Ukr.Biochem.J. 2018; Том 90, № 4, липень-серпень, c. 36-44

doi: https://doi.org/10.15407/ubj90.04.036

Цитохром Р450-гідроксилювальна система печінки щурів-пухлиноносіїв за введення ω-3 поліненасичених жирних кислот та вітаміну D(3)

17.09.2018   Uncategorized   No comments
І. О. Шиманський1, О. В. Кеца2, М. М. Марченко2, М. М. Великий1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ihorshym@gmail.com;
2Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Україна
У роботі досліджено вплив роздільної та сумісної дії омега-3 поліненасичених жирних кислот (ω-3 ПНЖК) і вітаміну D3 на активність компонентів оксигеназного та редуктазного ланцюгів монооксигеназної системи (МОС) мікросомної фракції печінки щурів із трансплантованою карциномою Герена. У печінці щурів-пухлиноносіїв у період інтенсивного росту пухлини (14 діб, що відповідає логарифмічній фазі росту пухлини) послаблювалась функціональна активність оксигеназного ланцюга МОС: знижувалась активність N-деметилази, n-гідроксилази та NADPH-цитохром Р450-редуктази з одночасним зростанням швидкості інактивації цитохрому Р450 за рахунок його перетворення у неактивну форму – цитохром Р420. Натомість посилювалась функціональна активність редуктазного ланцюга МОС, компоненти якого передають електрони від відновленого NADH через NADH-цитохром b5-редуктазу та цитохром b5 на цитохром Р450. Зокрема, зростала активність NADH-цитохром b5-редуктази та посилювалась швидкість відновлення цитохрому b5 з одночасним зменшенням його вмісту. ω-3 ПНЖК та вітамін D3 за їх роздільного введення щурам-пухлиноносіям впродовж 42 діб (28 діб попереднього введення та 14 діб росту пухлини) значною мірою нормалізували оксигеназну активність МОС: відмічалося підвищення NADPH-цитохром Р450-редуктазної, N-деметилазної, n-гідроксилазної активності цитохрому Р450 та гальмування швидкості інактивації цито­хрому Р450 в мікросомній фракції печінки. За поєднаного введення ω-3 ПНЖК та вітаміну D3 мав місце їх синергізм. Зміни в активності компонентів редуктазного ланцюга МОС у печінці щурів-пухлиноносіїв спостерігались переважно за введення ω-3 ПНЖК. Підвищувався вміст цитохрому b5 та значно знижувалась швидкість його відновлення. За відсутності вираженої індивідуальної дії на редуктазний ланцюг МОС вітаміну D3 сумісне його введення з ω-3 ПНЖК також не посилювало дію останніх.

Ключові слова: , , , , , , ,

Посилання:

  1. Sharma A, Hye Khan MA, Levick SP, Lee KS, Hammock BD, Imig JD. Novel Omega-3 Fatty Acid Epoxygenase Metabolite Reduces Kidney Fibrosis. Int J Mol Sci. 2016 May 18;17(5). pii: E751.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  2. Lee SM, Son YK, Kim SE, An WS. The effects of omega-3 fatty acid on vitamin D activation in hemodialysis patients: a pilot study. Mar Drugs. 2015 Jan 28;13(2):741-55.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Arnold C, Markovic M, Blossey K, Wallukat G, Fischer R, Dechend R, Konkel A, von Schacky C, Luft FC, Muller DN, Rothe M, Schunck WH. Arachidonic acid-metabolizing cytochrome P450 enzymes are targets of omega-3 fatty acids. J Biol Chem. 2010 Oct 22;285(43):32720-33. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. López-Vicario C, Alcaraz-Quiles J, García-Alonso V, Rius B, Hwang SH, Titos E, Lopategi A, Hammock BD, Arroyo V, Clària J. Inhibition of soluble epoxide hydrolase modulates inflammation and autophagy in obese adipose tissue and liver: role for omega-3 epoxides. Proc Natl Acad Sci USA. 2015 Jan 13;112(2):536-41.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Moukayed M, Grant WB. Molecular link between vitamin D and cancer prevention. Nutrients. 2013 Sep 30;5(10):3993-4021.  PubMed, PubMed, CrossRef
  6. Labudzynskyi DО, Shymanskyy ІО, Riasnyi VМ, Veliky ММ. Vitamin D3 availability and functional activity of peripheral blood phagocytes in experimental type 1 diabetes. Ukr Biochem J. 2014 Mar-Apr;86(2):107-18. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  7. Tannour-Louet M, Lewis SK, Louet JF, Stewart J, Addai JB, Sahin A, Vangapandu HV, Lewis AL, Dittmar K, Pautler RG, Zhang L, Smith RG, Lamb DJ. Increased expression of CYP24A1 correlates with advanced stages of prostate cancer and can cause resistance to vitamin D3-based therapies. FASEB J. 2014 Jan;28(1):364-72. PubMed, CrossRef
  8. Veliky MM, Apukhovska LI, Vasylevska VM, Lototska OJu, Bezusiak AI, Chomenko AV.  Features of cholecalciferol hydroxylation process in the liver of rats under D‑hypervitaminosis conditions and actions of α-tocopherol. Ukr Biokhim Zhurn. 2010 Mar-Apr;82(2):67-74. (In Ukrainian). PubMed
  9. Shmarakov IA, Katan NV. The Induction of Guerin’s carcinoma cytochrome P450 hydroxylase activity by retinoids. Biochem (Moscow) Suppl Ser B: Biomedl Chem. 2011;5(4):369-375. CrossRef
  10. Schenkman JB, Cinti DL. Preparation of microsomes with calcium. Methods Enzymol. 1978;52:83-9.  PubMed, CrossRef
  11. Karuzina II, Archakov A.I. Selection of the liver microsomal fraction and description of its oxidizing systems. Modern method in biochtmistry / Ed. V.N. Orechovich. M.: Meditsina, 1977. P. 49-62. (In Russian).
  12. Mokhosoev IM, Kuznetsova GP, Al’terman MA, Bachmanova GI, Archakov AI. Inactivation of sodium dithionite reduced cytochromes P-450 of different origins. Biokhimiia. 1987 Oct;52(10):1649-58. (In Russian). PubMed
  13. Omura T, Sato R.  The carbon monoxide-binding pigment of liver microsomes. II. Solubilization, purification, and properties. J Biol Chem. 1964 Jul;239:2379-85. PubMed
  14. Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, RandalL RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J Biol Chem. 1951 Nov;193(1):265-75. PubMed
  15. Davidson J, Rotondo D, Rizzo MT, Leaver HA. Therapeutic implications of disorders of cell death signalling: membranes, micro-environment, and eicosanoid and docosanoid metabolism. Br J Pharmacol. 2012 Jun;166(4):1193-210. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  16. Marchenko MM, Ketsa OV, Veliky NN. Biochemical transformation of xenobiotics in the body: monograph. Chernivtsi: Chernivtsi University, 2011. 280 p. (In Ukrainian).
  17. Park JW, Reed JR, Brignac-Huber LM, Backes WL. Cytochrome P450 system proteins reside in different regions of the endoplasmic reticulum. Biochem J. 2014 Dec 1;464(2):241-9.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  18. Ma Y, Trump DL, Johnson CS. Vitamin D in combination cancer treatment. J Cancer. 2010 Jul 15;1:101-7. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  19. Shao Z, Fu Z, Stahl A, Joyal JS, Hatton C, Juan A, Hurst C, Evans L, Cui Z, Pei D, Gong Y, Xu D, Tian K, Bogardus H, Edin ML, Lih F, Sapieha P, Chen J, Panigrahy D, Hellstrom A, Zeldin DC, Smith LE. Cytochrome P450 2C8 ω3-long-chain polyunsaturated fatty acid metabolites increase mouse retinal pathologic neovascularization–brief report. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2014 Mar;34(3):581-6. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  20. Maksymchuk OV. Influence of omega-3 polyunsaturated fatty acids on oxidative stress and cytochrome P450 2E1 expression in rat liver. Ukr Biochem J. 2014 Jul-Aug;86(4):132-7. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  21. Xiao X, Zhao W, Tian F, Zhou X, Zhang J, Huang T, Hou B, Du C, Wang S, Mo Y, Yu N, Zhou S, You J, Zhang Z, Huang G, Zeng X. Cytochrome b5 reductase 2 is a novel candidate tumor suppressor gene frequently inactivated by promoter hypermethylation in human nasopharyngeal carcinoma. Tumour Biol. 2014 Apr;35(4):3755-63. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  22. Jump DB. N-3 polyunsaturated fatty acid regulation of hepatic gene transcription. Curr Opin Lipidol. 2008 Jun;19(3):242-7. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  23. Arnold C, Konkel A, Fischer R, Schunck WH. Cytochrome P450-dependent metabolism of omega-6 and omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids. Pharmacol Rep. 2010 May-Jun;62(3):536-47. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.