ЗМІНИ ПРОЦЕСІВ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НЕЙТРОФІЛІВ КРОВІ В ЩУРІВ З ПАРОДОНТИТОМ НА ТЛІ ГІПЕР- ТА ГІПОТИРЕОЗУ
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2019.v.i3.10556Ключові слова:
пародонтит, енергозабезпечувальне окиснення, тиреоїдна дисфункціяАнотація
Вступ. Запальні захворювання пародонта є однією з найактуальніших проблем стоматології, які мають соціальну значимість. Поряд з відомими концепціями їх патогенезу значну увагу приділяють активації пероксидного окиснення ліпідів, що може порушувати окиснення субстратів дегідрогеназами і транспорт електронів по дихальному ланцюгу, спричиняючи роз’єднання дихання та окисного фосфорилювання.
Мета дослідження – вивчити процеси енергозабезпечення нейтрофілів крові в щурів з пародонтитом без супутньої патології і на тлі гіпер- та гіпотиреозу.
Методи дослідження. Дослідження проведено на білих щурах-самцях, в яких моделювали пародонтит, пародонтит на тлі гіпертиреозу та пародонтит на тлі гіпотиреозу. В мітохондріальній фракції популяції нейтрофілів крові визначали сукцинатдегідрогеназну та цитохромоксидазну активність. Кількість нейтрофілів крові зі зниженим трансмембранним мітохондріальним потенціалом встановлювали методом проточної цитофлуориметрії за допомогою набору реактивів “MitoScreen” (“BD Pharmigen”, США).
Результати й обговорення. Сукцинатдегідрогеназна активність у мітохондріях нейтрофілів крові щурів із змодельованим пародонтитом зменшилася на 16,3 % (р<0,001), із змодельованим пародонтитом на тлі гіпертиреозу – на 40 % (р<0,001), із змодельованим пародонтитом на тлі гіпотиреозу – на 26,7 % (р<0,001) відносно контрольної групи. Що стосується кінцевого ензиму дихального ланцюга мітохондрій – цитохромоксидази, то за умови пародонтиту без супутньої патології його активність у мітохондріях нейтрофілів крові тварин достовірно не змінилася. Експериментальний пародонтит на тлі гіпертиреозу супроводжувався зниженням цитохромоксидазної активності на 15,2 % (р<0,01), а в гіпотиреоїдних щурів – на 16,2 % (р<0,001) відносно контрольної групи. Дослідження мітохондріального трансмембранного потенціалу (ΔΨm) нейтрофілів крові показало, що у тварин із змодельованим пародонтитом відсоток нейтрофілів крові зі зменшеним ΔΨm збільшився на 51,6 % (р<0,001), із змодельованим пародонтитом на тлі гіпертиреозу – в 2,4 раза (р<0,001), із змодельованим пародонтитом на тлі гіпотиреозу – в 1,8 раза (р<0,001) щодо контрольної групи.
Висновок. Моделювання пародонтиту на тлі тиреоїдної дисфункції супроводжується достовірним інгібуванням процесів енергозабезпечувального окиснення, на що вказує зниження сукцинатдегідрогеназної та цитохромоксидазної активності в мітохондріях нейтрофілів крові як за умови гіпертиреозу, так і при гіпотиреозі.
Посилання
Sakvarelidze, I. (2014). Rol svobodno-radikalnogo okisleniya i antioksidantnoy zashchity v razvitii vospalitelnykh protsessov v parodonte v zhenskoy populyatsii [The role of free radical oxidation and antioxidant protection in the development of inflammatory processes in the periodontium in the female population]. Aktualnye voprosy zhenskogo Zdorovya – Topical Women's Health Issues, 5, 64-76 [in Russian].
Uspenskaya, O.A. (2017). Izmeneniya biokhimicheskikh pokazateley krovi pri lechenii bystroprogressiruyushchego parodontita [Changes in blood biochemical parameters in the treatment of rapidly progressive periodontitis]. Problemy stomatologii – Dental Problems, 13 (2), 33-38 [in Russian].
Saveleva, N.N. (2015). Sostoyanie sistemy perekisnogo okisleniya lipidov i antioksidantnoy zashchity u bolnykh khronicheskim generalizovannym parodontitom I-II stepeni tyazhesti, sochetayushchegosya s parazitozami [The state of the system of lipid peroxidation and antioxidant protection in patients with chronic generalized periodontitis I-II severity, combined with parasitosis]. Journal of Education, Health and Sport, 5 (12), 465-476 [in Russian].
Almerich-Silla, J.M., Montiel-Company, J.M., Pastor, S., Serrano, F., Puig-Silla, M. & Dasi, F. (2015). Oxidative stress parameters in saliva and its association with periodontal disease and types of bacteria. Dis. Markers., Article ID 653537. DOI: https://doi.org/10.1155/2015/653537
Lykhatskyi, P.H., Fira, L.S. & Honskyi, Ya.I. (2017). Dynamika zmin markeriv bioenerhetychnykh protsesiv ta tsytolizu u shchuriv pislia urazhennia nitrytom natriiu na tli tiutiunovoi intoksykatsii [Dynamics of changes of markers of bioenergetic processes and cytolysis in rats after damage by sodium nitrite against the background of tobacco intoxication]. Visnyk problem biolohii i medytsyny – Bulletin of Biology and Medicine, 2 (136), 147-152 [in Ukrainian].
Rutska, A.V. & Krynytska, I.Ya. (2018). The changes of bioenergetics processes in rats of different sex and age in case of tobacco smoke and monosodium glutamate affection. International Journal of Medicine and Medical Research, 2 (4), 79-86.
Moyseeva, E.G. (2008). Metabolycheskyy gomeostaz i imunnaya reaktivnost organizma v dinamike vospaleniya v tkanyakh parodonta [Metabolic homeostasis and immune reactivity of the organism in the dynamics of inflammation in periodontal tissues]. Extended abstract of Doctor’s thesis. Sumy: SumSU [in Russian].
Ratushnenko, V.O. (2010). Funktsionalna rol tiol-dysulfidnoi systemy pry eksperymentalnomu hipo- i hipertyreozi [Functional role of thiol-disulphide system in experimental hypo- and hyperthyroidism]. Odeskyi medychnyi zhurnal – Odesa Medical Journal, 2 (118), 17-20 [in Ukrainian].
European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. (1986). Council of Europe. Strasbourg, 123, 52.
Neiko, Ye.M., Herych, P.R., Ostrovskyi, M.M. & Tomashchuk, L.M. (2010). Kysenzalezhni funktsii fahotsytiv u khvorykh na khronichne obstruktyvne zakhvoriuvannia lehen [Oxygen dependent phagocyte function in patients with chronic obstructive pulmonary disease]. Zdobutky klinichnoi i eksperymentalnoi medytsyny – Achievements of Clinical and Experimental Medicine, 1, 100-104 [in Ukrainian].
Voloshchuk, O.N. & Marchenko, M.M. (2013). Enzimaticheskaya aktivnost komponentov sistemy energoobespecheniya mitokhondriy leykotsitov krovi v dinamike rosta kartsinomy Gerena [Enzymatic activity of the components of the energy supply system of mitochondria of blood leukocytes in the growth dynamics of Guerin's carcinoma]. Sibirskiy onkologicheskiy zhurnal – Siberian Oncology Journal, 6 (60), 36-39 [in Russian].
Eshchenko, N.D. & Volskiy, G.G. (1982). Opredelenie kolichestva yantarnoi kisloty i aktivnosti suktsinatdegidrogenazy. Metody biokhimicheskikh issledovaniy (lipidnyy i energeticheskiy obmen) [Determination of the amount of succinic acid and succinate dehydrogenase activity. Methods of biochemical research (lipid and energy metabolism)]. Leningrad: Leningrad University Publishing House, 207-212 [in Russian].
Krivchenkova, R.S. (1977). Opredelenie aktivnosti tsitokhromoksidazy v suspenzii mitokhondrii. Sovremennye metody v biokhimii [Determination of cytochrome oxidase activity in mitochondrial suspension. Modern methods in biochemistry]. Orekhovich, V.N., & Krivchenkova, R.S. (Eds.). Moscow: Meditsina [in Russian].
Chechina, O.E., Ryazantseva, N.V., & Sazonova, E.V. (2011). Mekhanizmy apoptoza limfotsitov pri kleshchevom entsefalite [Mechanisms of lymphocyte apoptosis in tick-borne encephalitis]. Byulleten sibirskoy meditsiny – Bulletin of Siberian Medicine, 6, 61-66 [in Russian].
Voloshchuk, O.M., Marchenko, M.M., & Ferenchuk, E.O. (2012). NADN-dehidrohenazna aktyvnist leikotsytiv krovi shchuriv z transplantovanoiu kartsynomoiu herena v dynamitsi onkohenezu [NADN-dehydrogenase activity of leukocyte blood in rats with transgenic carcinoma of the heron in the dynamics of oncogenesis]. Naukovyi visnyk Chernivetskoho universytetu. Biolohiia (Biolohichni systemy) – Scientific Herald of Chernivtsi University. Biology (Biological Systems), 4 (4), 363-366 [in Ukrainian].
Biliuk, A., Nehelia, A. & Harmanchuk, L. (2016). Aktyvnist tsytokhromoksydazy ta suktsynatdehidrohenazy v pervynnii kulturi pereshchepliuvanoi kartsynomy lehen Liuis na riznykh etapakh rostu pukhlyny [The activity of cytochrome oxidase and succinate dehydrogenase in the primary culture of Lewis lung transfusion carcinoma at different stages of tumor growth]. Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu imeni Tarasa Shevchenka – Bulletin of the Taras Shevchenko National University of Kyiv, 2 (21), 81-85 [in Ukrainian].
Vasilenko, O.V., Bodnar, O.I., Viniarskaya, G.B., Sinyuk, Yu.V. & Grubinko, V.V. (2014). Energeticheskiy i azotistyy obmen uchlorella vulgaris beij. (chlorophyta) pod vliyaniem selenita natriya [Energy and nitrogen metabolism of uchlorella vulgaris beij. (chlorophyta) under the influence of sodium selenite]. Algologiya – Algology, 24 (3), 297-301 [in Russian].
Vidali, S., Cheret, J., Giesen, M., Haeger, S., & Alam, M. (2016). Thyroid hormones enhance mitochondrial function in human epidermis. J. Invest. Dermatol., 136 (10), 2003-2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jid.2016.05.118
Alimova, I.L., Romankova, T.M. & Sukhorukov, V.S. (2012). Narusheniya kletochnogo energoobmena pri zabolevaniyakh endokrinnoy sistemy u detey [Disorders of cellular energy metabolism in endocrine diseases in children]. Rossiiskiy vestnik perinatologii i pediatrii – Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics, 4 (2), 94-98 [in Russian].
Lukyanova, L.D., Dudchenko, A.M., Tsybina, T.A., & Germanova, E.L. (2007). Regulyatornaya rol mitokhondrialnoy disfunktsii pri gipoksii i yeye vzaimodeystviye s transkriptsionnoy aktivnostyu [The regulatory role of mitochondrial dysfunction during hypoxia and its interaction with transcriptional activity]. Vestnik Rossiyskoy AMN – Bulletin of Russian AMS, 2, 3-10 [in Russian].
Lobyreva, O.V. (2010). Tireoidnyi status i ego vliyanie na aktivnost okislitelnykh fermentov [Thyroid status and its effect on the activity of oxidative enzymes]. Meditsina i zdravookhraneniye – Medicine and Health Care, 201, 259-263 [in Russian].
Ovsepyan, L.M., Kazaryan, G.S. & Zakharyan, G.V. (2009). Rol aktivnykh form kisloroda v mitokhondriiakh [The role of reactive oxygen species in mitochondria]. Meditsinskaya nauka Armenii NAN RA – Medical Science of Armenia NAS RA, 2, 3-10 [in Russian].
Wang, X. (2001). The expanding role of mitochondria in apoptosis. Genes Dev., 15, 22, 2922-2933.
Marushchak, M.I. (2017). Mitokhondrialni mekhanizmy apoptozu pry hostromu ushkodzhenni lehen v eksperymenti [Mitochondrial mechanisms of apoptosis in acute lung injury in the experiment]. Visnyk naukovykh doslidzhen – Bulletin of Scientific Research, 1, 121-124 [in Ukrainian].
Krynytska, I.Ya. (2012). Rol aktyvnykh form kysniu u rozvytku hepatopulmonalnoho syndromu v eksperymenti [The role of reactive oxygen species in the development of hepatopulmonary syndrome in the experiment]. Zdobutky klinichnoi i eksperymentalnoi medytsyny – Achievements of Clinical and Experimental Medicine, 1, 72-76 [in Ukrainian].
Circu, M.L. & Aw T.Y. (2010). Reactive oxygen species, cellular redox systems, and apoptosis. Free Radic. Biol. Med., 48, 749-762. DOI: https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2009.12.022
Krynytska, I.Ya. (2013). Riven apoptychno ta nekrotychno zminenykh monotsytiv ta alveoliarnykh makrofahiv za umovy eksperymentalnoho hepatopulmonalnoho syndromu [Level of apoptotic and necrotizing altered monocytes and alveolar macrophages under experimental hepatopulmonary syndrome]. Svit medytsyny ta biolohii – World of Medicine and Biology, 2, 46-49 [in Ukrainian].
Pavon, N., Aranda, A., Garcıa, N., Hernandez-Esquivel, L., & Chavez, E. (2009). In hyperthyroid rats octylguanidine protects the heart from reperfusion damage. Endocrine, 35, 6, 158-165. DOI: https://doi.org/10.1007/s12020-008-9144-0
Wu, S., Zhou, F., Zhang, Z. & Xing, D. (2011). Mitochondrial oxidative stress causes mitochondrial fragmentation via differential modulation of mitochondrial fission-fusion proteins. FEBS J., 278, 941-954. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2011.08010.x
Franco, M., Chavez, E., & Perez-Mendez, O. (2011). Pleiotropic effects of thyroid hormones: Learning from hypothyroidism. Journal of Thyroid Research, 17. Article ID 321030. DOI: https://doi.org/10.4061/2011/321030
