Биологические науки/9. Биохимия и биофизика

Веревкин А.Н., Попова Т.Н., Агарков А.А., Балдина А.И.

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет», Россия

АКТИВНОСТЬ ГЛУТАТИОНПЕРОКСИДАЗЫ И ГЛУТАТИОНРЕДУКТАЗЫ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ КРЫС ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА НА ФОНЕ ВВЕДЕНИЯ МЕЛАКСЕНА

Течение различных патологических состояний, в том числе сахарного диабета 2 типа (СД2), сопровождается нарушением окислительного метаболизма клеток и тканей. При СД2 это вызвано повышением содержания глюкозы в сыворотке крови, что приводит к ее окислению в метаболических путях, не задействованных организмом в норме [2]. Результатом является чрезмерная генерация свободных радикалов (СР) [5].

Контроль над окислительными процессами в организме осуществляет антиоксидантная система, которая обезвреживает высокоактивные молекулы. Важную роль в данной системе занимает глутатионпероксидаза (ГП). Данный фермент катализирует реакции восстановления пероксида водорода и органических гидроперекисей в гидросоединения, метаболизируемые в дальнейшем клеточными системами [7]. Донором протонов, необходимых для протекания данных реакций является восстановленный глутатион, восстановление которого осуществляет фермент ГР.

Однако на фоне длительно протекающего заболевания возможно истощение антиоксидантной системы. В связи с этим приобретает интерес использование антиоксидантов, способных уменьшать продукцию СР и тем самым снижать нагрузку на антиоксидантную систему организма. К подобного рода препаратам можно отнести мелаксен – синтетический аналог мелатонина.

Мелатонин – нейрогормон, способный напрямую обезвреживать некоторые активные формы кислорода, а также прерывать цепные реакции пероксидного окисления липидов [4]. В связи с этим представляет интерес исследование влияния мелаксена на активность ГП и ГР в сыворотке крови крыс с СД2.

СД2 индуцировали внутримышечным введением протамин-сульфата в течение 3-х недель в дозе 10 мг/кг массы тела животного в объеме 0,5 мл 0,9%-ного NaCl, 3 раза в сутки [3].

В ходе эксперимента животные были разделены на три группы: в 1-й группе (n=8) животных содержали на стандартном режиме вивария; 2-ю группу (n=8) составляли животные с экспериментальным СД2; в 3-й группе (n=8) животным с гипергликемией внутрибрюшинно вводили мелаксен в виде раствора в 1 мл 0,9% раствора NaCl в дозе 10 мг/кг на 15, 17 и 19 день эксперимента утром, 1 раз в сутки. Через три недели после начала индуцирования СД2 наркотизированных животных умерщвляли и использовали для дальнейших исследований.

Активность ферментов определяли спектрофотометрически при длине волны 340 нм. Общий белок определяли биуретовым методом. Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента. Достоверными считались различия при р≤0,05.

Установлено, что при СД2 у крыс в сыворотке крови активность ГП и ГР, выраженная в виде Е/мл, увеличивалась в 2,5 и 1,9 раза соответственно, по сравнению с нормой. Удельная активность исследуемых ферментов возрастала в 3,0 и 2,4 раза соответственно [1]. Очевидно, интенсификация функционирования исследуемых ферментов происходила в ответ на развитие окислительного стресса, вызванного патологическим состоянием. Согласно литературным данным, при окислительном стрессе происходит индукция ГР и ГП [6, 8].

При введении мелаксена животным с патологией в сыворотке крови происходило снижение активности ГП и ГР, выраженной в Е/мл, в 2,4 и 1,4 раза соответственно, по сравнению с крысами с СД2. Активность исследуемых ферментов, выраженная в Е/мг белка, уменьшалась в тех же пределах: в 2,3 раза и в 1,3 раза. Вероятно, мелаксен, корригируя уровень мелатонина способен связывать активные кислородные метаболиты и, в частности, гидроксильный радикал, снижая тем самым нагрузку на ГП.

Литература:

1. Агарков А.А. Влияние мелатонина на активность глутатионовой антиоксидантной системы и некоторых НАДФН-генерирующих ферментов в печени и крови крыс при сахарном диабете 2 типа / А.А. Агарков, Т.Н. Попова, Л.В. Матасова // Химико-фармацевтический журнал. – Т. 45, № 7.- 2011. – С. 7-10.

2. Занозина О.В. Свободно-радикальное окисление при сахарном диабете 2-го типа: источники образования, составляющие, патогенетические механизмы токсичности / О.В. Занозина, Н.Н. Боровков, Т.Г. Щербатюк // Современные технологии в медицине. – 2010. - №3. – С. 104-112.

3. Ульянов А. М. Инсулярная система животных при хроническом дефиците гепарина / А. М. Ульянов, Ю. А. Тарасов // Вопросы медицинской химии. – 2000. – Т. 46, № 2. – С. 149–154.

4. Floyd R.A. Methylene blue plus light mediates 8-hydroxyguanine formation in DNA / R.A. Floyd, M.S. West, K.L. Eneff // Arch. Biochem. Biophys. – 1991 – V. 273 – P. 106-111.

5. Fogelman A.M. Malondialdehyde alteration of LDL leads to cholesterol ester accumulation in human monocytes/macrophages / A.M. Fogelman // Proc. Natl. Acad. Sci. USA – 1980. – V. 77. – P. 2214-2218.

6. Induction of antioxidant gene expression in a mouse model of ischemic cardiomyopathy is dependent on reactive oxygen species / S. Sharma [et al.] // Free Radic. Biol. Med. – 2006. – V. 40. – P. 2223-2231.

7. Jay D. Oxidative stress and diabetic cardiovascular complications / D. Jay, H. Hitomi, K.K. Griendling // Free Radic. Biol. Med. – 2006. – V. 40, № 2. – P. 183 – 192.

8. Molis T.M. Modulation of estrogen receptor mRNA expression by melatonin in MCF-7 human breast cancer cells / T.M. Molis, L.L. Spriggs, S.M. Hill // Mol. Endocrinol. – 1994. – V. 8. – P. 1681–1690.