КОРИГУВАЛЬНИЙ ВПЛИВ ПЕПТИДІВ НА СТАН АНТИОКСИДАНТНОЇ СИСТЕМИ ОРГАНІЗМУ ЩУРІВ, УРАЖЕНИХ СОЛЯМИ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ І ГЛІФОСАТОМ
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2024.i2.14769Ключові слова:
Плюмбуму ацетат, Купруму сульфат, гліфосат, оксидативний стрес, антиоксидантна системаАнотація
Вступ. Відомо, що вплив різних забруднювачів навколишнього середовища, таких, як важкі метали і фосфорорганічні сполуки, викликає різні зміни в організмі людини, які супроводжуються порушенням балансу між процесами окиснення і відновлення, утворенням активних форм Оксигену, що пояснює розвиток оксидативного стресу. Важкі метали і фосфорорганічні сполуки, які використовують у сільському господарстві, спричиняють захворювання печінки й інших органів, що сприяє утворенню активних форм Оксигену, які можуть індукувати пероксидне окиснення ліпідів та пригнічувати антиоксидантну систему. В основі дії важких металів лежить блокування функціонально активних груп структурних протеїнів, протеїнів-ензимів, найбільше значення має блокування сульфгідрильних (тіольних, SH) груп. При дії важких металів більшість протеїнів втрачає свої фізико-хімічні та біологічні властивості, що призводить до порушення протеїнового й іншого обміну речовин. На сьогодні комбінована дія важких металів і фосфорорганічних пестицидів на антиоксидантну систему залишається недостатньо вивченою.
Мета дослідження – вивчити антиоксидантну активність пептидів in virto й in vivo у щурів різного віку, уражених Плюмбуму ацетатом, Купруму сульфатом і гліфосатом (у формі гербіциду раундапу).
Методи дослідження. Антиоксидантну активність пептидів визначали in vitro й in vivo. У дослідженнях in vitro використовували методи оцінки антиоксидантної активності: при неферментативній ініціації вільнорадикального окиснення солями заліза (ІІ); гальмування аутоокиснення адреналіну в адренохром; за інгібуванням окисної модифікації протеїну, викликаної реактивом Фентона. Дослідження in vivo проводили на лабораторних нелінійних білих щурах-самцях трьох вікових груп (статевонезрілих, статевозрілих і старих), яким внутрішньошлунково протягом 30 днів вводили водні розчини Плюмбуму ацетату, Купруму сульфату і гліфосату. З метою корекції на 21-й день через 6 год після введення токсикантів упродовж 10 днів вводили пептиди. У сироватці крові й гомогенаті печінки уражених та коригованих тварин визначали глутатіонпероксидазну, глутатіонредуктазну, каталазну, супероксиддисмутазну активність і вміст SH-груп спектрофотометричним методом.
Результати й обговорення. Важкі метали і фосфорорганічні сполуки викликали утворення активних форм Оксигену, таких, як іони супероксиду, Гідроген пероксид та гідроксильні радикали. При комбінованій дії Плюмбуму ацетату, Купруму сульфату і гліфосату з віком активувалися процеси вільнорадикального окиснення ліпідів та генерація активних форм Оксигену в щурів, про що свідчило зниження глутатіонпероксидазної, глутатіонредуктазної, каталазної, супероксиддисмутазної активності, рівня SH-груп у сироватці крові й гомогенаті печінки уражених тварин. Введення пептидів як чинників корекції сприяло підвищенню активності ензимів антиоксидантної системи, що вказує на антиоксидантні властивості пептидів.
Висновки. Досліджувані пептиди проявляють антиоксидантну активність in vitro. Ураження щурів Плюмбуму ацетатом, Купруму сульфатом і гліфосатом у дозі 1/20 LD50 призводить до пригнічення антиоксидантної системи, про що свідчить зниження активності ензимів та вмісту глутатіону в сироватці крові й гомогенаті печінки. Введення ураженим тваринам пептидів як коригувальних чинників підвищує в сторону норми глутатіонпероксидазну, глутатіонредуктазну, каталазну, супероксиддисмутазну активність.
Посилання
Netiykhailo, L.H., & Kharchenko, S.V. (2014). Aktyvni formy kysniu (ohliad literatury) [Active forms of oxygen (Literature overview)]. Molodyi vchenyi – Young Scientist, 9 (12), 131-135 [in Ukrainian].
Ray, P.D., Huang, B.W., Tsuji, Y. (2012). Reactive oxygen species (ROS) homeostasis and redox regulation in cellular signaling. Cell Signal. 24, 981-990. DOI: 10. 1016/j.cellsig.2012.01.008.
Mut-Salud, N., Álvarez, P.J., Garrido, J.M., & Rodríguez-Serrano, F. (2016) Antioxidant intake and antitumor therapy: Toward nutritional recommendations for optimal results. Oxid. Med. Cell. Longev. 2016, 6719534. DOI: 10.1155/2016/6719534.
Di Meo, S., Reed, T.T., Venditti, P., Victor, V.M. (2016). Role of ROS and RNS sources in physiological and pathological conditions. Oxid Med Cell Longev. 2016, 1245049. DOI: 10.1155/2016/1245049 1245049.
Ahamed, M., Siddiqui, M.K.J. (2007). Environmental lead toxicity and nutritional factors. Environmental lead toxicity and nutritional factors. Clin. Nutr., 26 (4), 400-408.
Marushko, Iu.V. (2013). Significance of insufficient copper content in the body for clinical practice. Children's Doctor, 2 (23), 11-16 [in Ukrainian].
Arena, M., Auteri, D., Barmaz, S. & Villamar-Bouza, L. (2018). Peer review of the pesticide risk assessment of the active substance copper compounds copper(I), copper(II) variants namely copper hydroxide, copper oxychloride, tribasic copper sulfate, copper(I) oxide, Bordeaux mixture. EFSA Journal, 16 (1), 1-25. DOI: 10.2903/j.efsa.2018.5152.
Prasher, D. (2009). Heavy metals and noise exposure: health effects. Noise Health, 11, 141-144.
Karrari, P., Mehrpour, O., Abdollahi, M. (2012). A systematic review on status of lead pollution and toxicity in Iran; Guidance for preventive measures. Daru. 20, 1, 2-12.
Dietert, R.R., & Piepenbrink, M.S. (2006) Lead and immune function. Crit. Rev. Toxicol., 36, 359-385.
Ostrovska, S.S., Shatorna, V.F., & Slesarenko, O.H. (2021). The influence of lead on the reproductive health of men. Ukrainian Journal of Medicine, Biology and Sports, 6, 4 (32), 193-198 [in Ukrainian].
Mishra, D. (2008). Quercetin administration during chelation therapy protects arsenic induced oxidative stress in mouse. Biological Trace Element Research, 122, 137-147.
Blanusa, M. (2005). Chelators as antidotes of metal toxicity: therapeutic and experimental aspects. Current Medicinal Chemistry, 12, 2771-2794.
Pachauri, P. (2009). Combinational chelation therapy abrogates lead induced neurodegeneration in rats. Toxicology and Applied Pharmacology, 240, 255-265.
Guzmán, F., Aróstica, M., & Román, T. (2023) Peptides, solid-phase synthesis and characterization: Tailor-made methodologies. Electron J Biotechnol. 64. DOI: 10.1016/j.ejbt.2023.01.005.
Hubskyi, Yu.I., Dunaiev, V.V., & Bielenichev, I.F. (2002) Metody otsinky antyoksydantnykh vlastyvostei fiziolohichno aktyvnykh spoluk pry initsiiuvanni vilnoradykalnykh protsesiv u doslidakh in vitro: Metod. rekom. Kyiv: DFTs MOZ Ukrainy, Methodical recommend. Kyiv: State Department of the Ministry of Health of Ukraine, 26 [in Ukrainian].
Guo, J., Huang, X., & Dou, L. (2022) Aging and aging-related diseases: from molecular mechanisms to interventions and treatments. Sig Transduct Target Ther 7, 391, DOI: 10.1038/s41392-022-01251-0.
Meschyshen, I.F., & Hryhorieva, N.P. (2002). Method for quantitative determination of HS groups in the blood. Bukovyna Medical Bulletin, 6 (2), 190-192 [in Ukrainian].
Herush, I.V., & Meschyshen, I.F. (1998). The effect of alcohol tincture of Echinacea purpurea on the state of the antioxidant system of the liver in experimental erosive-ulcerative lesions of the gastroduodenal zone. Pharma-cological Bulletin, 5, 34-37 [in Ukrainian].
Vlizlo, V.V., Fedorchuk, R.S., & Ratych, I.B. (2012). Laboratory research methods in biology, animal husbandry and veterinary medicine: Handbook. Lviv: SPOLOM [in Ukrainian].
Sheng, Y., Abreu, I.A., & Cabelli, D.E. (2014). Superoxide dismutases and superoxide reductases. Chem. Rev., 114, 3854-3918.
Goth, L. (1991). A simple method for determination of serum catalase activity and revision of reference range. Clinica Chimica Acta., 196 (2-3), 143-151.
The Law of Ukraine “On the Protection of animals from ill-treatment” of 02.21. 006, No. 3447 [in Ukrainian].
Kozhemiakin, Yu.M., Khromova, O.S., & Filonenko, M.A. (2002). Scientific and practical recommendations for the maintenance of laboratory animals and work with them. Kyiv: Avitsena [in Ukrainian].
(1986). European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes Council of Europe. Strasbourg.
Rosner, B. (2010). Fundamentals of Biostatistics. Boston, USA.
Omobowale, T.O, Oyagbemi, A.A, & Olopade, J.O. (2014). Failure of recovery from lead induced hepatoxicity and disruption of erythrocyte antioxidant defence system in Wistar rats. Environ. Toxicol. Pharm., 37 (3), 1202-1211.
Ahamed, M., & Siddiqui, M.K.J. (2007) Environmental lead toxicity and nutritional factors. Clin. Nutr., 26 (4), 400-408.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Медична та клінічна хімія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.