Effect of quercetin and rutin against oxidative damage induced in erythrocytes with different cholesterol contents
URI: http://hdl.handle.net/10366/76297
Sánchez Gallego, José Ignacio
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Universidad de Salamanca, España.
Resumen
La quercetina y la rutina son flavonoides sintetizados por organismos fotosintéticos, que forman parte de la dieta. Poseen alta capacidad antioxidante debido a su poder de neutralización de los radicales libres y a la captación de metales, atribuyéndoseles además otras actividades biológicas adicionales. Su poder antioxidante es dependiente de su estructura molecular, así como de la naturaleza de la membrana en la que se localizan, la cuál varía en función de los contenidos de colesterol. La modificación de dichos contenidos debe repercutir en la incorporación y grado de protección que otorga el flavonoide a la célula frente al daño oxidativo. Con el fin de esclarecer este aspecto, se han estudiado las alteraciones estructurales y funcionales que muestran los eritrocitos controles, ricos y pobres en colesterol oxidados con hidroperóxido de ter-butilo (tBHP) en presencia de quercetina o rutina. Los eritrocitos tratados con tBHP con relaciones antioxidante:oxidante 1:2 muestran un bloqueo casi total en la formación de ROS y en la peroxidación (TBARS), lo que conlleva una protección mayoritaria de los antioxidantes frente a la hemólisis (>95% con quercetina), preservando el estado físico de la membrana eritrocitaria, con un bloqueo mayoritario (>75%) de la exteriorización de la fosfatidilserina. Sin embargo, los antioxidantes sólo mantienen parcialmente la estabilidad isotónica del eritrocito oxidado, preservándolo en parte de la pérdida de lípidos, así como de la eritrofagocitosis y de los cambios morfológicos producidos. La quercetina, como consecuencia de su mayor capacidad antioxidante y su localización mayoritaria en la membrana, aporta mayor protección que la rutina frente al estrés oxidativo y la pérdida de integridad celular en los tres grupos de eritrocitos oxidados. La modificación de los contenidos de colesterol en el eritrocito provoca, en general, una disminución de la protección que aportan ambos antioxidantes, especialmente por pérdidas de colesterol, debido posiblemente al descenso de ubicación del antioxidante en sus membranas.
Abstract
Quercetin and rutin are flavonoids synthesised by photosynthetic organisms, which are part of the diet. They have a high antioxidant capacity due to their free radical scavenging and metal scavenging properties, and additional biological activities have been attributed to them. Their antioxidant power is dependent on their molecular structure, as well as on the nature of the membrane in which they are located, which varies according to cholesterol content. The modification of these contents should have an impact on the incorporation and degree of protection afforded by the flavonoid to the cell against oxidative damage. In order to clarify this aspect, the structural and functional alterations shown by cholesterol-rich and cholesterol-poor control erythrocytes oxidised with tert-butyl hydroperoxide (tBHP) in the presence of quercetin or rutin were studied. Erythrocytes treated with tBHP at 1:2 antioxidant:oxidant ratios show almost complete blockade of ROS formation and peroxidation (TBARS), leading to a majority antioxidant protection against haemolysis (>95% with quercetin), preserving the physical state of the erythrocyte membrane, with a majority block (>75%) of phosphatidylserine externalisation. However, antioxidants only partially maintain the isotonic stability of the oxidised erythrocyte, partially preserving it from lipid loss, erythrophagocytosis and morphological changes. Quercetin, as a result of its higher antioxidant capacity and its greater membrane localisation, provides greater protection than rutin against oxidative stress and loss of cellular integrity in the three groups of oxidised erythrocytes. Changes in erythrocyte cholesterol content generally lead to a decrease in the protection provided by both antioxidants, especially through cholesterol loss, possibly due to a decrease in the location of the antioxidant in the erythrocyte membranes.