CC BY
21ЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 612.46+572.7:616-003.821.001.6 ББК 52.28.707
А.И. ФУФАЕВА, В.А. КОЗЛОВ, С.П. САПОЖНИКОВ
КЛЕТОЧНАЯ РЕАКЦИЯ НА АЛКОГОЛЬ В УСЛОВИЯХ ФОРМИРОВАНИЯ МОДЕЛИ АМИЛОИДОЗА
Ключевые слова: этиловый спирт 10 °, сухое красное вино, сахароза, фруктоза, моделирование амилоидоза, печень, почка, селезенка, мыши.
Существуют данные, что красное сухое вино Каберне Совиньон профилактирует развитие болезни Альцгеймера и улучшает состояние больных. Эффект якобы связан с влиянием ресвератрола вина на систему сиртуинов. Однако ацетальдегид, образующийся из этанола, является высокореакционной молекулой, способной связываться практически с любой органикой. Поэтому имеет смысл исследовать, как на формирование экспериментального амилоидоза влияют слабый 10 ° этиловый алкоголь и такой активный гликирующий агент, как фруктоза.
Цель исследования - отдифференцировать прямое влияние этилового алкоголя на формирование амилоидоза в эксперименте от влияния органических веществ красного сухого вина.
Эксперимент проведен на 55 белых беспородных мышах-самцах 30-дневного возраста массой 25±5,2 г. Мышей делили на шесть групп. Пять мышей - интактная группа (1-я). Остальным моделировали системный амилоидоз подкожным введением 10% водного раствора сухого заменителя сливок в течение 30 дней 1 раз в день через день. Десять мышей служили контролем формирования модели (2-я группа), как и интактные мыши, имели свободный доступ к воде и корму. На фоне формирования системного амилоидоза в режиме свободного доступа вместо воды четыре группы по десять мышей получали: 3-я группа - 10°этиловый алкоголь с 5% сахарозы; 4-я - 10°этиловый алкоголь с 5% фруктозы; 5-я- сухое красное вино Каберне Совиньон; 6-я - сухое красное вино Каберне Совиньон с 5% фруктозы. Фруктоза использовалась как гликирующий агент, более активный, чем глюкоза. Через 30 дней мышей декапитировали, органы (печень, почка, селезенка), взвешивали и заливали в парафин. Парафиновые срезы органов толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилином и конго красным по Н.Н. БеппЬоШ и микроскопировали в проходящем свете. В препаратах подсчитывали количество гепатоцитов, клеток канальцево-го эпителия, клубочков, клеток эритроидного островка, лимфоцитов. Различия средних групп оценивали с помощью критерия согласия /2.
Моделирование системного амилоидоза, как и ожидалось, сопровождалось цито-токсическим эффектом. Количество гепатоцитов уменьшалось на 17% (р = 0,001), клеток эпителия канальцев - на 11% (р = 0,0017), канальцевого эпителия с апикальным повреждением - на 23% (р = 0,0024), клубочков - на 6,5% (р = 0,706), клеток эритроидного островка - на 8% (р = 0,047), лимфоцитов - на 10% (р = 0,281). 10° этиловый алкоголь с 5% сахарозы оказывал выраженное пролиферативное действие: количество гепатоцитов увеличивалось в два раза (р = 0,0000), клеток канальцевого эпителия - на 93% (р = 0,0000), клеток эритроидного островка - на 32% (р = 0,0000). Но количество почечных клубочков уменьшилось на 48% (р = 0,0001), а лимфоциты практически исчезли - десятикратное уменьшение (р = 0,0000). Добавление 5% фруктозы к этиловому спирту полностью блокировало пролиферативный эффект, за исключением клеток эритроидного островка, число которых увеличивалось в 3,26 раза (р = 0,0000). Сухое красное вино практически не меняло клеточный состав исследуемых органов, а добавление 5% фруктозы к нему сопровождалось цитотоксическим эффектом, сопоставимым с таковым в группе контроля модели. Таким образом, 10 ° этиловый алкоголь достаточно эффективно уменьшает тяжесть амилоидного поражения в эксперименте как на тканевом, так и на клеточном уровне; 10° этиловый алкоголь является более эффективным средством профилактики амилоидного поражения, чем красное сухое вино Каберне Совиньон; фруктоза блокирует защитные эффекты этилового алкоголя и красного сухого вина Каберне Совиньон.
В результате нескольких статистических исследований установлено, что систематическое потребление сухого красного виноградного вина и/или винограда профилактирует развитие болезни Альцгеймера [8, 15]. Авторы обнаружили, что ресвератрол (РСВ) увеличивает метаболизм белка-предшественника амилоида в амилоидогенном пути, уменьшает образование конечных продуктов гликирования и увеличивает клиренс р-амилоидного белка, уменьшает воспалительную нейродегенерацию при болезни Альцгеймера [8]. Кроме того, предполагается, что содержащийся в винограде и красном вине ресвератрол активирует НАД-зависимый белок Б!РТ1, участвующий в процессах репарации дНк. В частности, это улучшает состояние митохондрий, блокирует белок р53 и, тем самым, апоптоз. Ресвератрол блокирует активацию микроглии и нейродегенерацию, связанную с процессами воспаления [9]. По этой причине было бы интересным сравнить влияние на формирование амилоидного поражения в эксперименте сопоставимой концентрации чистого этилового алкоголя и красного сухого виноградного вина.
Ранее мы сообщали о положительном влиянии сухого красного вина и 10° этилового алкоголя на площадь амилоидного поражения в эксперименте [4, 5], однако эти публикации не содержали анализа клеточного состава органов, поражаемых амилоидным процессом. Кроме того, исходя из материала процитированных выше публикаций, в амилоидном поражении клеток играет роль такой параметаболический процесс, как гликирование белков - параме-таболическая реакция связывания глюкозы с белками [1, 3, 16]. Продукты гликирования являются основным источником нейротоксичности при болезни Альцгеймера [12]. Но более активным, чем глюкоза, гликирующим агентом является фруктоза [6, 7]. Содержание фруктозы в сухих виноградных красных винах 0,2-2,0 г/л, глюкозы - 0,4-0,8 г/л, сахарозы - 0,3-0,9 г/л1. Таким образом, поение мышей в режиме свободного потребления вина вместо воды (от 3,0 до 5,5 мл/сут.) в таком количестве может представлять значительную углеводную нагрузку до 200 мг/(кг в сут.). По этой причине необходимо изучение вклада углеводов в формирование амилоидного поражения.
Цель исследования - отдифференцировать влияние чистого этилового алкоголя от влияния органических веществ красного сухого вина и моносахаров на клеточную реакцию исследуемых органов при экспериментальном амилоидоза.
Материал и методы исследования. Эксперимент проведен на 55 белых беспородных мышах-самцах 30-дневного возраста массой 25,0+5,2 мг, содержавшихся на обычном рационе вивария. Мышей разделили на шесть групп. Пять мышей - интактные (группа первого контроля), 50 мышам моделировали ами-лоидоз с помощью подкожного введения через день соевого заменителя сливок в течение 30 дней [2]. Интактные животные и 10 мышей с моделью амилоидоза (группа второго контроля) в качестве питья получали воду в режиме свободного доступа. Весь период формирования амилоидоза четыре группы по десять мышей в каждой вместо воды в режиме свободного доступа получали: в 3-й группе - 10° этиловый спирт с 5% сахарозы; в 4-й - 10° этиловый спирт с 5% фруктозы; в 5-й - сухое виноградное вино Каберне Совиньон (Крым); в 6-й - сухое виноградное вино Каберне Совиньон (Крым) с 5% фруктозы.
Через 30 суток после начала введения соевого заменителя сливок все мыши были подвергнуты эвтаназии путем декапитации. Для патогистологиче-
1 ГОСТ Р 32030-2013. Вина столовые и виноматериалы столовые. Общие технические условия / под ред. Н.В. Талановой. М.: Стандартинформ, 2014. 15 с.
ского исследования у мышей были изъяты печень, почки и селезенка, которые фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине. После фиксации органы обезвоживали по общепринятой методике и заливали в парафин. Из парафиновых блоков были изготовлены срезы толщиной 5 мкм не менее чем 10 последовательных срезов с каждого органа. Срезы депарафинировали и окрашивали 1%-ным водным раствором конго красного по H.H. Bennhold. Высушенные срезы заключали в пихтовый бальзам и микроскопировали при увеличении 400. Микрофотографии получали с помощью видеоокуляра Levenhuk С800 NG 8М, USB 2.0 - не менее 10 полей зрения с каждого среза. На полученных микрофотографиях подсчитывали: в печени - количество ге-патоцитов, в почках - количество эпителиальных клеток почечных канальцев нормальных и с апикальным повреждением, число клубочков, в селезенке -количество клеток в эритроидном островке и лимфоцитов. Полученные количественные данные обработаны методами дескриптивной статистики. Разли-
2
чия средних между группами определяли с помощью критерия согласия % .
Результаты исследования и их обсуждение. По сравнению с показателями в группе первого контроля в группе второго контроля происходило статистически значимое уменьшение количества гепатоцитов на 17% (p = 0,001), клеток нормального эпителия канальцев - на 11% (p = 0,0017), канальцевого эпителия с апикальным повреждением - на 23% (p = 0,0024), числа клубочков - на 6,5% (p = 0,706), клеток эритроидного островка - на 8% (p = 0,047), лимфоцитов -на 10% (p = 0,281) (см. рисунок). Полученный результат хорошо корреспондирует с известными сведениями о цитотоксичности амилоида и уменьшении количества функционирующих клеток в органах человека, пораженных амилоидозом [14].
Гепатоциты Канальцевый Канальцевый Число Клетки Лимфоциты
эпителий эпителий клубочков эритроидного
нормальный с апикальным островка
поражением Интактные (группа первого контроля) Модель (группа второго контроля)
Моделирование амилоидоза на фоне поения 10° спиртом с 5% сахарозы Моделирование амилоидоза на фоне поения 10° спиртом с 5% фруктозы Моделирование амилоидоза на фоне поения сухим виноградным вином Моделирование амилоидоза на фоне поения сухим виноградным вином с 5% фруктозы
Гистоцитологическая характеристика целевых органов в условиях профилактики амилоидного поражения алкоголем
При потреблении 10° этилового спирта с 5% сахарозы, которая была добавлена для стимуляции питьевого поведения мышей, на фоне моделирования системного амилоидоза наблюдался выраженный пролиферативный эффект. Количество гепатоцитов увеличивалось практически в два раза (р = 0,0000), клеток нормального канальцевого эпителия - на 93% (р = 0,0000). При этом эпителиальные клетки с апикальным повреждением практически не встречались. Также наблюдалось увеличение количества клеток в эритроидном островке на 32% (р = 0,0000). Но количество почечных клубочков уменьшилось на 48% (р = 0,0001), тогда как лимфоциты практически исчезли - десятикратное уменьшение (р = 0,0000). Таким образом, 10° этиловый алкоголь практически полностью блокирует цитотоксичность амилоида.
Добавление 5% фруктозы к 10° этиловому спирту полностью нивелировало пролиферативный эффект в печени и почках, количество как клеток, так и клубочков не отличается от интактного органа. Но в селезенке наблюдалось увеличение количества клеток эритроидного ростка в 3,26 раза (р = 0,0000) в сочетании с резким десятикратным уменьшением числа лимфоцитов (р = 0,0000). Из этого результата следует вывод, что фруктоза блокирует ци-топротекторное действие 10° этилового алкоголя в условиях формирования системного амилоидоза.
Поение сухим красным виноградным вином на фоне моделирования системного амилоидоза не влияло на количество гепатоцитов. Количество клеток нормального канальцевого эпителия уменьшалось в два раза по сравнению с таковым у интактных мышей (р = 0,0000), в то время как количество клеток с апикальным повреждением увеличивалось на 69% (р = 0,0000). Количество клубочков уменьшалось на 6,5% (р = 0,667). Незначительно - на 6% (р = 0,323) - увеличивалось количество клеток эритроидного ростка. Амилоидная цитотоксичность наблюдалась только в отношении количества лимфоцитов, которое уменьшалось на 40% (р = 0,001). Полученный результат позволяет предположить, что сухое красное виноградное вино оказывает умеренный цитопротекторный эффект при развитии амилоидоза.
Добавление 5% фруктозы к красному виноградному вину блокировало этот защитный эффект. Количество гепатоцитов у животных этой группы уменьшалось на 15% (р = 0,024), что сопоставимо с клеточным эффектом у группы второго контроля. Количество клеток нормального канальцевого эпителия уменьшалось на 46% (р = 0,0000), эпителия с апикальным поражением - на 26% (р = 0,124). В этой группе произошло максимальное уменьшение количества клубочков на 71% (р = 0,0000), а у мышей наблюдалась выраженная гематурия. При этом несколько возрастало число клеток эритроидного островка (12%, р = 0,013) и не менялось количество лимфоцитов. Полученный результат свидетельствует, что фруктоза, как и в случае с этиловым алкоголем, блокирует цитопротекторный эффект красного виноградного вина.
Из полученных данных очевидным образом следует вывод, что 10° этиловый алкоголь сам по себе является хорошим средством профилактики амилоидного поражения, даже в условиях постоянного введения амилоидоге-на. Этот эффект, вероятно, связан с пролиферативным действием алкоголя. Кроме того, как мы сообщали ранее, 10° этиловый алкоголь с 5% сахарозы эффективно уменьшал площадь амилоидного поражения в эксперименте [4, 5]. Несмотря на существующее мнение о профилактической эффективно-
сти полифенолов сухого красного виноградного вина при болезни Альцгейме-ра, как выделенных в чистом виде из косточек винограда Каберне Совиньон [10, 13], так и в составе красного виноградного вина [11], в нашем эксперименте эффективность красного виноградного вина Каберне Совиньон была незначительной. Можно говорить лишь о сохранности количественного состава отдельных клеток и морфологических образований, таких как клубочковый аппарат почек.
Если судить по реакции лимфоцитов селезенки, можно говорить об угнетении иммунного ответа этиловым алкоголем. Но, как известно, один из механизмов патогенеза амилоидной болезни - продукция амилоида клоном плазматических клеток. При этой форме амилоидоза эффективна цитостати-ческая терапия колхицином. Поэтому цитостатический эффект этилового алкоголя в отношении лимфоцитов можно считать благоприятным эффектом, если речь идет о профилактике или лечении амилоидной болезни.
В предыдущем анализе результатов этого эксперимента был сделан вывод, что употребление красного сухого виноградного вина в режиме свободного суточного потребления профилактирует развитие гистоморфологических изменений исследуемых органов (печени, почки, селезенки) и уменьшает количество конго-положительного вещества в этих органах, а добавление к красному сухому вину фруктозы сопровождается синергетическим антиамилоидным эффектом, более выраженным в отношении почек [5]. Но, если судить по результатам цитологического исследования, данный вывод следует признать не вполне однозначным. Добавление фруктозы полностью блокировало пролиферативный эффект в отношении гепатоцитов и канальцевого эпителия и цитостатический эффект в отношении лимфоцитов. Полученный результат можно объяснить прямым парабиохимическим взаимодействием фруктозы с амилоидом, гликирующая активность которой в 100-200 раз превосходит глюкозу. Поскольку амилоид хорошо связывается с полисахаридами межуточного вещества, образуя плотный плохо разрушающийся комплекс, дополнительное поступление фруктозы в организм должно усиливать это взаимодействие и, как мы убедились в эксперименте, цитотоксический эффект амилоида.
Из наших данных очевидным образом следует, что оценивать тяжесть амилоидного поражения только по площади амилоидных отложений на срезе недостаточно. Необходим еще и цитологический анализ. Следует заметить, что объективную картину, позволяющую оценить уровни и тяжесть изменений в организме, вызываемых амилоидогенезом, мы смогли получить только при одновременной параллельной оценке статуса нескольких органов.
Как мы и ожидали, практически чистый слабый 10° этиловый алкоголь оказался более эффективным средством профилактики амилоидного поражения, чем сухое красное виноградное вино. Из этого результата следует вывод, что различные многочисленные (более двухсот) органические составляющие красного виноградного вина, значительно меняют влияние этилового алкоголя на организм. Объяснять биологические эффекты красных сухих вин и винограда только присутствием в них ресвератрола - некорректно. Невозможно угадать, что же в этой смеси органических веществ является действующим началом, работающим на желаемый эффект, что является нейтральным, а что блокирует развитие желаемого эффекта. Но из наших дан-
ных следует, что фруктоза в условиях развития амилоидной болезни является явно неблагоприятным фактором патогенеза.
Выводы. 1. 10° этиловый алкоголь достаточно эффективно уменьшает тяжесть амилоидного поражения в эксперименте как на тканевом, так и на клеточном уровне.
2. 10° этиловый алкоголь является более эффективным средством профилактики амилоидного поражения, чем красное сухое вино Каберне Совиньон.
3. Фруктоза блокирует защитные эффекты этилового алкоголя и красного сухого вина Каберне Совиньон.
Литература
1. Козлов В.А., Голенков А.В., Сапожников С.П. Минорные примеси потребляемого алкоголя как причина смертности населения // Наркология. 2013. Т. 12, № 9 (141). С. 66-70.
2. Козлов В.А., Сапожников С.П., Карышев П.Б., Шептухина А.И., Николаева О.В. Модель системного амилоидоза у молодых мышей // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016. Т. 162, № 10. С. 523-527.
3. Козлов В.А., Сапожников С.П., Шептухина А.И., Голенков А.В. Параметаболизм как неспецифический модификатор супрамолекулярных взаимодействий в живых системах // Вестник Российской академии медицинских наук. 2015. Т. 70, № 4. С. 397-402.
4. Фуфаева А.И., Александрова В.Ю., Васильева Ю.В. Влияние десятипроцентного этилового спирта и красного виноградного вина на формирование амилоидоза в эксперименте // Сборник научных трудов молодых ученых и специалистов: в 2 ч. / отв. редактор А.Н. Захарова. Чебоксары: Изд-во Чув-гу, 2019. Ч. 2. С. 325-329.
5. Фуфаева А.И., Козлов В.А., Сапожников С.П., Петрова Ю.В, Александрова В.Ю. Влияние красного виноградного вина и его сочетания с гексозами на формирование стандартной модели амилоидной болезни [Электронный ресурс] // Acta Medica Eurasica. 2018. № 1. С. 42-51. URL: http://acta-medica-eurasica.rU/single/2018/1/6.
6. Ahmed N., Babaei-Jadidi R., Howell S.K., Beisswenger P.J., Thornalley P.J. Degradation products of proteins damaged by glycation, oxidation and nitration in clinical type 1 diabetes. Diabetologia, 2005, vol. 48, no. 8, pp. 1590-1603. DOI: https://doi.org/10.1007/s00125-005-1810-7.
7. Babaei-Jadidi R., Karachalias N., Ahmed N., Battah S., Thornalley P.J. Prevention of incipient diabetic nephropathy by high dose thiamine and benfotiamine. Diabetes, 2003, vol. 52, no. 8, pp. 21102120. DOI: https://doi.org/10.2337/diabetes.52.8.2110.
8. Drygalski K., Fereniec E., Korycinski K., Chomentowski A., Kielczewska A., Odrzygózdz C., Modzelewska B. Resveratrol and Alzheimer's disease. From molecular pathophysiology to clinical trials. Exp. Gerontol., 2018, vol. 113, pp. 36-47. DOI: https://doi.org/10.1016/j.exger.2018.09.019.
9. Gomes B.A.Q., Silva J.P.B., Romeiro C.F.R., Dos Santos S.M., Rodrigues C.A., Gongal-ves P.R., Sakai J.T., Mendes P.F.S., Varela E.L.P., Monteiro M.C. Neuroprotective Mechanisms of Resveratrol in Alzheimer's Disease: Role of SIRT1. Oxid Med Cell Longev, 2018, Article ID 8152373, 15 p. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/8152373.
10. Hayden E.Y., Yamin G., Beroukhim S., Chen B., Kibalchenko M., Jiang L., Ho L., Wang J., Pasinetti G.M., Teplow D.B. Inhibiting amyloid ß-protein assembly: Size-activity relationships among grape seed-derived polyphenols. J. Neurochem, 2015, vol. 135, no. 2, pp. 416-430. DOI: https://doi.org/ 10.1111/jnc.13270.
11. Ho L., Chen L.H., Wang J., Zhao W,, Talcott S.T., Ono K., Teplow D., Humala N., Cheng A., Percival S.S., Ferruzzi M., Janle E., Dickstein D.L., Pasinetti G.M. Heterogeneity in red wine polyphenolic contents differentially influences Alzheimer's disease-type neuropathology and cognitive deterioration. J. Alzheimers Dis., 2009, vol. 16, no. 1, pp. 59-72. DOI: https://doi.org/10.3233/JAD-2009-0916.
12. Ko S.Y., Ko H.A., Chu K.H., Shieh T.M., Chi T.C., Chen H.I,, Chang W.C., Chang S.S. The Possible Mechanism of Advanced Glycation End Products (AGEs) for Alzheimer's Disease. PLoS One, 2015, vol. 20, no. 10(11):e0143345. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0143345.
13. Ono K., Condron M.M., Ho L., Wang J., Zhao W., Pasinetti G.M., Teplow D.B. Effects of grape seed-derived polyphenols on amyloid beta-protein self-assembly and cytotoxicity. J. Biol. Chem., 2008, vol. 283, no. 47, pp. 32176-32187. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.M806154200.
14. Pastor M.T., Kümmerer N., Schubert V., Esteras-Chopo A., Dotti C.G., López de la Paz M., Serrano L. Amyloid toxicity is independent of polypeptide sequence, length and chirality. J. Mol. Biol., 2008, vol. 375, no. 3, pp. 695-707. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmb.2007.08.012.
15. Sawda C., Moussa C, Turner R.S. Resveratrol for Alzheimer's disease. Ann. N.Y. Acad. Sci., 2017, vol. 1403, no. 1, pp. 142-149. DOI: https://doi.org/10.1111/nyas.13431.
16. Sharman A., Jumadilovper J., eds. The scientific basis for healthy aging and antiaging processes. New York, Mary Ann Liebert, Inc., 2011, 184 p.
ФУФАЕВА АЛЕНА ИГОРЕВНА - аспирантка кафедры биологии и микробиологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (priffetik@bk.ru).
КОЗЛОВ ВАДИМ АВЕНИРОВИЧ - доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и микробиологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (pooh12@yandex.ru).
САПОЖНИКОВ СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой биологии и микробиологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (adaptogon@mail.ru).
Alena I. FUFAEVA, Vadim A. KOZLOV, Sergey P. SAPOZHNIKOV
CELLULAR RESPONSE TO ALCOHOL IN THE CONDITIONS OF AMYLOIDOSIS MODEL FORMATION
Key words: 10° ethyl alcohol, dry red wine, sucrose, fructose, amyloidosis modeling, liver, kidney, spleen, mice.
There is evidence that dry red wine Cabernet Sauvignon prevents the development of Alzheimer's disease and improves the condition of patients. The effect is allegedly related to the influence of wine resveratrol on the system of sirtuins. However, acetaldehyde, which is formed from ethanol, is a highly reactive molecule that can bind to almost any organic substance. Therefore, it makes sense to investigate the way weak 10° ethyl alcohol and such an active glycating agent as fructose affect the formation of experimental amyloidosis.
The aim of the study is to differentiate the direct influence of ethyl alcohol on amyloidosis formation in the experiment from the influence of organic substances of dry red wine. The experiment was performed on 55 white mongrel male mice aged 30 days weighing 25±5.2 g. The mice were divided into six groups. Five mice made an intact group. The rest underwent simulation of systemic amyloidosis by subcutaneous administration of 10% aqueous solution of dry dairy cream substitute during 30 days once a day every other day. Ten mice served as the control of the model formation; as well as intact mice, they had free access to water and food. Against the background of systemic amyloidosis formation groups of ten mice in the free access mode, instead of water, received: Group 2-10 ° ethyl alcohol with 5% sucrose; group 3-10° ethyl alcohol with 5% fructose; group 4 - dry red wine Cabernet Sauvignon; group 5 - dry red wine Cabernet Sauvignon with 5% fructose. Fructose was used as a glycating agent, which is more active than glucose. In 30 days, the mice were decapitated; the organs (liver, kidney, spleen) were weighed and embedded in paraffin. Paraffin sections of organs of 5 microns in thickness were stained with hematoxylin and Congo red according to H. H. Bennhold and microscoped in transmitted light. The number of hepatocytes, tubular epithelial cells, glomeruli, erythroid islet cells, and lymphocytes was calculated in the preparations. Differences in the mean values in groups were evaluated using the chi-squared test %2.
Simulation of systemic amyloidosis, as was expected, was accompanied by a cytotoxic effect. The number of hepatocytes decreased by 17% (p = 0,001), tubular epithelial cells - by 11% (p = 0,0017), tubular epithelium with apical damage - by 23% (p = 0,0024), glomeruli - by 6,5% (p = 0,706), erythroid islet cells - by 8% (p = 0,047), lymphocytes - by 10% (p = 0,281). 10°ethyl alcohol with 5% sucrose had a pronounced proliferative effect: the number of hepatocytes increased twice (p = 0,0000), tubular epithelial cells - by 93% (p = 0,0000), and erythroid islet cells - by 32% (p = 0,0000). But the number of renal glomeruli decreased by 48% (p = 0,0001), and the lymphocytes almost disappeared - a tenfold decrease (p = 0,0000). The addition of 5% fructose to ethyl alcohol completely blocked the proliferative effect, except for erythroid islet cells, the number of which increased by 3,26 times (p = 0,0000). Dry red wine practically did not change the cellular composition of the organs under study, and adding 5% fructose to it was accompanied by a cytotoxic effect comparable to the control group of the model. Thus, 10° ethyl alcohol effectively reduces the severity of amyloid damage in the experiment both on the tissue and the cellular level; 10° ethyl alcohol is a more effective means of preventing amyloid damage than red dry wine Cabernet Sauvignon; fructose blocks the protective effects of ethyl alcohol and red dry wine Cabernet Sauvignon.
References
1. Kozlov V.A., Golenkov A.V., Sapozhnikov S.P. Minornye primesipotreblyaemogo alkogolya kak prichina smertnosti naseleniya [Minor admixtures of consumed alcohol as a cause of population mortality]. Narkologiya, 2013, vol. 12, no. 9(141), pp. 66-70.
2. Kozlov V.A., Sapozhnikov S.P., Karyshev P.B., Sheptukhina A.I., Nikolaeva O.V. Model' sis-temnogo amiloidoza u molodykh myshei [Model of systemic amyloidosis in young mice]. Byulleten eksperimentalnoi biologii i meditsiny, 2016, vol. 162, no 10, pp. 523-527.
3. Kozlov V.A., Sapozhnikov S.P., Sheptukhina A.I., Golenkov A.V. Parametabolizm kak nespetsificheskii modifikator supramolekulyarnykh vzaimodeistvii v zhivykh sistemakh [Parametabolism as a non-specific modifier of supramolecular interactions in living systems]. Vestnik Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk, 2015, vol. 70, no 4, pp. 397-402.
4. Fufaeva A.I., Aleksandrova V.Yu., Vasil'eva Yu.V. Vliyanie desyatiprotsentnogo etilovogo spirta i krasnogo vinogradnogo vina na formirovanie amiloidoza v eksperimente [Influence of ten percent ethyl alcohol and red grape wine on the formation of amyloidosis in the experiment]. In: Sbornik nauchnykh trudov molodykh uchenykh i spetsialistov: v 2 ch. [Young scientists and specialists scientific papers collection. 2 parts]. Cheboksary, Chuvash State University Publ., 2019, part 2, pp. 325-329.
5. Fufaeva A.I., Kozlov V.A., Sapozhnikov S.P., Petrova Yu.V., Aleksandrova V.Yu. Vliyanie krasnogo vinogradnogo vina i ego sochetaniya s geksozami na formirovanie standartnoi modeli amiloidnoi bolezni [Influence of red grape wine and its combination with hexoses on the formation of the standard model of amyloid disease]. Acta Medica Eurasica, 2018, no 1, pp. 42-51. Available at: http://acta-medica-eurasica.ru/single/2018/1/6.
6. Ahmed N., Babaei-Jadidi R., Howell S.K., Beisswenger P.J., Thornalley P.J. Degradation products of proteins damaged by glycation, oxidation and nitration in clinical type 1 diabetes. Diabetologia, 2005, vol. 48, no. 8, pp. 1590-1603. DOI: https://doi.org/10.1007/s00125-005-1810-7.
7. Babaei-Jadidi R., Karachalias N., Ahmed N., Battah S., Thornalley P.J. Prevention of incipient diabetic nephropathy by high dose thiamine and benfotiamine. Diabetes, 2003, vol. 52, no. 8, pp. 21102120. DOI: https://doi.org/10.2337/diabetes.52.8.2110.
8. Drygalski K., Fereniec E., Korycinski K., Chomentowski A., Kietczewska A., Odrzygozdz C., Modzelewska B. Resveratrol and Alzheimer's disease. From molecular pathophysiology to clinical trials. Exp. Gerontol., 2018, vol. 113, pp. 36-47. DOI: https://doi.org/10.1016Zj.exger.2018.09.019.
9. Gomes B.A.Q., Silva J.P.B., Romeiro C.F.R., Dos Santos S.M., Rodrigues C.A., Gonpal-ves P.R., Sakai J.T., Mendes P.F.S., Varela E.L.P., Monteiro M.C. Neuroprotective Mechanisms of Resveratrol in Alzheimer's Disease: Role of SIRT1. Oxid Med Cell Longev, 2018, Article ID 8152373, 15 p. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/8152373.
10. Hayden E.Y., Yamin G., Beroukhim S., Chen B., Kibalchenko M., Jiang L., Ho L., Wang J., Pasinetti G.M., Teplow D.B. Inhibiting amyloid p-protein assembly: Size-activity relationships among grape seed-derived polyphenols. J. Neurochem, 2015, vol. 135, no. 2, pp. 416-430. DOI: https://doi.org/10.1111/jnc.13270.
11. Ho L., Chen L.H., Wang J., Zhao W., Talcott S.T., Ono K., Teplow D., Humala N., Cheng A., Perci-val S.S., Ferruzzi M., Janle E., Dickstein D.L., Pasinetti G.M. Heterogeneity in red wine polyphenolic contents differentially influences Alzheimer's disease-type neuropathology and cognitive deterioration. J. Alzheimers Dis., 2009, vol. 16, no. 1, pp. 59-72. DOI: https://doi.org/10.3233/JAD-2009-0916.
12. Ko S.Y., Ko H.A., Chu K.H., Shieh T.M., Chi T.C., Chen H.I., Chang W.C., Chang S.S. The Possible Mechanism of Advanced Glycation End Products (AGEs) for Alzheimer's Disease. PLoS One, 2015, vol. 20, no. 10(11):e0143345. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0143345.
13. Ono K., Condron M.M., Ho L., Wang J., Zhao W., Pasinetti G.M., Teplow D.B. Effects of grape seed-derived polyphenols on amyloid beta-protein self-assembly and cytotoxicity. J. Biol. Chem., 2008, vol. 283, no. 47, pp. 32176-32187. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.M806154200.
14. Pastor M.T., Kummerer N., Schubert V., Esteras-Chopo A., Dotti C.G., Lopez de la Paz M., Serrano L. Amyloid toxicity is independent of polypeptide sequence, length and chirality. J. Mol. Biol., 2008, vol. 375, no. 3, pp. 695-707. DOI: https://doi.org/10.1016/jjmb.2007.08.012.
15. Sawda C., Moussa C., Turner R.S. Resveratrol for Alzheimer's disease. Ann. N.Y. Acad. Sci., 2017, vol. 1403, no. 1, pp. 142-149. DOI: https://doi.org/10.1111/nyas.13431.
16. Sharman A., Jumadilovper J., eds. The scientific basis for healthy aging and antiaging processes. New York, Mary Ann Liebert, Inc., 2011, 184 p.
ALENA I. FUFAEVA - Post-Graduate Student of Biology and Microbiology Department, Chuvash State University, Russia, Cheboksary (priffetik@bk.ru).
VADIM A. KOZLOV - Doctor of Biological Sciences, Professor of Biology and Microbiology Department, Chuvash State University, Russia, Cheboksary (pooh12@yandex.ru).
SERGEY P. SAPOZHNIKOV - Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of Biology and Microbiology Department, Chuvash State University, Russia, Cheboksary (adaptogon@mail.ru).
