Tác dụng bảo vệ tế bào nấm men của Epigallocatechin-3 gallate (EGCG) giảm các tổn thương oxi hóa gây bởi chùm tia Rơnghen (tia X)

Khi tiếp xúc với những bức xạ ion hóa, tế bào thường có thể bị chết hoặc xuất hiện những đột biến mà nguyên nhân do sự đứt gãy đơn hoặc đôi trong cấu trúc của DNA. Epigallocatechin gallate (EGCG) có trong trà xanh được xem như một chất chống oxi hóa. Tác động bảo vệ của EGCG đối với tế bào nấm men khi bị chiếu xạ cũng được xem xét.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ | HTKH 2019 TÁC DỤNG BẢO VỆ TẾ BÀO NẤM MEN CỦA EPIGALLOCATECHIN-3 GALLATE (EGCG) GIẢM CÁC TỔN THƯƠNG OXI HÓA GÂY BỞI CHÙM TIA RƠNGHEN (TIA X) TRẦN THỊ NHÀN Trường Đại học Điện lực Hà Nội Email: nhantt@epu.edu.vn Tóm tắt: Khi tiếp xúc với xạ ion hóa, tế bào thường bị chết xuất đột biến mà nguyên nhân đứt gãy đơn đôi cấu trúc DNA Epigallocatechin gallate (EGCG) có trà xanh xem chất chống oxi hóa Tác động bảo vệ EGCG tế bào nấm men bị chiếu xạ xem xét Tế bào nấm men chia thành hai nhóm (một nhóm khơng bổ sung EGCG nhóm bổ sung EGCG) ni cấy điều kiện nhiệt độ điều kiện bên Kết nghiên cứu chúng tơi cho thấy EGCG hữu ích việc chống lại tác hại chùm tia Rơnghen tế bào nấm men Từ khóa: Chất chống oxi hóa, xạ ion hóa, Epicatechin, đứt gãy DNA, tế bào ung thư MỞ ĐẦU Khi vi sinh vật tiếp xúc với xạ ion hóa, xạ ion hóa gây tổn thương DNA tế bào (tương tác trực tiếp) xạ ion hóa tương tác với phân tử nước tạo gốc tự (OH*, H*) Những gốc tự gây tổn thương DNA đứt gãy đơn đứt gãy đôi DNA tế bào (tương tác gián tiếp) Đối với đứt gãy đôi gây tổn thương nghiêm trọng tế bào với tế bào có đứt gãy đơi DNA khó để tái tạo q trình tái tạo khơng hoàn thiện xuất đột biến (tế bào lạ hay gọi tế bào ung thư) [1] Đã từ lâu, chất có từ thiên nhiên sử dụng làm chất chống oxi hóa để làm giảm ảnh hưởng sinh học xạ ion hóa Những chất chống oxi hóa chất hóa học mà có khả làm giảm tác dụng oxi hóa Những chất có tự nhiên catechin, vitamin C, polyphenol… sử dụng để làm giảm tác dụng xạ ion hóa Catechin có rau rượu đặc biệt catechin chiếm 25% chất có chè tươi Epigallaloocatechin-3 gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC) epicatechin (EC) catechin có chè tươi Từ kết thu tỷ lệ sống sót tế bào nấm men nuôi cấy môi trường có chứa EGCG lớn tế bào ni cấy môi trường không chứa EGCG tế bào nấm men chiếu xạ chùm tia Rơnghen Điều chứng tỏ vai trị bảo vệ tế bào nấm men EGCG (một thành phần chè xanh) việc chống lại xạ ion hóa gây chùm tia rơnghen NỘI DUNG 2.1 Vật liệuvà phương pháp nghiên cứu 2.1.1 Vật liệu, thời gian địa điểm nghiên cứu Trong nghiên cứu này, sử dụng tế bào đơn dạng tế bào nấm men S288c (RAD+) 348 HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA CÁC NHÀ NGHIÊN CỨU TRẺ | 11/2019 Các thí nghiệm thực Viện Kỹ thuật hạt nhân, Đại học Fukui, Nhật Bản Trung tâm Chiếu xạ Đại học Osaka, Nhật Bản hướng dẫn giáo sư Yoshinobu IZUMI, Đại học Fukui, Nhật Bản thời gian từ tháng 3/2017 - 3/2018 2.1.2 Hợp chất tự nhiên dùng thí nghiệm Hợp chất sử dụng nghiên cứu Epigallaloocatechin-3 gallate (EGCG) mua từ công ty NAGARA, Nhật (độ tinh khiết: 99%) EGCG có cấu trúc hóa học sau: Hình Cấu trúc hóa học Epigallaloocatechin -3 gallate (EGCG) 2.1.3 Phương pháp nghiên cứu [7] Tế bào nấm men S288c ủ nhiệt độ 300C dung dịch YPD, thời gian ủ 24h với điều kiện có khơng có chất EGCG, sau tế bào nấm men giảm thiểu tới mật độ 200 tế bào/ml lọc vào màng nuôi tế bào Mỗi màng nuôi tế bào chứa 200 tế bào đặt vào khay có đường kính 50mm Để đo tỷ lệ sống sót tế bào, màng nuôi chứa 200 tế bào chiếu xạ chùm tia Rơnghen phát từ nguồn phát Rơnghen (U=60KV, I=5mA) Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật hạt nhân-đại học Fukui, Nhật với cường độ từ 0-100Gy sau đặt vào YPD dạng rắn ủ để tế bào phát triển khoảng ngày nhiệt độ 300C Sau ngày đếm số lượng tế bào màng ni tế bào Khi đó: S  A B Trong đó: S: tỷ lệ sống sót tế bào A: Số tế bào đếm màng nuôi chiếu xạ B: Số tế bào đếm màng nuôi không chiếu xạ (liều chiếu 0Gy) 2.2 Kết thu Tỷ lệ sống tế bào 1.2 0.8 0.6 0.4 WT 0.2 WT+ECGC10μ M WT+ECGC100 μM 0 20 40 60 80 Liều chiếu chùm tia X (Gy) 100 Hình Sự phụ thuộc tỷ lệ sống sót tế bào vào liều chiếu 349 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ | HTKH 2019 Khả bảo vệ EGCG tế bào nấm men khỏi tổn thương oxi hóa gây chùm tia Rơnghen thấy rõ kết cho hình Trong trường hợp tế bào nấm men nuôi môi trường có EGCG với nồng độ 10µM, chúng tơi không nhận thấy khả bảo vệ tế bào nấm men EGCG tế bào chiếu chùm tia Rơnghen với liều chiếu từ 0-100Gy Trong trường hợp tế bào nấm men nuôi môi trường có EGCG với nồng độ 100µM, khả bảo vệ tế bào thấy rõ cụ thể sau: tỷ lệ sống sót tế bào tăng từ 0,60 - 0,67 liều chiếu 25Gy; tăng từ 0,36 - 0,49 liều chiếu 50Gy; tăng từ 0,51 - 0,68 liều chiếu 75Gy tăng từ 0,37 - 0,63 liều 100Gy Điều chứng tỏ EGCG với nồng độ đủ lớn có tác dụng bảo vệ tế bào, nâng cao tỷ lệ sống sót chống lại tác dụng có hại xạ ion hóa KẾT LUẬN - EGCG với nồng độ thấp (nồng độ 10µM) khơng có tác dụng bảo vệ tế bào khỏi xạ ion hóa, - EGCG với nồng độ đủ cao (từ 100µM trở lên) có tác dụng nâng cao tỷ lệ sống sót tế bào, bảo vệ tế bào khỏi xạ ion hóa LỜI CẢM ƠN Tác giả xin cảm ơn tới Viện Kỹ thuật hạt nhân, Đại học Fukui, Nhật Bản Trung tâm chiếu xạ, Đại học OSAKA, Nhật Bản giúp thực nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Radiation biology (2010) A handbook for teachers and students, Vienna, International Atomic Energy Agency [2] Kavirayani Indira Priyadarsini (2014) The Chemistry of Curcumin: From Extraction to Therapeutic Agent, Molecules 2014, 19, 20091-20112 [3] Michael Joiner and Albert Van Der Kogel (2009) Basic Clinical Radiobiology, 4th edition Hodder Arnold, London, UK [4] Mugdha G Sukhthankar (2009) Molecular Targets of Green Tea Catechin, EGCG, on Human Colorectal Carcinogenesis, A Dissertation Presented for the Doctor of Philosophy Degree The University of Tennessee, Knoxville, December [5] Paul H Johnson and Lawrence I Grossman (1977) Electrophoresis of DNA in Agarose Gels Optimizing Separations of Conformational Isomers of Double- and Single-Stranded DNAs, BIOCHEMISTRY, VOL.16, NO.19 [6] Shigehiko Tabuse, Yoshinobu Izumi, Takao Kojima, Yoichi Yoshida, Takahiro Kozawa, Miyako Miki, Seiichi Tagawa (2001) Radiation protection effects by addition of aromatic compounds to n-dodecane, Radiation Physics and Chemistry 62 (2001) 179-187 [7] Youichirou Matuo, Shigehiro Nishijima, Toshiji Ikeda, Kikou Shimizu (2008) Radical Scavenging Effect of Naturally-occurring Epigallocatechin Gallate Against Oxidative Damage Caused by Gamma-rays, Radioisotopes, Vol.57, No.12, December 2008 [8] Youichirou Matuo, Yoshinobu Izumi, Norihito Sato, Takayoshi Yamamoto, Kikuo Shimizu (2013) Evaluation of DNA lesions caused by high-LET radiation using the polymerase chain reaction, Radiation Measurements 55 (2013) 93-95 350 HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA CÁC NHÀ NGHIÊN CỨU TRẺ | 11/2019 Title: RADIATION PROTECTION OF YEAST CELLS IN THE PRESENCE OF EPIGALLOCATECHIN-3 GALLATE (EGCG) AGAINST OXIDATIVE DAMAGE CAUSED BY RONGHEN-RAY RADIATION Abstract: Exposed to ionizing radiation results in the generation of reactive oxygen species that induce DNA damage in the form of mutations Epigallocatechin gallate (EGCG) is conin green tea is considered to be radioprotective agent The protective effects of EGCG in yeast cells exposed to radiation were mesured Yeast cells are divided in two groups (one group has not Egcg, other group has Egcg) and in the same conditions to grow the cells The results show that EGCG is useful for providing protection against the harmful effects of ronghen-ray radiation on yeast cells Keywords: Radical scavengers, Epicatechin, single-double strand beaks, mutation cells 351 ... Khả bảo vệ EGCG tế bào nấm men khỏi tổn thương oxi hóa gây chùm tia Rơnghen thấy rõ kết cho hình Trong trường hợp tế bào nấm men nuôi mơi trường có EGCG với nồng độ 10µM, không nhận thấy khả bảo. .. thấy khả bảo vệ tế bào nấm men EGCG tế bào chiếu chùm tia Rơnghen với liều chiếu từ 0-100Gy Trong trường hợp tế bào nấm men nuôi mơi trường có EGCG với nồng độ 100µM, khả bảo vệ tế bào thấy rõ... lớn có tác dụng bảo vệ tế bào, nâng cao tỷ lệ sống sót chống lại tác dụng có hại xạ ion hóa KẾT LUẬN - EGCG với nồng độ thấp (nồng độ 10µM) khơng có tác dụng bảo vệ tế bào khỏi xạ ion hóa, - EGCG