Особливості метаболічних перетворень гомоцистеїну та цистеїну в гепатоцитах щурів за умов нутрітивного дисбалансу

Анотація

Робота присвячена дослідженню концентрації гомоцистеїну в плазмі крові та активності ензимів катаболічних перетворень цистеїну – γ-глутамілцистеїнлігази та цистеїндиоксигенази у гепатоцитах щурів за умов споживання надмірного вмісту сахарози на тлі аліментарної депривації протеїну. Впродовж експерименту тварини споживали напівсинтетичний раціон відповідно до рекомендацій Американського інституту нутрієнтології за принципом парного харчування з урахуванням кількості харчового протеїну та сахарози в перерахунку на кілограм дієти. Концентрацію гомоцистеїну в зразках плазми крові визначали імунохімічним методом із електрохемілюмінесцентною детекцією (ECLIA). Рівень цистеїну оцінювали колориметричним методом при взаємодії з кислотним нінгідриновим реагентом. Активність γ-глутамілцистеїнлігази визначали за вмістом неорганічного фосфору (Рі) внаслідок гідролізу АТР в реакційній суміші. Активність цистеїндиоксигенази досліджували за зменшенням вмісту цистеїну в реакційній суміші. Встановлено, що споживання тваринами високосахарозного раціону супроводжується підвищенням концентрації гомоцистеїну в плазмі крові на 57 % порівняно з контролем, тоді як надходження надлишку даного вуглеводу за умов нестачі протеїну призводить до розвитку гіпогомоцистеїнемії (знижується на 43 % порівняно зі значеннями контрольної групи тварин). Підвищений рівень гомоцистеїну в плазмі крові при споживанні надлишку сахарози можна розглядати як прогностичний маркер функціональних порушень шляху транссульфування в печінці та використовувати в діагностиці гепатопатологій. Оскільки за умов споживання високосахарозного раціону в клітинах печінки відбувається зростання вмісту цистеїну та активності γ-глутамілцистеїнсинтетази – ключового ензиму синтезу глутатіону, що, ймовірно, спрямовано на підтримання внутрішньоклітинних резервів даного трипептиду. Отримані нами дані щодо виникнення гіпогомоцистеїнемії за умов споживання надмірної кількості легкодоступного вуглеводу на тлі нестачі харчового протеїну висвітлюють прогалини в розумінні кореляції між обмінними процесами метіоніну, гомоцистеїну та цистеїну в печінці. При надмірному споживанні сахарози на тлі протеїнової недостатності ключовим чинником зниження активності γ-глутамілцистеїнсинтетази (на 36 %) та субстрату даної реакції – цистеїну – можна розглядати нестачу екзогенного протеїну, оскільки зменшується не лише кількість надходження даної амінокислоти, а й порушується її синтез із метіоніну. Водночас максимальне підвищення цистеїндиоксигеназної активності в гепатоцитах щурів за умов споживання високосахарозного/низькопротеїнового раціону на тлі зниження γ-ГЦС активності вказує на утилізацією надлишку цистеїну з утворенням таурину та сульфатів.