Кирбаева Н.В.¹, Батурина В.А¹, Шаранова, Н.Э. ¹, Жминченко В.М. ¹, Перцов С.С.²

¹ФГБНУ «НИИ питания»,

² ФГБНУ «НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина», Москва, Россия

Стресс-индуцированный ответ у поведенчески активных и пассивных крыс в условиях пищевой депривации при введении в рацион коэнзима Q10

Стресс оказывает постоянное влияние на животных и человека и приводит к ряду функциональных нарушений организма, в частности, на метаболическом уровне. В данной связи актуальным является вопрос изучения возможных путей коррекции негативных последствий экстремальных нагрузок с помощью биологически активных веществ природного происхождения с функциями антиоксидантной защиты. Одним из наиболее важных антиоксидантов является коэнзим Q10, способный синтезироваться самим организмом и восстанавливать свою антиоксидантую активность [3, 5, 6]. Исходя из этого целью нашей работы было изучение динамики изменения содержания коэнзима Q10 в сыворотке крови у поведенчески пассивных и активных крыс в условиях пищевой депривации при дополнительном его включении в рацион питания в дозировке 10 мг/кг/мт.

Работа выполнена на крысах самцах Вистар (n=96) с массой тела 210,2±3,16 г (M±SEM). В качестве модели метаболического стресса у крыс использовали 5-дневное голодание животных (вода ad libitum). Для изучения влияния коэнзима Q10 на стресс-индуцированный ответ организма в рацион ряда групп крыс дополнительно вводился коэнзим Q10 в дозировке 10 мг/кг/мт. Индивидуально-типологические характеристики животных определяли при их тестировании в открытом поле в течение 3 мин [4]. В зависимости от исходных параметров поведения крысы были разделены на активных (n=48) и пассивных (n=48) особей, различающихся по индексу активности в открытом поле (4,47±0,47 и 0,47±0,02 соответственно). В дальнейшем поведенчески активные и пассивные крысы были разделены на 12 групп, состоящих из 8 животных каждая. Были выделены следующие группы крыс:

Группы контроля 1 и 2. Нестрессированные (интактные) активные и пассивные особи;

Группы голода 3 и 4. Активные и пассивные особи, подвергнутые 5-дневному голоданию;

Группы голода 5 и 6. Активные и пассивные особи, в период 5-дневного голодания получавшие коэнзим Q10 (10 мг/кг/мт);

Группы голода 7 и 8. Активные и пассивные особи, получавшие общевиварный рацион в течение 5 дней после 5-дневного голодания;

Группы восстановления 9 и 10. Активные и пассивные особи, получавшие общевиварный рацион с коэнзимом Q10 (10 мг/кг/мт) в течение 5 дней после 5-дневного голодания;

Группы восстановления 11 и 12. Активные и пассивные особи, получавшие общевиварный рацион с коэнзимом Q10 (10 мг/кг/мт) в течение 5 дней после 5-дневного голодания с коэнзимом Q10 (10 мг/кг/мт);

Животных выводили из эксперимента гильотированием. Во время вскрытия отбирали пробы крови. Определение содержания коэнзима Q10 в сыворотке крови проводили при помощи ВЭЖХ системы Agilent 1100 со спектрофотометрическим детектором, на аналитической колонке Luna C18 150x4,6 (Phenomenex, США) в изократическом режиме элюирования (подвижная фаза: изопропиловый спирт-ацетонитрил 3:2, скорость потока 1 мл/мин). Вероятность достоверности межгрупповых различий определяли по критерию Стьюдента.

В контрольном эксперименте по метаболическому стрессу нами было выявлено достоверное увеличение содержания коэнзима Q10 у активных животных в группе голода по сравнению с контролем в 6,2 раза и дальнейший рост уровня коэнзима Q10 в группе восстановления (в 11,2 раза выше контрольных значений). У пассивных животных также наблюдалось достоверное увеличение содержания коэнзима Q10 в группе голода в 2,7 раз по сравнению с животными контрольной группы, однако в отличие от активных животных в период восстановления дальнейшего роста уровня коэнзима Q10 в сыворотке крови не наблюдалось [1, 2].

При введении в рацион крыс коэнзима Q10 в дозе 10 мг/кг/мт в период восстановления у пассивных особей наблюдалось достоверное снижение его содержания в 2,4 раза. Показатели коэнзима Q10 в сыворотке крови активных животных уменьшались в 10 раз по сравнению с группами восстановления без коэнзима, до уровня контрольных групп.

Добавление коэнзима Q10 в количестве 10 мг/кг/мт в группах голода и восстановления пассивных крыс выявило достоверное снижение его содержания в сыворотке крови у животных в период голодания в 4,7 и 8,3 раза соответственно по сравнению с группами голода и восстановления без включения коэнзима Q10. У активных животных в тех же условиях эксперимента в период голодания было выявлено снижение уровня коэнзима Q10 в 1,7 раз по сравнению с группами голода и восстановления без коэнзима Q10, а в период восстановления наблюдалось достоверное снижение показателя в 8,4 раза по сравнению с теми же группами.

Полученные результаты демонстрируют выраженные изменения уровня коэнзима Q10 в сыворотке крови поведенчески различных крыс: наблюдается значительное снижение его содержания при введении указанной дозировки в рацион животных по сравнению с экспериментом без использования коэнзима Q10. Эти данные в совокупности с результатами о купировании коэнзимом Q10 окислительного стресса [7] могут свидетельствовать об адаптации стресс-индуцированного ответа организма, направленного на нормализацию гомеостаза.

Литература:

1. Кирбаева Н.В., Батурина В.А., Шаранова Н.Э., Васильев А.В. Влияние метаболического стресса на уровень коэнзима Q10 в сыворотке крови крыс с различной поведенческой активностью. Вопросы питания. 2014; 83(3):260-1. Приложение. Материалы XV Всероссийского конгресса диетологов и нутрициологов с международным участием «Здоровое питание: от фундаментальных исследований к инновационным технологиям» (2-4 июня 2014 г., Москва).

2. Кирбаева Н.В., Кулакова С.Н., Батурина В.А., Карагодина З.В., Шаранова Н.Э., Перцов С.С., Васильев А.В.. Особенности биохимических изменений у крыс с разными характеристиками поведения при метаболическом стрессе. Бюл. экспер. биологии и медицины. 2014; 158(10):430-5.

3. Ключников С.О., Гнетнева Е.С. Убихинон (Коэнзим Q10): теория и клиническая практика. Педиатрия. 2008; 87(3):103-10.

4. Коплик Е.В. Метод определения критерия устойчивости крыс к эмоциональному стрессу. Вестн. нов. мед. технол. 2002; 9(1):16-18.

5. Bhagavan H.N., Chopra R.K. Coenzyme Q10: absorption, tissue uptake, metabolism and pharmacokinetics. Free Radic. Res. 2006; 40:445-53.

6. Crane F.L. Biochemical functions of coenzyme Q10. J Am Coll Nutr. 2001; 20(6):591-8.

7. Santos-González M., Gómez Díaz C., Navas P., Villalba J.M. Modifications of plasma proteome in long-lived rats fed on a coenzyme Q10-supplemented diet. Exp Gerontol. 2007; 42(8):798-806.