ІНДУКЦІЯ ТРАНСКРИПЦІЙНОГО ФАКТОРА NRF2 ПРИГНІЧУЄ ПРОДУКЦІЮ АКТИВНИХ ФОРМ КИСНЮ І АЗОТУ В ПЕЧІНЦІ ЩУРІВ ПРИ МОДЕЛЮВАННІ МЕТАБОЛІЧНОГО СИНДРОМУ ЗА УМОВ ЦІЛОДОБОВОГО ОСВІТЛЕННЯ

  • Yu.D. Frenkel Чорноморський національний університет імені Петра Могили, м. Миколаїв
  • V.S. Cherno Чорноморський національний університет імені Петра Могили, м. Миколаїв
  • V.O. Kostenko Полтавський державний медичний університет
Ключові слова: транскрипційний фактор Nrf2, диметилфумарат, активні форми кисню та азоту, метаболічний синдром, цілодобове освітлення, печінка.

Анотація

Метою дослідження було оцінити вплив індуктора Nrf2 диметилфумарату на продукцію активних форм кисню та азоту у печінці щурів при моделюванні метаболічного синдрому за умов цілодобового освітлення. Білим щурам на тлі відтворення метаболічного синдрому (20%-й водний розчин фруктози для пиття та раціон, збагачений вуглеводами та ліпідами) внутрішньоочеревинно вводили диметилфумарат у 10%-му розчині диметилсульфоксиду в дозі 15 мг/кг. У гомогенаті печінки щурів визначали швидкість генерації супероксидного аніон-радикала (•О 2 ), активність загальної NO-синтази (NOS), її конститутивної та індуцибельної ізоформ (cNOS, iNOS), вміст пероксинітритів лужних та лужноземельних металів. Введення диметилфумарату за умов експерименту суттєво зменшувало в тканинах печінки вироблення •О 2 мікросомами та NOS – на 48,9%, мітохондріями – на 47,3%, NADPH-оксидазою лейкоцитів – на 45,6%, активність NOS (загальну та iNOS) на 33,1% та 35,9%, відповідно, концентрацію пероксинітритів – на 39,7% порівняно зі значеннями контрольної групи, що отримувала тільки розчинник (10% розчин диметилсульфоксиду). Активність cNOS та індекс спряження перевищували результат контролю у 2,95 та 5,5 раза, відповідно. Введення індуктора Nrf2 диметилфумарату при відтворенні моделі метаболічного синдрому за умов цілодобового освітлення щурів є ефективним засобом обмеження у тканинах печінки вироблення активних форм кисню та азоту.

Посилання

1. Cardinali DP, Hardeland R. Inflammaging, Metabolic Syndrome and Melatonin: A Call for Treatment Studies. Neuroendocrinology. 2017;104(4):382-397

2. Gombert M, Martin-Carbonell V, Pin-Arboledas G et al. Melatonin Levels in Children with Obesity Are Associated with Metabolic Risk and Inflammatory Parameters. Nutrients. 2021 Oct 16;13(10):3629.

3. Williams T. Metabolic Syndrome: Nonalcoholic Fatty Liver Disease. FP Essent. 2015 Aug;435:24-29.

4. 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).

5. 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).

6. Chen L, Deng H, Cui H et al. Inflammatory responses and inflammation-associated diseases in organs. Oncotarget. 2017 Dec 14;9(6):7204-7218.

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. Pham L, Baiocchi L, Kennedy L et al. The interplay between mast cells, pineal gland, and circadian rhythm: Links between histamine, melatonin, and inflammatory mediators. J Pineal Res. 2021 Mar;70(2):e12699.

9. Belikova OI. Prooksydantno-antyoksydantnyy stan insulinchutlyvykh orhaniv shchuriv za umov hipomelatoninemiyi ta pryznachennya vuhlevodno-lipidnoyi diyety [Pro-oxidative and antioxidant state of insulin-sensitive organs of rats kept on carbonlipid disease under conditions of hypomelatoninemia]. Ukrayinsʹkyy zhurnal medytsyny, biolohiyi ta sportu. 2018;(2):16-20. (Ukrainian).

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

11. Ahmadi Z, Ashrafizadeh M. Melatonin as a potential modulator of Nrf2. Fundam Clin Pharmacol. 2020 Feb;34(1):11-19.

12. Tu W, Wang H, Li S et al. The Anti-Inflammatory and Anti-Oxidant Mechanisms of the Keap1/Nrf2/ARE Signaling Pathway in Chronic Diseases. Aging Dis. 2019 Jun 1;10(3):637-651.

13. Xu D, Xu M, Jeong S et al. The Role of Nrf2 in Liver Disease: Novel Molecular Mechanisms and Therapeutic Approaches. Front Pharmacol. 2019 Jan 8;9:1428.

14. Zhao X, Sun G, Zhang J et al. Dimethyl Fumarate Protects Brain From Damage Produced by Intracerebral Hemorrhage by Mechanism Involving Nrf2. Stroke. 2015 Jul;46(7):1923-1928.

15. 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.

16. 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).

17. Akimov OY, 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 Nov-Dec;88(6):70-75.

18. Yelins’ka A.M., Akimov O.Ye., Kostenko V.O. Role of AP-1 transcriptional factor in development of oxidative and nitrosative stress in periodontal tissues during systemic inflammatory response. Ukr Biochim J. 2019. V.91(1). P. 80-85.

19. Mys LA, Strutynska NA, Strutynskyi VR, Sagach, VF. Activation of endogenous hydrogen sulfide synthesis inhibits mitochondrial permeability transition pore opening and restores constitutive NOsynthase coupling in old rat heart. Int J Physiol Pathophysiol. 2018;9(1):59-67.

20. Yeo YH, Lai YC. Redox Regulation of Metabolic Syndrome: Recent Developments in Skeletal Muscle Insulin Resistance and Non-alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD). Curr Opin Physiol. 2019 Jun;9:79-86.

21. Ignarro LJ, Freeman B, eds. Nitric Oxide: Biology and Pathobiology; 3rd ed. Academic Press; 2017. 434 p.

22. Ahmed SM, Luo L, Namani A et al. Nrf2 signaling pathway: Pivotal roles in inflammation. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2017 Feb;1863(2):585-597.

23. Xu C, Shen G, Chen C et al. Suppression of NF-kappaB and NFkappaB-regulated gene expression by sulforaphane and PEITC through IkappaBalpha, IKK pathway in human prostate cancer PC3 cells. Oncogene. 2005 Jun 30;24(28):4486-4495.

24. Tonelli C, Chio IIC, Tuveson DA. Transcriptional Regulation by Nrf2. Antioxid Redox Signal. 2018 Dec 10;29(17):1727-1745.
Опубліковано
2022-04-20
Як цитувати
Frenkel, Y., Cherno, V., & Kostenko, V. (2022). ІНДУКЦІЯ ТРАНСКРИПЦІЙНОГО ФАКТОРА NRF2 ПРИГНІЧУЄ ПРОДУКЦІЮ АКТИВНИХ ФОРМ КИСНЮ І АЗОТУ В ПЕЧІНЦІ ЩУРІВ ПРИ МОДЕЛЮВАННІ МЕТАБОЛІЧНОГО СИНДРОМУ ЗА УМОВ ЦІЛОДОБОВОГО ОСВІТЛЕННЯ. Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії, 22(1), 129-133. https://doi.org/10.31718/2077-1096.22.1.129

##plugins.generic.recommendByAuthor.heading##