Глутатион-зависимая система антиоксидантной защиты и окислительная модификация белков в адипоцитах крыс с аллоксановым диабетом Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

ГЛУТАТИОН-ЗАВИСИМАЯ СИСТЕМА АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ И ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ В АДИПОЦИТАХ КРЫС С АЛЛОКСАНОВЫМ ДИАБЕТОМ

Шахристова Е.В., Иванов В.В., Степовая Е.А.

ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава, кафедра биохимии и молекулярной биологии, г. Томск

При сахарном диабете 1 типа, моделью которого у животных является аллоксановый диабет, активируется свободно-радикальное окисление с формированием окислительного стресса [2, 5]. Имеется ряд исследований, подтверждающих, что именно белки, а не липиды и нуклеиновые кислоты, являются эффективными ловушками генерируемых активных форм кислорода, и их окислительная модификация рассматривается как один из ранних и наиболее надежных индикаторов повреждения клеток при окислительном стрессе [1, 3]. Эпидидимальная жировая ткань характеризуется высоким содержанием общего глутатиона, но низким редокс-состоянием и повышенной чувствительностью системы глутатиона к окислительному стрессу [4]. Целью настоящего исследования явилось изучение глутатион-зависимой системы антиоксидантной защиты и окислительной модификации белков в адипоцитах эпидидимальной жировой ткани крыс при развитии аллоксанового диабета. Материалы и методы. Исследования проводили на 23 беспородных крысах-самцах массой 210±25 г. Экспериментальный диабет у крыс вызывали четырехкратной инъекцией аллоксана (90 мг/кг). Состояние глутатион-зависимой системы антиоксидантной защиты в адипоцитах оценивали по содержанию общего, восстановленного и окисленного глутатиона, определяемого циклическим методом. Интенсивность окислительной модификации белков (ОМБ) в адипоцитах эпидидимальной жировой ткани определяли методом, основанным на реакции окисленных остатков аминокислот с 2,4-динитрофенилгидразином. Результаты выражали в виде медианы (Ме) и квартилей (Q1-Q3). Достоверность различий выборок оценивали непараметрическим критерием Манна-Уитни при уровне значимости р<0,01. Результаты. В ходе экспериментальных исследований нами было зарегистрировано в адипоцитах крыс с аллоксановым диабетом снижение концентрации общего глутатиона в 1,2 раза, восстановленной формы трипептида в 1,3 раза по сравнению с контрольными величинами (р< 0,01), составившими 19,61 (19,02-19,86) нмоль/мг белка и 17,01 (16,42-17,33) нмоль/мг белка. Наметилась тенденция к увеличению содержания окисленного глутатиона по сравнению с его контрольными значениями - 2,43 (2,31-2,53) нмоль/мг белка. Это сопровождалось значительным снижением величины отношения восстановленного глутатиона к окисленному, что свидетельствует о сокращении емкости редокс-потенциала системы глутатиона в адипоцитах крыс с аллоксановым диабетом. В группе интактных крыс при анализе спонтанной ОМБ в адипоцитах содержание карбонильных производных белков, регистрируемое при длине волны 274 нм, составило 4,66 (4,28-5,55) у.е./мг белка, а при длине волны 363 нм - 8,36 (8,07-8,56) у.е./мг белка. В адипоцитах крыс с аллоксановым диабетом выявлено увеличение (р<0,01) концентрации карбонильных производных белков в 5,8 и 3,8 раза при длинах волн 274 нм и363 нм соответственно по сравнению с контрольными величинами. При исследовании металл-катализируемой ОМБ в адипоцитах крыс с аллоксановым диабетом зарегистрировано увеличение содержания карбонильных производных белков в 2,5 и 2,1 раза при длинах волн 274 нм и 363 нм по сравнению с контрольными величинами (р< 0,01), составившими 16,83 (14,89-16,98) у.е./мг белка и 22,65 (21,70-23,77) у.е./мг белка, соответственно. Выводы. При аллоксановом диабете, который является моделью сахарного диабета 1 типа, в адипоцитах возникает окислительный стресс, характеризующийся сокращением емкости редокс-потенциала системы глутатиона и увеличением интенсивности окислительной модификации белков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дубинина, Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток (жизнь и смерть, созидание и разрушение). Физиологические и клинико-биохимические аспекты. - Спб.: Медицинская пресса. 2006. - 400 с.

2. Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З. и др. Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания. - Новосибирск. АРТА. 2008. - 284с.

3. Caraceni P., De Maria N., Ryu H.S. et al. Proteins but not nucleic acids aie moleculartargets for the free radical attack during reoxygenation of rat hepatpcytes.// Free Radic. Biol. Med. - 1997. V. 23. №2. - P. 339 - 344.

4. Galinier A., Carriere A., Fernandez Y. et al. Adipose tissue pro-adipogenic redox changes in obesity.// Biol. Chem. -2006. V. 281. - P. 12682-12687.

5. Robertson R..P. Chronic oxidative stress as a central mechanism for glucose toxicity in pancreatic islet beta cells in diabetes.// Biol. Chem. - 2004. V. 279. - P. 42351 - 42354.

6. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2009. Т. 11. № 4.

7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2008. Т. 10. № 4.

8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2007. Т. 9. № 4.

9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2006. Т. 8. № 4.

10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2005. Т. 7. № 4.

11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2004. Т. 6. № 4.

12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2003. Т. 5. № 4.

Материалы XI международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010

13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2002. Т. 4. № 4.

14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2001. Т. 3. № 4.

15. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 1999. Т. 2. № 4.

16. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2009. Т. 11. № 12

17. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2008. Т. 10. № 12

18. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2007. Т. 9. № 12.

19. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2006. Т. 8. № 12.

20. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2005. Т. 7. № 12.

21. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2004. Т. 6. № 12.

22. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2003. Т. 5. № 12.

23. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2002. Т. 4. № 12.

24. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2001. Т. 3. № 1.

Материалы1 XI международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010