Preview

Проблемы Эндокринологии

Расширенный поиск

Влияние мелатонина на оксидативный статус, содержание цитрата и активность аконитатгидратазы в печени крыс при токсическом гепатите

https://doi.org/10.14341/probl200551641-43

Полный текст:

Аннотация

При введении мелатонина в печени крыс с токсическим гепатитом наблюдали снижение интенсивности свободнорадикальных процессов и степени мобилизации антиоксидантной системы, оцениваемых по показателям биохемилюминесценции и уровню α-токоферола, что, очевидно, объясняется антиоксидантным действием данного гормона. Введение мелатонина интактным животным приводит к уменьшению активности аконитатгидратазы и увеличению уровня цитрата, что отражает усиление антиоксидантного потенциала, так как способствует уменьшению образования гидроксильного радикала в реакции Фентона. Под действием мелатонина при токсическом гепатите в печени животных наблюдаются увеличение содержания цитрата и изменение активности аконитатгидратазы в сторону нормы по сравнению с крысами с токсическим гепатитом, которым не вводили гормон, что, видимо, связано с меньшей степенью мобилизации антиоксидантной системы в присутствии мелатонина, способного давать антиоксидантный эффект.

Для цитирования:


Пашков А.Н., Попов С.С., Семенихина А.В., Матасова Л.В., Попова Т.Н. Влияние мелатонина на оксидативный статус, содержание цитрата и активность аконитатгидратазы в печени крыс при токсическом гепатите. Проблемы Эндокринологии. 2005;51(6):41-43. https://doi.org/10.14341/probl200551641-43

For citation:


Pashkov A.N., Popov S.S., Semenikhina A.V., Matasova L.V., Popova T.N. The oxidative effects of melatonin, the content of citrate and the activity of aconitate hydratase in the rat liver in toxic hepatitis. Problems of Endocrinology. 2005;51(6):41-43. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl200551641-43

Гормон диффузной нейроэндокринной системы .елатонин играет роль регулятора многих физиологических функций: участвует в формировании : уточных биоритмов, торможении некоторых функций гипофиза, регуляции иммунных реакций, называет снотворное, анальгезирующее и седативное действие [3, 8, 15]. Имеются данные о проективном действии мелатонина при канцерогенезе [10, 18] и свободнорадикальном повреждении тканей [13, 16]. Известно, что интенсификация свободнорадикального окисления, возникающая вследствие дисбаланса между чрезмерной продукцией активных форм кислорода (АФК) и недостаточностью функционирования антиоксидантной системы (АОС), является важнейшим патогенетическим фактором в развитии ряда заболеваний, включая многие заболевания печени [1, 14]. Центральное место в неферментативном звене АОС занимает ос-токоферол. Известно, что роль синергиста а-токоферола, способного восстанавливать его хинонную форму в фенольную и таким образом реве нерировать антирадикальную активность, может выполнять цитрат [4]. Кроме того, цитрат обладает .пособностью связывать ионы Fe2+, являющиеся частниками реакции Фентона, в ходе которой образуется одна из наиболее реакционно-способных АФК — гидроксильный радикал [17, 19]. Имеются данные о накоплении цитрата в миокарде и мозге

‘Работа поддержана грантом программы "Университеты России" УР 07.01.004.

крыс при гипоксии [11]. Предполагается, что решающая роль в регуляции накопления цитрата принадлежит аконитатгидратазе (КФ 4.2.1.3). Аконитатгидратаза катализирует реакцию превращения цитрата в изоцитрат, и таким образом данный фермент может участвовать в регуляции уровня Fe2+ [5]. В некоторых работах сообщается о факте индуцируемого АФК подавления активности аконитатгидратазы, что позволяет рассматривать данный фермент в качестве чувствительной и критической мишени действия АФК в условиях окислительного стресса [6].

Целью настоящей работы явилось исследование действия мелатонина на уровень свободнорадикальных процессов, содержание а-токоферола, цитрата и активность аконитатгидратазы в норме и при экспериментальном токсическом гепатите.

Материалы и методы

В качестве объекта исследования использовали белых крыс-самцов (Rattus rattus L.) массой 150— 200 г. Животных разделили на 4 экспериментальные группы: 9 крыс 1-й (контрольной) группы содержали на стандартном режиме вивария; 9 животным 2-й группы для индуцирования токсического гепатита однократно вводили гепатотропный токсин СС14 в дозе 0,064 мл на 100 г массы тела после пищевой депривации животных в течение 1 сут; максимальный цитолиз гепатоцитов имел место на 3—4-е сутки [7], когда активность аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы возрастала в 7,4 и 4,3 раза соответственно; 8 животным 3-й группе вводили мелатонин (2 мг/кг) внутрибрюшинно ежедневно в течение 3 дней в утренние часы; 8 крысам 4-й группе на следующий день после индуцирования токсического гепатита вводили мелатонин (2 мг/кг) в утренние часы в течение 3 дней. Печень извлекали у животных под наркозом после многократного перфузирования ледяным физиологическим раствором [7]. Ткань печени крыс измельчали и гомогенизировали в 4-кратном объеме охлажденного 0,1М трис-НС1-буфера (pH 7,8), содержащего 1 мМ ЭДТА, 1% р-меркаптоэта- нол. Гомогенат центрифугировали при 10 000 g 12 мин. Интенсивность свободнорадикальных процессов и общую антиоксидантную активность оценивали методом биохемилюминесценции [2]. Активность аконитатгидратазы определяли на спектрофотометре СФ 56 при 235 нм в среде, содержащей 0,05 мМ трис-НС1-буфер (pH 7,8), 4 мМ цитрат. За ферментативную единицу (ФЕ) принимали количество фермента, необходимого для превращения 1 мкмоля субстрата в минуту при 25°С. Количество цитрата определяли по методу Натель- сона [4]. Концентрацию а-токоферола определяли по методу, основанному на фотометрировании хромогенного комплексного соединения Fe2+ и ор- тофенотролина [9], уровень белка — по методу Лоури [12]. Достоверность различий оценивали по /-критерию Стьюдента.

В работе использовали мелатонин, цитрат фирмы "Sigma" (США), трис-НС1-буфер, ЭДТА фирмы "Reanal" (Венгрия), остальные реактивы отечественного производства марки х. ч. или ч. д. а.

Результаты и их обсуждение

При токсическом гепатите показатели биохемилюминесценции — светосумма хемилюминесценции (S) и интенсивность максимальной вспышки (Imax), отражающие интенсивность процессов свободнорадикального окисления, — возрастали в гомогенате печени в 2,2 раза (см. таблицу). Величина тангенса угла наклона кинетической кривой (tg а2), являющаяся показателем антиокислительного потенциала, увеличивалась в 3 раза по сравнению с контролем. При введении мелатонина интактным животным происходило увеличение S и 1юах в 1,4 раза; tg а2 возрастал на 73%. Мелатонин на фоне развития токсического гепатита снижал S и 1шах в 1,3 раза, а величина tg а2 уменьшалась на 53% по сравнению со 2-й опытной группой. Полученные результаты согласуются с данными о способности мелатонина к перехвату свободных радикалов. Так, показано, что мелатонин является мощным ингибитором макромолекулярного повреждения, вызванного гидроксильным радикалом [16].

Интенсивность процессов свободнорадикального окисления в гомогенате печени

Группа

животных

S, mVx с

Imax, mV

tg «2

1-Я

23,7 ± 1,16

4,3 ± 0,18

1,5 ± 0,06

2-Я

52,5 ± 2,36*

9,4 ± 0,46*

4,5 ± 0,23*

3-Я

33,2 ± 1,56*

5,9 ± 0,27*

2,6 ± 0,15*

4-я

40,7 ± 1,75*’**

7,1 ± 0,35*’**

2,4 ± 0,10*’**

Примечание. Звездочки — достоверность различий (р < 0,05): одна — с интактными животными (1-я группа), две — с животными с экспериментальным токсическим гепатитом (2-я группа).

Содержание а-токоферола в гомогенате печени крыс с токсическим гепатитом было ниже, чем в печени контрольных животных (рис. 1). При введении мелатонина наблюдали увеличение содержания а-токоферола в печени как интактных животных, так и крыс с токсическим гепатитом. Поскольку а-токоферол является основным антиоксидантом в липидной фазе мембран, то, очевидно, возрастание его концентрации свидетельствует о положительном действии мелатонина на неферментативную АОС печени и является подтверждением гепатопротекторного действия данного гормона.

При токсическом гепатите в печени крыс происходило снижение активности аконитатгидратазы: удельная активность фермента уменьшалась в 3 раза, активность, выраженная в ФЕ на 1 г сырой массы, — в 1,6 раза по сравнению с нормой (рис. 2). При этом содержание цитрата увеличивалось в 1,3 раза (рис. 3). По-видимому, это может быть следствием того, что молекула данного фермента легко разрушается АФК, содержание которых при токси- -еском гепатите возрастает. Это приводит к накоплению цитрата, способного выполнять антиоксидантную функцию за счет хелатирования Fe2+. При ведении мелатонина интактным животным также наблюдали снижение активности аконитатгидрата- 1, хотя оно было выражено в значительно меньшей степени по сравнению со 2-й группой (удельная активность аконитатгидратазы снижалась в 1,6 раза). Однако уровень цитрата возрастал в 2 раза. Нельзя исключить, что это могло быть связано с изменением активности других ферментов, участвующих в метаболических превращениях цитрата, — нитратсинтазы, АТФ-цитратлиазы, карнитинацеилтрансферазы. Повышение содержания цитрата : печени под действием мелатонина также можно рассматривать как усиление антиоксидантного потенциала, так как это способствует уменьшению збразования агрессивного ОН -радикала в реакции Фентона. После введения мелатонина крысам с токсическим гепатитом удельная активность ако- нитатгидратазы возрастала в 1,4 раза, а концентрация цитрата — в 1,8 раза по сравнению с результатами, полученными во 2-й группе. По-видимому, антиоксидантное действие мелатонина снижает потребность в цитрате, а также уменьшает степень повреждения молекулы фермента свободными радикалами, что приводит к изменению активности аконитатгидратазы в сторону нормы.

Выводы

  1. Введение мелатонина животным с токсическим гепатитом положительно влияет на оксидативный статус ткани печени, что проявляется в снижении интенсивности свободнорадикальных процессов и степени мобилизации АОС, оцениваемых по показателям биохемилюминесценции.
  2. Введение мелатонина вызывает увеличение содержания а-токоферола в печени как интактных животных, так и крыс с токсическим гепатитом, что является подтверждением гепатопротекторного действия данного гормона.
  3. Введение мелатонина интактным животным приводит к снижению активности аконитатгидратазы и повышению уровня цитрата, что можно рассматривать как усиление антиоксидантного потенциала, так как это способствует уменьшению образования ОН-радикала в реакции Фентона. Под действием мелатонина при токсическом гепатите в печени животных наблюдаются возрастание содержания цитрата и изменение активности аконитатгидратазы в сторону нормы по сравнению с крысами с токсическим гепатитом, которым не вводили гормон. Это, по-видимому, связано с меньшей степенью мобилизации АОС организма в присутствии мелатонина, способного давать антиоксидантный эффект.

Список литературы

1. Дудник Л.Б., Виксна Л.М., Майоре А.Я.//Вопр. мед. химии -2000. -№ 6. -С. 46-52.

2. Кузьменко А.И., Морозова Р.П., Николенко И.А. и др.//Биохимия. -1997. -Т.62, № 6. -С. 712-715.

3. Малиновская Н.К.//Клин. мед. -1998. -№ 10. -С. 15-22.

4. Медведева Л.В., Попова Т.Н., Артюхов В.Г. и др.//Бюл. экспер. биол. -2002. -Т.134, № 8. -С. 151-156.

5. Скулачев В.П.//Биохимия. -1999. -Т. 64, № 12. -С. 16679-16688.

6. Скулачев В.П. Кислород и явления запрограммированной смерти. -М., 2000.

7. Федорова Н.Ю. Состояние системы глутатионпероксидазы-глутатионредуктазы в стимулированном к регенерации органе и ее роль в клеточной пролиферации: Дис.... канд. биол. наук -ВГУ, Воронеж, 1999.

8. Dawson D.//Ann. Med. -1998. -V.30, № 1. -P. 95-102.

9. Desai J.D., Martinez F.E./f Clin. Chim. Acta. -1986. -Vol.154, № 3. -P. 247-250.

10. El-Sokkary G. H.//Neuroendocrinol. Lett. -2002. -Vol.23, № 4. -P. 335-340.

11. Freminet A.//Comp.Biochem. and Physiol. -1981. -Vol.70, № 3. -P. 427-430.

12. Lowry O.H., Rosebrough N.L., Fan A.L.//J. Biol. Chem. -1951. -Vol.194, № 1. -P. 265-271.

13. Pahkla R., Zilmer M., Kullisaar Т., Rago L.//J. Pineal Res. -1998. -Vol.24. -P. 96-101.

14. Park K.I.//Yonsei Med. J. -2000. -Vol.41, № 6. -P. 825-835.

15. Pevet P.//Therapie. -1998. -Vol.53, № 5. -P. 411-420.

16. Reiter R.J., Tan D.X., Qi W.//Acta Pharmacol. Sinica. -1998. -Vol.19. -P. 575-581.

17. Riess P., Zhang C., Saatman K. E.//Neurosurgery. -2002. -Vol.51, № 4. -P. 1043-1052.

18. Sener G., Sehirli A.O., Ayanoglu-Dulger G.//Pharmacol. Toxicol. -2003. -Vol.93, № 6. -P. 290-296.

19. Skulachev V.P.//Biosci. Rep. -1997. -Vol.17, № 3. -P. 347-366.


Об авторах

Александр Николаевич Пашков

Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко


Россия


Сергей Сергеевич Попов

Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко


Россия


Анастасия Владимировна Семенихина

Воронежский государственный университет


Россия


Лариса Владимировна Матасова

Воронежский государственный университет


Россия


Татьяна Николаевна Попова

Воронежский государственный университет


Россия


Для цитирования:


Пашков А.Н., Попов С.С., Семенихина А.В., Матасова Л.В., Попова Т.Н. Влияние мелатонина на оксидативный статус, содержание цитрата и активность аконитатгидратазы в печени крыс при токсическом гепатите. Проблемы Эндокринологии. 2005;51(6):41-43. https://doi.org/10.14341/probl200551641-43

For citation:


Pashkov A.N., Popov S.S., Semenikhina A.V., Matasova L.V., Popova T.N. The oxidative effects of melatonin, the content of citrate and the activity of aconitate hydratase in the rat liver in toxic hepatitis. Problems of Endocrinology. 2005;51(6):41-43. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl200551641-43

Просмотров: 182


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)