ПОЛІФЕНОЛИ ЯК ЗАСОБИ КОРЕКЦІЇ ОКСИДАТИВНО-НІТРОЗАТИВНОГО СТРЕСУ В СКЕЛЕТНИХ М’ЯЗАХ ЩУРІВ ЗА УМОВ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТАБОЛІЧНОГО СИНДРОМУ

  • Yu.D. Frenkel Полтавський державний медичний університет
  • V.S. Cherno Полтавський державний медичний університет
  • V.O. Kostenko Полтавський державний медичний університет
Ключові слова: експериментальний метаболічний синдром, цілодобове освітлення, вуглеводно-ліпідна дієта, поліфеноли, епігалокатехін-3-галат, кверцетин, ресвератрол, оксидативно-нітрозативний стрес, скелетні м’язи.

Анотація

Дослідження були проведені на 35-х білих щурах-самцях лінії Вістар масою 215-255 г, розподілених на 5 груп: інтактні тварини (1-ша група, контроль І); тваринам інших груп упродовж часу цілодобового освітлення (1500 лк протягом останніх 30 діб експерименту) на тлі вуглеводно-ліпідної дієти (60 діб) щоденно внутрішньошлунково через зонд вводили 1 мл 20%-го водного розчину фруктози (2-га група, «плацебо», контроль ІІ), епігалокатехін-3-галат (3-тя група, денна доза 40 мг/кг), кверцетин (4-та група, денна доза 200 мг/кг) та ресвератрол (5-та група, денна доза 5 мг/кг). Поліфеноли вводили разом з вуглеводами – 20%-м водним розчином фруктози, що збільшувало їхню розчинність і біодоступність. Відтворення моделі метаболічного синдрому (МС) супроводжувалося розвитком ознак оксидативно-нітрозативного стресу в м’язах стегна: збільшенням у них генерування супероксидного аніон-радикала НАДФHі НАДH-залежними електронно-транспортними системами (мікросомальними монооксигеназами та NO-синтазою, дихальним ланцюгом мітохондрій), активності NO-синтази за рахунок її індуцибельного ізоферменту, концентрації пероксинітритів. Введення поліфенолів (епігалокатехіну-3-галату, кверцетину та ресвератролу) при моделюванні МС ефективно обмежувало у м’язах стегна ознаки оксидативно-нітрозативного стресу, що підтверджувалося зменшенням вироблення супероксидного аніон-радикала НАДФHі НАДH-залежними електронно-транспортними системами та конститутивною ізоформою NO-синтази, падінням активності NO-синтази за рахунок її індуцибельної ізоформи та зменшенням концентрації пероксинітритів. Зроблено висновок, що здатність біофлавоноїдів та ресвератролу обмежувати оксидативно-нітрозативний стрес у скелетних м’язах за умов експерименту обґрунтовує доцільність подальшого їх дослідження як безпечних засобів лікування та попередження метаболічного синдрому, пов’язаного з дією таких його чинників, як «дієта західного типу» та порушення світлового режиму.

Посилання

1. Kaydashev IP. Rol' molekulyarnykh chasov tsirkadiannykh ritmov v patogeneze metabolicheskogo sindroma [The role of the molecular clock of circadian rhythms in the pathogenesis of metabolic syndrome]. Endokrynolohiya. 2020;25(2):158-170. (Russian).

2. Belikova OI, Cherno VS, Frenkelʹ YuD, Kostenko VO. Vplyv khronichnoyi hipomelatoninemiyi na vuhlevodnyy i lipidnyy obmin za umov pryznachennya shchuram «diyety zakhidnoho typu» [Influence of chronic hypomelatoninemia on carbohydrate and lipid metabolism of rats kept on "Western pattern diet"]. Fiziol Zhurn. 2018;64(3):52-60. (Ukrainian).

3. Belikova OI, Cherno VS, Kostenko VO. Poyednanyy vplyv melatoninu ta metforminu hidrokhlorydu na biokhimichni markery syndromu insulinorezystentnosti v umovakh eksperymentalʹnoho hipopinealizmu [Effects produced by co-administration of melatonin and metformin hydrochloride on biochemical markers of insulin resistance syndrome in modeled hypopinealism]. Farmakolohiya ta likarsʹka toksykolohiya. 2017:(4-5):57-65. (Ukrainian).

4. Frenkel' YuD, Cherno VS. Rol' transkriptsionnogo yadernogo faktora kB v mekhanizmakh narusheniy okislitel'nogo metabolizma v golovnom mozge krys pri khronicheskoy gipomelatoninemii [Role of transcription nuclear factor kB in mechanisms impairing oxidative metabolism in rats brain under chronic hypomelatoninemia]. Georgian Med News. 2014 Jul-Aug;(232-233):99-102. (Russian).

5. Yavtushenko IV, Kostenko VO. Pryhnichennya transkryptsiynykh chynnykiv NF kappa B ta AP-1 obmezhuye rozvytok okysnonitrozatyvnoho stresu v tkanyni velykykh pivkulʹ holovnoho mozku shchuriv pislya vidtvorennya eksperymentalʹnoyi cherepnomozkovoyi travmy [Inhibition of transcription factors NF kappa B and AP-1 limits the progression of oxidative-nitrosative stress in the tissue of cerebral hemispheres in rats after modelled traumatic brain injury]. Aktualʹni problemy suchasnoyi medytsyny. 2020;20(1):80-85. (Ukrainian).

6. Belikova OI, Frenkelʹ YuD, Cherno VS, Kostenko VO. Vplyv inhibitora yadernoho chynnyka kB na biokhimichni markery syndromu insulinorezystentnosti v umovakh hipopinealizmu ta pryznachennya vysokokaloriynoyi vuhlevodno-lipidnoyi diyety [Influence of nuclear factor κB inhibitor on biochemical markers of insulin resistance syndrome under hypopinealism and high-calorie carbohydrate-lipid diet]. Svit Med Biol. 2017;(3):80-82. (Ukrainian).

7. Frenkel YuD, Cherno VS, Kostenko VO. Vplyv pirolidynditiokarbamatu amoniyu na utvorennya aktyvnykh form kysnyu ta azotu v pechintsi shchuriv za umov yikh tsilodobovoho osvitlennya ta utrymannya na vuhlevodno-lipidniy diyeti [Effect of ammonium pyrrolidine dithiocarbambate on the formation of ractive oxygen and nitrogen species in liver of rats kept on carbohydrate-lipid diet and exposed to round-the-clock lighting]. Aktualʹni problemy suchasnoyi medytsyny. 2021;21(3):214-218. (Ukrainian).

8. Chabicovsky M, Prieschl-Grassauer E, Seipelt J et al. Pre-clinical safety evaluation of pyrrolidine dithiocarbamate. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2010;107(3):758-767.

9. Yang H, Landis-Piwowar K, Chan TH, Dou QP. Green tea polyphenols as proteasome inhibitors: implication in chemoprevention. Curr Cancer Drug Targets. 2011;11(3):296-306.

10. Moybenko AA, editor. Bioflavonoidy kak organoprotektory (kvertsetin, korvitin, kvertin) [Bioflavonoids as organoprotectors (quercetin, corvitin, quertin)]. Kyiv: Naukova dumka; 2012. 274 p. (Russian).

11. Kravtsova-Ivantsiv Y, Ciechanover A. The ubiquitin-proteasome system and activation of NF-κB: involvement of the ubiquitin ligase KPC1 in p105 processing and tumor suppression. Mol Cell Oncol. 2015;2(4):e1054552.

12. Du X, Yu J, Sun X et al. Impact of epigallocatechin-3-gallate on expression of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 and γglutamyl cysteine synthetase genes in oxidative stress-induced mouse renal tubular epithelial cells. Mol Med Rep. 2018;17:79527958.

13. Sharma A, Parikh M, Shah H, Gandhi T. Modulation of Nrf2 by quercetin in doxorubicin-treated rats. Heliyon. 2020;6(4):e03803.

14. Yavtushenko IV, Nazarenko SM, Katrushov OV, Kostenko VO. Quercetin limits the progression of oxidative and nitrosative stress in the rats' tissues after experimental traumatic brain injury. Wiad Lek. 2020;73(10):2127-2132.

15. Yelins’ka AM, Liashenko LI, Kostenko VO. Quercetin potentiates antiradical properties of epigallocatechin-3-gallate in periodontium of rats under systemic and local administration of lipopolisaccharide of Salmonella typhi. Wiad Lek. 2019;2(8):1499-1503.

16. Yelins’ka AM, Kostenko VO. Poyednana diya kvertsetynu ta modulyatoriv redoks-chutlyvykh chynnykiv na pokaznyky systemnoyi zapalʹnoyi vidpovidi, vuhlevodnoho ta lipidnoho metabolizmu v krovi shchuriv za umov vnutrishnʹoocherevynnoho ta vnutrishnʹoyasennoho vvedennya lipopolisakharydu Salmonella typhi [Combined effects of quercetin and modulators of redox sensitive factors on the indicators of systemic inflammatory response, carbohydrate and lipid metabolism in rats exposed to intraperitoneal and intragingival administration of Salmonella typhi lipopolysaccharide]. Aktualʹni problemy suchasnoyi medytsyny. 2020;20(1):13-18.

17. Kaydashev IP. Sirtuiny – universal'nyye regulyatory kletochnykh funktsíy [Sirtuins – universal regulators of cell function]. Biopolymers and Cell. 2012;28(2):93-102. (Russian).

18. Kim EN, Lim JH, Kim MY, et al. Resveratrol, an Nrf2 activator, ameliorates aging-related progressive renal injury. Aging (Albany NY). 2018;10(1):83-99.

19. Frenkelʹ YuD, Belikova OI, Cherno VS, Larycheva OM, Chebotar LD, inventors; Frenkelʹ YuD, assignee. Method of metabolic syndrome modeling. Ukraine patent UA 122249, publ. 12/26/2017, Bull. № 24.

20. Kostenko VO, Tsebrzhins'kii OI. Produktsiya superoksydnoho anion-radykala ta oksydu azotu u tkanyni nyrok pislya khirurhichnoho vtruchannya [Production of superoxide anion radical and nitric oxide in renal tissues sutured with different surgical suture material]. Fiziol Zh. 2000; 46(5):56-62. (Ukrainian).

21. Yelins’ka AM, Akimov OYe, Kostenko VO. Role of AP-1 transcriptional factor in development of oxidative and nitrosative stress in periodontal tissues during systemic inflammatory response. Ukr Biochim J. 2019;91(1):80-85.

22. Akimov O Ye, Kostenko VO. Functioning of nitric oxide cycle in gastric mucosa of rats under excessive combined intake of sodium nitrate and fluoride. Ukr Biochem J. 2016; 88(6):70-75.

23. Hurrle S, Hsu WH. The etiology of oxidative stress in insulin resistance. Biomed J. 2017;40(5):257-262.

24. Akimov OYe, Kostenko VO. Oksydatyvno-nitrozatyvnyy stres ta metody yoho doslidzhennya [Oxidative-nitrosative stress and methods of its research]. Lviv: Mahnoliya; 2021. 152 p.

25. Di Meo S, Iossa S, Venditti P. Skeletal muscle insulin resistance: role of mitochondria and other ROS sources. J Endocrinol. 2017 Apr;233(1):R15-R42.

26. Forrester SJ, Kikuchi DS, Hernandes MS, Xu Q, Griendling KK. Reactive Oxygen Species in Metabolic and Inflammatory Signaling. Circ Res. 2018 Mar 16;122(6):877-902.

27. Kaydashev IP. Aktyvatsiya NF-kB pry metabolichnomu syndromi [Activation of NF-kB under metabolic syndrome]. Fiziol Zhurn. 2012;58(1):93-101.

28. Baker RG, Hayden MS, Ghosh S. NF-κB, inflammation, and metabolic disease. Cell Metab. 2011;13(1):11-22.

29. Chen L, Chen R, Wang H, Liang F. Mechanisms Linking Inflammation to Insulin Resistance. Int J Endocrinol. 2015;2015:508409.

30. Luo S, Lei H, Qin H, Xia Y. Molecular mechanisms of endothelial NO synthase uncoupling. Curr Pharm Des. 2014;20(22):35483553.

31. Morgan MJ, Liu ZG. Crosstalk of reactive oxygen species and NFκB signaling. Cell Res. 2011;1:103-115.
Опубліковано
2021-12-30
Як цитувати
Frenkel, Y., Cherno, V., & Kostenko, V. (2021). ПОЛІФЕНОЛИ ЯК ЗАСОБИ КОРЕКЦІЇ ОКСИДАТИВНО-НІТРОЗАТИВНОГО СТРЕСУ В СКЕЛЕТНИХ М’ЯЗАХ ЩУРІВ ЗА УМОВ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТАБОЛІЧНОГО СИНДРОМУ. Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії, 21(4), 164-168. https://doi.org/10.31718/2077-1096.21.4.164

##plugins.generic.recommendByAuthor.heading##