CC BY
57
рефлекторной активности животных в условиях хронической гипергликемии в тесте «открытое поле». Установлено, что курсовое введение №фенилацетил-Ь-пролил глицина (ноопепта), прамирацетама, фенилпирацетама (энтропа), цитиколина и цереброкурина, но не пирацетама и экстракта гинкго билоба способно усиливать локомоторную и исследовательскую активность у животных с длительной аллоксан-индуцированной гипергликемией. Способность нормализовать двигательную активность животных в условиях хронической гипергликемии уменьшается в ряду энтроп > прамирацетам > цитиколин > ноопепт = цереброкурин >> пирацетам = экстракт гинкго билоба.
Ключевые слова: аллоксан-индуцированная випер-гликемия, ноотропные средства, тест «открытое поле».
Стаття надшшла 4.10.2014 р.
reflex activity of animals in conditions of chronic hyperglycemia in the test «open field». Established that the course administration of N-phenylacetyl-L-prolyl glycine (noopept), pramiracetam, phenilpiracetam (entrop), citicoline and cerebrocurine but not piracetam and ginkgo biloba extract is able to enhance the locomotor and exploratory activity in animals with long-term alloxan-induced hyperglycemia. Ability to normalize the locomotor activity of animals in conditions of chronic hyperglycemia decreases in the series entrop > pramiracetam > citicoline > noopept = cerebrocurine >> piracetam = ginkgo biloba extract.
Key words: alloxan-induced hyperglycemia, nootropic drugs, test «open field».
Рецензент Бобирьов В.М.
УДК 616.316-008-092.18-092.6
N0- ТА №-кБ -ЗАЛЕЖН1 МЕХАН1ЗМИ ПОРУШЕННЯ Б1ЛОКСИНТЕЗУЮЧО1 ФУНКЦН СЛИННИХ ЗАЛОЗ ЩУР1В ЗА УМОВ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТАБОЛ1ЧНОГО
СИНДРОМУ
У експеримент на 40 бших щурах дослщжено роль ЫО-синтаз i ядерного фактора кВ (ОТ-кБ) у мехашзмах порушень бшоксинтезуючо! функцп тднижньощелепних слинних залоз (СЗ) за умов моделювання метаболiчного синдрому (МС). Показано, що ця функщя СЗ залежить вщ функцюнального стану ЫО-синтаз. Функцюнування нейронально! ЫО-синтази за цих умов сприяе збiльшенню активностi a-амiлази у тканинах СЗ. Функцюнування шдуцибельно! ЫО-синтази за умов експерименту пригнiчуe актившсть a-амiлази та орнiтиндекарбоксилази у СЗ. Призначення Ь-аргшшу пiд час вщтворення МС суттево не впливае на актившсть а-амшази у тканинах СЗ, але обмежуе зниження активностi орштиндекарбоксилази. Введення скевенджеру пероксинiтриту L-селенометiонiну та шпб™ра активацii' №-кВ ^И-23 за умов експериментального МС ютотно покращуе бiлоксинтезуючу функцiю СЗ, що не е характерним при призначенн метформшу гiдрохлориду.
Ключовi слова: метаболiчний синдром, ЫО-синтази, пероксинiтрит, ядерний фактор кВ, слиннi залози, а-aмiлaзa, орштиндекарбоксилаза.
Робота е фрагментом НДР "Кисень- та ЫС-залежН мехашзми ушкодження внутршшх оргашв та IX корекщя фiзiологiчно активними речовинами " (№ держреестрацн 0108и010079).
В останш роки виявлено, що у хворих з метабол1чним синдромом (МС) окр1м загальноприйнятих його складових (шсулшорезистентшсть, вюцеральне ожиршня, артер1альна г1пертенз1я, порушення обмшу лшдав, системна прозапальна вщповщь та ш.) розвиваеться реактивно-дистроф1чне ураження слинних залоз (СЗ) з порушенням !хньо! функцп [1]. Виразшсть клшчних ирояв1в шалоаденоза корелюе з тяжюстю перебпу МС. Нещодавно висунуто припущення, що загальною ланкою патогенезу, яка об'еднуе вс компоненти МС, е порушення сигнатзацп, пов'язано! з активащею ядерного фактора кВ (NF-кБ) [3].
Приятно, що через NF-кB опосередкуеться значна кшьюсть ефекпв оксиду азоту (NO) [7]. Завдяки здатносп вшьно перетинати мембрани ендогенний NO грае важливу роль у забезпеченш процесу секрецп слини, регуляцп кровопостачання СЗ, нейротрансмюп, утворенн пстогематичного бар'еру, впливае на прол1ферац1ю та диференщювання кл1тин СЗ [15, 16]. У той же час NO е потужною цитотоксичною сполукою, попередником високотоксичного пероксиштриту [14]. Проте участь компоненпв системи NO та NF-кB-зaлежних процешв у патогенез1 порушення функцп СЗ, у т.ч. бшоксинтезуючо!, за умов МС залишаеться нез'ясованою.
Метою роботи було вивчення рол1 NO-синтaз i NF-кB у мехашзмах порушень бшоксинтезуючо! функцп тднижньощелепних СЗ щур1в за умов моделювання МС.
Матер1ал та методи дослщження. Дослщження були проведен! на 40 бших щурах-самцях лшп В!стар масою 180-230 г у 8-ми сер!ях дослав: у перш!й необх!дн! показники вивчали у !нтактних тварин (контрольна сер!я); у друг!й - п!сля моделювання МС; у третш, четверт!й ! п'ят!й сер!ях - протягом вщтворення МС тваринам вводили в!дпов!дно селективний шпб!тор нейронально! NO-синтaзи (nNOS) 7-штровдазол (7-NI), селективний !нг!б!тор шдуцибельно! NO-синтази (iNOS) - ам!ногуан!дин ! субстрат NO-синтaзноi реакцй - L-aргiнiн; у п'ят!й - скевенджер
пероксиштриту - L-селенометюнш; у сьомш i восьмш - вiдповiдно шпбгтор активаци NF-kB -JSH-23 (4-метил-N-(3-фенiлпропiл)бензол-1,2-дiамiн) та метформшу гiдрохлорид.
Для моделювання МС гризунам протягом двох мiсяцiв призначали 20% водний розчин фруктози для пиття та «щету захiдного типу» [4]. Bci засоби вводили внутрiшньоочеревинно у таких дозах: 7-NI («Sigma», США) - 30 мг/кг [10], амшогуашдин («Sigma», США) - 20 мг/кг [15], L-аргшш («Kyowa Hakko Kogyo Co LTD», Япошя) - 500 мг/кг [2], L-селенометюнш («Sigma-Aldrich, Inc.», США) - 3 мг/кг [10], JSH-23 («Santa Cruz Biotechnology», ФРН) - 1 мг/кг [9], метформ^ пдрохлорид («Wanbury LTD», 1цщя) - 200 мг/кг маси щура [8]. Останнш засiб призначали через день, iншi - 2 рази на тиждень протягом перiоду вщтворення МС. Тварин декапiтували пiд ефiрним наркозом. Активнiсть a-амiлази визначали за методикою Каравея за допомогою набору реактивiв фiрми «Фiлiсiт-Дiагностика». Активнiсть орштиндекарбоксилази (ОДК) визначали за зниженням вмюту орнiтину в iнкубацiйному середовищi [5]. Отримаш данi обробляли варiацiйно-статистичним методом з використанням критерда Ст'юдента.
Результати дослщження та Тх обговорення. За умов МС актившсть a-амiлази (див. табл.1) у тканинах тднижньощелепних СЗ знижусться на 19.1% (р<0,01). За цих умов також зменшуеться актившсть ОДК - на 25.5% (p<0,01).
Таблиця 1
Показники бшоксинтезуючоТ функцп СЗ щурiв за умов вiдтворення МС та змши
функщонального стану NO-синтаз та NF-kB (M+m, n=40)
Умови експерименту Актившсть фермен™
а-Ам1лаза, мг/год х г ОДК, нмоль/г-хв.
1нтактн1 тварини 75.4±2.2 275.4±10.2
Кдтворення МС 61.0±2.1 * 205.3±9.8 *
+ 7-NI 47.0±2.3 */** 231.6±24.0
+ амшогуашдин 67.2±1.6 */** 263.2±13.0 **
+ L-аргшш 64.5±2.3 * 254.4±18.2 **
+ L-селенометюнш 71.0±2.2 ** 257.9±15.6 **
+ JSH-23 68.9±2.3 ** 245.6±13.3 **
+ метформ1н 66.5±1.7 * 240.4±17.9
Примiтка: * - р<0,05 у порiвняннi з даними штактних щурiв, ** - р<0,05 у порiвняннi з даними друго! сери.
ОДК е ключовим ферментом у механiзмi синтезу полiамiнiв, якi регулюють процеси реплiкацii та транскрипцп ДНК, бiосинтезу бiлкiв i пролiферацii клiтин [12].
Введения за умов вщтворення МС селективного шпб^ору nNOS 7-NI знижуе в тканинах тднижньощелепних СЗ актившсть а-амшази - на 23.0% (p<0,01) у порiвняннi з даними друго! серii, але не позначаеться на величиш активносп ОДК. Ранiше повiдомлялося, що за участю nNOS у СЗ продукуються незначнi концентрацii NO, який регулюе процес секрецii бiлкiв у вщповщь на дiю аутомiметикiв, зокрема, через активащю Р-адрено-, VIP-, М-холiно- та Kl-рецепторiв [11, 13].
Призначення селективного iнгiбiтору iNOS амiногуанiдину шдвищуе активнiсть a-амiлази та ОДК - вщповщно на 10.2% (p<0,05) та 28.2% (p<0,01) у порiвияннi з даними друго! сери.
Введення тваринам L-аргшшу шд час моделювання МС достовiрно не впливае на величину активносп a-амiлази, але на 23.9% (p<0,05) пiдвищуе у тканинах СЗ актившсть ОДК у порiвняннi з даними друго! серп. Це, вочевидь, пов'язано з оптимiзацiею функцiонувания неокисного (аргшазного) шляху метаболiзму L-аргiнiну. Застосування L-селеноменоншу за умов експерименту шдвищуе у тканинах СЗ актившсть а-амшази - на 16.4% (p<0,02) у порiвняннi з даними друго! сери. Цьому може сприяти вироблення полiамiнiв, оскiльки за цих умов також збшьшуеться активнiсть ОДК - на 25.6% (p<0,05) у порiвняннi з даними друго! сери. Призначення L-селенометюншу дозволяе уникнути у тканинах таких небажаних ефекнв пероксиштриту, як порушення бюсинтезу бiлкiв i репарацii ДНК (через пригшчення алкiлтрансферазноi реакцii), активащя протеолiтичних процесiв [14]. Так, пероксиштрит сприяе iнактивацii аl-iнгiбiтора проте!наз i тканинного iнгiбiтора металопроте!наз через окиснення NH- i SH-груп бiлкiв.
Нами також дослщжено вплив iнгiбiторiв NF-kB JSH-23 та метформшу пдрохлориду на показники бшоксинтезуючо! функцii СЗ. Введення тваринам JSH-23 за умов моделювання МС шдвищуе у тканинах тднижньощелепних СЗ актившсть а-амшази та ОДК - вщповщно на 13.0% (p<0.05) та 19.6% (p<0.05) у порiвняннi з даними друго! сери. У той же час, призначення метформiну пдрохлориду не призводить до достовiрних змш активностi цих ферментiв.
Вщомо, що JSH-23 порушуе процес транслокацп NF-kB у ядро [9], де вш зв'язуеться з вiдповiдними ДНК-послщовностями i впливае на транскрипцiю низки гешв, вiдповiдальних за синтез багатьох прозапальних медiаторiв. Можливiсть активацii металопроте!наз
екстрацелюлярного матриксу та пов'язаних з цим протеол^ичних процешв у СЗ також становить небезпеку порушення процешв бiосинтезу бшка у цих залозах.
1. Вщтворення МС супроводжуеться у тканинах тднижньощелепних СЗ щурiв достовiрним зниженням активносп a-амiлази та ОДК, що вказуе на порушення бшоксинтезуючо1 функцiï цих залоз. Бшоксинтезуюча функцiя СЗ щурiв при вiдтвореннi МС залежить вщ функцiонального стану NO-синтаз. Функцiонування nNOS за цих умов сприяе збшьшенню активностi a-амiлази у тканинах тднижньощелепних СЗ. Функщонування iNOS - пригтчуе активнiсть a-амiлази та ОДК у СЗ. Введення L-аргiнiну пiд час вщтворення МС суттево не впливае на активтсть a-амiлази у тканинах тднижньощелепних СЗ, але обмежуе зниження активносп ОДК.
2. Призначення скевенджеру пероксинiтриту L-селенометiонiну за умов експериментального МС ютотно покращуе бiлоксинтезуючу функщю пiднижньощелепних СЗ, що виявляеться у збшьшенш активностi a-амiлази та ОДК.
3. Введення шпб^ора активацiï NF-kB JSH-23 за умов експериментального МС ютотно покращуе бшоксинтезуючу функцiю тднижньощелепних СЗ, що не е характерним при призначент метформiну гiдрохлориду.
1. Афанасьев В. В. Реактивно-дистрофические процессы слюнных желез (сиалоаденозы), протекающие на фоне метаболического синдрома / В. В. Афанасьев, Р.И. Стрюк, С.Э. Арутюнян [и др.] // Стоматология.- 2011.- Т.90, №4. - С. 49-53.
2. Дробшська О. Вплив L-арпншу на ураження в слизовш оболонщ шлунка, спричиненi серотонiном / О. Дробшська, Л. Остапченко, О. Цирюк [та iн.] // Вюн. Львiв. ун-ту. Сер. бiол. - 2004. - Вип. 38. - С . 201-204.
3. Кайдашев I. П. Активащя NF-kB при метаболiчному синдромi / 1.П. Кайдашев // Фiзiол. журн.- 2012. - Т.58, №1. - С. 93-101.
4. Ляшенко Л. I. Роль NO-синтаз у мехашзмах порушень вшьнорадикальних процесiв у тканинах пародонта i слинних залоз щурiв за умов експериментального метаболiчного синдрому / Л.1. Ляшенко, А.М. Gлiнська, В.В. Талаш [та iн.] // Свiт бюл. та мед. - 2014. - № 2. - С. 139-142.
5. Храмов В.А. Простой метод определения активности орнитиндекарбоксилазы в смешанной слюне человека / В. А. Храмов. // Клин. лаб. диагностика. - 1997. - №4. - С. 14-15.
6. Cal C. Decrease in salivary secretion by radiation mediated by nitric oxide and prostaglandins / C. de la Cal, A. Lomniczi, C.E. Mohn [et al.] // Neuroimmunomodulation. - 2006. - Vol. 13, №1. - P. 19-27.
7. Fan Y.H. Arginine vasopressin increases iNOS-NO system activity in cardiac fibroblasts through NF-kappaB activation and its relation with myocardial fibrosis / Y.H. Fan, L.Y. Zhao, Q.S. [et al.] // Life Sci. - 2007. - Vol. 81, №4. - P. 327-335.
8. Kravchuk E. The effect of metformin on the myocardial tolerance to ischemia-reperfusion injury in the rat model of diabetes mellitus type II / E. Kravchuk, E. Grineva, A. Bairamov [et al.] // Exp. Diabetes Res. - 2011.
9. Kumar A. JSH-23 targets nuclear factor-kappa B and reverses various deficits in experimental diabetic neuropathy: effect on neuroinflammation and antioxidant defence / A. Kumar, G. Negi, S.S. Sharma//Diabetes Obes. Metab.- 2011.- Vol.13, №8.- P.750-758.
10. Laude K. NO produced by endothelial NO synthase is a mediator of delayed preconditioning-induced endothelial protection / K. Laude, J. Favre, C. Thuillez [et al.] // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2003. - Vol. 284, №6. - P. H2053-H2060.
11. Lomniczia A. Role of nitric oxide in salivary secretion / A. Lomniczia, A.M. Suburob, J.C. Elverdinc [et al.] // Neuroimmunomodulation. - 1998. - Vol. 5, № 5. - P. 226-233.
12. Moinard C. Polyamines: metabolism and implications in human diseases / C. Moinard, L. Cynober, J.P. de Bandt // Clin. Nutr. - 2005. - Vol. 24, №2. - P. 184-197.
13. Proctor G.B. Regulation of salivary gland function by autonomic nerves / G.B. Proctor, G.H. Carpenter // Auton. Neurosci. -2007. - Vol. 133, №1. - P. 13-18.
14. Szabo S. Peroxynitrite: biochemistry, pathophysiology and development of therapeutics / C. Szabo, H. Ischiropoulos, R. Radi // Nature Reviews. - 2007. - Vol. 6. - P. 662-680.
15. Takeuchi K. Role of endogenous nitric oxide (NO) and NO synthases in healing of indomethacin-induced intestinal ulcers in rats / K. Takeuchi, R. Hatazawa, M. Tanigami [et al.] // Life Sci. - 2007. - Vol. 80, №4. - P. 329-336.
16. Ugar-Cankal D. A multifaceted molecule, nitric oxide in oral and periodontal diseases / D. Ugar-Cankal, N. Ozmeric // Clin. Chim. Acta. - 2006. - Vol. 366, №1-2. - P. 90-100.
Ж
NO- И ЗАВИСИМЫЕ МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕ-
НИЯ БЕЛОКСИНТЕЗИРУЮЩЕЙ ФУНКЦИИ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ КРЫС В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА Елинская А. Н., Костенко В. А.
В эксперименте на 40 белых крысах исследована роль ЫО-синтаз и ядерного фактора кВ (№-кВ) в механизмах нарушений белоксинтезирующей функции
поднижнечелюстных слюнных желез (СЖ) в условиях моделирования метаболического синдрома (МС). Показано, что данная функция СЖ зависит от функционального
NO- AND NF-kB -DEPENDENT MECHANISMS OF
PROTEIN SYNTHESIS IN RATS' SALIVARY GLAND UNDER EXPERIMENTAL METABOLIC SYNDROME Yelinska A. M., Kostenko V. O.
The role of NO-synthases and nuclear factor kB (NF-kB) in the mechanisms impairing protein synthesis function of submandibular salivary glands (SSG) under modeled metabolic syndrome (MS) was investigated on 40 white rats. We have found out this function depends on the functional state of NO-synthases. Functioning of
состояния ЫО-синтаз. Функционирование нейрональной N0-синтазы в этих условиях способствует увеличению активности а-амилазы в тканях поднижнечелюстных СЖ. Функционирование индуцибельной ЫО-синтазы в условиях эксперимента угнетает активность а-амилазы и орнитиндекарбоксилазы (ОДК) в СЖ. Назначение Ь-аргинина существенно не влияет на активность а-амилазы в тканях СЖ, но ограничивает снижение активности ОДК. Введение скэвенджера пероксинитрита Ь-селенометионина и ингибитора активации №-кВ ^Н-23 в условиях экспериментального МС существенно улучшает белоксинтезирующую функцию СЖ, что не характерно при назначении метформина гидрохлорида.
Ключевые слова: метаболический синдром, N0-синтазы, слюнные железы, а-амилаза, орнитиндекарбоксилаза.
Стаття надшшла 1.10.2014 р.
neuronal NO-synthase under these conditions increases the activity of a-amylase in SSG tissues. Functioning of inducible NO-synthase in experimental conditions inhibits the activity of a-amylase and ornithine decarboxylase in SSG. Administration of L-arginine during MS modeling did not significantly affect a-amylase activity in the SSG tissues, but limited the decrease in ornithine decarboxylase activity. The introduction of peroxynitrite scavenger L-selenomethionine and NF-kB activation inhibitor JSH-23 under the experimental MS significantly improves protein synthesis in SSG, which is not typical in metformin hydrochloride administration.
Key words: metabolic syndrome, NO-synthases, salivary glands, a-amylase, ornithine decarboxylase.
Рецензент Запорожець Т.М.
УДК 611.814.1+611.814.3+ 616.379-08.64
В1КОВ1 ОСОБЛИВОСТ1 МОРФОЛОГ1ЧНИХ ЗМ1Н ДР1БНОКЛ1ТИННИХ ЯДЕР Г1ПОТАЛАМУСА НА 14 ДОБУ РОЗВИТКУ СТРЕПТОЗОТОЦИНОВОГО Д1АБЕТУ
Наукова робота присвячена питанням вивчення морфофункщонально! оргашзацп дрiбноклiтинних ядер середнього гшоталамуса i серединного тдвищення нейрогiпофiза при стрептозотоциновому цукровому дiабетi. Встановлено, що на 14 добу розвитку експериментального цукрового дiабету в дугоподiбному i вентромедiальному ядрах гшоталамуса спостершаються адаптацшно-компенсаторш процеси, у вщповщь на пперглжемш i метаболiчнi змши в органiзмi. Данi процеси характеризуются зростанням функцiональноi активностi нейроендокринних кл™н, що морфологiчно проявляеться збiльшенням площ iх перикарiонiв, ядер i ядерно-цитоплазматичного шдексу, зростанням об'eмноi щiльностi нейросекреторних гранул в нейроплазм^ За таких умов морфофункцюнальна перебудова зовнiшньоi зони серединного тдвищення нейрогiпофiза вiдображае змши направлен на швидке поступлення нейросекрету в кров.
Ключов! слова: цукровий д1абет, дугопод1бне ядро, вентромед1альне ядро.
Робота е фрагментом НДР "Морфофункцюнальна характеристика деяких оргатв та функщоналъних систем при цукровому дiабетi в постнаталъному перiодi онтогенезу " (номер держреестраци 0109и001106) та "Оптимiзацiя комплексного л^вання морфологiчних ушкодженъ травноI, ендокринноI та сечостатевоI систем при цукровому дiабетi " (номер держреестраци 0113и000769).
Цукровий д1абет (ЦД) е одшею з найбшьш актуальных проблем клiнiчноi медицини, що зумовлено широкою поширешстю, клшчним полiморфiзмом, тяжюстю ускладнень [4, 5]. В Укра1'ш офiцiйно зареестровано бiльше мшьйона хворих на цукровий дiабет (2,4% вщ усього населення), у тому чи^ 7180 дiтей вiком до 18 роюв, проте реально кшьюсть людей з недiагностованою патологiею перевищуе цю цифру у 3-4 рази. При цьому кожного року кшьюсть хворих на цукровий дiабет зростае в середньому на 9,8 -11%. У пошуках нових ефективних методiв лiкування i профiлактики даного захворювання останнiм часом велику увагу дослщниюв зосереджено на вивченнi ролi нейропептцщв гiпоталамуса та iхньоi участi в регуляцй функцii панкреатичних острiвцiв [9]. Так, нейрогормони середнього гiпоталамуса впливають на екзо- i ендокринну функци пiдшлунковоi залози. Подразнення дугоподiбного ядра (ДЯ) викликае видiлення В-клiтинами шсушну [6], а електростимуляцiя вентромедiального ядра (ВМЯ) призводить до видiлення глюкагону [10].
Метою роботи було встановлення морфолопчних змiн у дрiбноклiтинних ядрах гшоталамуса i серединному пiдвищеннi експериментального ЦД.
Матерiал та методи дослщження. Матерiалом для дослiдження послужили гшоталамус i гiпофiз 20 щурiв-самцiв лшп Вiстар 3- i 12-мiсячного вшу, яю розподiлялися на 2 групи: контрольну (10 тварин) та експериментальну (10 тварин). У експериментальнiй груш цукровий дiабет моделювали шляхом внутршньоочеревинного введення стрептозотоцину [3], контрольнiй груш тварин у е^валентнш дозi внутршньоочеревинно вводили 0,1 М цитратний буфер з рН 4,5. На 14 добу експерименту матерiал забирали для дослщження. Тварин у перюд дослщження утримували на стандартному рацюш в умовах вшьного доступу до води та зпдно "Правил гуманного поводження з експериментальними тваринами" i "Загальних етичних принципiв експериментiв на тваринах".
