CC BY
17
© Мялюк О. П.
УДК 612.015.11-06:616-056.52]-092.9 Мялюк О. П.
СТАН ВШЬНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСНЕННЯ У ТКАНИНАХ ПЕЧ1НКИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЩУР1В ПРИ АЛ1МЕНТАРНОМУ ОЖИР1НН1
Пологовий будинок PiBHeHCbKoi мюько'Г ради (м. PiBHe) ДВНЗ «Тернопшьський державний медичний ушверситет iMeHi I. Я. Горбачевського МОЗ УкраГни» (м. Тернопiль)
m shvaluk@mail.ru
Дана робота е частиною науково-дослщно! робо-ти «Бiохiмiчнi механiзми токсичност наночастинок рiзноI природи та шших антропогенних i бiогенних токсикантiв в бюлопчних системах» (№ державно! реестраци 0112и000542)
Вступ. Серед факторiв, що впливають на деста-бiлiзацiю фiзiологiчних процесiв органiзму, вагоме мiсце займае ожиршня. На даний момент ожиршня розглядаеться як взаемодiя генетичних, сощальних, поведiнкових, метаболiчних, клiтинних та молеку-лярних факторiв, якi ведуть до змши енергетичного балансу [5]. Для забезпечення гомеостазу в орга-нiзмi запускаються дезiнтоксикацiйнi механiзми, де значного навантаження зазнае печшка. Слiд за-значити, що унiверсальнi механiзми реалiзацiI дИ токсичних ендо- та екзогенних чинниюв характе-ризуються активацiею неферментного вшьноради-кального окислення та пероксидного окиснення л^ пiдiв [1].
Тому, метою нашого дослiдження було вивчити рiвень активних форм кисню i стан окиснювально! модифiкацiI бiлкiв у щурiв з алiментарним ожирiн-ням.
Об'ект i методи дослiдження. Експеримен-тальна модель алiментарного ожирiння вщтворю-валась шляхом застосування шдуктора харчового потягу - натрiевоI солi глутамiновоI кислоти у ств-вiдношеннi 0,6:100,0 та висококалормно! дiети, яка складаеться iз стандартно! íжi (47%), солодкого кон-центрованого молока (44%), кукурудзяно! олп (8%) i рослинного крохмалю (1%). Контроль вщтворення алiментарного ожирiння здмснювали шляхом зва-жування тварин, вимiрювання назально-анально! довжини та розрахунку шдексу маси тiла (1МТ) (д^ лення маси тта в кiлограмах на довжину в метрах у квадрат^ [6]. Тварин подшили на три групи: контрольна група - штакты тварини (6 щурiв); перша до-слщна група - термш спостереження через 14 дiб пюля початку експерименту при 1МТ > 25 (12 щурiв); друга дослщна група - через 28 дыв пiсля початку експерименту при 1МТ > 30 (12 щурiв). При робот з тваринами керувались «бвропейською конвенщ-ею про захист тварин, що використовуються в екс-периментах та шших наукових цшях» (Страсбург 18.03.1986 р.), «Загальних етичних принцитв екс-периментiв на тваринах» ухвалених Першим нацю-нальним конгресом з бюетики (Ки!в 2001 р.)
Тварин декаттували пiд легким ефiрним наркозом, для доотдження забирали кров i печiнку. Для вимiрювання рiвня активних форм кисню (АФК) у лейкоцитарнм фракцiI використовували дихлорф-люоресце!ну диацетат (ДХФ-ДА) («Sigma Aldrich», USA), який е барвником i3 заблокованою флюорес-ценцieю. Пiсля пасивного проникнення в клггину i вiдщеплення ацетатно! групи пiд дiею естераз ДХФ-ДА переходить у полярну сполуку, яка не здатна до дифузп з кгмтини. У результатi взаемодп у бiльшiй мiрi з перекисом водню ДХФ-ДА стае флуоресцю ючою сполукою. Рiвень продукцiI АФК аналiзували за iнтенсивнiстю свiтiння барвника (FL-1 канал) на проточному цитофлюориметрi Epics XL («Beckman Coulter», США). Значення дослщженого параметру виражали у вщсотках [4].
Вмiст окисномодифiкованих бiлкiв у гомогенат печiнки визначали за реак^ею з 2, 4-динггрофенш-гiдразином з утворенням 2,4-диытрофеншгидразо-нiв [2]. Для шМацп окислювально! модифiкацiI бiлкiв використали середовище Фентона: 0,1 М фосфат-ний буфер (рН 7,4), Fe2+ (10-3 М), ЕДТА (10-3 М) комплекс, що готували ex tempore, i Н2О2 (3*10-4 М) [4]. До денатурованих бiлкiв додавали 1,0 мл 0,1 М 2,4-ДНФГ, розчиненого в 2 М HCl. 1нкубащю здмснювали при юмнатнм температурi протягом 1 години, по™ проби центрифугували при 3000 об/хв. протягом 20 хвилин. Осад промивали 3 рази сумшшю етанол : етилацетат (1:1) для екстракцп лт^в та 2,4-ДНФГ, що не прореагували з карбонiльними групами окис-нених бшюв. Отриманий осад висушували для вида-лення розчинникiв i по™ розчиняли в 8 М сечовиы, яку доливали до осаду в об'емi 3,0 мл. Оптичну щшь-нiсть динiтрофенiлгiдразонiв, що утворилися, рее-стрували на спектрофотометрi при довжинах хвиль 274 нм i 363 нм. Ступшь окиснювально! модифiкацiI бшюв виражали в одиницях оптично! щшьност, вщ-несених на 1 мг бшка.
Статистичну обробку цифрових даних здм-снювали за допомогою програмного забезпечення «Excel» (Microsoft, США) та «STATIST!CA» 6.0. («Statsoft», США) з використанням параметричних i непараметричних методiв оцiнки одержаних даних. Для вЫх показникiв розраховували значення серед-ньо! арифметично! вибiрки (M), !! дисперси i помил-ки середньо! (m). Достовiрнiсть рiзницi значень мiж незалежними кiлькiсними величинами визначали
350
300
250
200
150
100
50
за допомогою критерю Мана-Уiтнi та критерю Стьюдента.
Результати дослiдження та 'Гх обговорення. Дослiдження рiвня АФК лейкоцитарно! фракцiI свiдчило про зростання пероксиду водню кров1 через 14 дiб експерименту в 1,3 рази, через 28 дiб - у 2,6 рази проти даних контрольно! групи (р<0,05). Аналiз рiвня АФК лейкоцитарно! фракци тканини печiнки показав зростання пероксиду водню через 14 дiб експерименту в 1,5 рази, через 28 дiб - у 3,4 рази стосовно контролю (р<0,05) (рис. 1). Отриман дан свщчать про те, що за умови алiментарного ожи-рiння активуеться втьнорадикальне окиснення, яке переважае у печшцг
За умови патологiчного процесу ендо патогена ми виступають продук-ти пероксидного окиснення, зокре-ма, окиснювальна модифiкацiя бтюв (ОМБ) е одним з раных i достовiрних маркерiв ураження тканин при втьно-радикальнiй патологи [2]. При цьому ОМБ веде до утворення токсичних молекул середньо! маси, як1 пщлягають виведення !х з кровотоку. Встановлено, що за умови алiментарного ожирiння через 14 дiб експерименту на фонi практично незмЫеного показ-ника КФГ зростав рiвень АФГ. Через 28 дiб дослщу у щурiв в гомогенатi печЫки зростали як альдегiдо-, так i кетопогрупи (рис. 2). Отже, у тварин зi змоде-льованим алiментарним ожирiнням спонтанне окис-нювання бтюв у тканны печЫки вказуе на ¡нщацю процеЫв втьнорадикального окиснення (пщвищен-ня АФГ) з продовженням пперактиваци пероксидаци, що пщтверджуеться зростанням гпзнього маркера ОМБ - вмюту КФГ.
Металкатал1зована ¡нщ1ац1я ОМБутканиы печш-ки щур1в з д1ет1ндукованим ожирЫням характери-зувалася в1рогщним зростанням вмюту як АФГ, так
■ лейкоцитарна фракщя /Тканини печЫки
^Нлейкоцитарна фракцт
контроль
14 доба
28 доба
14 доба
28 доба
Рис. 2. Ртень альдегiдо- (АФГ) i кетопохiдних (КФГ) спонтанно'! \ металкаталiзованоY окиснювальноГ модифшацГГ бiлкiв у печшц щурiв за умови алiментарного ожирiння (%)
Рис. 1. Рiвень пероксиду водню (%) лейкоцитарноГ фракци кров1 i тканини печiнки щурiв за умови алiментарного ожирiння
Примггка. Тут \ в наступних рисунках:
* - в1рог1дн1сть р1зниц1 стосовно контролю (р<0,05),
# - в1ропдн1сть р1зниц1 м1ж досл1дними групами (р<0,05).
i КФГ, у порiвняннi з контролем (р<0,05). Слiд зазна-чити, що через 28 дiб експерименту значення вмюту продуктiв окиснювання бтюв е вищими, проти даних через 14 дiб, зокрема АФГ на 59,6 % i КФГ на 69,5 % (р<0,05). Порiвнюючи спонтанну й Ыщмовану ОМБ встановлено, що металкаталiзована пероксидацiя вже через 14 дiб перевищуе показники спонтанно! та через 28 дiб ОМБ вища в 1,1 (АФГ) i 1,6 (КФГ) рази. Дослщниками зазначено, що шдуковану ОМБ можна розглядати як показник стмкост1 системи до переокиснювання, ¡ндикатор стресостмкост1 дослг джувано!тканини [3].
Висновки. У тварин з1 змодельованим ал1мен-тарним ожиршням пперпродукц1я кисневих ра-дикал1в веде до спонтанного окиснювання бтюв у тканны печшки, яке вказуе на ¡н1ц1ац1ю процеЫв втьнорадикального окиснення (пщвищення аль-
дегщопохщних черед 14 дiб експерименту) з продовженням пперактиваци пероксидаци, що пiдтверджуеться зростанням пiзнього маркера окиснювально! модифiкацi! бiлкiв через 28 дiб дослiду - вмiсту кетопохщних.
Перспективи по-дальших дослiджень. У перспективi плану-еться дослiдити рiвень макро- i мiкроелементiв печiнки та встановити !х роль у процесах перок-сидацi! за умови експе-риментального алiмен-тарного ожирiння.
ПЕ спонтанна АФГ(Л.=274) ■ спонтанна КФГ(А=363)
□ ¡ндукована АФГ(А=274)
□ ¡ндукована КФГ(\=363)
Лiтература
1. Дворщенко К. Вплив стресового фактору на процеси перекисного окислення лтщв у мiтохондрiях щурiв / К. Дворщенко,
О. Савченюк, Л. Остапченко // Вшик КиУвского нацiонального университету iменi Тараса Шевченка. Бiологiя. - 2010. - № -С. 57-59.
2. Дубинина Е. Е. Окислительная модификация протеинов, ее роль при патологических состояниях / Е. Е. Дубинина, А. В. Пу-
стыгина // Укр. 6raxiM. журн. - 2008. - № 6. - С. 5-18.
3. Орлова О. А. Активнють окислювальноУ модифкацп бшюв у рiзних тканинах дорослих щурiв пщ впливом парафармацевтика
«Вш-В^а» / О. А. Орлова, О. О. Лазарчук // УкраУнський журнал клЫчноУ та лабораторноУ медицини. - 2009. - C. 86-90.
4. Рижаков Г. А. Геропротекторы в профилактике возрастных патологий / Г. А. Рижаков, С. А. Коновалов // М: Омега, ОЛМА-
ПРЕСС/ - 2004. - 210 с. 4
5. Caballero B. A Nutrition Paradox - Underweight and Obesity in Developing Countries / B. Caballero // N. Engl. J. Med. - 2005. -
Vol. 352. P. 1514-1516. 1
6. Jeyakumar S. M. Chronic dietary vitamin A supplementation regulates obesity in an obese mutant WNIN/Ob rat model /
S. M. Jeyakumar, A. Vajreswari, N. V. Giridharan // Obesity. - 2006. - Vol. 14. - P. 52-59.
УДК 612.015.11-06:616-056.52]-092.9
СТАН В1ЛЬНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСНЕННЯ У ТКАНИНАХ ПЕЧ1НКИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЩУР1В ПРИ АЛ1МЕНТАРНОМУ ОЖИР1НН1
Мялюк О. П.
Резюме. У даному досл1дженн1 було вивчено р1вень активних форм кисню i стан окиснювальноУ моди-фкацм бшюв у щурiв з алiментарним ожирiнням. Отриман данi свiдчать про те, що за умови алiментарно-го ожиршня активуеться вiльнорадикальне окиснення, яке переважае у печiнцi. Металкаталiзована iнiцiацiя ОМБ у тканин печiнки щурiв з дiетiндукованим ожирiнням характеризувалася вiрогiдним зростанням вмюту як АФГ, так i КФГ, у порiвняннi з контролем. Отже, у тварин зi змодельованим алiментарним ожирiнням п-перпродукцiя кисневих радикалiв веде до спонтанного окиснювання бшюв у тканинi печiнки, яке вказуе на шщацю процесiв вшьнорадикального окиснення (пiдвищення альдегiдопохiдних черед 14 дiб експеримен-ту) з продовженням пперактиваци пероксидацп, що пiдтверджуеться зростанням тзнього маркера окисню-вальноУ модифкацп бiлкiв через 28 дiб дослщу - вмiсту кетопохiдних.
Ключовi слова: окиснювальна модифка^я бiлкiв, алiментарне ожиршня, експеримент.
УДК 612.015.11-06:616-056.52]-092.9
СОСТОЯНИЕ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В ТКАНЯХ ПЕЧЕНИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ КРЫС ПРИ АЛИМЕНТАРНОМ ОЖИРЕНИИ
Мялюк О. П.
Резюме. В данном исследовании было изучено уровень активных форм кислорода и состояние окислительной модификации белков у крыс с алиментарным ожирением. Полученные данные свидетельствуют о том, что в условиях алиментарного ожирения активируется свободнорадикальное окисление, которое преобладает в печени. Металкатализированная инициация ОМБ в ткани печени крыс с диетиндуцированным ожирением характеризовалась вероятным ростом содержания как альдегидопроизводных, так и кетопро-изводнных, по сравнению с контролем. Итак, у животных со смоделированным алиментарным ожирением гиперпродукция кислородных радикалов ведет к спонтанному окислению белков в ткани печени, которое указывает на инициацию процессов свободнорадикального окисления (повышение альдегидопроизводных через 14 суток эксперимента) с продолжением гиперактивации пероксидации, что подтверждается ростом позднего маркера окислительной модификации белков через 28 суток опыта - содержанием кетоппроиз-водных.
Ключевые слова: окислительная модификация белков, алиментарное ожирение, эксперимент
UDC 612.015.11-06:616-056.52]-092.9
FREE RADICAL OXIDATION IN THE LIVER OF EXPERIMENTAL RATS WITH ALIMENTARY OBESITY
Myalyuk O. P.
Abstract. Introduction. Among the factors which are influence on the destabilization of physiological processes, obesity place an important role. It is noted that the implementation of universal mechanisms of toxic endogenous and exogenous factors action characterized by activation of free radical oxidation and lipid peroxidation.
The aim of the study was to studied the level of reactive oxygen species and the state of oxidative modification of proteins in rats with alimentary obesity.
Materials and methods. Experiments were carried out on mature nonlinear white male rats. Experimental model of alimentary obesity reproduced by applying the inductor food drive - sodium salt of glutamic acid and high-calorie diet. It was measured the level of reactive oxygen species and aldehido- and ketogroups of oxidative modification.
The animals were divided into three groups: control group - intact animals; first experimental group - the time of observation 14 days after the start of experiment (BMI>25); second experimental group - 28 days after the start of the experiment (BMI>30).
Results and discussion. The study of the reactive oxygen species of leukocyte fraction in the blood indicated the 1,3 times growth of hydrogen peroxide within 14 days of the experiment and in 28 days in 2,6 times, compare
to the data in the control group (p <0,05). Analysis of the reactive oxygen species of liver tissue leukocyte fractions are showed 1,5 times growth of hydrogen peroxide in 14 days experiment and in 28 days - in 3,4 times, compare to the control (p <0,05). The data indicated that in obese is activated free radical oxidation, which prevails in the liver. The data indicate that in case of alimentary obesity free radical oxidation is activated, with prevalence in the liver.
In the experimental obesity it was found increasing of aldehidogroups of oxidative modification of proteins level starting from 14 days, and after 28 days of experiment aldehido- and ketogroups was increased in the liver ho-mogenate. Initiation of oxidative modification of proteins in liver tissue by Phentone substanceis characterized by significant increase of all aldehido- and ketogroups, compared with controls (p <0,05). It was found that 1.1 times aldehidogroups and 1.6 - ketogroups of initiated oxidative modification was higher comparing to the after 14 days of experiment. The researchers noted that induced
Therefore, in animals with experimental alimentary obesity hyperproduction of oxygen radicals leads to spontaneous oxidation of proteins in the liver tissue, which indicates the initiation of processes of free radical oxidation (increase aldehidogroups from 14 days of the experiment) the continuation hyperactivation of peroxidation, as evidenced by the growth of late marker of oxidative modification of proteins is 28 days of experiment - ketogroups of oxidative modification of proteins.
Keywords: oxidative modification of proteins, alimentary obesity, experiment.
Рецензент - проф. Непорада К. С.
Стаття надшшла 09.10.2015 р.
