The effect of butylhydroxyanisole and butylhydroxytoluene on the activity of caspase-3 in SH-SY5Y cells

W dobie XXI wieku kontakt z antyoksydantami stał się nieodłącznym elementem życia codziennego. Odpowiadają one za hamowanie reakcji utleniania poprzez proces wymiatania wolnych rodników, tym samym spowalniają reakcje starzenia. Przeciwutleniacze stanowią niezbędny ingredient w wielu gałęziach przemysłu, a co najważniejsze w produkcji żywności, kosmetyków i leków. Wykorzystanie przeciwutleniaczy na wielu płaszczyznach sprawiło, iż zaistniała potrzeba zastosowania syntetycznych antyoksydantów, z których najpowszechniejszymi są butylohydroksyanizol (BHA) i butylohydroksytoluen (BHT). Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu BHA i BHT na proces apoptozy poprzez oznaczenie aktywności kaspazy 3 w komórkach ludzkiej neuroblastomy (SH-SY5Y). Celem dodatkowym była ocena cytotoksyczności badanych antyoksydantów.W badaniu cytotoksyczności wykorzystano test redukcji MTT i test oznaczania aktywności dehydrogenazy mleczanowej (LDH). Oznaczenie aktywności kaspazy 3 wykonano metodą pomiaru fluorymetrycznego. Do doświadczeń użyto płytek 96-dołkowych, na których przez 72 h inkubowano badane związki z komórkami neuroblastomy.Testy MTT i LDH wykazały cytotoksyczne działanie BHA i BHT, które zwiększało się proporcjonalnie do wzrastających stężeń badanych związków od stężenia 10-4 M dla BHA i stężenia 10-5 M w przypadku BHT. Istotny statystycznie wzrost aktywności kaspazy 3 został zaobserwowany dla BHA w stężeniach 10-6 M i 10-5 M. BHT nie zwiększał aktywności kaspazy 3 w żadnym z badanych stężeń.Stosowanie BHA i BHT w wysokich stężeniach może być niebezpieczne dla organizmu przez wzgląd na ich cytotoksyczność, którą stwierdzono w niniejszej pracy. Wykazano również, że BHA może doprowadzać do śmierci komórkowej na drodze apoptotycznej, natomiast BHT nie posiada takich właściwości, co sugeruje inny niż apoptoza rodzaj śmierci komórkowej wywoływanej przez ten związek.

In the twenty-first century, contact with antioxidants has become an inseparable element of everyday life. They are responsible for inhibiting the oxidation reaction, thus slowing down the aging processes. Antioxidants are an indispensable ingredient in the production of food, cosmetics and medicines. The most common of synthetic antioxidants are butylhydroxyanisole (BHA) and butylhydroxytoluene (BHT).The aim of this study was to investigate the effect of BHA and BHT on the apoptosis process by determining caspase 3 activity in human neuroblastoma cells (SH-SY5Y). The additional aim was to assess the cytotoxicity of the tested antioxidants.The MTT reduction assay and the test for the activity of lactate dehydrogenase (LDH) were used in the cytotoxicity assay. Caspase 3 activity assay was performed by fluorimetric measurement. 96-well plates were used for the experiments, in which tested compounds with neuroblastoma cells were incubated for 72 h.MTT and LDH tests showed cytotoxic effects of BHA and BHT, which increased in proportion with the concentrations of test compounds (starting from 10-4 M BHA and 10-5 M BHT). A increase in caspase 3 activity was observed for BHA at concentrations of 10-6 M and 10-5 M. BHT did not increase caspase 3 activity at any of the tested concentrations.The use of BHA and BHT in high concentrations can be dangerous for the body due to their cytotoxicity. It has also been shown that BHA can cause cell death by apoptosis, whereas the results for BHT suggest a type of cell death other than apoptosis.