Резвератрол уменьшает вызванный активными формами кислорода ферроптоз, активируя SIRT3 и компенсируя нарушение пути GSH/GPX4

Введение: Ишемически-реперфузионное повреждение кишечника возникает при острой кишечной непроходимости, инвагинации кишечника, острой эмболии брыжеечной артерии и других заболеваниях и может приводить к локальному некрозу кишечника, поражению отдалённых органов или системным реакциям; при этом оно характеризуется высокой заболеваемостью и летальностью. Ферроптоз играет ключевую роль в ишемически-реперфузионном повреждении кишечника, поэтому его ингибирование может открыть новые возможности лечения. SIRT3 защищает клетки от окислительного стресса и, возможно, участвует в развитии ферроптоза. Мы предположили, что резвератрол, агонист SIRT3, способен уменьшать ишемически-реперфузионное повреждение кишечника за счёт компенсации нарушений пути GSH/GPX4.

Методы: Были созданы модели ишемии-реперфузии кишечника и гипоксии-реоксигенации клеток Caco-2. Для оценки состояния митохондрий использовали трансмиссионную электронную микроскопию; степень повреждения слизистой оболочки кишечника оценивали по шкале Chiu на основании окрашивания гематоксилином и эозином; экспрессию белков пути SIRT3/FoxO3a, белков плотных контактов и белков, связанных с ферроптозом, определяли методом вестерн-блоттинга. Были созданы клетки Sirt3C57, shSIRT3-Caco-2 и siFoxO3a-Caco-2. Содержание перекисей липидов в клетках определяли с помощью C11-BODIPY; кишечную проницаемость оценивали по FD4 и IFABP; уровни активных форм кислорода — с помощью MitoSOX; уровень SIRT3 определяли с использованием MitoTracker и колокализации при иммунофлуоресцентном окрашивании.

Результаты: В модели ишемии-реперфузии кишечника повреждение развивается главным образом в период реперфузии и приводит к ферроптозу через путь GSH/GPX4. Резвератрол, активируя SIRT3, уменьшал ферроптоз и выраженность ишемически-реперфузионного повреждения. У мышей Sirt3 больше клеток слизистой оболочки кишечника подвергалось ферроптозу, ишемически-реперфузионное повреждение было более тяжёлым, а резвератрол утрачивал способность его уменьшать. Кроме того, гипоксия-реоксигенация повышала чувствительность клеток Caco-2 к ферроптозу, индуцированному RSL3, в условиях эксперимента in vitro. При наличии только shSIRT3 или RSL3 резвератрол уменьшал ферроптоз клеток Caco-2, но не ферроптоз клеток shSIRT3-Caco-2, индуцированный RSL3. Кроме того, резвератрол, вероятно, активировал путь SIRT3/FoxO3a, повышал экспрессию SOD2 и каталазы и подавлял образование активных форм кислорода, тем самым уменьшая перекисное окисление липидов и ферроптоз.

Выводы: Это первое исследование, продемонстрировавшее, что резвератрол уменьшает ишемически-реперфузионное повреждение кишечника, активируя SIRT3 и снижая ферроптоз. Резвератрол уменьшает ишемически-реперфузионное повреждение кишечника посредством активации пути SIRT3/FoxO3a, повышения экспрессии SOD2 и каталазы, снижения образования активных форм кислорода и продуктов перекисного окисления липидов, компенсации нарушений пути GSH/GPX4 и ингибирования ферроптоза. Резвератрол активирует путь SIRT3/FoxO3a, повышает экспрессию SOD2 и каталазы, снижает образование активных форм кислорода и продуктов перекисного окисления липидов, компенсирует нарушения пути GSH/GPX4 и подавляет ферроптоз.