Вміст залишкового азоту в плазмі крові щурів за умов токсичного ураження на тлі аліментарної нестачі протеїну
Ключові слова:
залишковий азот, вільний амінний азот, азот сечовини, азот аміаку, токсичне ураження, ацетамінофен, аліментарна депривація протеїнуАнотація
У роботі представлені дослідження вмісту залишкового азоту в плазмі крові щурів за умов токсичного ураження на тлі аліментарної нестачі протеїну. За даних експериментальних умов у плазмі крові щурів досліджували наступні біохімічні показники: загальний вміст залишкового азоту; вміст вільного амінного азоту; концентрацію азоту сечовини; концентрацію азоту аміаку. Впродовж експерименту дослідні тварини споживали напівсинтетичний раціон відповідно до рекомендацій Американського інституту нутрієнтології. З метою моделювання аліментарної депривації протеїну щурі протягом 28 днів щоденно отримували низькопротеїновий раціон, що містив 1/3 загальноприйнятої норми добової потреби протеїну. Після чотиритижневого утримання тварин на експериментальній дієті моделювали гостре токсичне ураження ацетамінофеном. Введення токсину здійснювали з розрахунку 1250 мг/кг маси тварини у вигляді суспензії в 2 % розчині крохмального гелю один раз на день протягом 2 діб за допомогою спеціального зонда. Вміст залишкового азоту крові визначали у безбілковому фільтраті після осадження протеїнів плазми з реактивом Несслера. Визначення вмісту вільного амінного азоту в плазмі крові здійснювали методом Узбекова за інтенсивністю забарвлення, що утворювалося внаслідок взаємодії амінокислот плазми крові з нінгідриновим реактивом. Визначення вмісту азоту аміаку в плазмі крові оцінювали при взаємодії іонів амонію з формальдегідом шляхом утворення гексаметилентетрааміну (уротропіну). Встановлено, що підвищення вмісту залишкового азоту в плазмі крові щурів за умов токсичного ураження на тлі аліментарної депривації протеїну відбувається внаслідок збільшення концентрації його складових – азоту вільних амінокислот та азоту аміаку, що свідчить про посилення процесів катаболізму білків та порушення механізмів знешкодження аміаку та розвиток гіперамоніємії. Причинами гіперамоніємії можуть виступати як дефект ензимів орнітинового циклу, так і вторинне ураження печінки медикаментозними ксенобіотиками. Водночас за умов ацетамінофен-індукованого ураження на тлі аліментарної білкової недостатності відбувається зменшення вмісту азоту сечовини, що відображає зниження сечовиносинтезуючої функції печінки.
Посилання
Dzygal O. F. Comparative study of the content of proteins, nitrogen-containing components and lipids in blood plasma and ascitic fluid in patients with cirrhosis. Scientific Journal «ScienceRise: Medical Science». 2017. 8(16): 15-19. http://doi.org/10.15587/2519-4798.2017.109164. (in Ukrainian)
Kondrahin I.P. Metodyi veterinarnoy klinicheskoy laboratornoy diagnostiki: spravochnik. M.: Kolos, 2004. 520 s. (in Russian).
Lelevich S.V. Klinicheskaya biohimiya: uchebnoe posobie. Grodno: GrGMU, 2017 304 s. (in Russian)
Stefanov O. V. Preclinical studies of drugs. Kyiv: Avicenna, 2001. 527 s. (in Ukrainian).
Bar-Peled L., Sabatini D.M. Regulation of mTORC1 by amino acids. Trends Cell Biol. 2014. 24(7): 400-406. http://doi.org/10.1016/j.tcb.2014.03.003.
Danielis M., Lorenzoni G., Azzolina D., Iacobucci A., Trombini O., De Monte A., Gregori D., Beltrame F. Effect of Protein-Fortified Diet on Nitrogen Balance in Critically Ill Patients: Results from the OPINiB Trial. Nutrients. 2019.11(5): 972. http://doi.org/10.3390/nu11050972.
Dickerson R.N. Nitrogen Balance and Protein Requirements for Critically Ill Older Patients. Nutrients. 2016. 8(4): 226. http://doi.org/10.3390/nu8040226.
Kitada M., Ogura Y., Monno I., Koya D. The impact of dietary protein intake on longevity and metabolic health. EBioMedicine. 2019. 43: 632–640. http://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.04.005.
Kopylchuk H.P., Nykolaichuk I.M., Zhuretska O.M. Rat liver arginase system under acetaminophen-induced toxic injury and protein. Ukr. Biochem. J. 2017. 89(2): 92-98. doi: https://doi.org/10.15407/ubj89.02.092.
Ma N., Tian Y., Wu Y., Ma X. Contributions of the Interaction Between Dietary Protein and Gut Microbiota to Intestinal Health. Curr Protein Pept Sci. 2017. 18(8): 795-808. http://doi.org/10.2174/1389203718666170216153505.
Masuoka H., Suda W., Tomitsuka E., Shindo C., Takayasu L., Horwood P., Greenhill A.R., Hattori M., Umezaki M., Hirayama K. The influences of low protein diet on the intestinal microbiota of mice. Sci Rep. 2020; 10(1): 17077. http://doi.org/10.1038/s41598-020-74122-9.
Millward D.J. Amino acid scoring patterns for protein quality assessment. Br J Nutr. 2012. 108(2): 31–43. http://doi.org/10.1017/S0007114512002462.
Parekh P.J., Balart L.A. Ammonia and Its Role in the Pathogenesis of Hepatic Encephalopathy. Clin Liver Dis. 2015. 19(3): 529-537. http://doi.org/10.1016/j.cld.2015.05.002.
Pezeshki A., Chelikani P.K. Low Protein Diets and Energy Balance: Mechanisms of Action on Energy Intake and Expenditure. Front Nutr. 2021. 8: 655833. http://doi.org/10.3389/fnut.2021.655833.
Reddy S.S., Civan J.M. From Child-Pugh to Model for End-Stage Liver Disease: Deciding Who Needs a Liver Transplant. Med Clin North Am. 2016. 100(3): 449-464. http://doi.org/10.1016/j.mcna.2015.12.002.
Reeves P.G., Nielsen F.H., Fahey G.C. Jr. AIN-93 purified 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. J Nutr. 1993; 123(11): 1939–1951.
Rose C.F., Amodio P., Bajaj J.S., Dhiman R.K., Montagnese S., Taylor-Robinson S.D., Vilstrup H., Jalan R. Hepatic encephalopathy: Novel insights into classification, pathophysiology and therapy. J Hepatol. 2020. 73(6): 1526-1547. http://doi.org/10.1016/j.jhep.2020.07.013.
Solon-Biet S.M., Mitchell S.J., Coogan S.C., Cogger V.C., Gokarn R., McMahon A.C., Raubenheimer D., de Cabo R., Simpson S.J., Le Couteur D.G. Dietary Protein to Carbohydrate Ratio and Caloric Restriction: Comparing Metabolic Outcomes in Mice. Cell Rep. 2015. 11(10): 1529-34. http://doi.org/10.1016/j.celrep.2015.05.007.
Voloshchuk O.N., Kopylchuk G.P. Activity of liver mitochondrial Krebs cycle NAD+-dependent dehydrogenases in rats with hepatitis induced by acetaminophen under conditions of alimentary protein deficiency. Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2016. 10 (3): 283–286. http://doi.org/10.1134/S1990750816030173.
Wada A., Kawakami M., Otsuka T., Aoki H., Anzai A., Yamada Y., Liu F., Otaka E., Akaboshi K., Liu M. J Hum Nutr Diet. 2017. 30(3): 302–308. http://doi.org/10.1111/jhn.12457.
