CC BY
88
Материалы XVII Всероссийского конгресса с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание» (Москва, 29-31 октября 2018 г.)
и окружности тела по средней линии на 10% и 15% во 2-й и в 3-й группах по сравнению с контролем, соответственно (р<0,05), относительная масса общего жира у животных недостоверно возрастала на 21 и 19% во 2-й и в 3-й группах относительно контроля.
Концентрация глюкозы в крови достоверно увеличивалась в 1,5 и 1,2 раза у животных, получавших фруктозу как с включением кверцетина, так и без него, по сравнению с контролем (р<0,05). Концентрация триглицеридов в крови не отличалась у животных всех групп.
Относительные уровни экспрессии мРНК KHK и PKLR были достоверно ниже - на 47% и 34%, соответственно, у животных 2-й группы по сравнению с контролем (р<0,05). При сравнении 3-й группы со 2-й относительные уровни экспрессии мРНК PKLR и KHK не отличались и были также ниже контроля. Изменений в уровне экспрессии гена GCK, кодирующего глюкокиназу, не наблюдалось.
Обсуждение. Потребление высокофруктозного рациона в течение длительного времени приводит к развитию у животных ожирения, о чем свидетельствует бульшая масса тела, увеличение окружности тела по средней линии и увеличение жировой массы.
Нарушения углеводного обмена также подтверждаются на биохимическом уровне - повышение уровня глюкозы в крови и снижение относительных уровней транскрипции геновKHK, PKLR, кодирующих ключевые ферменты гликолиза в печени, - кетогексокиназу и пируваткиназу. Полученные результаты могут указывать на то, что избыточное поступление субстрата (фруктозы) в клетку приводит к его накоплению выше допустимого уровня, что может оказывать ингибирующее действие на экспрессию гена фермента и его активность. Для уточнения этой потенциальной зависимости необходимы дополнительные исследования.
В данном исследовании кверцетин в количестве 0,1% от массы корма не оказывал существенного влияния на экспрессию генов ферментов гликолиза в печени у крыс Wistar, на изменения биохимических и соматометричес-ких показателей, вызванных высокофруктозным рационом.
Вывод. Изменение состава рациона (добавление фруктозы) значимо влияло на относительные уровни экспрессии генов основных ферментов гликолиза (KHK, PKLR) в печени у крыс Wistar, в то время как включение в рацион кверцетина (0,1% от массы корма) не оказывало существенного влияния на изменение их экспрессии, вызванное высокофруктозным рационом.
Мойсеенок А.Г.
КОФЕРМЕНТНАЯ ФОРМА ПАНТОТЕНОВОЙ КИСЛОТЫ - КОФЕРМЕНТ А ЯВЛЯЕТСЯ ВАЖНЕЙШИМ ФАКТОРОМ ПОСТТРАНСЛЯЦИОННОЙ МОДИФИКАЦИИ БЕЛКОВ И ОТВЕТА ОРГАНИЗМА НА ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС
ГП «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», Гродно, Республика Беларусь
Актуальность работы определяется открытием ранее неизвестных функций коферментной формы пантотено-вой кислоты (ПК) - кофермента ацетилирования (КоА) и недостаточным транслированием полученных сведений в область практической витаминологии.
Цель публикации - ознакомление научного сообщества нутрициологов и, конкретно, витаминологов о расширении функций ПК как универсального фактора с эпигеномными и антиоксидантными свойствами, определяющими нейропротекторные, противоопухолевые детоксикационные функции организма.
Материал и методы. Обзор электронных ресурсов, важнейших публикаций и результатов собственных исследований по проблеме биотрансформации ПК в КоА и оценке биосинтеза кофермента как функциональной системы, обеспечивающей механизмы метаболической регуляции, участия в редокс-сигналировании и посттрансляционной модификации белков.
Результаты и обсуждение. В ранних исследованиях показано, что КоА-зависимые реакции ацетилирования холина и ариламинов в равной степени катализируются 4'-фосфопантетеином (ФПН), дефосфо-КоА и КоА, следовательно, кофермент ацетилирования гетерогенен. Предшественники КоА - 4'-фосфо-ПК, пантетин (ПТ), S-бензоил-ПН и ФПН эффективно аккумулируются в тканях, но в разной степени трансформируются в КоА. Это определяет их витаминную и фармакотерапевтическую активность. Независимыми исследованиями было показано, что инициирование биосинтеза КоА сопровождается ростом концентрации глутатиона в тканях и клеточных структурах и приводит к модуляции редокс-потенциала глутатиона и ответа на окислительный стресс (ОС). В экспериментах с радионуклидами установлено, что инициирование биосинтеза КоА при введении ПК, фосфо-ПК или ПТ приводит к их биотрансформации в ФПН и образованию ПК-белкового комплекса в цитозоле клеток печени, отличающегося от ФПН-протеидов.
Нами высказано предположение о том, что в условиях ОС инициация биосинтеза КоА может реализовываться не только по классическому пути, но вследствие свободнорадикального окисления сульфгидрильных групп белков -по альтернативному пути, основанному, вероятно, на ковалентном взаимодействии остатков цистеина с КоА, формируя белковый пул (наряду с небелковым) смешанных дисульфидов с коферментом. Более того, тиол-дисульфидные реакции характерны для большинства производных ПК, образуя беспрецедентное в биосинтетическом механизме
Физиология и биохимия питания
количество редокс-пар. Взаимодействия с белками ФПН, дефосфо-КоА и ПТ могут иметь физиологическое значение с учетом универсального распространения метаболитов ПК. Можно предполагать универсальную функцию этих соединений в формировании эффективного редокс-потенциала клеток и участия в редокс-сигналировании.
После идентификации дисульфидного характера КоА-связывающего белка цитозоля печени при инициировании биосинтеза КоА накоплено много сведений о роли кофермента в посттрансляционной модификации белков. Феномен КоА-илирования предложен как важнейший механизм в редокс-регуляции метаболизма и антиоксидантном действии, что приобретает роль универсального биологического механизма. Подобно распространенномуS-глута-тионилированию белков процесс КоА-илирования может иметь системный характер и отражать баланс тиоловых и дисульфидных компонентов в физиологических условиях и патологии.
Важнейшим элементом изучения КоА-илирования было использование моноклональных антител с использованием вестерн-блоттинга иммуноферментной схемы и иммунопреципитации. В эксперименте с изолированными миокардиоцитами, подвергнутых воздействию ОС, выявлено дозозависимое накопление иммунореактивных дисульфидных комплексов КоА. На перфузируемых сердцах выявлено различие процессов S-глутатионилирова-ния и КоА-илирования, что указывает на селективное взаимодействие с остатками белков и возрастание степени их КоА-илирования при инициировании ОС. Этот процесс носит лимитированный характер и, по всей вероятности, может зависеть от обеспеченности организма витамином. Показано, что степень КоА-илирования в печени животных возрастает при голодании и уменьшается при потреблении гипогликемической диеты и при ожирении. Продемонстрированы конкретные редокс-регуляторные механизмы, ассоциированные с КоА-илированием, в частности на ферментах ЦТК, гликолиза, метаболизма жирных кислот, аминокислот и кетоновых тел, креатинкиназе и глицеральдегидфосфатдегидрогеназе, что приобретает ключевое значение в регуляции процессов транскрипции, инициировании процессов апоптоза и аксональном транспорте.
Заключение. Процесс КоА-илирования является новым и важнейшим физиологическим механизмом антиокси-дантной защиты, предотвращающим необратимое окисление нуклеофильных тиоловых групп, а также компонентом редокс-сигналирования, отражающим внутриклеточный редокс-гомеостаз и, возможно, его регулирующим.
Никитин Н.С.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПЕЧЕНИ КРЫС В УСЛОВИЯХ ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
Актуальность. В токсикологических исследованиях малотоксичных объектов или объектов с неизвестной токсичностью для выявления их возможного неблагоприятного действия могут быть использованы так называемые нагрузочные пробы, направленно снижающие адаптационный потенциал экспериментальных животных. Одним из наиболее простых и эффективных способов снижения адаптационного потенциала является модификация вита-минно-минерального состава рациона. В наших предыдущих исследованиях была разработана модель дефицита минеральных веществ - железа (Fe3+) и магния (Mg2+), и витаминов группы В - тиамина (В1), рибофлавина (В2), ниацина (В3), пиридоксина (В6), биологическая роль которых (в том числе поддержание антиоксидантного статуса, участие в метаболизме ксенобиотиков, регуляция выработки цитокинов и других гуморальных факторов и др.) определяет состояние адаптационного потенциала.
Цель настоящей работы - изучение морфологии печени крыс на фоне потребления рационов, дефицитных по содержанию витаминов группы B, Fe3+ и Mg2+.
Материал и методы. В эксперименте продолжительностью 64 дня были использованы 90 крыс самцов линии Вистар с исходной массой тела 85,6±1,0 г. Животные были разделены на 3 равные группы, каждая получала экспериментальные рационы с модифицированным составом витаминно-минеральных смесей: содержание витаминов В1, В2, В3 и В6, Fe3+ и Mg2+ составляло 75%, 30% и 19% от оптимального уровня (диета AIN-93) в рационе 1-й, 2-й и 3-й групп, соответственно. Подготовку препаратов для гистологических исследований проводили стандартными методами. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином и пикрофуксином по Ван Гизону. Документированные изображения обрабатывали в программе AxioVision Rel.4.8 (CarlZeiss, ФРГ). Степень морфологических изменений в печени оценивали по шкале SAF, которая учитывает выраженность стеатоза печени (S, steatosis), активности внутридолькового (лобулярного) воспаления и баллонной дистрофии гепатоцитов (A, activity) и стадию фиброза печени (F, fibrosis)
Результаты. Анализ морфологической картины печени крыс 1-й и 2-й групп выявил следующее: структура печеночных долек, тяжи гепатоцитов не изменены, ядра находились в центре клеток, при увеличении 50х лобулярное воспаление не отмечалось, перипортальный и центролобулярный фиброз отсутствовал. Около 15% гепатоцитов, расположенных во всех трех зонах ацинуса, содержали липидные вакуоли, характерные для среднекапельного стеатоза. По шкале SAFстепень морфологических изменений печени крыс этих групп оценена как S1A0F0. Согласно данным наших предыдущих исследований, стеатоз, соответствующий уровню S1, наблюдается примерно у 50% здоровых половозрелых крыс-самцов линии Вистар, поэтому выявленное изменение можно отнести к варианту нормы. При микроскопическом исследовании печени крыс 3-й группы также не были выявлены изменения структу-
