CORM-2 AFFECTS LEVEL OF MALONDIALDEHYDE AND EXPRESSION OF MYOCARDIAL MARKERS PTGS2, ANP, BNP, MVH7 UNDER INDUCED FERROPTOSIS

Abstract

The formation of pro-oxidants in tissues is a dangerous phenomenon for the body. The emergence of pro-oxidants damages cell structures. Myocardium deserves special attention. This increases the level of superoxide radicals, hydrogen peroxide, and hydroxyl radicals under ischemia conditions. The formation of toxic active oxygen forms always accompanies ischemic-reperfusion myocardial damage. The phenomenon of ferroptosis, which comprises the release of iron ions, increases lipid peroxidation to form malondialdehyde (MDA). The endogenous formation of carbon monoxide, as a consequence of the breakdown of heme-containing proteins, leads to increased expression of heme-oxygenase 1 (HO-1). It is an enzyme with antioxidant and anti-inflammatory properties. Substances that release carbon monoxide after exposure to physiological media are useful for research. Following ingestion, they decay slowly, releasing carbon monoxide. This gas transmitter may have a positive effect on the cells as ferroptosis develops. Doxorubicin (DOX) injected multiple times intraperitoneally into laboratory mice for ferroptosis induction. Every group of animals received additional hemin or HO-1 inhibitor (zinc-protoporphyrin), or donor CO – tricarbonyldichlorothenium (II)-dimer (CORM-2) in doses of 20 and 200 mg/kg. By the end of the experiment, the level of expression of the myocardial markers of Ptgs2 mRNA, Anp, Bnp, and Mvh7 was determined. Simultaneously, the myocardial homogenate determined the content of the MDA. As a result, the injection of CORM-2 at a concentration of 20 mg/kg found to reduce damage marker expression in the myocardium under conditions of ferroptosis induction. Same CORM-2 concentration also reduced the MDA content in the myocardium. Use of the HO-1 blocker had a positive effect on myocardial ferroptosis. The result showed that excessive activation of HO-1 has a negative effect on the heart. The influence of DOX and hemin on myocardium was negative, with increased expression of Ptgs2, Anp, Bnp, and Mvh7 markers. A high level of myocardial MDA accompanied the increased expression of these markers. Утворення прооксидантів у тканинах є небезпечним явищем для організму. Внаслідок утворення прооксидантів ушкоджуються структурні елементи клітини. Особливої уваги заслуговує міокард. В умовах ішемії у міокарді підвищується рівень супероксид-радикалів, перекису водню та гідроксильних радикалів. Ішемічне та реперфузійне ушкодження міокарду супроводжується утворенням токсично активних форм оксигену. Особливої уваги заслуговує явище фероптозу, яке полягає у вивільненні йонів феруму з подальшим посиленням перекисного окиснення ліпідів та утворенням малонового діальдегіду (MDA). Ендогенне утворення монооксиду карбону, як наслідок розпаду гем-вмісних білків, призводить до посилення експресії гемоксигенази-1. Цей фермент має антиоксидантні та протизапальні властивості. Для дослідження фізіологічного впливу монооксиду карбону використовують молекули-донори. Після їхнього потрапляння до організму вони повільно розпадаються, вивільняючи монооксид карбону (СО). Цей газотрансміттер може мати позитивний вплив на кардіоміоцити під час розвитку фероптозу. Для індукції фероптозу лабораторним мишам декілька разів внутрішньоочеревинно уводили доксорубіцин (DOX). Кожна окрема група отримувала додатково гемін, або інгібітор гемоксигенази-1 (цинк-протопорфірин), або донор СО – CORM-2 у дозах 20 та 200 mg/kg. Наприкінці експерименту визначали рівень експресії mRNA маркерів ушкодження міокарду Ptgs2, Anp, Bnp та Mvh7. Одночасно визначали вміст малонового діальдегіду у гомогенаті міокарду. Як результат було встановлено, що введення CORM-2 у концентрації 20 mg/kg в умовах індукції фероптозу, знижувало експресію маркерів ушкодження міокарду. Ця концентрація донора СО також знижувала вміст MDA в тканині серця. Застосування блокатора НО-1 мало позитивний ефект в умовах індукованого фероптозу міокарда. Це вказує на негативну дію надмірної активації НО-1. Вплив DOX та геміну на міокард був негативним: посилювалася експресія маркерів Ptgs2, Anp, Bnp та Mvh7. Зазначені зміни супроводжувалися підвищеними показниками рівня малонового діальдегіду.