Везде

RAS BiologyБиофизика Biophysics

  • ISSN (Print) 0006-3029
  • ISSN (Online) 3034-5278

Evaluation of the Effectiveness of Trolox, Copper Chlorophyllin and Riboxin when Administered Intraperitoneally to Mice after Acute Irradiation

You can
PII
S0006302925010223-1
DOI
10.31857/S0006302925010223
Publication type
Article
Status
Published
Authors
L. A Romodin
  • Affiliation: State Scientific Center of the Russian Federation – Federal Medical Biophysical Center named after A.I. Burnazyan, FMBA of Russia
M. V. Kozlova
  • Affiliation:
    State Scientific Center of the Russian Federation – Federal Medical Biophysical Center named after A.I. Burnazyan, FMBA of Russia
    National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)
Volume/ Edition
Volume 70 / Issue number 1
Pages
181-191
Abstract
The radioprotective properties of copper chlorophyllin, riboxin (inosine) and trolox (a water-soluble form of vitamin E) were studied after irradiation of outbred male mice of the ICR (CD-1) SPF category with X-ray radiation at a dose of 6.5 Gy. The test substances were administered intraperitoneally to mice an hour after irradiation, then the drugs were administered 3 more times at daily intervals. The volume of administered drugs was 0.32 ml. Dosages for each administration: trolox – 200 μg/g body weight, copper chlorophyllin – 50 or 100 μg/g, riboxin – 200 μg/g. Mice were euthanized 4 days after irradiation. Radioprotective efficacy was assessed based on 30-day survival and on the basis of the following indicators 4 days after irradiation: body weight, weight of the thymus and spleen, hematological indicators (leukocytes, lymphocytes, monocytes, granulocytes, erythrocytes, platelets, hemoglobin, hematocrit, thrombocrit), the number of nucleated cells in the bone marrow, the content of thiobarbiturate-reactive products in the liver. Irradiation caused a decrease in the mass of the thymus and spleen, the content of leukocytes and platelets in the blood, and the number of nucleated cells in the bone marrow. The studied substances, when using the given application scheme, did not contribute to an increase in these parameters. Irradiation led to an increase in the content of thiobarbiturate-reactive products in the liver of mice, which is a marker of lipid peroxidation caused by it. All studied substances contributed to a decrease in this criterion, except for chlorophyllin, administered at a dosage of 100 μg/g (total dosage 400 μg/g). However, only in this case was there an increase in survival compared to the irradiated control group. Trolox and riboxin contributed to a decrease in the content of end products of lipid peroxidation in the majority of mice from the corresponding group. However, in some of them this effect was not observed at all. The use of copper chlorophyllin in the regimen we used led to the appearance of signs of chemical poisoning in mice. We explain this by its manifestation of toxic properties due to the presence of a copper atom in its molecule. It seems promising to repeat the study using a chlorophyll derivative that does not contain copper.
Keywords
ионизирующее излучение хлорофиллин тролокс рибоксин инозин мыши
Date of publication
24.10.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
19

References

  1. 1. Васин М. В. Противолучевые лекарственные средства (Книга-Мемуар, М., 2020).
  2. 2. Shivappa P. and Bernhardt G. V. Natural radioprotectors on current and future perspectives: A mini-review. J. Pharmacy Bioallied Sci., 14 (2), 57–71 (2022). DOI: 10.4103/jpbs.jpbs_502_21
  3. 3. Raj S., Manchanda R., Bhandari M., and Alam M. S. Review on natural bioactive products as radioprotective therapeutics: present and past perspective. Curr. Pharmaceut. Biotechnol., 23 (14), 1721–1738 (2022). DOI: 10.2174/1389201023666220110104645
  4. 4. Поздеев А. В. и Лысенко Н. П. Повышение радиационной устойчивости организма млекопитающих при применении препаратов хлорофилла в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды. Изв. Междунар. академии аграрного образования, 42 (2), 60–62 (2018).
  5. 5. Поздеев А. В. и Гугало В. П. Влияние препарата хлорофилла на содержание малонового диальдегида при радиационной патологии. Вестн. Курской гос. с.-х. академии, 2, 107–109 (2012).
  6. 6. Geric M., Gajski G., Mihaljevic B., Miljanic S., Domijan A. M., and Garaj-Vrhovac V. Radioprotective properties of food colorant sodium copper chlorophyllin on human peripheral blood cells in vitro. Mutation Res. Genetic Toxicol. Environ. Mutagenesis, 845, 403027 (2019). DOI: 10.1016/j.mrgentox.2019.02.008
  7. 7. Kumar S. S., Shankar B., and Sainis K. B. Effect of chlorophyllin against oxidative stress in splenic lymphocytes in vitro and in vivo. Biochim. Biophys. Acta, 1672 (2), 100–111 (2004). DOI: 10.1016/j.bbagen.2004.03.002
  8. 8. Morales-Ramirez P. and Garcia-Rodriguez M. C. In vivo effect of chlorophyllin on gamma-ray-induced sister chromatid exchange in murine bone marrow cells. Mutation Res., 320 (4), 329–334 (1994). DOI: 10.1016/0165-1218(94)90085-x
  9. 9. Morales-Ramirez P. and Mendiola-Cruz M. T. In vivo radioprotective effect of chlorophyllin on sister chromatid exchange induction in murine spermatogonial cells. Mutation Res., 344 (1–2), 73–78 (1995). DOI: 10.1016/0165-1218(95)90041-1
  10. 10. Zimmering S., Olvera O., Hernandez M. E., Cruces M. P., Arceo C., and Pimental E. Evidence for a radioprotective effect of chlorophyllin in Drosophila. Mutation Res., 245 (1), 47–49 (1990). DOI: 10.1016/0165-7992(90)90024-e
  11. 11. Васин М. В. Классификация противолучевых средств как отражение современного состояния и перспективы развития радиационной фармакологии. Радиац. биология. Радиоэкология, 53 (5), 459–467 (2013). DOI: 10.7868/S0869803113050160
  12. 12. Вернигорова Л. А., Жорова Е. С., Попов Б. А. и Парфенова И. М. Совместное профилактическое применение рибоксина и альгисорба при поступлении в желудочно-кишечный тракт крыс 239Рu. Радиац. биология. Радиоэкология, 45 (2), 201–206 (2005).
  13. 13. Gudkov S. V., Shtarkman I. N., Chernikov A. V., Usacheva A. M., and Bruskov V. I. Guanosine and inosine (riboxin) eliminate the long-lived protein radicals induced X-ray radiation. Dokl. Biochem. Biophys,, 413 (1), 50–53 (2007). DOI: 10.1134/S1607672907020032
  14. 14. Gudkov S. V., Shtarkman I. N., Smirnova V. S., Chernikov A. V., and Bruskov V. I. Guanosine and inosine as natural antioxidants and radioprotectors for mice exposed to lethal doses of γ-radiation. Dokl. Biochem. Biophys,, 407 (1), 47–50 (2006). DOI: 10.1134/S1607672906020013
  15. 15. Srinivasan S., Torres A. G., and Ribas de Pouplana L. Inosine in biology and disease. Genes, 12 (4), 600 (2021). DOI: 10.3390/genes12040600
  16. 16. Ozcan M., Aydemir D., Bacanli M., Anlar H. G., Ulusu N. N., and Aksoy Y. Protective effects of antioxidant chlorophyllin in chemically induced breast cancer model in vivo. Biol. Trace Element Res., 199 (12), 4475–4488 (2021). DOI: 10.1007/s12011-021-02585-6
  17. 17. Perez-Galvez A., Viera I., and Roca M. Carotenoids and chlorophylls as antioxidants. Antioxidants, 9 (6), 505 (2020). DOI: 10.3390/antiox9060505
  18. 18. Ромодин Л. А. Угнетение хлорофиллином хемилюминесценции, сопровождающей катализируемую комплексом цитохрома c с кардиолипином квазилипоксигеназную реакцию. Изв. Саратовского ун-та. Новая серия. Серия Химия. Биология. Экология, 20 (4), 427–432 (2020). DOI: 10.18500/1816-9775-2020-20-4-427-432
  19. 19. Ромодин Л. А. Хлорофиллин ингибирует липидную пероксидацию, запускаемую реакцией Фентона. Биофизика, 69 (1), 5–9 (2024). DOI: 10.31857/S0006302924010013
  20. 20. Зерний Е. Ю., Головастова М. О., Бакшеева В. Е., Кабанова Е. И., Ишутина И. Е., Ганчарова О. С., Гусев А. Е., Савченко М. С., Лобода А. П., Сотникова Л. Ф., Замятнин А. А., Филиппов П. П. и Сенин И. И. Изменения биохимических свойств слезной жидкости при развитии хронической формы синдрома сухого глаза в посленаркозный период. Биохимия, 82 (1), 137–148 (2017).
  21. 21. Ромодин Л. А., Никитенко О. В., Бычкова Т. М., Зрилова Ю. А., Родионова Е. Д. и Бочаров Д. А. Сравнительная оценка радиопротекторных свойств медного хлорофиллина, тролокса и индралина в эксперименте на мышах. Бюл. эксперим. биологии и медицины, 177 (3), 316–321 (2024). DOI: 10.47056/0365-9615-2024-177-3-316-321
  22. 22. Ромодин Л. А., Никитенко О. В., Бычкова Т. М., Зрилова Ю. А., Родионова Е. Д. и Бочаров Д. А. Сравнение радиопротекторных свойств рибоксина (инозина) и индралина при профилактическом введении в дозировках 100 мг/кг по критерию выживаемости облученных мышей. Мед. радиология и радиац. безопасность, 69 (2), 18–23 (2024). DOI: 10.33266/1024-6177-2024-69-2-18-23
  23. 23. Легеза В. И., Ушаков И. Б., Гребенюк А. Н. и Антушевич А. Е. Радиобиология, радиационная физиология и медицина: cловарь-справочник. 3-е изд., испр. и доп. (Фолиант, СПб., 2017).
  24. 24. Kaplan E. L. and Meier P. Nonparametric estimation from incomplete observations. Journal of the American Statistical Association, 53 (282), 457–481 (1958). DOI: 10.1080/01621459.1958.10501452
  25. 25. Гаврилов В. Б., Гаврилова А. Р. и Магуль Л. М. Анализ методов определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуровой кислотой. Вопросы медицинской химии, 33 (1), 118–122 (1987).
  26. 26. Zaitsev S., Mishurov A., and Bogolyubova N. Comparative study of the antioxidant protection level in the Duroc boar blood based on the measurements of active products of the thiobarbituric acid. In: Fundamental and Applied Scientific Research in the Development of Agriculture in the Far East (AFE-2021), Ed. by A. Muratov and S. Ignateva (Lecture Notes in Networks and Systems, Springer, 2021), v. 354, pp. 500–506. DOI: 10.1007/978-3-030-91405-9_55
  27. 27. Камышников В. С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике: 3-e издание (МЕДпрессинформ, М., 2009).
  28. 28. Кузин А. М. Структурно-метаболическая теория в радиобиологии (Наука, М., 1986).
  29. 29. Рождественский Л. М. Проблемы разработки отечественных противолучевых средств в кризисный период: поиск актуальных направлений развития. Радиац. биология. Радиоэкология, 60 (3), 279–290 (2020). DOI: 10.31857/S086980312003011X
  30. 30. Попова Н. Р., Гудков С. В. и Брусков В. И. Природные пуриновые соединения как радиозащитные средства. Радиац. биология. Радиоэкология, 54 (1), 38–49 (2014). DOI: 10.7868/S0869803114010135
  31. 31. Сычёва Л. П., Лисина Н. И., Щеголева Р. А. и Рождественский Л. М. Антимутагенное действие противолучевых препаратов в эксперименте на мышах. Радиац. биология. Радиоэкология, 59 (4), 388–393 (2019). DOI: 10.1134/S086980311904012X
  32. 32. Ильин Л. А., Рудный Н. М., Суворов Н. Н., Чернов Г. А., Антипов В. В., Васин М. В., Давыдов Б. И. и Михайлов П. П. Индралин – радиопротектор экстренного действия. Противолучевые свойства, фармакология, механизм действия, клиника (Вторая типография Министерства здравоохранения Российской Федерации, М., 1994).
  33. 33. Kuna P., Dostal M., Neruda O., Knajfl J., Petyrek P., Podzimek P., Severa J., Svoboda V., Šimša J., Špelda S., Vavrova J., Heřmanska J., Prouza Z., Pitterman P., Listík E., Navrátil L., Spurny F., Konrad F., Vilasova Z., and Havrankova R. Acute toxicity and radioprotective effects of amifostine (WR-2721) or cystamine in single whole body fission neutrons irradiated rats. J. Appl. Biomed., 2, 43–49 (2004).
  34. 34. Петин В. Г., Дергачева И. П. и Жураковская Г. П. Комбинированное биологическое действие ионизирующих излучений и других вредных факторов окружающей среды. Радиация и риск (Бюлл. нац. радиац.- эпидемиол. регистра), 12, 117–134 (2001).
  35. 35. Eliseev V. V. and Marikhina B. L. Comparative study of antihypoxic properties of some nucleosides and nucleotides. Pharmaceut. Chem. J., 20, 160–162 (1986). DOI: 10.1007/BF00758559
  36. 36. Ромодин Л. А., Никитенко О. В., Бычкова Т. М., Зрилова Ю. А., Родионова Е. Д. и Бочаров Д. А. Оценка острой токсичности хлорофиллина и тролокса для возможности изучения их радиопротекторных свойств. Бюл. эксперим. биологии и медицины, 177 (1), 53–56 (2024). DOI: 10.47056/0365-9615-2024-177-1-53-56
  37. 37. Hayes M. and Ferruzzi M. G. Update on the bioavailability and chemopreventative mechanisms of dietary chlorophyll derivatives. Nutrition Res., 81, 19–37 (2020). DOI: 10.1016/j.nutres.2020.06.010
  38. 38. Фадеева Ю. И., Слободскова В. В., Кавун В. Я. и Челомин В. П. Влияние наночастиц оксида меди (II) и иона Cu на образование продуктов перекисного окисления липидов в жабрах мидии Грея Crenomytilus grayanus (Dunker, 1853) (Bivalvia: Mytilidae) в условиях лабораторного эксперимента. Вестн. Моск. гос. облун-та. Серия: Естественные науки, 3, 74–83 (2016). DOI: 10.18384/2310-7189-2016-3-74-83
  39. 39. Li R., Tao J., Huang D., Zhou W., Gao L., Wang X., Chen H., and Huang H. Investigating the effects of biodegradable microplastics and copper ions on probiotic (Bacillus amyloliquefaciens): Toxicity and application. J. Hazardous Mater., 443 (Pt A), 130081 (2023). DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.130081
  40. 40. Березин Б. Д., Румянцева С. В., Морыганов А. П. и Березин М. Б. Химические превращения хлорофилла и его использование для создания экологически чистых красителей нового поколения. Успехи химии, 73 (2), 197–207 (2004).
  41. 41. Савченкова Е. Цвета, созданные природой. Молочная промышленность, 9, 52–54 (2019).
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library