ВЛИЯНИЕ МЕЛАТОНИНА И ГАЗОТРАНСМИТТЕРОВ НА РАЗВИТИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ, ИНДУЦИРОВАННЫХ ВВЕДЕНИЕМ ЛИПОПОЛИСАХАРИДА



DOI: http://dx.doi.org/10.25298/2221-8785-2019-17-1-30-36


М. Э. Фираго (M. E. Firago)

Аннотация


Цель исследования: изучить влияние мелатонина и газотрансмиттеров на развитие окислительных повреждений, индуцированных трехкратным введением липополисахарида (ЛПС).

Материал и методы. Моделирование окислительного стресса осуществлялось путем введения ЛПС в течение трех суток в дозе 5 мг/кг, а его коррекцию проводили с помощью мелатонина, L-аргинина и гидросульфида натрия с последующим определением показателей перекисного окисления липидов и антиоксидантного потенциала в тканях сердца, печени, почек и легких.

Результаты. Через 12 ч после последнего введения ЛПС инъекция мелатонина, L-аргинина или донора сероводорода (NaHS) приводит к снижению активности перекисного окисления липидов (диеновые и триеновые конъюгаты, малоновый диальдегид) и к повышению антиоксидантной защиты (каталаза, восстановленный глутатион, α-токоферол, ретинол).

Выводы. Мелатонин уменьшает активность свободнорадикальных процессов и повышает уровень антиоксидантного потенциала в исследуемых тканях, а L-аргинин и NaHS не усиливают данный эффект мелатонина.


Ключевые слова


липополисахарид, прооксидантно-антиоксидантное состояние, мелатонин, газотрансмиттеры

Полный текст:

Литература


Halliwell, B. Oxygen-derived species: their relation to human disease and environmental stress / B. Halliwell, C. E. Cross // Environ Health Perspect. – 1994. – Vol. 102, suppl. 10. – P. 5-12. – doi: 10.1289/ehp.94102s105.

Halliwell B, Cross CE. Oxygen-derived species: their relation to human disease and environmental stress.

Environ Health Perspect. 1994;102(Suppl 10):5-12. doi: 10.1289/ehp.94102s105.

Булаева, Н. И. Эндотелиальная дисфункция и оксидативный стресс: роль в развитии кардиоваскулярной патологии / Н. И. Булаева, Е. З. Голухова // Креативная кардиология. – 2013. – № 1. – С. 14-22.

Bulaeva NI, Goluhova EZ. Jendotelialnaja disfunkcija i oksidativnyj stress: rol v razvitii kardiovaskuljarnoj patologii. Kreativnaja kardiologija. 2013;1:14-22. (Russian).

Protective effects of melatonin on retinal inflammation and oxidative stress in experimental diabetic retinopathy / T. Jiang [et al.] // Oxid Med Cell Longev. – 2016. – Vol. 2016. – P. 3528274. – doi: 10.1155/2016/3528274.

Jiang T, Chang Q, Cai J, Fan J, Zhang X, Xu G. Protective effects of melatonin on retinal inflammation and oxidative stress in experimental diabetic retinopathy. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:3528274. doi: 10.1155/2016/3528274.

Воздействие мелатонина на активность антиоксидантных ферментов в эритроцитах крови крыс при остром эмоциональном стрессе / С. С. Перцов [и др.] // Биомедицинская химия. – 2015. – Т. 61, № 3. – С. 394-399. – doi: 10.18097/PBMC20156103394.

Pertsov SS, Kalinichenko LS, Koplik EV, Nagler LG, Alinkina ES, Kozachenko AI. Vozdejstvie melatonina na aktivnost antioksidantnyh fermentov v jeritrocitah krovi krys pri ostrom jemocionalnom stresse. Biomedicinskaja himija. 2015;61(3):394-399. doi: 10.18097/PBMC20156103394. (Russian).

Мичурина, С. В. Физиологические и биологические эффекты мелатонина: некоторые итоги и перспективы изучения / С. В. Мичурина, Д. В. Васендин, И. Ю. Ищенко // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. – 2018. – T. 104, № 3. – С. 257-270.

Michurina SV, Vasendin DV, Ishhenko IJu. Fiziologicheskie i biologicheskie jeffekty melatonina: nekotorye itogi i perspektivy izuchenija [Physiological and biological effect of melatonin: some results and prospects of studying]. Rossijskij fiziologicheskij zhurnal im. I. M. Sechenova [Russian Journal of Physiology]. 2018;104(3):257-270. (Russian).

Регуляция апоптоза клеток с использованием газовых трансмиттеров (оксид азота, монооксид углерода и сульфид водорода) / В. В. Новицкий [и др.] // Вестник науки Сибири. – 2011. – Т. 1, № 1. – С. 635-640.

Novickij VV, Rjazanceva NV, Starikova EG, Tashireva LA. Reguljacija apoptoza kletok s ispolzovaniem gazovyh transmitterov (oksid azota, monooksid ugleroda i sulfide vodoroda). Vestnik nauki Sibiri [Siberian Journal of Science]. 2011;1(1):635-640.

Melatonin controls oxidative stress and modulates iron, ferritin, and transferrin levels in adriamycin treated rats / A. I. Othman [et al.] // Life Sci. – 2008. – Vol. 83 (15-16). – P. 563-568. – doi: 10.1016/j.lfs.2008.08.004.

Othman AI, El-Missiry MA, Amer MA, Arafa M. Melatonin controls oxidative stress and modulates iron, ferritin, and transferrin levels in adriamycin treated rats. Life Sci. 2008;83(15-16):563-568. doi: 10.1016/j.lfs.2008.08.004.

Melatonin reduces urinary excretion of N-acetyl-beta-Dglucosaminidase, albumin and renal oxidative markers in diabetic rats / F. Oktem [et al.] // Clin Exp Pharmacol Physiol. – 2006. – Vol. 33 (1-2). – P. 95-101. – doi: 10.1111/j.1440-1681.2006.04330.x.

Oktem F, Ozguner F, Yilmaz HR, Uz E, Dündar B. Melatonin reduces urinary excretion of N-acetyl-beta- Dglucosaminidase, albumin and renal oxidative markers in diabetic rats. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2006;33(1-2):95-101. doi: 10.1111/j.1440-1681.2006.04330.x.

Камышников, В. С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике / В. С. Камышников. – Минск, 2003. – Т. 2. – 463 с.

Kamyshnikov VS. Spravochnik po kliniko-biohimicheskoj laboratornoj diagnostike. Vol. 2. Minsk; 2003. 463 p. (Russian).

Метод определения активности каталазы / М. А. Королюк [и др.] // Лабораторное дело. – 1988. – № 1. – С. 16-19.

Koroljuk MA, Ivanova LI, Majorova GI, Tokarev VE. Metod opredelenija aktivnosti katalazy. Laboratornoe delo. 1988;1:16-19. (Russian).

Sedlak, J. Estimation of total, protein-bound and nonprotein sulthydryl groups in tissue with Ellmans reagent / J. Sedlak, R. H. Lindsay // Anal Biochem. – 1968. – Vol. 25. – Р. 192-205.

Sedlak J, Lindsay RH. Estimation of total, protein-bound and nonprotein sulthydryl groups in tissue with Ellmans reagent. Anal Biochem. 1968;25:192-205.

Taylor, S. L. Sensitive fluorometric method for tissue tocopherol analysis / S. L. Taylor, M. P. Lamden, A. L. Tappel // Lipids. – 1976. – Vol. 11. – Р. 530-538.

Taylor SL, Lamden MP, Tappel AL. Sensitive fluorometric method for tissue tocopherol analysis. Lipids. 1976;11:530-538.

Melatonin signaling in T cells: Functions and applications / W. K. Ren [et al.] // J Pineal Res. – 2017. – Vol. 62 (3). – Р. 1-15. – doi: 10.1111/jpi.12394.

Ren W, Liu G, Chen S, Yin J, Wang J, Tan B, Wu G, Bazer FW, Peng Y, Li T, Reiter RJ, Yin Y. Melatonin signaling in T cells: Functions and applications. J Pineal Res. 2017;62(3):1-15. doi: 10.1111/jpi.12394.

Galano, A. Cyclic 3-hydroxymelatonin, a key metabolite enhancing the peroxyl radical scavenging activity of melatonin / A. Galano, D. X. Tan, R. J. Reiter // RSC Advances. – 2014. – Vol. 4, iss. 10. – P. 5220-5227.

Galano A, Tan DX, Reiter RJ. Cyclic 3-hydroxymelatonin, a key metabolite enhancing the peroxyl radical scavenging activity of melatonin. RSC Advances. 2014;4(10):5220-5227.

Melatonin protects against myocardial hypertrophy induced by lipopolysaccharide / Q. Lu [et al.] // In Vitro Cell Dev Biol Anim. – 2015. – Vol. 51 (4). – P. 353-360. – doi: 10.1007/s11626-014-9844-0.

Lu Q, Yi X, Cheng X, Sun X, Yang X. Melatonin protects against myocardial hypertrophy induced by lipopolysaccharide. In Vitro Cell Dev Biol Anim. 2015;51(4):353-360. doi: 10.1007/s11626-014-9844-0.

Melatonin attenuates lipopolysaccharide (LPS) induced apoptotic liver damage in D-galactosamine-sensitized mice / H. Wang [et al.] // Toxicology. – 2007. – Vol. 237 (1-3). – P. 49-57. – doi: 10.1016/j.tox.2007.04.021.

Wang H, Xu DX, Lv JW, Ning H, Wei W. Melatonin attenuates lipopolysaccharide (LPS) induced apoptotic liver damage in D-galactosamine-sensitized mice. Toxicology. 2007;237(1-3):49-57. doi: 10.1016/j.tox.2007.04.021.

Melatonin as an antioxidant: under promises but over delivers / R. J. Reiter [et al.] // J Pineal Res. – 2016. – Vol. 61 (3). – P. 253-278. – doi: 10.1111/jpi.12360.

Reiter RJ, Mayo JC, Tan DX, Sainz RM, Alatorre-Jimenez M, Qin L. Melatonin as an antioxidant: under promises but over delivers. J Pineal Res. 2016;61(3):253-278. doi: 10.1111/jpi.12360.

Джериева, И. С. Нитрооксидативный стресс и возможности коррекции мелатонином / И. С. Джериева, Н. И. Волкова // Мелатонин: перспективы применения в клинике / под ред. С. И. Рапопорта. – Москва : ИМА-ПРЕСС, 2012. – С. 125-134.

Dzherieva IS, Volkova NI. Nitrooksidativnyj stress i vozmozhnosti korrekcii melatoninom. In: Rapoport SI, ed. Melatonin: perspektivy primenenija v klinike. Moscow: IMA-PRESS; 2012. p. 125-134. (Russian).

Melatonin influences NO/NOS pathway and reduces oxidative and nitrosative stress in a model of hypoxic-ischemic brain damage / S. Blanco [et al.] // Nitric Oxide. – 2017. – Vol. 62. – P. 32-43. – doi: 10.1016/j. niox.2016.12.001.

Blanco S, Hernandez R, Franchelli G, Ramos-Alvarez MM, Peinado MA. Melatonin influences NO/NOS pathway and reduces oxidative and nitrosative stress in a model of hypoxic-ischemic brain damage. Nitric Oxide. 2017;62:32-43. doi: 10.1016/j.niox.2016.12.001.

Внутриклеточные газовые посредники оксид азота, монооксид углерода и сульфид водорода участвуют в регуляции апоптоза / Н. В. Рязанцева [и др.] // Цитология. – 2012. – Т. 54, № 2. – С. 105-111.

Rjazanceva NV, Starikova EG, Tashireva LA, Stepovaja EA, Starikov JuV, Osihov IA, Novickij VV. Vnutrikletochnye gazovye posredniki oksid azota, monooksid ugleroda i sulfid vodoroda uchastvujut v reguljacii apoptoza. Citologija. 2012;54(2):105-111. (Russian).

Synergistic therapeutic potential of dexamethasone and L-arginine in lipopolysaccharide-induced septic shok / S. Chatterjee [et al.] // J Surg Res. – 2007. – Vol. 140 (1). – P. 99-108. – doi: 10.1016/j.jss.2006.09.002.

Chatterjee S, Premachandran S, Shukla J, Poduval TB. Synergistic therapeutic potential of dexamethasone and L-arginine in lipopolysaccharide-induced septic shok. J Surg Res. 2007;140(1):99-108. doi: 10.1016/j.jss.2006.09.002.

Suspended animation inducer hydrogen sulfide is protective in an in vivo model of ventilator-induced lung injury / H. Aslami [et al.] // Intensive Care Med. – 2010. – Vol. 36 (11). – P. 1946-1952. – doi: 10.1007/s00134-010-2022-2.

Aslami H, Heinen A, Roelofs JJ, Zuurbier CJ, Schultz MJ, Juffermans NP. Suspended animation inducer hydrogen sulfide is protective in an in vivo model of ventilator-induced lung injury. Intensive Care Med. 2010;36(11):1946-1952. doi: 10.1007/s00134-010-2022-2.

Hydrogen sulfide protects rat lung from ischemia-reperfusion injury / Z. Fu [et al.] // Life Sci. – 2008. – Vol. 82 (23-24). – P. 1196-1202. – doi: 10.1016/j.lfs.2008.04.005.

Fu Z, Liu X, Geng B, Fang L, Tang C. Hydrogen sulfide protects rat lung from ischemia-reperfusion injury. Life Sci. 2008;82(23-24):1196-1202. doi: 10.1016/j.lfs.2008.04.005.

Regulation of hydrogen sulfide on interleukins in rats acute lung injury / T. S. Li [et al.] // Chin J Emerg Med. – 2008. – Vol. 4. – P. 345-350.

Li TS, Wang C, Wang HY, Liu ZW, Zhao B, Jin HF. Regulation of hydrogen sulfide on interleukins in rats acute lung injury. Chin J Emerg Med. 2008;4:345-350.

Keszler, A. Reaction between nitric oxide, glutathione, and oxygen in the presence and absence of protein: How are S-nitrosothiols formed? / A. Keszler, Y. Zhang, N. Hogg // Free Radic Biol Med. – 2010. – Vol. 48 (1). – P. 55-64. – doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2009.10.026.

Keszler A, Zhang Y, Hogg N. Reaction between nitric oxide, glutathione, and oxygen in the presence and absence of protein: How are S-nitrosothiols formed? Free Radic Biol Med. 2010;48(1):55-64. doi: 10.1016/j.freeradbiomed. 2009.10.026.

Kimura, H. Hydrogen sulfide and polysulfides as signaling molecules / H. Kimura // Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci. – 2015. – Vol. 91 (4). – P. 131-159. – doi: 10.2183/ pjab.91.131.

Kimura H. Hydrogen sulfide and polysulfides as signaling molecules. Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci. 2015;91(4):131-159. doi: 10.2183/pjab.91.131.

Зинчук, В. В. Эффект газотрансмиттеров на кислородтранспортную функцию крови и редокс-статус при введении липополисахарида / В. В. Зинчук, М. Э. Фираго, И. Э. Гуляй // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. – 2017. – T. 103, № 8. – С. 890-901.

Zinchuk VV, Firago MJe, Guljaj IJe. Jeffekt gazotransmitterov na kislorodtransportnuju funkciju krovi i redoks-status pri vvedenii lipopolisaharida [Gaseous transmitters effect on oxygen-binding properties of blood and redox status induced by administration of lipopolysaccharide]. Rossijskij fiziologicheskij zhurnal im. I. M. Sechenova [Russian Journal of Physiology]. 2017;103(8):890-901.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.