Ukr.Biochem.J. 2020; Том 92, № 2, березень-квітень, c. 45-58

doi: https://doi.org/10.15407/ubj92.02.045

Вплив N-стеароілетаноламіну на вміст ліпідів у сім’яниках та рівень тестостерону у щурів на ранніх стадіях стрептозотоцин­індукованого діабету

О. В. Онопченко*, Т. М. Горідько, Г. В. Косякова,
А. Г. Бердишев, В. М. Клімашевський, Н. М. Гула

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: onop.89.av@gmail.com

Отримано:  23 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020

Порушення обміну речовин за діабету пов’язано з мультіорганними ускладненнями, включаючи дисфункцію репродуктивної системи, де ключову роль відіграє ліпідний дисбаланс сім’яників. З огляду на те, що N-стеароїлетаноламін (NSE) проявляє модулюючий ефект на ліпідний склад тканин за різних патологій, метою нашого дослідження було дослідити вплив NSE на ліпідний склад сім’яників та рівень тестостерону у плазмі крові діабетичних щурів. Діабет індукували у Sprague-Dawley щурів однією ін’єкцією стрептозотоцину (50 мг/кг). Відбирали тварин за рівнем глюкози 8-12 ммоль/л. NSE вводили щурам (50 мг/кг) протягом 10 днів через 1,5 місяці після введення стрептозотоцину. Сім’яники щурів використовували для проведення ліпідного аналізу, а саме визначення рівня фосфоліпідів та метилових ефірів жирних кислот. Також, визначали вміст тестостерону у плазмі крові. Введення NSE діабетичним щурам сприяло нормалізації загального та індивідуального вмісту фосфоліпідів, а також рівня жирних кислот як вільних, так і у складі фосфоліпідів у сім’яниках. Крім того, вміст тестостерону у плазмі крові показав тенденцію до його підвищення під дією NSE. Згідно отриманих результатів ранні стадії розвитку інсуліно-залежного діабету спричиняють значні зміни у сім’яниках щурів, які можуть призводити до зниження їх функціональної активності. Введення NSE діабетичним щурам нормалізує вміст ліпідів у сім’яниках щурів, сприяє підвищенню рівня тестостерону та відновлює структурно-функціональний стан сім’яників на ранніх стадіях стрептозотоцин-індукованого діабету у щурів.

Ключові слова: , , , , ,


Посилання:

  1. Steer SA, Scarim AL, Chambers KT, Corbett JA. Interleukin-1 stimulates β-cell necrosis and release of the immunological adjuvant HMGB1. PLoS Med. 2006; 3(2): e17. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  2. Tavares RS, Escada-Rebelo S, Silva AF, Sousa MI, Ramalho-Santos J, Amaral S. Antidiabetic therapies and male reproductive function: where do we stand? Reproduction. 2018; 155(1): R13-R37. PubMed, CrossRef
  3. Zimmerman JJ. Oxyradical pathophysiology. Adv Pediatr. 1995; 42: 243-302. PubMed
  4. Catalá A, Díaz M. Editorial: Impact of lipid peroxidation on the physiology and pathophysiology of cell membranes. Front Physiol. 2016; 7:423. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Casares D, Escribá PV, Rosselló CA. Membrane lipid composition: Effect on membrane and organelle structure, function and compartmentalization and therapeutic avenues. Int J Mol Sci. 2019; 20(9): 2167. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Gennis RB. Biomembranes: Molecular Structure and Function. Springer-Verlag, 1989. 533 p. CrossRef
  7. Stubbs CD, Smith AD. The modification of mammalian membrane polyunsaturated fatty acid composition in relation to membrane fluidity and function. Biochem Biophys Acta. 1984; 779(1): 89-137. PubMed, CrossRef
  8. Duplus E, Glorian M, Forest C. Fatty acid regulation of gene transcription. J Biol Chem. 2000; 275(40): 30749-30752. PubMed, CrossRef
  9. Jump DB, Clarke SD. Regulation of gene expression by dietary fat. Annu Rev Nutr. 1999; 19(1): 63-90. PubMed, CrossRef
  10. Zhukov OD, Berdyshev AH, Kosiakova HV, Klimashevs’kyĭ VM, Horid’ko TM, Mehed OF, Hula NM. N-stearoylethanolamine effect on the level of 11-hydroxycorticosteroids, cytokines IL-1, IL-6 and TNFalpha in rats with nonspecific inflammation caused by thermal burn of skin. Ukr Biochem J. 2014;86(3):88-97. (In Ukrainian). PubMed, CrossRef
  11. Onopchenko OV, Kosiakova GV, Oz M, Klimashevsky VM, Gula NM. N-stearoylethanolamine restores pancreas lipid composition in obesity-induced insulin resistant rats. Lipids. 2015; 50(1): 13-21. PubMed, CrossRef
  12. Saturnino C, Popolo A, Ramunno A, Adesso S, Pecoraro M, Plutino MR, Rizzato S, Albinati A, Marzocco S, Sala M, Iacopetta D, Sinicropi MS. Anti-inflammatory, antioxidant and crystallographic studies of N-palmitoyl-ethanol amine (PEA) derivatives. Molecules. 2017; 22(4): 616. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Carbonare DM, Giudice DE, Stecca A, Colavito D, Fabris M, D’Arrigo A, Bernardini D, Dam M, Leon A. A saturated N-acylethanolamine other than N-palmitoyl ethanolamine with anti-inflammatory properties: a neglected story. J Neuroendocrinol. 2008; 20(Suppl 1): 26-34. PubMed, CrossRef
  14. A.S. SU 1690736 A1. Method of cryopreservation of sperm / Gulaya NM, Volkov GV, Vysotsky MV, Melnichuk DA, Ivanenko FV Publ. 15.11.91. Bul. N 42.
  15. Kolb VG, Kalashnikova VS. Clinical Biochemistry. M.: Belarus, 1976. 311 p. (In Russian).
  16. Bligh EG, Dyer WI. A rapid method of total lipid extraction and purification. Can J Biochem Physiol. 1959; 37(8): 911-917. PubMed, CrossRef
  17. Vaskovsky VE. Kostetsky EV, Vasendin IM. A universal reagent for phospholipid analysis. J Chromatogr. 1975; 114(1): 129-141. PubMed, CrossRef
  18. Vaskovsky VE, Terekhova TA. HPTLC of phospholipid mixtures containing phosphatidylglycerol. J High Resol Chromatogr. 1979; 2(11): 671-672. CrossRef
  19. Svetashev VI, Vaskovsky VE. A simplified technique for thin-layer microchromatography of lipids. J Chromatogr. 1972; 67(2): 376-378. PubMed, CrossRef
  20. Carreau ID, Dubacq IP. Adaptation of a macro-scale method to the micro-scale for fatty acid methyl transeterification of a biological lipid extraction. J Chromatogr. 1978; 151(3): 384-390. CrossRef
  21. Schuel H, Burkman LJ, Lippes J, Crickard K, Forester E, Piomelli D, Giuffrida A. N-acylethanolamines in human reproductive fluids. Chem Phys Lipids. 2002; 121(1–2): 211-227. PubMed, CrossRef
  22. Amoako AA, Marczylo TH, Elson J, Taylor AH, Willets JM, Konje JC. Relationship between seminal plasma levels of anandamide congeners palmitoylethanolamide and oleoylethanolamide and semen quality. Fertil Steril. 2014; 102(5): 1260-1267. PubMed, CrossRef
  23. Bloch KO, Poltorak VV. Genetic control of sensitivity to diabetogenic effects. Usp Sovrem Biol. 1989; 108: 386-400. (In Russian).
  24. Kühn-Velten N, Schermer R, Staib W. Effect of streptozotocin-induced hyperglycaemia on androgen-binding protein in rat testis and epididymis. Diabetologia. 1984; 26(4): 300-303. PubMed, CrossRef
  25. Scarano WR, Messias AG, Oliva SU, Klinefelter GR, Kempinas WG. Sexual behaviour, sperm quantity and quality after short-term streptozotocin-induced hyperglycaemia in rats. Int J Androl. 2006; 29(4): 482-488. PubMed, CrossRef
  26. Gulaya NM, Margitich VM, Govseeva NM, Klimashevsky VM, Gorpynchenko II, Boyko MI. Phospholipid composition of human sperm and seminal plasma in relation to sperm fertility. Arch Androl. 2001; 46(3): 169-175. PubMed, CrossRef
  27. Kennedy EP, Borkenhagen LF, Smith SW. Possible metabolic functions of deoxycytidine diphosphate choline and deoxycytidine diphosphate ethanolamine. J Biol Chem. 1959; 234(8): 1998-2000. PubMed
  28. Tijburg LBM, Geelen MJH, van Golde van LMG. Regulation of the biosynthesis of triacylglycerol, phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine in the liver. Biochem Biophys Acta. 1989; 1004(1): 1-19. PubMed, CrossRef
  29. Holub BJ. The biosynthesis of phosphatidylserine by acylation of 1-acyl-sn-glicero-3-phosphoserine in rat liver. Biochim Biophys Acta. 1980; 618(2): 255-262. PubMed, CrossRef
  30. Artamonov MV, Zhukov OD, Goryd’ko TM, Klimaschevsky VM, Martsenyuk OP, Gulaya NM. Influence of N-stearoylethanolamine (NSE) on the lipid components of the rat liver and heart microsome fractions under X-ray ionization. Ukr Biokhim Zhurn. 2003; 75(4): 81-90. (In Ukrainian).  PubMed
  31. Gula NM, Margitych VM, Artamonov MV, Zhukov OD, Goridko TM, Klimashevsky VM. Neuroprotective effect of N-acylethanolamines under chronic morphine dependence. I. Rat brain phospholipids as a rational target of their action. Ukr Biokhim Zhurn. 2004; 76(5): 123-131. (In Ukrainian). PubMed
  32. Ambrosini A, Zolese G, Ambrosi S, Ragni L, Tiano L, Littarru G, Bertoli E, Mantero F, Boscaro M, Balercia G. Oleoylethanolamide protects human sperm cells from oxidation stress: Studies on cases of idiopathic infertility. Biol Reprod. 2006, 74(4): 659-665. PubMed, CrossRef
  33. Margitich VM. Changes in the composition of fatty acids in the ejaculate of infertile men with normal sperm. J  NAMSU. 2001;7(2): 359-363.
  34. Dorrance AM, Graham D, Dominiczak A, Fraser R. Inhibition of nitric oxide synthesis increases erythrocyte membrane fluidity and unsaturated fatty acid content. Am J Hypertens. 2000; 13(11): 1194-1202.  PubMed, CrossRef
  35. Shinitzky M. Barenholz Y. Dynamics of the hydrocarbon layer in liposomes of lecithin and sphingomyelin containing dicetylphosphate. J Biol Chem. 1974; 249(8): 2652-2657. PubMed
  36. Parks JE, Hammerstedt RH. Developmental changes occuring in the lipids of rat epididimal spermatozoa plasma membrane. Biol Reprod. 1985; 32(3): 653-668. PubMed, CrossRef

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.