КОРЕКЦІЯ ВІТАМІНАМИ ГРУПИ В ПОРУШЕНЬ ТРАНССУЛЬФУРАЗНОГО ШЛЯХУ УТИЛІЗАЦІЇ ГОМОЦИСТЕЇНУ ПРИ ГІПЕР- І ГІПОФУНКЦІЇ ЩИТОПОДІБНОЇ ЗАЛОЗИ
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2020.v.i3.11535Ключові слова:
гіпертиреоз, гіпотиреоз, цикл транссульфування, гомоцистеїн, цистеїн, вітаміни В6, В9, В12, бетаїнАнотація
Вступ. Дисфункція щитоподібної залози – фактор розвитку багатьох серцево-судинних захворювань, водночас гіпергомоцистеїнемія також є добре відомим чинником розвитку патологій серцево-судинної системи. Встановлено, що експериментальний гіпертиреоз викликає зменшення рівня гомоцистеїну (ГЦ) у крові, водночас гіпотиреоз призводить до протилежних змін в обміні сірковмісних амінокислот, зокрема, підвищується вміст ГЦ у крові, знижується рівень H2S і зростає рівень цистеїну, що є наслідком змін активності ензимів метаболізму метіоніну.
Мета дослідження – з’ясувати вплив гормонів щитоподібної залози на процеси транссульфування ГЦ в органах тварин, оцінити можливість корекції порушених під впливом гіпер- та гіпотиреозу процесів обміну ГЦ за допомогою вітамінів В6, В9, В12 і бетаїну.
Методи дослідження. Роботу виконано на щурах-самцях, у яких досліджували вплив гіпер- (L-тироксин, 200 мкг/добу на 1 кг маси) та гіпотиреозу (мерказоліл, 10 мг/добу на 1 кг маси) на реакції транссульфування ГЦ в органах тварин і корекцію порушених під впливом L-тироксину та мерказолілу процесів обміну ГЦ за допомогою вітамінів В6, В9, В12 і бетаїну. У печінці й нирках визначали цистатіонінсинтазну активність цистатіонін-β-синтази (ЦБС) і цистатіоніназну активність цистатіонін-γ-ліази (ЦГЛ), у мозку – тільки активність ЦБС, у крові – вміст ГЦ та цистеїну.
Результати й обговорення. Гіпертиреоз викликав зростання цистатіонінсинтазної активності ЦБС у печінці та мозку. Застосування вітаміну В6 у тварин з гіпертиреозом призводило до ще більшого підвищення цього показника. Цистатіоніназна активність ЦГЛ при гіпертиреозі й використанні вітаміну В6 достовірно зростала лише в нирках. Бетаїн, В9 та В12 у тварин з гіпертиреозом спричиняли підвищення активності ЦБС у мозку та печінці. Гіпертиреоз знижував рівень ГЦ та не впливав на рівень цистеїну. Фолієва кислота, ціанокобаламін, піридоксин і бетаїн, при їх введенні паралельно з L-тироксином, частково запобігали зменшенню концентрації ГЦ у крові. Мерказоліл пригнічував активність ензимів шляху транссульфування порівняно з інтактними тваринами: ЦБС – у печінці та нирках, ЦГЛ – у нирках. Піридоксин частково попереджував зниження активності ЦБС у печінці та мозку, бетаїн – активності ЦБС у тканинах печінки, нирок і мозку й активності ЦГЛ лише в нирках. Найефективнішою виявилася комбінація вітамінів групи В і бетаїну. Гіпотиреоз призводив до підвищення вмісту в крові ГЦ і цистеїну. Вітаміни В6, В9 та В12, а також комбінація всіх середників викликали у тварин з гіпотиреозом зниження рівня ГЦ.
Висновки. Тривалі гіпер- та гіпотиреоз викликають дисбаланс шляху транссульфування ГЦ. Фолієва кислота, ціанокобаламін, піридоксин і бетаїн частково запобігають порушенню процесів метаболізму сірковмісних амінокислот та призводять до зниження рівня ГЦ і цистеїну в крові щурів з гіпотиреозом.
Посилання
Djuric, D., Jakovljevic, V., Zivkovic, V., & Srejovic, I. (2018). Homocysteine and homocysteine-related compounds: an overview of the roles in the pathology of the cardiovascular and nervous systems. Can. J. Physiol. Pharmacol., 96 (10), 991-1003. DOI: https://doi.org/10.1139/cjpp-2018-0112
Tauheed, H., Reetika, A., Aniket Kumar, B., Reshmee, B., Gurumayum Suraj, S., & Laishram Rajendrakumar, S. (2019). Disturbed homocysteine metabolism is associated with cancer. Exp. Mol. Med., 51 (2), 1-13.
Jakubowski, H. (2019). Homocysteine modification in protein structure. Function and human disease. Physiol. Rev., 99 (1), 555-604.
Nechiporuk, V., Zaichko, N., Korda, М., Melnyk, A., & Koloshko, O. (2017). Sulphur-containing amino acids metabolism in experimental hyper- and hypothyroidism in rats. Georgian Medical News, Tbilisi State Medical University, 10 (271), 96-102.
Goldstein, J.L., Campbell, B.K., & Gartler, S.M. (1972). Cystathionine synthase activity in human lymphocytes: induction by phytohemagglutinin. J. Clin. Invest., 51 (4), 1034-1037. DOI: https://doi.org/10.1172/JCI106863
Heinonen, K. (1973). Studies on cystathionase activity in rat liver and brain during development. Effects of hormones and amino acids in vivo. Biochem. J., 136 (4), 1011-10155.
Gaitonde, M.K. (1967). A spectrophotometric method for the direct determination of сysteine in the presence of other naturally occurring аmino acids. Biochem. J., 104 (2), 627-633.
Elba Turbat-Herrera, A., Matthew Kilpatrick, J., Chen Jie, Andrew Meram, T., Cotelingam, J., Ghali, G., Christopher Kevil, G., Coppola, D., & Rodney Shackelford, E. (2018). Cystathione β-Synthase is increased in thyroid malignancies. Anticancer Res., 38 (11), 6085-6090. DOI: https://doi.org/10.21873/anticanres.12958
Fengjiao, Z., Jingnan, H., Haocheng, L., Changting, C., Jichun, Y., Qinghua, C., Jun C., Yong, Z., Chaoshu, T., Guoheng, X., & Bin, G. (2018). Cystathionine beta synthase-hydrogen sulfide system in paraventricular nucleus reduced high fatty diet induced obesity and insulin resistance by brain-adipose axis. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) Molecular Basis of Disease, 1864 (10), 3281-3291.
Krishnamurti S. Dakshinamurti, M. Dakshinamurti, & P. Czubryt (2017). Vitamin B6: Effects of deficiency, and metabolic and therapeutic functions. Handbook of Famine, Starvation, and Nutrient Deprivation. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-40007-5_81-1
Gołyński, M., Lutnicki, K., Krumrych, W., Szczepanik, M., Gołyńska, M., Wilkołek, P., Adamek, Ł., Sitkowski, Ł., & Kurek, Ł. (2017). Relationship between total homocysteine, folic acid, and thyroid hormones in hypothyroid dogs. J. Vet. Intern. Med., 31 (5), 1403-1405. DOI: https://doi.org/10.1111/jvim.14804