Тіхова Є.В., Вовк А.А., Короткий О.Г., Дворщенко К.О.

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Окисна модифікація білків у сироватці крові щурів при експериментальному артриті

Остеоартрит – одне з розповсюджених хронічних запальних захворювань, що характеризується дегенеративно-дистрофічними ураженнями суглобів. Це мультифакторне захворювання, яке може розвиватись внаслідок інфекційних уражень, автоімунних порушень, спадкових дефектів захисних механізмів та дії стресу. При цьому під дією медіаторів запалення активовані лейкоцити та макрофаги мігрують до синовіальної оболонки, де викликають ерозію гіалінового хряща та деструкцію кістки. Під час здійснення своїх захисних функцій макрофаги та гранулоцити під дією НАДФН-залежних оксидаз синтезують великі кількості супероксидного радикалу та перекису водню, які викликають окиснення біомолекул. Це призводить до вторинного ураження хряща, загибелі хондроцитів та вивільненню внутрішньоклітинних компонентів у міжклітинний простір та кров. Мієлопероксидаза нейтрофільних гранулоцитів крові у відповідь на активацію імунітету прозапальними цитокінами та комплементом синтезує високореактивний гіпохлорит-аніон, а при взаємодії гіпохлорит-аніону з пероксидом водню утворюється токсичний кисень в синглетному стані [1]. Субстратами вільнорадикального окиснення в білках є СООН групи амінокислот, що, окислюючись до СО-кінцевих залишків, стають первинними продуктами окисної модифікації білків (ОМБ). Первинні продукти є нестійкими та швидко перетворюються на вторинні продукти – бітирозинові зшивки. При цьому білки-ферменти та рецептори втрачають свої функції та утворюють білкові агрегати, що викликає деструкцію мембран та загибель клітин [2-4].

Тому метою нашої роботи було визначити вміст продуктів окисної модифікації білків у сироватці крові щурів при колаген-індукованому артриті.

Матеріали та методи. Дослідження проводились на білих нелінійних статевозрілих щурах обох статей масою тіла 180-240 г, що утримувались на стандартному раціоні віварію. Тварин розділяли на дві експериментальні групи. Кожна група включала 8 тварин, по 4 кожної статі. Остеоартрит моделювали за схемою: І група - контрольні щури, яким в перший день підшкірно вводили воду для ін’єкцій, загальним об’ємом 1мл; ІІ група – щури, яким в перший день експерименту вводили охолоджену емульсію: розчин колагену в 0,5 М СН3СООН з повним ад’ювантом Фрейнда у співвідношенні 1:1 загальним об’ємом 1 мл підшкірно у 10 точок по задній частині спини. Колаген вводили з розрахунку 3 мг/кг щурів. Емульсію готували за добу до введення, залишаючи на ніч при 4°С на магнітній мішалці. Через тиждень проводили повторну імунізацію з використанням неповного ад’юванта Фрейнда. У сироватці крові визначали вміст продуктів окисної модифікації білків за утворенням 2,4-динітрофенілгідразонів нейтрального та основного характеру за методом [5]. Статистичний аналіз проводили з використанням t-критерію Ст’юдента; вірогідними вважали дані при Р< 0,05.

Результати та обговорення. Встановлено, що при колаген-індукованому запаленні у сироватці крові щурів вміст продуктів окисної модифікації білків зростає: нейтральних альдегідних (E max = 356 нм) та нейтральних кетонних (E max = 370 нм) на 20% та на 21 % відповідно порівняно з контролем (рис. 1).

Рис. 1. Вміст продуктів окисної модифікації білків у сироватці крові щурів при колаген-індукованому артриті; * - Р< 0,05.

За тих же експериментальних умов вміст основних альдегідних (E max = 430 нм) та кетонних (E max = 530 нм) продуктів ОМБ перевищує відповідні контрольні показники на 19% та 16% (рис. 1).

Таким чином, згідно отриманих результатів при колаген-індукованому артриті посилюється окисна модифікація білків в сироватці крові, що вказує на розвиток окисного стресу та системене поширення патологічних змін в організмі.

Література:

1. Ansari M. et al. Yohimbine hydrochloride ameliorates collagen type-II-induced arthritis targeting oxidative stress and inflammatory cytokines in Wistar rats //Environmental toxicology. – 2016.

2. Стародубцева И. А. Динамика окислительной модификации белков в сыворотке крови больных вторичным остеоартрозом при ревматоидном артрите на фоне лазерной терапии / И. А. Стародубцева, Л. В. Васильева // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. - 2015. - N 1. - С. 19 - 22.

3. Луцкий М.А., Куксова Т.В., Смелянец М.А., Лушникова Ю.П. Cвободнорадикальное окисление липидов и белков – универсальный процесс жизнедеятельности организма // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 12-1. – С. 24-28.

4. Umar S. et al. Boswellia serrata extract attenuates inflammatory mediators and oxidative stress in collagen induced arthritis //Phytomedicine. – 2014. – Т. 21. – №. 6. – С. 847-856.

5. Дубинина Е., Бурмистров С., Ходов Д., Поротов И. Окслительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения // Вопросы медицинской химии. - 1995. - Т. 41, №1. - С.24-26.