Органоспецифические эффекты дигидрокверцетина на про- и антиоксидантный баланс в динамике экспериментального пылевого воздействия

Введение. Одним из механизмов патологической реакции на длительное воздействие угольно-породной пыли является нарушение баланса про- и антиоксидантов в тканях организма в сторону повышения интенсивности окислительных реакций. Перспективным способом нормализовать этот баланс может быть применение флавоноидов — веществ растительного происхождения, обладающих способностью повышать уровень систем антиоксидантой защиты клеток. Широко распространённым флавоноидом является дигидрокверцетин, для которого в данной работе на различных экспериментальных моделях было показано антигипоксическое, антиоксидантное и органопротекторное действие.

Цель исследования — изучить органоспецифические эффекты дигидрокверцетина на про- и антиоксидантный баланс в динамике экспериментального пылевого воздействия.

Материалы и методы. Исследования проведены на 90 крысах-самцах линии Вистар при угольно-пылевом воздействии в течение 9 недель с одновременным введением препарата — дигидрокверцетина, с последующим изучением начального уровня и скорости накопления продуктов свободнорадикального окисления, активности супероксиддисмутазы и каталазы в лёгких, сердце и печени.

Результаты. Показаны органоспецифические особенности влияния дигидрокверцетина на про- и антиоксидантный баланс на ранних и поздних сроках угольно-пылевого воздействия. Проявление защитного эффекта дигидрокверцетина можно объяснить его способностью на ранних сроках (1–3 недели) пылевого воздействия индуцировать внутриклеточные антиоксидантные системы (лёгкие и печень), а на поздних (6–9 недели) — проявлять супероксидсвязывающее и каталазоподобное действие (сердце). При длительном применении дигидрокверцетина для профилактики повреждений, вызываемых угольно-породной пылью, особое внимание необходимо уделять ткани печени, высоко чувствительной к чрезмерной активации свободнорадикальных процессов.

Ограничения исследования. Возможно, что использование других антиоксидантных препаратов в динамике экспериментального пылевого воздействия позволит получить иные результаты.

Заключение. При длительном применении препаратов с антиоксидантными свойствами необходимо изучать исходный уровень и скорость накопления свободнорадикальных продуктов окисления, активность ферментов антиоксидантной защиты.

Этика. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний» (протокол заседания № 4 §2 от 18.11.2021 г.). Содержание, кормление и выведение животных из эксперимента проводили в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных или в иных научных целях (ETS № 123, Страсбург, 18.03.1986).

Участие авторов:
Жукова А.Г. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Горохова Л.Г. — сбор материала и обработка данных, статистическая обработка, написание текста;
Гостяева Е.П. — сбор материала и обработка данных, статистическая обработка;
Михайлова Н.Н. — редактирование;
Сазонтова Т.Г. — редактирование.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 30.09.2025 / Дата принятия к печати: 02.10.2025 / Дата публикации: 21.11.2025

1. Zakharenkov V.V., Mikhailova N.N., Zhdanova N.N., Gorokhova L.G., Zhukova A.G. Experimental study of the mechanisms of intracellular defense in cardiomyocytes associated with stages of anthracosilicosis development. Bull. Exp. Biol. Med. 2015; 159(4): 431–4. https://doi.org/10.1007/s10517-015-2983-9 https://elibrary.ru/wtlztn

2. Zhukova A.G., Mikhailova N.N., Zhdanova N.N., Kazitskaya A.S., Bugaeva M.S., Gorokhova L.G. et al. Participation of free-radical processes in structural and metabolic disturbances in the lung tissues caused by exposure to coal-rock dust and their adaptogenic correction. Bull. Exp. Biol. Med. 2020; 168(4): 439–43. https://doi.org/10.1007/s10517-020-04727-7 https://elibrary.ru/ajwaer

3. Бугаева М.С., Бондарев О.И., Горохова Л.Г., Жукова А.Г., Михайлова Н.Н. Адаптогенная коррекция свободнорадикальных процессов в ткани печени при воздействии угольно-породной пыли на организм (экспериментальное исследование). Гигиена и санитария. 2024; 103(4): 375–81. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-4-375-381 https://elibrary.ru/nbwujm

4. Kaur S., Gill M.S., Gupta K., Manchanda K. Effect of occupation on lipid peroxidation and antioxidant status in coal-fired thermal plant workers. Int. J. Appl. Basic. Med. Res. 2013; 3(2): 93–7. https://doi.org/10.4103/2229-516X.117065

5. Avila Júnior S., Possamai F.P., Budni P., Backes P., Parisotto E.B., Rizelio V.M. et al. Occupational airborne contamination in south Brazil: 1. Oxidative stress detected in the blood of coal miners. Ecotoxicology. 2009; 18(8): 1150–7. https://doi.org/10.1007/s10646-009-0364-8 https://elibrary.ru/snyedv

6. Павловская Н.А., Рушкевич О.П. Биомаркеры для ранней диагностики последствий воздействия угольной пыли на организм шахтеров. Мед. труда и пром. экол. 2012; 9: 36–42. https://elibrary.ru/pcyavr

7. Di Carlo E., Sorrentino C. Oxidative Stress and Age-Related Tumors. Antioxidants (Basel). 2024; 13(9): 1109. https://doi.org/10.3390/antiox13091109 https://elibrary.ru/znmytw

8. Gesslbauer B., Bochkov V. Biochemical targets of drugs mitigating oxidative stress via redox-independent mechanisms. Biochem. Soc. Trans. 2017; 45(6): 1225–52. https://doi.org/10.1042/BST20160473 https://elibrary.ru/yfvpyt

9. Jomová K., Hudecova L., Lauro P., Simunkova M., Alwasel S.H., Alhazza I.M., Valko M. A Switch between Antioxidant and Prooxidant Properties of the Phenolic Compounds Myricetin, Morin, 3',4'-Dihydroxyflavone, Taxifolin and 4-Hydroxy-Coumarin in the Presence of Copper(II) Ions: A Spectroscopic, Absorption Titration and DNA Damage Study. Molecules. 2019; 24(23): 4335. https://doi.org/10.3390/molecules24234335 https://elibrary.ru/mysfax

10. Procházková D., Boušová I., Wilhelmová N. Antioxidant and prooxidant properties of flavonoids. Fitoterapia. 2011; 82(4): 513–23. https://doi.org/10.1016/j.fitote.2011.01.018 https://elibrary.ru/onmsyd

11. Panche A.N., Diwan A.D., Chandra S.R. Flavonoids: an overview. J. Nutr. Sci. 2016; 5: e47. https://doi.org/10.1017/jns.2016.41 https://elibrary.ru/ydjcpy

12. Heim K.E., Tagliaferro A.R., Bobilya D.J. Flavonoid antioxidants: chemistry, metabolism and structure-activity relationships. J. Nutr. Biochem. 2002; 13(10): 572–84. https://doi.org/10.1016/s0955-2863(02)00208-5 https://elibrary.ru/loxnvr

13. Lichtenberg D., Pinchuk I., Yonassi E., Weber D., Grune T. Oxidative Stress Is a Concept, Not an Indication for Selective Antioxidant Treatment. Antioxidants (Basel). 2023; 12(6): 1188. https://doi.org/10.3390/antiox12061188 https://elibrary.ru/vebpup

14. Triantafyllou A., Mylonis I., Simos G., Bonanou S., Tsakalof A. Flavonoids induce HIF-1alpha but impair its nuclear accumulation and activity. Free Radic. Biol. Med. 2008; 44(4): 657–70. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2007.10.050

15. Владимиров Ю.А., Проскурнина Е.В., Демин Е.М., Матвеева Н.С., Любицкий О.Б., Новиков А.А. и др. Дигидрокверцетин (таксифолин) и другие флавоноиды как ингибиторы образования свободных радикалов на ключевых стадиях апоптоза. Биохимия. 2009; 74(3): 372–9. https://elibrary.ru/jwztkt

16. Kikugava K., Kojima T., Yamaki S., Kosugi H. Interpretation of the thiobarbituric acid reactivity of rat liver and brain homogenates in the presence of ferric ion and ethylenediaminetetraacetic acid. Anal. Biochem. 1992; 202(2): 249–55. https://doi.org/10.1016/0003-2697(92)90102-d

17. Архипенко Ю.В., Диденко В.В., Сазонтова Т.Г., Меерсон Ф.З. Сравнительная оценка влияния иммобилизационного стресса на динамику устойчивости к индукции перекисного окисления липидов внутренних органов и головного мозга. Доклады АН СССР. 1989; 304(6): 1500–3.

18. Fridovich I., Liochev S.I. An essay on superoxide dismutase, 2-methoxyestradiol, and the proper uses of scientific methods. Amino Acids. 2015; 47(8): 1605–6. https://doi.org/10.1007/s00726-015-1996-z https://elibrary.ru/swoarj

19. Жукова А.Г., Жданова Н.Н., Казицкая А.С., Михайлова Н.Н., Сазонтова Т.Г. Органоспецифическая экспрессия защитных белков в условиях пылевого воздействия на организм (экспериментальное исследование). Гигиена и санитария. 2020; 99(7): 750–4. https://elibrary.ru/gdvpvq

20. Теселкин Ю.О., Бабенкова И.В., Павлова Л.А., Ли А., Кочетова А.А., Осипов А.Н. и др. Антиоксидантная способность водных извлечений из йерба мате (Ilex Paraguariensis). Биофизика. 2021; 66(1): 147–56. https://doi.org/10.31857/S0006302921010166 https://elibrary.ru/zyqbam

21. Pinchuk I., Kohen R., Stuetz W., Weber D., Franceschi C., Capri M. et al. Do low molecular weight antioxidants contribute to the Protection against oxidative damage? The interrelation between oxidative stress and low molecular weight antioxidants based on data from the MARK-AGE study. Arch. Biochem. Biophys. 2021; 713: 109061. https://doi.org/10.1016/j.abb.2021.109061 https://elibrary.ru/pjmyoe

22. Jomova K., Raptova R., Alomar S.Y., Alwasel S.H., Nepovimova E., Kuca K. et al. Reactive oxygen species, toxicity, oxidative stress, and antioxidants: chronic diseases and aging. Arch. Toxicol. 2023; 97(10): 2499–574. https://doi.org/10.1007/s00204-023-03562-9 https://elibrary.ru/qdmuzu

23. Роговский В.С., Матюшин А.И., Шимановский Н.Л., Семейкин А.В., Кухарева Т.С., Коротеев А.М. и др. Антипролиферативная и антиоксидантная активность новых производных дигидрокверцетина. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2010; 73(9): 39–42. https://elibrary.ru/tnkazr

24. Pozharitskaya O.N., Karlina M.V., Shikov A.N., Kosman V.M., Makarova M.N., Makarov V.G. Determination and pharmacokinetic study of taxifolin in rabbit plasma by high-performance liquid chromatography. Phytomedicine. 2009; 16(2–3): 244–51. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2008.10.002 https://elibrary.ru/llowzb

25. Yang C.J., WangZ.B., MiY.Y., GaoM.J., LvJ.N., Meng Y.H., et al. UHPLC-MS/MS Determination, Pharmacokinetic, and Bioavailability Study of Taxifolin in Rat Plasma after Oral Administration of its Nanodispersion. Molecules. 2016; 21(4): 494. https://doi.org/10.3390/molecules21040494 https://elibrary.ru/wulzxd

26. Жукова А.Г., Казицкая А.С., Жданова Н.Н., Горохова Л.Г., Михайлова Н.Н., Сазонтова Т.Г. Роль дигидрокверцетина в молекулярных механизмах защиты миокарда при пылевой патологии. Мед. труда и пром. экол. 2020; 60(3): 178–83. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2020-60-3-178-183 https://elibrary.ru/rxsrbw

27. Schinella G.R., Troiani G., Dávila V., de Buschiazzo P.M., Tournier H.A. Antioxidant effects of an aqueous extract of Ilex paraguariensis. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000; 269(2): 357–60. https://doi.org/10.1006/bbrc.2000.2293

28. Berté K.A., Beux M.R., Spada P.K., Salvador M., Hoffmann-Ribani R. Chemical composition and antioxidant activity of yerba-mate (Ilex paraguariensis A.St.-Hil., Aquifoliaceae) extract as obtained by spray drying. J. Agric. Food. Chem. 2011; 59(10): 5523–7. https://doi.org/10.1021/jf2008343

29. Zeng Y., Song J., Zhang M., Wang H., Zhang Y., Suo H. Comparison of In Vitro and In Vivo Antioxidant Activities of Six Flavonoids with Similar Structures. Antioxidants (Basel). 2020; 9(8): 732. https://doi.org/10.3390/antiox9080732 https://elibrary.ru/lrxjgg

30. Liu Y., Shi X., Tian Y., Zhai S., Liu Y., Xiong Z. et al. An insight into novel therapeutic potentials of taxifolin. Front. Pharmacol. 2023; 14: 1173855. https://doi.org/10.3389/fphar.2023.1173855 https://elibrary.ru/nxqtfb