология. – 2013. – Т. 53, № 5. – С. 451–458.

[2] Антушевич, А.А. Патофизиологические основы эффективности глутоксима как средства сопровождения лучевой терапии рака ротоглотки / А.А. Антушевич [и др.] // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. – 2013. – № 3 (43). – С. 32–37.

[3] Бурова, Е.Б. Трансактивация рецептора эпидермального фактора роста окисленным глутатионом и его фармакологическим аналогом глутоксимом в клетках А431 / Е.Б. Бурова [и др.] // Докл. РАН. – 2005. – Т. 40, № 4. – С. 1–3.

[4] Бурова, Е.Б. Активация транскрипционных факторов STAT1 и STAT3 при окислительном стрессе в клетках А431 включает Src-зависимую трансактивацию рецептора EGF / Е.Б. Бурова [и др.] // Цитология. – 2003. – Т. 45, № 5. – С. 466–477.

[5] Гребенюк, А.Н. Противолучевые свойства интерлейкина-1 / А.Н. Гребенюк, В.И. Легеза. – СПб.: Фолиант, 2012. – 216 с.

[6] Гребенюк, А.Н. Современные возможности медикаментозной профилактики и ранней терапии радиационных поражений / А.Н. Гребенюк [и др.] // Воен.-мед. журн. – 2011. – Т. 332, № 2. – С. 13–17.

[7] Рождественский, Л.М. Актуальные вопросы поиска и исследования противолучевых средств / Л.М. Рождественский // Радиац. биология. Радиоэкология. – 2013. – Т. 53, № 5. – С. 513–520.

[8] 8. Симбирцев, А.С. Цитокины в патогенезе и лечении заболеваний человека / А.С. Симбирцев. – СПб.: Фолиант, 2018. – 512 с.

[9] Солнцева, О.С. Роль цитокинов в осуществлении апоптотических процессов клеток иммунной системы у лиц, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации в малых дозах / О.С. Солнцева [и др.] // Иммунология. – 2000. – Т. 21, № 3. – С. 22–24.

[10] Ярцева, А.А. Экспериментальное изучение механизмов гемостимулирующей активности органической соли дисульфида глутатиона и инозина в условиях острого радиационного воздействия / А.А. Ярцева, А.Е. Антушевич, А.Н. Гребенюк // Мед.-биол. и соц.- психол. пробл. безопасности в чрезв. ситуациях. – 2016. – № 1. – С. 79–84.

[11] Adachi, M. Nuclear export of MAP kinase (ERK) involves a MAP kinase kinase (MEK)-dependent active transport mechanism / M. Adachi [et al.] // J. Cell Biol. – 2000. – Vol. 148, № 4. – Р. 849–856.

[12] Filomeni, G. Cell signaling and the glutathione redox system / G. Filomeni [et al.] // Biochem. Pharmacol. – 2002. – Vol. 64. – P. 1057–1064.

[13] Filomeni, G. Glutathione disulfide induces apoptosis in U937 cells by a redox-mediated p38 MAP kinase pathway / G. Filomeni [et al.] // FASEB J. – 2003. – Vol. 17. – P. 64–66.

[14] Fernandes, A.P. Holmgren A. Glutaredoxins: glutathione dependent redox enzymes with functions far beyond a simple thioredoxin backup system / A.P. Fernandes, A. Holmgren // Antioxid. Redox Signal. – 2004. – Vol. 6. – P. 63–74.

[15] Till, J.E. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells / J.E. Till, E.A. McCulloch // Radiat. Res. – 1961. – Vol. 14. – P. 213–222.

RIGHTS & PERMISSIONS

Antushevich A.E., Grebenyuk A.N., Klimov A.G., Yartseva A.A., Antonov V.G., Bolechan A.V., Bogdanova E.G.