Different Redox Response Elicited by Naturally Occurring Antioxidants in Human Endothelial Cells

Abstract

Evidences that higher natural antioxidant (NA) intake provides protection against cardiovascular disease (CVD) are contradictory. Oxidative-induced endothelial cells (ECs) injury is the key step in the onset and progression of CVD and for this reason the cellular responses resulting from NA interaction with ECs are actively investigated. This study was designed to investigate the direct impact of different naturally occurring antioxidants on the intracellular ROS levels in cultured human ECs. NA-induced redox changes, in terms of modulation of the intracellular ROS levels, were assessed by using the ROS fluorescent probe 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H2DCF-DA). While caffeic and caftaric acid exerted an anti-oxidant effect, both coumaric acid and resveratrol were pro-oxidant. Anti- and pro-oxidant effects of the tested compounds were concentration dependent, showing the induction or the tendency to promote a pro-oxidant outcome with increasing concentrations. Interestingly, the anti- and pro-oxidant behavior of chlorogenic and ferulic acid was dependent on the basal intracellular redox state. Our data indicate that naturally occurring antioxidants are able to induce a rapid modification of the intracellular ROS levels in human ECs, which is dependent on both the applied concentration and the intracellular redox state.

Effects of shear stresses and antioxidant concentrations on the production of reactive oxygen species in lung cancer cells

“…Evidences showed that antioxidants could turn into prooxidants under certain concentrations and/or intracellular redox states. 66 It was reported that coumaric acid and resveratrol were antioxidants at high cellular ROS levels but acted as pro-oxidants as the cellular ROS level was low. 66 Moreover, dietary phenolic is often considered as an antioxidant, but the presence of oxygen or transition metals might catalyze its redox cycling and in turn lead to the production of phenoxyl radicals.…”

“…66 It was reported that coumaric acid and resveratrol were antioxidants at high cellular ROS levels but acted as pro-oxidants as the cellular ROS level was low. 66 Moreover, dietary phenolic is often considered as an antioxidant, but the presence of oxygen or transition metals might catalyze its redox cycling and in turn lead to the production of phenoxyl radicals. 67 Therefore, to test the antioxidant or pro-oxidant effect of a specific compound under a certain concentration, it is necessary to create an intracellular redox state close to the in vivo condition.…”

Experimental Study of Dose-Dependent Endotheliotropic Effect of Atacl in Ischemic Brain Damage in Rats

“…При этом существенна окислитель-ная модификация клеток сосудистого эндотелия, приводящая к развитию эндотелиальной дисфункции (ЭД) [11]. В условиях инсульта формирование ЭД при-водит к ухудшению церебральной микроциркуляции, повышенному тромбообразованию, индукции воспале-ния и пролиферации сосудистой стенки, что усугубляет течение заболевания и снижает шансы на его благо-приятный исход [2,11]. Таким образом, коррекция ЭД может считаться одной из основных стратегий лекарствен-ной терапии нарушения мозгового кровообращения [11].…”

“…Генера-ция активных форм кислорода (АФК) вызывает повреж-дение функционально активных молекул, таких как ли-пиды, белки и ДНК. При этом существенна окислитель-ная модификация клеток сосудистого эндотелия, приводящая к развитию эндотелиальной дисфункции (ЭД) [11]. В условиях инсульта формирование ЭД при-водит к ухудшению церебральной микроциркуляции, повышенному тромбообразованию, индукции воспале-ния и пролиферации сосудистой стенки, что усугубляет течение заболевания и снижает шансы на его благо-приятный исход [2,11].…”

“…В условиях инсульта формирование ЭД при-водит к ухудшению церебральной микроциркуляции, повышенному тромбообразованию, индукции воспале-ния и пролиферации сосудистой стенки, что усугубляет течение заболевания и снижает шансы на его благо-приятный исход [2,11]. Таким образом, коррекция ЭД может считаться одной из основных стратегий лекарствен-ной терапии нарушения мозгового кровообращения [11]. С этой целью возможно применение соединений, обла-дающих антиоксидантными свойствами, но поскольку при применении антиоксидантов высок риск «обратной» реакции с интенсификацией процессов окисления [9], важным становится выбор оптимальной дозы для про-ведения рациональной терапии, что, в свою очередь, и определило цель настоящего исследования.…”