CC BY
54
УДК 57.084.1
Влияние 3,5-дикарбометоксифенилбигуанида и 2,4-диметоксифенилбигуанида на активность некоторых NADPH-продуцирующих ферментов в тканях крыс при кардиоваскулярной патологии, развивающейся при ревматоидном артрите
Таныгина Е.С., Елфимова Л.Д., Семенихина А.В., Попова Т.Н.
ВГУ, г. Воронеж, РФ
Аннотация: Целью данной работы явилось исследование влияния 3,5-ДКМФБ и 2,4-ДМФБ на активность глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы (Г6ФДГ, К.Ф. 1.1.1.49) и NADP-изоцитратдегидрогеназы (NADP-ИДГ, К.Ф. 1.1.1.42) в сердце и сыворотке крови крыс при кардиоваскулярной патологии, возникающей на фоне РА. В ходе эксперимента белые лабораторные крысы-самцы (Rattus norvegicus) массой 150-200 г. были разделены на шесть экспериментальных групп: в 1-й группе (n=19) животных содержали на стандартном режиме вивария; 2-ю группу (n=15) составляли животные с РА, вызванным путём подкожного введения в подушечку лапки полного адъюванта Фрейнда в объёме 100 мкл [6], инъекцию осуществляли однократно; в 3-й группе (n=18) животным внутрибрюшинно вводили 3,5-ДКМФБ в дозе 25 мг на 1 кг веса животного, в виде раствора в 1 мл 0,9% раствора NaCl, ежедневно, однократно, начиная с 7-го дня после введения адъюванта Фрейнда; крысам 4-й группы (n=18) по аналогичной схеме вводили 3,5-ДКМФБ в дозе 50 мг на кг; крысам 5-й группы (n=19) вводили 2,4-ДМФБ в дозе 25 мг на кг; крысам 6-й группы (n=20) вводили 2,4-ДМФБ в дозе 50 мг на кг веса животного.
Ключевые слова: 3,5-дикарбометоксифенилбигуанид, NADPH-продуци-рующие ферменты, ткани крыс, кардиоваскулярная патология, ревматоидный артрит
Effect of 3,5-DKMFB and 2,4-DMFB on the activity of some NADPH-producing enzymes in the tissues of rats with cardiovascular disease when matoidnom arthritis is developing
Tanygina E.S., Elfimova L.D., Semenikhina A.V., Popova T.N.
Voronezh State University, Voronezh, Russian Federation
Abstract: the aim of this work was to study the effect of 2.4-DKMFB and 3.5-DMFB on the activity of glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6FDG, K.f. 1.1.1.49) and NADP- izotsitratdegidrogenase (NADP-IDG, K.f. 1.1.1.42) in heart and serum of rats with
cardiovascular pathology, occurring against the background of the rheumatoid arthritis. During the experiment the white lab rats-males (Genus norvegicus) weighing 150-200 g were divided into six groups: the experimental group 1 (n = 19) of the animals contained in the standard mode the vivarium; group 2 (n = 15) were animals with rheumatoid arthritis caused by subcutaneous injection of Freund's adjuvant full foot pad in volume of 100 ¡Л [6], an injection carried out once; in Group 3 (n = 18) animals were intraperitoneally injected 3.5-DKMFB at a dose of 25 mg per 1 kg of body weight of the animal, in the form of a solution in 1 ml of 0.9% solution of NaCl, daily, once, starting with the 7-th day after the introduction of Freund's adjuvant; 4-th group of rats (n = 18) similar pattern injected 3.5-DKMFB at a dose of 50 mg/kg; rats 5th groups.
Keyword: 3.5-Dikarbometoksifenilbiguanid, NADPH-produzierenden Enzyme im Ratte Gewebe, Herz-Kreislauf-Krankheit, rheumatoide arthritis
Введение. Как известно, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смертности во всем мире [4]. К числу заболеваний, связанных с высоким риском развития ССЗ, относят ревматоидный артрит (РА) - распространенное во всем мире ревматическое заболевание, которому подвержены все этнические группы. В настоящее время активация свободнорадикальных процессов (СРП) и развитие окислительного стресса признается одним из важнейших патогенетических механизмов развития сердечно-сосудистых заболеваний. Ряд исследований свидетельствуют, что некоторые бигуа-ниды оказывают положительное влияние при окислительном стрессе и обладают антиоксидантной активностью. В рамках нашего исследования был проведен поиск производных бигуа-нидов с целевой биологической активностью с помощью программы прогноза «структура-свойство» PASS и отобраны бигу-аниды - 3,5 (3,5-ДКМФБ) и 2,4-диметоксифенилбигуанид (2,4-ДМФБ) [2, c. 21-26].
Материалы и методы. В ходе эксперимента белые лабораторные крысы-самцы (Rattus norvegicus) массой 150-200 г. были разделены на шесть экспериментальных групп: в 1-й группе (n=19) животных содержали на стандартном режиме вивария; 2-ю группу (n=15) составляли животные с РА, вызванным путём подкожного введения в подушечку лапки полного адъюванта Фрейнда в объёме 100 мкл [6], инъекцию осуществляли однократно; в 3-й группе (n=18) животным внутрибрю-шинно вводили 3,5-ДКМФБ в дозе 25 мг на 1 кг веса животного,
в виде раствора в 1 мл 0,9% раствора №С1, ежедневно, однократно, начиная с 7-го дня после введения адъюванта Фрейнда; крысам 4-й группы (п=18) по аналогичной схеме вводили 3,5-ДКМФБ в дозе 50 мг на кг; крысам 5-й группы (п=19) вводили 2,4-ДМФБ в дозе 25 мг на кг; крысам 6-й группы (п=20) вводили 2,4-ДМФБ в дозе 50 мг на кг веса животного. На 15 день эксперимента после введения адъюванта Фрейнда у наркотизированных животных забирали кровь и извлекали сердце. Активность ферментов определяли спектрофотометрически при длине волны 340 нм [1]. Содержание общего белка определяли биурето-вым методом. За ферментативную единицу (Е) принимали количество фермента, необходимого для превращения 1 мкмоля субстрата в 1 мин при 25о С. Данные обрабатывали с использованием 1-критерия Стьюдента, различия считали достоверными при р<0,05.
Результаты и обсуждение. Активность Г6ФДГ в сердце и сыворотке крови крыс с кардиоваскулярными нарушениями, возникающими на фоне развития ревматоидного артрита, выраженная в Е на грамм сырой массы и в Е на мл, увеличивалась в 1,3 и 2,7 раза соответственно. При этом удельная активность Г6ФДГ возрастала в сердце в 1,6 раза, а в сыворотке крови - в 3,0 раза [3].
На фоне развития кардиоваскулярных нарушений при ревматоидном артрите наблюдалось снижение активности КЛБР-ИДГ в сердце, выраженной в Е на г сырой массы, в 1,7 раза, удельной активности фермента - в 1,5 раза. В сыворотке крови происходило возрастание активности фермента, выраженной в Е на мл, в 1,8 раза по сравнению с контролем [3]. При этом удельная активность КЛБР-ИДГ в сыворотке крови увеличивалась в 2,4 раза.
При действии 3,5-ДКМФБ наблюдалось снижение активности Г6ФДГ в сердце крыс и возрастание ферментативной активности в сыворотке крови животных с патологией. Так, при введении 3,5-ДКМФБ в дозах 25 и 50 мг/кг массы тела животного удельная активность Г6ФДГ в сердце уменьшалась на 20%. В сыворотке крови крыс наблюдалась противоположная тенденция. Так, при введении 3,5-ДКМФБ в дозах 25 и 50 мг/кг
массы тела животного активность Г6ФДГ в сыворотке крови, выраженная в Е на мл, увеличивалась в 2,0 и 2,2 раза соответственно, по сравнению с животными 2-й группы. При этом удельная активность фермента повышалась в сыворотке крови в 3,2 и 3,3 раза).
При введении 2,4-ДМФБ в дозе 50 мг/кг массы тела животного активность Г6ФДГ в сердце, выраженная в Е на грамм сырой массы, снижалась в 1,3 раза, практически достигая показателей нормы. В данном случае удельная активность Г6ФДГ уменьшалась в сердце в 1,4 раза. При введении 2,4-ДМФБ в дозе 25 мг/кг активность Г6ФДГ в сердце, выраженная в Е на грамм сырой массы, снижалась в 1,1 раза. При этом удельная активность Г6ФДГ в сердце уменьшалась в 1,3 раза. В то же время введение 2,4-ДМФБ в дозах 25 и 50 мг/кг приводило к росту активности Г6ФДГ в сыворотке крови, выраженной в Е на мл, в 1,5 и 2,1 раза соответственно, по сравнению с животными с патологией. При этом удельная активность Г6ФДГ в сыворотке крови также увеличивалась в 1,9 и 4,0 раза соответственно.
При введении 3,5-ДКМФБ в дозах 25 и 50 мг/кг массы тела животного активность КЛБР-ИДГ в сердце, выраженная в Е на грамм сырой массы, увеличивалась в 1,2 и 1,3 раза. При этом удельная активность фермента увеличивалась в сердце в 1,4 и 1,5 раза соответственно. Введение исследуемого бигуанидино-вого производного в используемых дозах приводило к снижению активности КЛБР-ИДГ, выраженной в виде Е на мл сыворотки, в 1,1 и 1,3 раза соответственно. При этом удельная активность КЛБР-ИДГ в сыворотке крови снижалась в 1,3 и 1,6 раза соответственно.
При введении 2,4-ДМФБ в дозах 25 и 50 мг/кг веса животного активность КЛБР-ИДГ в сердце, выраженная в Е на грамм сырой массы, возрастала в 1,1 и 1,2 раза. При этом удельная активность фермента увеличивалась в сердце в 1,2 и 1,3 раза соответственно, по сравнению с животными с патологией. Введение 2,4-ДМФБ в дозах 25 и 50 мг/кг веса животного сопровождалось снижением активности КЛБР-ИДГ, представленной в
виде Е на мл сыворотки, на 10% и 20%. При этом удельная активность NADP-ИДГ уменьшалась в сыворотке крови на 30% и 40% соответственно, по сравнению с животными с патологией.
Выводы. Введение 3,5-ДКМФБ и 2,4-ДМФБ приводило к снижению активности Г6ФДГ в сердце крыс при кардиоваску-лярных нарушениях, на фоне развития РА. При этом наблюдалось увеличение активности Г6ФДГ в сыворотке крови, что может быть связано со специфической активацией эритроцитар-ной формы фермента под действием бигуанидиновых производных [5]. Изменение активности NADP-ИДГ в сторону контрольных значений, возможно, связано с уменьшением интенсивности СО при введении исследуемых протекторов.
Библиографический список:
1. Влияние тиоктовой кислоты и мелатонина на глутати-оновую антиоксидантную систему и активность некоторых NADPH-генерирующих ферментов в печени и сыворотке крови крыс при хронической алкогольной интоксикации / Т. Н. Попова [и др.] // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2010. - № 2. - С. 20 - 23.
2. Интернет-система прогноза спектра биологической активности химических соединений / А.В. Садым [и др.] // Химико-фармацевтический журнал. - 2002. - Т. 36, № 10. - С. 21 - 26.
3. Крыльский Е.Д. Активность некоторых НАДФН-гене-рирующих ферментов при экспериментальном ревматоидном артрите / Е.Д. Крыльский, Т.Н. Попова // Векторы развития современной науки. Материалы международной научно-практической конференции. - Уфа, 2014. - С. 28 - 31.
4. Ферменты детоксикации активных форм кислорода и липоперекисей при экспериментальной ишемии и инфаркте миокарда / В.З. Ланкин. [и др.] // Бюлл. экспериментальной биологии и медицины. - 1982. - № 5. - С. 58 - 60.
5. Schatz H. The effect of dimethylbiguanide on glucose tolerance, serum insulin and growth hormone in obese patients / H. Schatz, S. Doci, R. Hofer // Diabetologia. - 1972. - V. 8. - P. 1 - 7.
HaynHO-HCcnegoBaTentCKHe пу6пнкацнн. 2015. T.1. №3(23)
6. Therapeutic effects of TACI-Ig on rat with had juvant arthritis / D. Wang [et al.] // Clinical and Experimental Immunology.
- 2010. - № 163. - P. 225 - 234.
Bibliography:
1. Vliyanie tioktovoy kisloty i melatonina na gluta-tionovuyu antioksidantnuyu sistemu i aktivnost' nekotorykh NADPH--generiruyushchikh fermentov v pecheni i syvorotke krovi krys pri khronicheskoy alkogol'noy intoksikatsii / T. N. Popova [i dr.] // Vo-prosy biologicheskoy, meditsinskoy i farmatsevticheskoy khimii. -2010. - № 2. - S. 20 - 23.
2. Internet-sistema prognoza spektra biologicheskoy ak-tivnosti khimicheskikh soedineniy / A.V. Sadym [i dr.] // Khimiko-farmatsevticheskiy zhurnal. - 2002. - T. 36, № 10. - S. 21 - 26.
3. Kryl'skiy E.D. Aktivnost' nekotorykh NADFN-generiruyushchikh fermentov pri eksperimental'nom revmato-id-nom artrite / E.D. Kryl'skiy, T.N. Popova // Vektory raz-vitiya sov-remennoy nauki. Materialy mezhdunarodnoy nauchno-praktich-eskoy konferentsii. - Ufa, 2014. - S. 28 - 31.
4. Fermenty detoksikatsii aktivnykh form kisloroda i lipoperekisey pri eksperimen-tal'noy ishemii i infarkte miokarda / V.Z. Lankin. [i dr.] // Byull. eksperimental'noy biologii i meditsiny.
- 1982. - № 5. - S. 58 - 60.
5. Schatz H. The effect of dimethylbiguanide on glucose tolerance, serum insulin and growth hormone in obese patients / H. Schatz, S. Doci, R. Hofer // Diabetologia. - 1972. - V. 8. - P. 1 - 7.
6. Therapeutic effects of TACI-Ig on rat with had juvant arthritis / D. Wang [et al.] // Clinical and Experimental Immunology.
- 2010. - № 163. - P. 225 - 234.
Об авторах:
Попова Татьяна Николаевна - Профессор, доктор биол. наук, ВГУ, г. Воронеж.
Семенихина Анастасия Владимировна - Доцент, кандидат биол. наук, ВГУ, г. Воронеж.
Елфимова Любовь Дмитриевна - Магистр 2-го года обучения биолого-почвенного ф-та ВГУ, г. Воронеж.
Таныгина Елена Сергеевна - Аспирант ВГУ, г. Воронеж, РФ. (vlasovaalenka@rambler.ru).
About authors:
Popova Tat'yana Nikolaevna - Prof. Dr. biol. Science, Voronezh State University, Voronezh.
Semenikhina Anastasia Vladimirovna - Associate Professor, Kang Deedat biol. Science, Voronezh State University, Voronezh.
Elfimova Lyubov' Dmitrievna - Master 2nd year students of Biology and Soil Faculty of Voronezh State University, Voronezh.
Tanygina Elena Sergeevna - Postgraduate MAD, of Voronezh, the Russian Federation. (vlasovaalenka@rambler.ru).
