H2 предпазва хондроцитите, модулира генните експресии чрез намаляване на пероксинитритаНаучно Изследване

Резюме:

История: Молекулярният водород (H2) функционира като екстензивен защитник срещу окисляване стрес, възпаление и алергична реакция в различни биологични модели и клинични тестове; но основните му механизми остават неизвестни. H2 реагира директно със силно реактивния азотен вид пероксинитрит (ONOO-), както и с хидроксилни радикали (•OH), но не и с радикал азотен оксид (NO•). Ние предположихме, че една от функциите на H2 е причинена от намаляване на клетъчния ONOO-, който се генерира от бързата реакция на NO• със супероксиди (•O2-). За да проверим тази хипотеза, ние проучихме дали H2 може да възстанови цитотоксичността и транскрипционните промени, индуцирани от ONOO-, получен от NO• в хондроцитите.

Методи: Ние третирахме култивирани хондроцити от хрущял на задни крайници на свине или от хрущял на менискус на плъх с донор на NO•, S-нитрозо-N-ацетилпенициламин (SNAP) в присъствието или липса на H2. Жизнеспособността на хондроцитите се определя с помощта на комплект за жизнеспособност/цитотоксичност LIVE/DEAD. Генните експресии на матричните протеини на хрущяла и матричните металопротеинази бяха анализирани чрез PCR метод в реално време, свързан с обратна транскриптаза.

Резултати: Лечението с SNAP повиши нивата на нитрирани протеини. H2 намалява нивата на нитрираните протеини и потиска смъртта на хондроцитите. Известно е, че матричните протеини на хрущяла (включително агрекан и колаген тип II) и матричните металопротеинази (като MMP3 и MMP13) се регулират съответно надолу и нагоре от ONOO-. H2 възстановително повишава генните експресии на агрекан и колаген тип II в присъствието на H2. Обратно, генните експресии на MMP3 и MMP13 бяха възстановително регулирани надолу с H2. По този начин, H2 действа за възстановяване на транскрипционните промени, предизвикани от ONOO-. Заключения: Тези резултати предполагат, че една от функциите на H2 проявява цитопротективни ефекти и транскрипционни промени чрез намаляване на ONOO-. Освен това, нови фармакологични стратегии, насочени към селективно отстраняване на ONOO-, могат да представляват мощен метод за превантивна и терапевтична употреба на H2 за ставни заболявания.