- MeSH
- kardiovaskulární nemoci etiologie prevence a kontrola MeSH
- kvalita života MeSH
- kyselina eikosapentaenová metabolismus terapeutické užití MeSH
- kyseliny dokosahexaenové metabolismus terapeutické užití MeSH
- kyseliny mastné omega-3 aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- lidé MeSH
- rizikové faktory MeSH
- ubichinon aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- životní styl MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- metaanalýza MeSH
Koenzym Q (CoQ) vedle své základní úlohy elektronového přenašeče spojeného se syntézou ATP zasahuje do mnoha dalších funkcí v organizmu. Redukovaná forma CoQ působí jako silný antioxidant, což se využívá v celé řadě patologií včetně chorob nervového systému. Cílem Studie bylo stanovit vhodné koncentrační rozmezí derivátů CoQ pro optimální obranu proti poškození membrán mozkové kůry potkana lipidovou peroxidací (v systému Fe2 + askorbát). Poškození membrán jsme hodnotily metodou stanovující látky reagující s kyselinou thiobarbiturovou (TBARS). Potvrdily jsme signifikantní snížení poškození membrán v přítomnosti derivátů CoQ s krátkým isoprenylovým řetězcem (CoQj a CoQ^) i se syn¬ terickým derivátem idebenonem, naopak nejmenší protekční účinky jsme nalezly u CoQ4. Výsledky studie mohou přispět k výzkumu v oblasti vývoje léků pro léčbu nemocí, kde je třeba odstranit oxidační stres.
Coenzyme Q (CoQ) beside its fundamental role of an electron carrier associated with ATP production is involved in many other functions in organism. The reduced form of CoQ works as a strong anti- oxidant agent which is used in a wide range of pathological states inclu- ding nervous system. The aim of the study was to specify the appropriate concentration range of CoQ derivatives for the best antioxidant defense of rat cerebral cortex membranes against lipid peroxidation damage (in the system Fe 2+ + ascorbate). Membrane damage was evaluated by the method measuring thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS). We confirmed the significant decrease of membrane damage in the presence of CoQ derivatives with the short isoprenyl chain (CoQ 1 a CoQ 2 ) and synthetic derivative idebenone, whereas we found the smallest protection effect in the presence of CoQ 4 . Our results can help in the development of new drugs for the treatment of diseases where the oxidative stress is necessary to remove.
- Klíčová slova
- lipidová peroxidace, látky reagující s kyselinou thiobarbiturovou (TBARS), membrány mozkové kůry, deriváty koenzymu Q,
- Publikační typ
- abstrakty MeSH
Koenzym Q (CoQ), lipofilní substituovaný benzochinon, je přítomen v živočišných i rostlinnýchbuňkách. Je syntetizován ve všech tkáních organizmu a zasahuje do celé řady buněčných dějů.Nejdéle a nejlépe je dokumentována jeho role (jako nezbytné součásti dýchacího řetězce na vnitřnímitochondriální membráně) při vzniku vysokoenergetického substrátu ATP. Avšak výskyt i v růz-ných jiných buněčných frakcích je pravděpodobně spojen s jeho postupně odhalovanými funkcemiv buňce, kde slouží rovněž jako součást jiných než mitochondriálních transportních řetězců, jakosilný antioxidant či stabilizátor membrán. Úlohy navržené pro CoQ mohou vysvětlit jeho značnýrozsah léčebných účinků. Náš přehled v krátkosti předkládá současné znalosti o možných lékař-ských aspektech podání CoQ. Zdá se, že energetická funkce může vysvětlit přinejmenším některéz klinických účinků (např. u srdeční nedostatečnosti či u neurodegenerativních nemocí), ale v dal-ších případech se zdá, že se mohou uplatnit v daleko větší míře antioxidační vlastnosti. Prospecifická doporučení a definitivní důkazy léčebných účinků CoQ jsou nicméně nezbytné ještěpřesnější znalosti o funkci CoQ na molekulární úrovni a další dobře vedené klinické studie.
Coenzyme Q (CoQ), a lipophilic substituted benzoquinone, is present in all animal and plant cells. It is endogenously syntiiesised in tissues and involved in a variety of cellular processes. It is well documented that CoQ is an obligatory component of the respiratory chain in the iimer mitochondrial membrane coupled to ATP synthesis. However, its additional localisation in different subcellular fractions is probably associated with its multiple functions in the cell (as a part of extramitochondrial electron transport chains, a powerful antioxidant agent or a membrane stabiliser). The actions outlined for CoQ can explain its broad range of therapeutic effects. This presentation is a brief review of recent knowledge concerning medical aspects of CoQ in mammals. The energetic role seems sufficient to explain at least some of the clinical effects (heart failure, neurodegenerative diseases) but in other cases the antioxidant function may be a more convenient explanation. Nevertheless, better knowledge of CoQ functions at the molecular level and additional well-designed studies are required to provide specific recommendation and definitive evidence of its therapeutic effects.
Assessment of drug-induced mitochondrial dysfunctions is important in drug development as well as in the understanding of molecular mechanism of therapeutic or adverse effects of drugs. The aim of this study was to investigate the effects of three typical antipsychotics (APs) and seven atypical APs on mitochondrial bioenergetics. The effects of selected APs on citrate synthase, electron transport chain complexes (ETC), and mitochondrial complex I- or complex II-linked respiratory rate were measured using mitochondria isolated from pig brain. Complex I activity was decreased by chlorpromazine, haloperidol, zotepine, aripiprazole, quetiapine, risperidone, and clozapine. Complex II + III was significantly inhibited by zotepine, aripiprazole, quetiapine, and risperidone. Complex IV was inhibited by zotepine, chlorpromazine, and levomepromazine. Mitochondrial respiratory rate was significantly inhibited by all tested APs, except for olanzapine. Typical APs did not exhibit greater efficacy in altering mitochondrial function compared to atypical APs except for complex I inhibition by chlorpromazine and haloperidol. A comparison of the effects of APs on individual respiratory complexes and on the overall mitochondrial respiration has shown that mitochondrial functions may not fully reflect the disruption of complexes of ETC, which indicates AP-induced modulation of other mitochondrial proteins. Due to the complicated processes associated with mitochondrial activity, it is necessary to measure not only the effect of the drug on individual mitochondrial enzymes but also the respiration rate of the mitochondria or a similar complex process. The experimental approach used in the study can be applied to mitochondrial toxicity testing of newly developed drugs.
- MeSH
- antipsychotika toxicita MeSH
- energetický metabolismus účinky léků MeSH
- mitochondrie účinky léků patologie MeSH
- mozek účinky léků metabolismus MeSH
- prasata MeSH
- respirační komplex I účinky léků metabolismus MeSH
- respirační komplex II účinky léků metabolismus MeSH
- techniky in vitro MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- srovnávací studie MeSH
Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is the most common chronic condition of the liver in the western world. There is only little evidence about altered sensitivity of steatotic liver to acute toxic injury. The aim of this project was to test whether hepatic steatosis sensitizes rat liver to acute toxic injury induced by thioacetamide (TAA). Male Sprague-Dawley rats were fed ad libitum a standard pelleted diet (ST-1, 10% energy fat) and high-fat gelled diet (HFGD, 71% energy fat) for 6 weeks and then TAA was applied intraperitoneally in one dose of 100 mg/kg. Animals were sacrificed in 24-, 48- and 72-h interval after TAA administration. We assessed the serum biochemistry, the hepatic reduced glutathione, thiobarbituric acid reactive substances, cytokine concentration, the respiration of isolated liver mitochondria and histopathological samples (H+E, Sudan III, bromodeoxyuridine [BrdU] incorporation). Activities of alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase and alkaline phosphatase and concentration of serum bilirubin were significantly higher in HFGD groups after application of TAA, compared to ST-1. There were no differences in activities of respiratory complexes I and II. Serum tumour necrosis factor alpha at 24 and 48 h, liver tissue interleukin-6 at 72 h and transforming growth factor β1 at 24 and 48 h were elevated in TAA-administrated rats fed with HFGD, but not ST-1. TAA-induced centrilobular necrosis and subsequent regenerative response of the liver were higher in HFGD-fed rats in comparison with ST-1. Liver affected by NAFLD, compared to non-steatotic liver, is more sensitive to toxic effect of TAA.
- MeSH
- cholesterol metabolismus MeSH
- cytokiny krev MeSH
- dietní tuky škodlivé účinky MeSH
- játra účinky léků metabolismus patologie MeSH
- karcinogeny toxicita MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- látky reagující s kyselinou thiobarbiturovou metabolismus MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- potkani Sprague-Dawley MeSH
- proliferace buněk účinky léků MeSH
- respirační komplex I účinky léků fyziologie MeSH
- respirační komplex II účinky léků fyziologie MeSH
- thioacetamid toxicita MeSH
- triglyceridy metabolismus MeSH
- ztučnělá játra krev chemicky indukované patologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- srovnávací studie MeSH
Coenzyme Q (CoQ), a lipophilic substituted benzoquinone present in all cells. Besides its fundamental role of an electron carrier associated with energy production in the respiratory chain, CoQ has two other functions in mitochondria. It is an essential factor in activation of protein uncoupling and it controls permeability of transition pores. Moreover, it participates in extramitochondrial electron transport in plasma membranes and lysosomes, controls physicochemical properties of membranes, and is the only endogenous lipid antioxidant. Its pro-oxidant role consists in generating the major superoxide radical/H2O2 secondmessenger system. Biosynthesis of CoQ proceeds in every cell, small amounts of CoQ can be obtained from diet. CoQ is also available as a dietary supplement. It shows minimal toxicity, excellent tolerance, and no significant side effects. Its beneficial effects are largely attributed to its essential role in cellular bioenergetics and antioxidant properties. Supplementation of CoQ can improve conditions of a wide range of pathological states. Some forms of mitochondrial CoQ deficiency respond well to its oral administration. Recent meta-analysis of tests for hypertension is also promising. This review summarizes the current knowledge of the therapeutic efficacy of CoQ in various diseases.
- MeSH
- antioxidancia terapeutické užití MeSH
- energetický metabolismus fyziologie účinky léků MeSH
- financování organizované MeSH
- klinické zkoušky jako téma využití MeSH
- lékové interakce fyziologie MeSH
- lidé MeSH
- medicína založená na důkazech trendy MeSH
- mitochondrie fyziologie chemie metabolismus MeSH
- nežádoucí účinky léčiv metabolismus MeSH
- oxidace-redukce MeSH
- oxidancia izolace a purifikace MeSH
- potravní doplňky využití MeSH
- ubichinon dějiny izolace a purifikace terapeutické užití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Inhibitors of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) reductase (statins) have been proven to reduce effectively cholesterol level and morbidity and mortality in patients with coronary heart disease and/or dyslipoproteinemia. Statins inhibit synthesis of mevalonate, a precursor of both cholesterol and coenzyme Q (CoQ). Inhibited biosynthesis of CoQ may be involved in some undesirable actions of statins. We investigated the effect of simvastatin on tissue CoQ concentrations in the rat model of NO-deficient hypertension induced by chronic L-NAME administration. Male Wistar rats were treated daily for 6 weeks with L-NAME (40 mg/kg) or with simvastatin (10 mg/kg), another group received simultaneously L-NAME and simvastatin in the same doses. Coenzyme Q(9) and Q(10) concentrations were analyzed by high performance liquid chromatography. L-NAME and simvastatin alone had no effect on CoQ concentrations. However, simultaneous application of L-NAME and simvastatin significantly decreased concentrations of both CoQ homologues in the left ventricle and slightly decreased CoQ(9) concentration in the skeletal muscle. No effect was observed on CoQ level in the liver and brain. We conclude that the administration of simvastatin under the condition of NO-deficiency reduced the level of CoQ in the heart and skeletal muscle what may participate in adverse effect of statins under certain clinical conditions.
- MeSH
- časové faktory MeSH
- down regulace MeSH
- hypertenze chemicky indukované farmakoterapie metabolismus MeSH
- játra účinky léků metabolismus MeSH
- koenzymy metabolismus MeSH
- kosterní svaly účinky léků metabolismus MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- mozek účinky léků metabolismus MeSH
- NG-nitroargininmethylester MeSH
- oxid dusnatý metabolismus MeSH
- potkani Wistar MeSH
- simvastatin farmakologie terapeutické užití MeSH
- srdeční komory účinky léků metabolismus MeSH
- statiny farmakologie terapeutické užití MeSH
- ubichinon analogy a deriváty metabolismus MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Mitochondrial respiratory chain is organised into supramolecular structures that can be preserved in mild detergent solubilisates and resolved by native electrophoretic systems. Supercomplexes of respiratory complexes I, III and IV as well as multimeric forms of ATP synthase are well established. However, the involvement of complex II, linking respiratory chain with tricarboxylic acid cycle, in mitochondrial supercomplexes is questionable. Here we show that digitonin-solubilised complex II quantitatively forms high molecular weight structures (CIIhmw) that can be resolved by clear native electrophoresis. CIIhmw structures are enzymatically active and differ in electrophoretic mobility between tissues (500 - over 1000 kDa) and cultured cells (400-670 kDa). While their formation is unaffected by isolated defects in other respiratory chain complexes, they are destabilised in mtDNA-depleted, rho0 cells. Molecular interactions responsible for the assembly of CIIhmw are rather weak with the complexes being more stable in tissues than in cultured cells. While electrophoretic studies and immunoprecipitation experiments of CIIhmw do not indicate specific interactions with the respiratory chain complexes I, III or IV or enzymes of the tricarboxylic acid cycle, they point out to a specific interaction between CII and ATP synthase.
- MeSH
- buněčné linie MeSH
- elektronový transportní řetězec chemie metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- metabolické sítě a dráhy MeSH
- mitochondrie genetika metabolismus MeSH
- molekulová hmotnost MeSH
- orgánová specificita MeSH
- oxidativní fosforylace MeSH
- respirační komplex II chemie metabolismus MeSH
- transport elektronů MeSH
- vazba proteinů MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
