Mekanisme perlindungan Fraksi Kaya Tokotrienol (TRF), Alfatokoferol (ATF) dan N- Asetilsistein (NAC) dalam mencegah penuaan sel mioblas manusia

Abstract

Perkataan “sarkopenia” digunakan untuk menggambarkan kehilangan jisim dan kekuatan otot yang selari dengan peningkatan umur. Sarkopenia mungkin disebabkan oleh peningkatan tekanan oksidatif dan penurunan bilangan serta kapasiti penjanaan semula sel satelit. Sel satelit manusia boleh dipencilkan secara in vitro dan dikenali sebagai mioblas. Penggunaan antioksidan adalah berpotensi untuk menghalang pengumpulan radikal bebas semasa penuaan. Vitamin E dan N-asetilsistein (NAC) adalah antioksidan yang telah menunjukkan kesan positif terhadap pemuliharaan kesihatan otot. Namun begitu, sejenis vitamin E yang kurang dikaji, iaitu tokotrienol, telah dilaporkan mempunyai kesan yang lebih tinggi berbanding dengan tokoferol. Oleh itu, kajian ini bertujuan mengkaji mekanisme perlindungan fraksi kaya tokotrienol (TRF), alfa-tokoferol (ATF) dan NAC dalam mencegah penuaan sel mioblas serta menilai kesan antioksidan terhadap kapasiti penjanaan semula sel mioblas manusia. Sel mioblas telah dikultur kepada fasa muda, pre-senesen dan senesen. Ketiga-tiga fasa sel ini diperlakukan dengan TRF, ATF, NAC, kombinasi TRF dan NAC (TRF+NAC) serta kombinasi ATF dan NAC (ATF+NAC) selama 24 jam. Pelbagai ciri sel telah ditentukan, seperti kebolehidupan dan proliferasi sel, penanda biologi senesen (pewarnaan beta-galaktosidase berkaitan penuaan (SA-β Gal)), pemerhatian morfologi, apoptosis, status oksidatif, profil transkripsi dan keupayaan pembezaan kepada miotiub serta ekspresi gen dan protein faktor pengawalaturan miogenik (MRFs). Hasil kajian telah menunjukkan bahawa semua kumpulan perlakuan meningkatkan kebolehidupan sel, menurunkan pewarnaan SA-β Gal dan apoptosis, serta memperbaiki morfologi sel pada sel senesen. Hanya TRF sahaja yang meningkatkan proliferasi sel senesen. Bagi status oksidatif pula, perlakuan TRF, ATF dan TRF+NAC menurunkan aras ROS intrasel dan peroksidasi lipid di dalam sel senesen. Perlakuan ATF+NAC pula menurunkan peroksidasi lipid di dalam sel senesen. Pengukuran kandungan vitamin E di dalam sel menunjukkan perlakuan dengan TRF dan TRF+NAC menghasilkan aras kelima-lima isomer vitamin E yang lebih tinggi, manakala sel dengan perlakuan ATF dan ATF+NAC hanya menunjukkan aras ATF yang lebih tinggi berbanding dengan kawalan. Sel senesen yang diperlakukan TRF menunjukkan ekspresi gen SOD2, CAT dan GPX1, serta aktiviti enzim superoksida dismutase dan katalase yang lebih tinggi, dan aktiviti glutation peroksidase yang lebih rendah berbanding dengan kawalan. Perlakuan NAC pula meningkatkan nisbah glutation terturun kepada glutation teroksida di dalam sel senesen. Kesemua perlakuan telah memodulasi profil transkripsi secara signifikan, di mana, TRF memodulasi gen yang terlibat dalam proses biologi seperti proliferasi sel, penyelenggaraan telomer, pengawalaturan tindak balas kepada stimulus kerosakan DNA dan sebagainya, manakala perlakuan ATF pula memodulasi gen yang terlibat dalam pengawalaturan motiliti sel, pengawalaturan pengisyaratan TOR dan proses biologi yang lain. Aruhan pembezaan terhadap sel senesen yang diperlakukan dengan TRF menyebabkan peningkatan indeks pelakuran, meningkatkan ekspresi gen MYOD1 dan MYOG, serta protein miogenin pada peringkat awal pembezaan. Kesimpulannya, TRF, ATF dan NAC adalah antioksidan yang berpotensi untuk melambatkan penuaan sel mioblas melalui modulasi perbezaan ekspresi gen. TRF menunjukkan kesan yang lebih tinggi berbanding dengan antioksidan lain, di mana ia adalah agen anti-penuaan yang berpotensi untuk melambatkan kesenesenan replikatif sel mioblas dan mencegah sarkopenia akibat penuaan atau penyakit otot yang lain.