CHARLES UNIVERSITY IN PRAGUE Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Biochemical Sciences & UNIVERSITY ROMA TRE Department of Biology BIOLOGICAL ACTIVITY OF ANTIOXIDANT COMPOUNDS IN L-6 MYOBLASTS FROM RAT SKELETAL MUSCLES

Charles University in Prague University Roma Tr e Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Biology Department of Biochemical Sciences Candidate: Veronika Staňková Supervisor : PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. Prof. Sandra Incerpi, Prof. Jens Z. Pedersen, Prof. Luciano Saso Title of diploma thesis : Biological activity of antioxidant compounds in L-6 myoblasts from rat skeletal muscles. This work was carried out in the laboratory of phys iology at University Roma Tre in Rome, under the supervision of Prof. Sandra Ince rpi. The team of this laboratory studies the antioxidants of different structures an d evaluates their ability to prevent the production of reactive oxygen species and oxidative str ss. The reactive oxygen and nitrogen species play an important role as regulato ry mediators of physiological responses. However, they can be also very harmful b ecause they can damage DNA and proteins, cause peroxidation of lipids and injure o ther biomoleculs. In my work, I tested the antioxidant effect of different polyphenols (ba icalein, 5,6-dihydroxyflavone, negletein, mosloflavone, gallic acid and its deriva tive) in the cell culture (L-6 myoblasts from rat skeletal muscles) and in the in vitro test. The state of oxidative stress was induced by cumene hydroperoxide (generator of cumen e hydroperoxide radical) and galvinoxyl. The methods used to evaluate the antiox idant activity were the cytotoxicity assay (MTT), fluorescence assay (DCFH-DA method) an d electron paramagnetic resonance spectroscopy (EPR). Baicalein, 5,6-dihydr oxyflavone and the synthetic ester of gallic acid (methyl-3,4,5-triacetoxybenzoate) sh owed the significant scavenging ability of free radicals at concentrations 10 -10 M. Negletein showed prooxidative effect in the cells at concentration 10 -5 M but in the in vitro test its scavenging ability was comparable with baicalein or 5,6-dihydroxyflavone. Mosloflavone did not show any scavenging ability at all. Gallic acid, because of its hydrophilic character, was not able to enter the cells and trap radicals. On the o r hand, these compounds were able to inhibit the cell proliferation. ABSTRAKT Univerzita Karlova v Praze Univerzita Roma Tre Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra Bi ologie Katedra biochemických v ěd Kandidát: Veronika Staňková Školitel: PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. Prof. Sandra Incerpi, Prof. Jens Z. Pedersen, Prof. Luciano Saso Název diplomové práce: Biologická aktivita antioxida čních látek v L-6 myoblastech ze svalů potkana. Tato práce byla vytvo řena v laborato ři fyziologie na univerzit ě Roma Tre v Římě pod vedením Prof. Sandry Incerpi. Tato laborato ř se zabývá výzkumem antioxidant ů různých struktur a vyhodnocováním jejich schopnosti c hránit proti vzniku reaktivních forem kyslíku a oxida čnímu stresu. Reaktivní formy kyslíku a dusíku hrají důležitou roli jako regulační mediátory ve fyziologických odpov ědích. Mohou však i škodit a zp ůsobit poškození DNA a bílkovin, peroxidaci lipid ů a poškození dalších biomolekul. Ve své práci jsem studovala r ůzné polyfenoly (bajkalein, 5,6-dihydroxyflavon, neg l tein, kyselinu galovou a její derivát) v bun ěčné kultuře (L-6 myoblasty ze sval ů potkana) a v in vitro testu. K vyvolání oxida čního stresu jsem použila kumenhydroperoxid (zdroj kumenhydroperoxid radikálu) a galvinoxyl. K vyhodno cení aktivity antioxidant ů jsem použila test cytotoxicity (MTT), fluorescen č í metodu (DCFH-DA metoda) a elektronovou paramagnetickou resonan ční spektroskopii (EPR). Dobrou antioxida ční aktivitu prokázal bajkalein, 5,6-dihydroxyflavon a ester kyseliny galové (methyl-3,4,5triacetoxybenzoát) zejména v koncentracích 10 -7 M. Antioxidační aktivita negleteinu byla v in vitro testu srovnatelná s bajkaleinem a 5,6-dihydroxyfla vonem, naproti tomu v bun ěčné kultuře vykazoval v koncentraci 10 -5 M prooxidační účinek. Mosloflavone neprokázal žádnou antioxida ční schopnost. Kyselina galová nebyla díky svému hydrofilnímu charakteru schopna prostupovat d o buněk a tedy vychytávat volné radikály. Vedle antioxida čních vlastností bylo také zjišt ěno, že tyto látky tlumí buněčnou proliferaci.