Published March 6, 2021 | Version v1
Publication Open

The Photoprotective Properties of α-Tocopherol Phosphate Against Long-Wave UVA1 (385 nm) Radiation in Keratinocytes in Vitro

Creators

  • 1. University of Jordan
  • 2. King's College London

Description

Abstract Long-wave UVA1 radiation (375 nm – 400 nm) is often ignored when assessing sun protection due to its low sunburning potential, but it generates reactive oxygen species (ROS) and is poorly attenuated by sunscreens. This study aimed to investigate if α-tocopherol phosphate, (α-TP) a promising new antioxidant, could protect against long-wave UVA1 induced cell death and scavenge UVA1 induced ROS in a skin cell model. HaCaT keratinocytes cell viability (24 h) was assessed with Alamar blue ® and neutral red assays. Radical scavenging efficacy of α-T and α-TP in vitro was monitored by the dichlorodihydrofluorescein (H 2 DCFDA) ROS detection assay over 2 h. The mechanism of α-TP ROS scavenging was determined using chemical DPPH and ORAC assays.In HaCaT keratinocytes, irradiated with 226 J/cm 2 UVA1 in low-serum (2%, starved) cell culture medium, pretreatment with 80 µM α-TP significantly enhanced cell survival (88%, Alamar blue) compared to control, whereas α-T pre-treatment had no effect survival (70%, Alamar blue). Pre-treatment of cells with 100 μM α-TP or 100 μM α-T before 57 J/cm 2 UVA1 also significantly reduced ROS generation over 2 h (24.1% and 23.9% respectively) compared to the control. However, α-TP displayed weak antioxidant activity in cell free assays suggesting its photoprotection was due to bioconversion to α-T by cellular phosphatases.Treatment with α-TP prevented long-wave UVA1 induced cell death and scavenged UVA1 induced ROS in skin cells when added to the starved cell culture medium before UVA1 exposure by bioconversion into α-T.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

غالبًا ما يتم تجاهل إشعاع الموجة الطويلة UVA1 (375 نانومتر – 400 نانومتر) عند تقييم الحماية من أشعة الشمس بسبب انخفاض احتمالية حروق الشمس، ولكنه يولد أنواعًا من الأكسجين التفاعلي (ROS) ويضعف بشكل ضعيف بواسطة واقيات الشمس. هدفت هذه الدراسة إلى التحقق مما إذا كان ألفا توكوفيرول فوسفات (α - TP)، وهو مضاد جديد واعد للأكسدة، يمكن أن يحمي من موت الخلايا المستحث بالأشعة فوق البنفسجية طويلة الموجة (UVA1) وكسح الأشعة فوق البنفسجية (UVA1) المستحثة بالأشعة فوق البنفسجية (ROS) في نموذج خلايا الجلد. تم تقييم قدرة خلايا الكيراتين على البقاء (24 ساعة) باستخدام ® Alamar blue ومقايسات حمراء محايدة. تمت مراقبة فعالية الكسح الجذرية لـ α - T وα - TP في المختبر من خلال اختبار الكشف عن ROS ثنائي كلورو ثنائي هيدروفلوريسين (H 2 DCFDA) على مدار ساعتين. تم تحديد آلية كسح α - TP ROS باستخدام مقايسات DPPH و ORAC الكيميائية. في الخلايا الكيراتينية HaCaT، المشععة بـ 226 J/cm 2 UVA1 في وسط زراعة الخلايا منخفضة المصل (2 ٪، جائع)، المعالجة المسبقة بـ 80 ميكرومتر α - TP عززت بشكل كبير بقاء الخلايا (88 ٪، ألمار الأزرق) مقارنة بالتحكم، في حين أن α - T لم يكن لها أي تأثير على البقاء (70 ٪، ألمار الأزرق). المعالجة المسبقة للخلايا التي تحتوي على 100 ميكرومتر α - TP أو 100 ميكرومتر α - T قبل 57 جول/سم 2 UVA1 قللت أيضًا بشكل كبير من توليد ROS على مدار ساعتين (24.1 ٪ و 23.9 ٪ على التوالي) مقارنة بالتحكم. ومع ذلك، أظهر α - TP نشاطًا ضعيفًا مضادًا للأكسدة في المقايسات الخالية من الخلايا مما يشير إلى أن الحماية الضوئية كانت بسبب التحويل الحيوي إلى α - T بواسطة الفوسفاتازات الخلوية. منع العلاج بـ α - TP موت الخلايا المستحث بالموجات الطويلة من UVA1 و ROS المستحث بالأشعة فوق البنفسجية A1 في خلايا الجلد عند إضافته إلى وسط زراعة الخلايا الجائعة قبل التعرض للأشعة فوق البنفسجية A1 عن طريق التحويل الحيوي إلى α - T.

Translated Description (French)

Résumé Le rayonnement UVA1 à ondes longues (375 nm – 400 nm) est souvent ignoré lors de l'évaluation de la protection solaire en raison de son faible potentiel solaire, mais il génère des espèces réactives de l'oxygène (ROS) et est mal atténué par les écrans solaires. Cette étude visait à déterminer si le phosphate d'α-tocophérol, (α-TP) un nouvel antioxydant prometteur, pouvait protéger contre la mort cellulaire induite par les UVA1 à ondes longues et piéger les ROS induits par les UVA1 dans un modèle de cellules cutanées. La viabilité des cellules de kératinocytes HaCaT (24 h) a été évaluée avec des tests Alamar Blue ® et rouge neutre. L'efficacité anti-radicalaire de l'α-T et de l'α-TP in vitro a été surveillée par le test de détection ROS de la dichlorodihydrofluorescéine (H 2 DCFDA) pendant 2 h. Le mécanisme de piégeage des ROS α-TP a été déterminé à l'aide de tests chimiques DPPH et ORAC. Dans les kératinocytes HaCaT, irradiés avec 226 J/cm 2 UVA1 dans un milieu de culture cellulaire à faible teneur en sérum (2 %, affamé), le prétraitement avec 80 µM d'α-TP a significativement amélioré la survie cellulaire (88 %, bleu d'Alamar) par rapport au témoin, tandis que le prétraitement α-T n'a eu aucun effet sur la survie (70 %, bleu d'Alamar). Le prétraitement des cellules avec 100 μM d'α-TP ou 100 μM d'α-T avant 57 J/cm 2 UVA1 a également réduit de manière significative la génération de ROS sur 2 h (24,1 % et 23,9 % respectivement) par rapport au témoin. Cependant, l'α-TP a montré une faible activité antioxydante dans les tests sans cellules suggérant que sa photoprotection était due à la bioconversion en α-T par les phosphatases cellulaires. Le traitement avec l'α-TP a empêché la mort cellulaire induite par les UVA1 à ondes longues et a éliminé les ROS induits par les UVA1 dans les cellules de la peau lorsqu'il a été ajouté au milieu de culture cellulaire affamé avant l'exposition aux UVA1 par bioconversion en α-T.

Translated Description (Spanish)

Resumen La radiación UVA1 de onda larga (375 nm – 400 nm) a menudo se ignora al evaluar la protección solar debido a su bajo potencial de quemadura solar, pero genera especies reactivas de oxígeno (ROS) y está poco atenuada por los protectores solares. Este estudio tuvo como objetivo investigar si el fosfato de α-tocoferol, (α-TP) un nuevo antioxidante prometedor, podría proteger contra la muerte celular inducida por UVA1 de onda larga y eliminar las ROS inducidas por UVA1 en un modelo de células de la piel. La viabilidad celular de los queratinocitos HaCaT (24 h) se evaluó con los ensayos Alamar Blue ® y Neutral red. La eficacia de eliminación de radicales de α-T y α-TP in vitro se controló mediante el ensayo de detección de ero de diclorodihidrofluoresceína (H 2 DCFDA) durante 2 h. El mecanismo de eliminación de α-TP ROS se determinó mediante ensayos químicos de DPPH y ORAC. En queratinocitos HaCaT, irradiados con 226 J/cm 2 UVA1 en medio de cultivo celular bajo en suero (2%, privado de alimento), el pretratamiento con α-TP 80 µM mejoró significativamente la supervivencia celular (88%, azul de Alamar) en comparación con el control, mientras que el pretratamiento con α-T no tuvo efecto sobre la supervivencia (70%, azul de Alamar). El pretratamiento de células con α-TP 100 μM o α-T 100 μM antes de 57 J/cm 2 UVA1 también redujo significativamente la generación de ROS durante 2 h (24.1% y 23.9% respectivamente) en comparación con el control. Sin embargo, α-TP mostró una débil actividad antioxidante en ensayos sin células, lo que sugiere que su fotoprotección se debió a la bioconversión a α-T por fosfatasas celulares. El tratamiento con α-TP evitó la muerte celular inducida por UVA1 de onda larga y las ero inducidas por UVA1 eliminadas en las células de la piel cuando se añadieron al medio de cultivo celular privado de alimento antes de la exposición a UVA1 por bioconversión a α-T.

Files

latest.pdf.pdf

Files (731.7 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:fcbfd35e580678324b5633374587523f
731.7 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
خصائص الحماية الضوئية لفوسفات ألفا توكوفيرول ضد الأشعة فوق البنفسجية طويلة الموجة UVA1 (385 نانومتر) في الخلايا الكيراتينية في المختبر
Translated title (French)
Les propriétés photoprotectrices du phosphate d'α-tocophérol contre le rayonnement UVA1 à ondes longues (385 nm) dans les kératinocytes in vitro
Translated title (Spanish)
Las propiedades fotoprotectoras del fosfato de α-tocoferol contra la radiación UVA1 de onda larga (385 nm) en queratinocitos in vitro

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4242518041
DOI
10.21203/rs.3.rs-275304/v1

Is supplement to
https://openalex.org/W4213437920 (Other)
https://openalex.org/W3141912730 (Other)
https://openalex.org/W2901118894 (Other)
https://openalex.org/W2801219963 (Other)
https://openalex.org/W2750717144 (Other)
https://openalex.org/W2439405451 (Other)
https://openalex.org/W2383787296 (Other)
https://openalex.org/W2376877574 (Other)
https://openalex.org/W2362176472 (Other)
https://openalex.org/W2077883236 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Jordan

References

  • https://openalex.org/W1964066906
  • https://openalex.org/W1969952966
  • https://openalex.org/W1974850609
  • https://openalex.org/W1977028961
  • https://openalex.org/W1981180035
  • https://openalex.org/W1981946257
  • https://openalex.org/W1995254437
  • https://openalex.org/W2020418983
  • https://openalex.org/W2028350081
  • https://openalex.org/W2054817969
  • https://openalex.org/W2061345046
  • https://openalex.org/W2066598302
  • https://openalex.org/W2075160628
  • https://openalex.org/W2138047682
  • https://openalex.org/W2333143284
  • https://openalex.org/W2418708337
  • https://openalex.org/W2744362834
  • https://openalex.org/W2748912324
  • https://openalex.org/W2752053109
  • https://openalex.org/W2769031448
  • https://openalex.org/W2888268024
  • https://openalex.org/W3000588231
  • https://openalex.org/W3117693776
  • https://openalex.org/W47372566