АКТИВНІСТЬ ЕНЗИМІВ СИНТЕЗУ ТА КОН’ЮГАЦІЇ ГЛУТАТІОНУ В ГЕПАТОЦИТАХ ЩУРІВ ЗА УМОВ НИЗЬКОПРОТЕЇНОВОГО РАЦІОНУ ТА ГОСТРОГО УРАЖЕННЯ ПЕЧІНКИ
Анотація
У роботі досліджено активність ензимів синтезу та кон’югації глутатіону в гепатоцитах тварин за умов аліментарної депривації протеїну та гострого парацетамол-індукованого ураження печінки. З метою дослідження особливостей функціонування даних ензимів за умов аліментарної депривації протеїну дослідних тварин протягом 28 днів утримували на напівсинтетичному низькопротеїновому раціоні. Гострий токсичний гепатит моделювали шляхом введення щурам per os парацетамолу з розрахунку 1250 мг/кг (0,5 LD50) маси тварини у вигляді суспензії 2% розчину крохмалю протягом 2 діб. Встановлено, що перебування тварин на низькопротеїновому раціоні супроводжується зниженням γ-глутамілцистеїнсинтетазної активності в гепатоцитах в 1,3 рази порівняно з показниками контролю. Аналогічна тенденція змін динаміки досліджуваної ензиматичної активності відмічалась і в групі тварин, яким моделювали гостре ураження печінки. Однак, за умов перебування тварин на низькопротеїновому раціоні з одночасним введенням токсичних доз парацетамолу в гепатоцитах зафіксовано найнижчі значення активності ензиму синтезу глутатіону – γ-глутамілцистеїнсинтетази порівняно з контролем. Щодо рівня глутатіон-S-трансферазної активності в гепатоцитах тварин, які зазнавали білкової недостатності, нами встановлено зниження даного показника порівняно з контролем в 9 разів. Водночас введення токсичних доз ацетамінофену також супроводжувалось достовірним зниженням активності GSH порівняно з показниками контролю. Слід відмітити, що визначальним фактором в даному випадку незалежно від умов раціону є саме гостре медикаментозне ураження клітин печінки, оскільки показники глутатіонтрансферазної активності в групі тварин, яким вводили парацетамол на фоні розвитку білкової недостатності та під час моделювання токсичного гепатиту за умов повноцінного харчування достовірно не відрізнялися. Зі зниженням активності глутатіон-S-трансферази в гепатоцитах усіх дослідних груп щурів відбувається достовірне зниження вмісту відновленого глутатіону. Результати досліджень засвідчують, що за умов аліментарної депривації протеїну рівень GSH виявився нижчим значень контролю в 1,4 рази. Водночас введення токсичних доз ацетамінофену супроводжувалось зниженням вмісту відновленого глутатіону в 1,6 рази порівняно з показниками контрольної групи тварин. Таким чином синергічна дія двох несприятливих факторів – білкової недостатності та медикаментозного ураження печінки – супроводжувалась зниженням в клітинах печінки активності ключового ензиму процесів кон’югації глутатіон-S-трансферази з одночасним зменшенням вмісту відновленого глутатіону.
Ключові слова: глутатіон, γ-глутамілцистеїнсинтетаза, глутатіон-S-трансфераза, низькопротеїнова дієта, гостре ураження печінки.
Посилання
Власова С.Н., Шабунина Е.И., Переслегина И.А. Активность глутатионзависимых ферментов эритроцитов при хронических заболеваниях у де-тей. Лаб. дело. 1990; 8: 19-21.
Громова Л.В. Влияние белкового голодания на гидролитические и транспортне характеристики тонкой кишки крыс в условиях хронического опыта. Росс. физиол. журн. 2006; 92(10): 1239-1249.
Коржов В. И, Жадан В. Н., Коржов М. В. Роль си-темы глутатиона в процесах детоксикаци и защи-ты. Журн. АМН України. 2007; 13(1): 3-19.
Кулинский В.И., Колесниченко Л. С. Система глутатиона І. Синтез, транспорт, глутатионтранс-феразы, глутатионпероксидазы. Биомедицинс-кая химия. 2009; 55(3): 255-277.
Мартинчик А.Н., Бондарев Г.И. Активность глутатионредуктазы и глутатион-S-трансферазы в печени крыс в зависимости от восстановленного глутатиона. Вопр. мед. химии. 1986; 32(2): 39-43.
Неменова Ю.М. Методы лабораторных клиничес-ких исследований. М.: Медицина. 1972; 424 с.
Нікітченко Ю.В., Падалко В. І., Ткаченко В. М. та ін.. Активність глутатіонзалежної антиоксидант-ної системи печінки і крові щурів залежно від γ-опромінення та раціону харчування. Укр. біохім. журн. 2008; 80(6): 3-9.
Пентюк А.А., Мороз Л.В., Паламарчук О.В. По-ражения печени ксенобиотиками. Современные проблемы токсикологии. 2001; 2: 8-14.
Пентюк О. О., Луцюк М. Б., Андрушко І. І. та ін. Метаболізм гомоцистеїну та його роль у патології. Укр. біохім. журн. 2003; 75(1): 5-17.
Петренко А.Ю., Сукач А.Н., Росляков А. Д. Вы-деление гепатоцитов крыс неферментативным методом: детоксикационная и дыхательная ак-тивность. Биохимия. 1991; 56(9): 1647-1650.
Покотило О.С., Коваль М.І. Ліпідний статус плаз-ми крові щурів різного віку при експерименталь-ному парацетамоловому гепатиті та його корекція. Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. 2009; 2(46): 10-15.
Путилина Ф. Е. Опеределение содержания воста-новленного глутатиона в тканях. Мет. биохим. исслед.. Л.: Изд-во Ленинград. у-та. 1982; 183-185.
Сервецький К.Л., Чабан Т. В., Солтик С. М. Оцінка інтенсивності процесів перекисного окислення ліпідів і активності ферментів глутатіонової ре-докс-системи при токсичному гепатиті у щурів. Український медичний альманах. 2009; 12(3): 146-149.
Стефанов О.В. Доклінічні дослідження лікарських засобів. Київ: Авіцен. 2001; 527 с.
Bemeur C., Desjardins P., Roger F. Role of Nutrition in the Management of Hepatic Encephalopathy in End-Stage Liver Failure. Journal of Nutrition and Metabolism. 2010; 2010: 1-12.
Dickinson D.A., Forman H.J. Cellular glutathione and thiols metabolism. Biochemical Pharmacologi. 2002; 64: 1019-1026.
Fiske C.H., Subbarow Y. The colorimetric determi-nation of phosphorus. J. Biol. Chem. 1925; 66: 375-400.
James L.P., Mayeux P.R., Hinson J.A. Аcetamino-phen-induced hepatotoxicity. Drug metabolism and disposition. 2003; 31(12): 1499-1506.
Lowry O.H., Rosenbrougn N.I.,.Farr A.L. et.al. Protein measurement with the folin phenol reagent, J. Biol. Chem. 1951; 193: 265-275.
Mashiko S., Ishihara A., Iwaasa H. et al. Pair-Feeding Study Reveals That a Y5 Antagonist Causes Weight Loss in Diet-Induced Obece Mice by Modulating Food Intake and Energy Expenditure. Molecular pharmacology. 2007; 71(2): 602-608.
Orlowski M., Meister A. Partial Reactions Catalyzed by γ-Glutamylcysteine Synthetase and Evidence for an Activated Glutamate Intermediate. The Journal of Biological Chemistry. 1971; 246(23): 7095-7105.
Reeves P.G., Nielsen F.H., Fahey G.C. AIN-93 Puri-fied Diets for Laboratory Rodents: Final Report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Committee on the Reformulation of the AIN-76A Rodent Diet. The journal of nutrition. 1993; 5: 1939-1951.
Scharf G., Prustomersky S., Knasmüller S. et al. Enhancement of Glutathione and γ-Glutamylcysteine Synthetase, the Rate Limiting Enzyme of Glutathione Synthesis, by Chemoprotective Plant-Derived Food and Beverage Components in the Human Hepatoma Cell Line HepG2. Nutrition and Cancer. 2003; 45(1): 74-83.
Shepherd G.A., Manson M.M., Ball W.L. et al. Regulation of rat glutamate-cysteine ligase (γ-glutamylcysteine synthetase) subunits by chemopreventive agents and in aflatoxin B1-induced preneoplasia. Carcinogenesis. 2000; 21(10): 1827-1834.
Sherratt P., Hayes J. Glutathione-S-transferases. Enzymе Systems that Metabolise Drugs and other Xenobiotics. 2002; 566 p.
Stipanuk M. H., Dominy J. E., Lee J. I., Coloso R. M. Mammalian cysteine metabolism: new insight into regulation of cysteine metabolism. J. Nutr. 2006; 136(6): 1652-1659.
Townsend D. M., Tew K. D., Tapiero H. The importance of glutathione in human disease. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2003; 57: 145–155.
