THE ACTION OF COX/LOX INHIBITORS ON ANTIOXIDANT SYSTEM  AND MORPHOLOGICAL STATE OF RAT’S COLON MUCOSA UNDER  THE CONDITIONS OF STRESS

N. V. Denysenko; O. Ya. Sklyarov

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2019.v.i2.10287

Автор(и)

N. V. Denysenko ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО
O. Ya. Sklyarov ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2019.v.i2.10287

Ключові слова:

циклооксигеназа, ліпооксигеназа, стрес, антиоксидантний захист, вільнорадикальне окиснення, товста кишка

Анотація

Вступ. Широке і часто неконтрольоване застосування інгібіторів циклооксигенази, а також психологічний стрес – важливі фактори виникнення хронічних запальних захворювань органів травлення, в тому числі й у товстій кишці. Однією з патогенетичних ланок утворення виразок є активація процесів ліпопероксидації, що може слугувати маркером як інтенсивності запалення, так і виникнення прозапального стану.

Мета дослідження – з’ясувати вплив деяких інгібіторів циклооксигенази та ліпооксигенази на активність вільнорадикального окиснення і морфологічний стан слизової оболонки товстої кишки за умов самостійної дії та на тлі стресу.

Методи дослідження. Для моделювання стресу було обрано модель водно-іммобілізаційного стресу тривалістю 5 год з метою інгібування циклооксигенази та ліпооксигенази – напроксен, целекоксиб і сполуку 2A5DHT, які вводили внутрішньошлунково одноразово в дозі 10 мг/кг. Виконували морфологічне дослідження слизової оболонки товстої кишки і визначали активність ензимів антиоксидантного захисту в гомогенатах слизової оболонки товстої кишки.

Результати й обговорення. Самостійна дія напроксену зумовила зростання активності супероксиддисмутази, каталази, мієлопероксидази та концентрації ТБК-активних продуктів у слизовій оболонці товстої кишки. Схожі зміни було відзначено за умов водно-іммобілізаційного стресу. Введення напроксену на тлі водно-іммобілізаційного стресу спричинило підвищення активності супероксиддисмутази порівняно з дією цього стресу, збільшення вмісту ТБК-активних продуктів, зростання активності каталази і мієлопероксидази порівняно з дією напроксену.

Висновки. Встановлено, що неселективне інгібування циклооксигенази супроводжується прозапальним впливом на слизову оболонку товстої кишки, в основі якого, ймовірно, лежить прооксидантна дія неселективного інгібітора циклооксигенази, що підтверджується активацією супероксиддисмутази. Селективне інгібування циклооксигенази-2 та інгібування циклооксигенази-2 і 5-ліпооксигенази проявляють протизапальну дію за рахунок більш ефективного механізму дії.

Посилання

Ravindran, N., Prasanna, R.Y., Yengala, R.K., & Malepati, R. (2014). Selective cyclooxygenase inhibitors: current status. Current Drug Discovery Technologies, 11 (2), 127-132.

Koffeman, A.R., Valkhoff, V.E., Çelik, S., Jong, G.W., Sturkenboom, M.C., Bindels, P. J., . . . Bierma-Zeinstra, S.M. (2014). High-risk use of over-the-counter non-steroidal anti-inflammatory drugs: A population-based cross-sectional study. British Journal of General Practice, 621(64), E191-E198. DOI: https://doi.org/10.3399/bjgp14X677815

Takeuchi, K., & Amagase, K. (2018). Roles of cyclooxygenase, prostaglandin E2 and EP receptors in mucosal protection and ulcer healing in the gastrointestinal tract. Current Pharmaceutical Design, 24 (18), 2002-2011. DOI: https://doi.org/10.2174/1381612824666180629111227

Scheiman, J.M. (2016). NSAID-induced gastrointestinal injury. Journal of Clinical Gastroenterology, 50(1), 5-10. DOI: https://doi.org/10.1097/MCG.0000000000000432

Leopold, S. S. (2014). Editorial: when “safe and effective” becomes dangerous. Clinical Orthopaedics and Related Research, 472 (7), 1999-2001. DOI: https://doi.org/10.1007/s11999-014-3675-x

Ghatak, S., Vyas, A., Misra, S., O’Brien, P., Zambre, A., Fresco, V.M., . . . Padhye, S. (2014). Novel di-tertiary-butyl phenylhydrazones as dual cyclooxygenase-2/5-lipoxygenase inhibitors: Synthesis, COX/LOX inhibition, molecular modeling, and insights into their cytotoxicities. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 24 (1), 317-324. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2013.11.015

Wallace, J. L., Ianaro, A., & de Nucci, G. (2017). Gaseous mediators in gastrointestinal mucosal defense and injury. Digestive Diseases and Sciences, 62 (9), 2223-2230. DOI: https://doi.org/10.1007/s10620-017-4681-0

Moloney, R.D., Johnson, A. C., O’Mahony, S.M., Dinan, T.G., Greenwood-Van Meerveld, B., & Cryan, J.F. (2015). Stress and the microbiota–gut–brain axis in visceral pain: relevance to irritable bowel syndrome. CNS Neuroscience & Therapeutics, 22 (2), 102-117.

Lai, E.Y., Fähling, M., Ma, Z., Källskog, O., Persson, P.B., Patzak, A., … Hultström, M. (2009). Norepinephrine increases calcium sensitivity of mouse afferent arteriole, thereby enhancing angiotensin II–mediated vasoconstriction. Kidney International, 76 (9), 953-959. DOI: https://doi.org/10.1038/ki.2009.261

Lomax, A.E., Sharkey, K.A., & Furness, J.B. (2009). The participation of the sympathetic innervation of the gastrointestinal tract in disease states. Neurogastroenterology & Motility, 22 (1), 7-18. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2982.2009.01381.x

Taché, Y., & Million, M. (2015). Role of corticotropin-releasing factor signaling in stress-related alterations of colonic motility and hyperalgesia. Journal of Neurogastroenterology and Motility, 21 (1), 8-24. DOI: https://doi.org/10.5056/jnm14162

Samuel, S., Nguyen, T., & Choi, A. (2017). Pharmacologic characteristics of corticosteroids. Journal of Neurocritical Care, 10 (2), 53-59. DOI: https://doi.org/10.18700/jnc.170035

Olejnik, A., Rychlik, J., Kidon, M., Czapski, J., Kowalska, K., Juzwa, W., … Pat Moyer, M. (2016). Antioxidant effects of gastrointestinal digested purple carrot extract on the human cells of colonic mucosa. Food Chemistry, 190, 1069-1077. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.06.080

Sisein, E.A. (2014). Biochemistry of free radicals and antioxidants. Scholars Academic Journal of Biosciences, 2 (2), 110-118.

Morozov, A.A., & Yurchenko, V.V. (2016). Responses of hepatic biochemical markers in bream Abramis brama L. to dietary administered polychlorinated biphenyls. Contemporary Problems of Ecology, 9 (1), 78-85. DOI: https://doi.org/10.1134/S1995425516010108

Yang, H.-Y., & Lee, T.-H. (2015). Antioxidant enzymes as redox-based biomarkers: a brief review. BMB Reports, 48 (4), 200-208. DOI: https://doi.org/10.5483/BMBRep.2015.48.4.274

Kumar, S., Gupta, E., Kaushik, S., Kumar Srivastava, V., Mehta, S., & Jyoti, A. (2018). Evaluation of oxidative stress and antioxidant status: Correlation with the severity of sepsis. Scandinavian Journal of Immunology, 87 (4), e12653. DOI: https://doi.org/10.1111/sji.12653

Takagi, K., Kasuya, Y., & Watanabe, K. (1964). Studies on the drugs for peptic ulcer. A reliable method for producing stress ulcer in rats. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 12 (4), 465-472.

Goryachkovskyy, A.M. (1998). Klinicheskaya Biokhimiya [Clinical Biochemistry]. Odessa [in Russian].

Korolyuk, M.A., Ivanova, L.I., & Mayorova, I.G. (1988). Metod opredeleniya aktivnosti katalazy [The method of catalase activity determination]. Laboratornoye Delo – Laboratory Work, 1, 16-19 [in Russian].

Bradley, P.P., Christensen, R.D., & Rothstein, G. (1982). Cellular and extracellular myeloperoxidase in pyogenic inflammation. Blood, 60, 618-622. DOI: https://doi.org/10.1182/blood.V60.3.618.618

Timirbulatov, M.A., & Syelyeznyov, Ye.I. (1981). Metod povysheniya intensivnosti svobodnoradicalnogo okisleniya lipidosoderzhashchikh komponentov krovi i yego diagnosticheskoye znacheniye [The method of increase of intensity of free-radical oxidation of lipid-containing in blood and its diagnostic signisficance]. Laboratornoye Dyelo – Laboratory Work, 4, 209-211 [in Russian].

Denysenko, N.V., Fomenko, I.S., Fedevych, Yu.M., & Skliarov, O.Ya. (2014). H2S-zviazanyi nesteroyidnyi protyzapalnyi preparat ATB-346 volodiie znyzhenoiu hastrotoksychnistiu porivniano z vplyvom yoho strukturnoho analoha naproksenu [H2S-releasing non-steroidal anti-inflammatory drug ATB-346 has lower gastrotoxicity compared with structure analogue naproxen]. Medychna khimiia – Medical Chemistry, 16 (4), 26-29 [in Ukrainian].

Vázquez-Meza, H., de Piña, M.Z., Pardo, J.P., Riveros-Rosas, H., Villalobos-Molina, R., & Piña, E. (2013). Non-steroidal anti-inflammatory drugs activate NADPH oxidase in adipocytes and raise the H2O2 pool to prevent cAMP-stimulated protein kinase a activation and inhibit lipolysis. BMC Biochemistry, 14 (1). Rwtrieved from : https://doi.org/10.1186/1471-2091-14-13 DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2091-14-13

Fomenko, I., Sklyarov, A., Denysenko, N., Hrycevych, N., Dranitsyna, A., & Wallace, J. (2017). Interactions between nitric oxide and hydrogen sulfide generating systems in gastric mucosa under condition of the combined action of stress and NDAIDs. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 7 (08), 013–019.

Fomenko, I., Bondarchuk, T., Emelyanenko, V., Denysenko, N., Sklyarov, P., Ilkiv, I., … Sklyarov, A. (2015). Changes of nitric oxide system and lipid peroxidation parameters in the digestive system of rats under conditions of acute stress, and use of nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Current Issues in Pharmacy and Medical Sciences, 28 (1), 37-41. DOI: https://doi.org/10.1515/cipms-2015-0040