К. м. н. Кушнир О.Ю., к. б. н. Яремий И.Н., к. б н. Ленга Э.Л.

Буковинский государственный медицинский университет, Украина

Влияние мелатонина на активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в печени алоксандиабетических и тетрахлорметанинтоксицированных крыс в условиях световой депривации

Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (Г-6-ФДГ) – основной регуляторный фермент пентозофосфатного пути окисления глюкозо-6-фосфата (ПФП). В печени ПФП, в частности его окислительная стадия, проходит интенсивнее, чем в других органах [6]. В печени существует огромная потребность в НАДФН+Н⁺, подавляющее количество котрого образуется в указанном метаболическом процессе, прежде всего благодаря функционированию Г-6-ФДГ. Этот фермент, как известно, активируется инсулином [3,4].

Целью работы было исследование влияния мелатонина на активность Г-6-ФДГ в печени алоксандиабетических и тетрахлорметан-интоксицированных крыс в условиях световой депривации в течение всего эксперимента: круглосуточное освещение (500Лк, лампа дневного освещения) и абсолютная круглосуточная темнота, а также в условиях фотопериода: 12 часов свет : 12 часов темнота. Контролем служили показатели интактных крыс, содержащихся в условиях фотопериода 12 часов свет : 12 часов темнота.

Исследование проводилось на белых нелинейных крысах-самцах весом 180±10 г. Эксперимент проведен согласно требованиям «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых с экспериментальной и научной целью» (ЕТS №123) (Страсбург, 18 марта 1986г.). Диабет у крыс вызывали путем введения им 5%-го раствора алоксана моногидрата внутрибрюшинно в дозе 170 мг/кг массы [7]. Токсический гепатит у крыс вызывали путем двукратного (через день) внутрижелудочного введения животным 50%-ного масляного раствора CCl₄ из расчета 0,25 мл/100г массы тела [2]. В работе использовали мелатонин (Sigma, США). Алоксандиабетическим крысам мелатонин вводили ежедневно интраперитонеально в дозе 10 мг/кг [5]; CCl₄-интоксицированным – ежедневно перорально в дозе 3 мг/кг [1]. Активности Г-6-ФДГ определяли в постъядерном супернатанте гомогената печени крыс, приготовленном на 50 мМ трис-НСІ-буфере (рН=7,4). Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием параметрического t-критерия Стьюдента. Статистически значимими считались отличия результатов при р<0,05.

Согласно полученных результатов, в печени алоксандиабетических крыс, показатели гликемии натощак у которых превышали 8,9 ммоль/л (явный сахарный диабет) активность Г-6-ФДГ на седьмые сутки после введения алоксана снизилась по сравнению с показателями интактных крыс (на 40 % при их пребывании в условиях полного освещения, на 34 % в условиях фотопериода 12 часов свет : 12 часов темнота и на 30 % при нахождениии в абсолютной темноте). Показатели активности Г-6-ФДГ в группе крыс с латентным течением сахарного диабета (уровень глюкозы в крови натощак не превышал 6,9 ммоль/л) в данный термин наблюдения были соответственно на 20 % ниже в условиях полного освещения, и на 75 % выше в условиях фотопериода 12 часов свет : 12 часов темнота и на 115 % при нахождениии в абсолютной темноте, чем показатели интактного контроля. Ежедневное в течение недели интраперитонеальное введение алоксандиабетическим крысам мелатонина нормализует активность Г-6-ФДГ в печени крыс, как с явным, так и с латентным течением диабета, не зависимо от режима освещения.

В печени CCl₄-интоксицированных крыс на 7-е сутки после последнего введения CCl₄ зафиксировано увеличение активности Г-6-ФДГ: на 29 % в условиях полного освещения, на 23 % в условиях 12 часов свет : 12 часов темнота и на 15 % в условиях пребывания в абсолютной темноте. Активность Г-6-ФДГ в печени CCl₄-интоксицированных крыс, которым в течение недели ежедневно перорально вводили мелатонин, не отличалась от показателей интактного контроля и, как и в предыдущем эксперименте, не зависила от характера освещения.

Таким образом, экзогенный мелатонин нормализует, нарушенную, вследствии алоксанового диабета и тетрахлорметанового гепатита, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназную активность печени крыс.

1. Бондаренко Л. А. Установление физиологической дозы екзогенного мелатонина для старих крыс с возрастным гипопинеализмом / Л. А. Бондаренко, Т. В. Горбач, А. Р. Геворкян // Проблеми ендокринної патології. – 2008. - № 3. – С. 56 – 61.

2. Левицкий Е.Ф. Изменение структурного состояния печени с моделью ССl₄-гепатита в разные фазы окологодового цикла / Е.Ф. Левицкий, Е.С. Шилкина, Л.Р. Мустафина // Бюллетень єкспериментальной биологии и медицины. - 2010. - Т. 149, № 5. – С. 581 - 583.

3. Мерецький В. М. Порушення ліпідного та вуглеводного обміну і методи їх корекції при експериментальному цукровому діабеті / В. М. Мерецький // Медична хімія. – 2007. – Т. 9, № 3. – С. 83 – 86.

4. Daily Rhythms in Metabolic Liver Enzymes and Plasma Glucose Require a Balance in the Autonomic Output to the liver / C. Cailotto, C. van Heijningen, J. van der Vliet et al. // Endocrinology. – 2009. – Vol. 149. - № 4. – Р. 1914 – 1925.

5. Depression of glucose levels and partial restoration of pancreatic b-cell damage by melatonin in streptozotocin-induced diabetic rats / Kanter Mehmet, Uysal Hamdi, Karaca Turan, Sagmanligil Hulia Ozdemir // Arch. Toxicol. – 2006. – Vol. 80, № 6. – P. 362 – 369.

6. Ganea Elena Trehalose and 6-aminohexanoic acid stabilise and renature glucose-6-phosphate dehydrogenase inactivated by glycation and by guanidinium hydrohloride / E. Ganea, J. Harding // The Journal of Biological Chemistry. – 2005. – Vol. 386, № 3. – Р. 269 – 278.

7. Importance of the GLUT 2 glucose transporter for pancreatic beta cell toxicity of alloxan / Elsner M., Tiedge M., Gludbakke B., Munday R., Lenzen S. // Diabetologia. – 2002. – Vol. 45. - № 11. – P. 1542 – 1549.