Ukr.Biochem.J. 2020; Том 92, № 6, листопад-грудень, c. 85-94

doi: https://doi.org/10.15407/ubj92.06.085

Вплив діазепінону на тканинне дихання печінки та вміст ліпідів у сироватці крові щурів із ротеноновою моделлю хвороби Паркінсона

Л. Я. Штанова1,2*, П. І. Янчук1, С. П. Весельський1, О. В. Цимбалюк1,
Т. В. Вовкун2, В. С. Москвіна2, О. В. Шабликіна2, С. Л. Богза2,
В. M. Бабан1, А. А. Кравченко3, В. П. Хиля2

1Інститут високих технологій, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
2Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
3Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України, Київ;
*e-mail: shtanova@ukr.net

Отримано: 05 березня 2020; Затверджено: 13 листопада 2020

Накопичення α-синуклеїнових агрегатів, окислювальний стрес та мітохондріальна дисфункція вважаються ключовими в патогенезі хвороби Паркінсона (ХП). Незважаючи на багаторічні дослідження етіології ХП, причини її виникнення лишаються нез’ясованими. У роботі досліджували вплив діазепінону, нового похідного бензодіазепіну, на тканинне дихання печінки (ТДП), вміст ліпідів у сироватці крові та характерні особливості поведінки щурів із ротеноновою моделлю ХП (в/ч ін’єкції ротенону, 2 мг/кг, впродовж 28 днів). ТДП оцінювали за допомогою полярографа LP-9. Поведінку щурів вивчали, використовуючи тест відкритого поля. Було встановлено, що введення ротенону зменшувало коефіцієнт споживання кисню печінкою на 33,5% (Р < 0,001), а також зменшувався вміст фосфоліпідів, холестеролу, ефірів холестеролу, вільних жирних кислот і тригліцеридів у сироватці крові – на 21,4% (Р < 0,001), 28,8% (Р < 0,001), 26,8% (Р < 0,001), 30,3 % (P < 0,01) та 41,5% (P < 0,001) відповідно. Крім цього, під впливом ротенону в щурів спостерігали розлади моторної поведінки. Застосування діазепінону значно покращувало рухову активність щурів із ХП, повністю відновлювало в них ТДП і концентрацію фосфоліпідів та частково відновлювало концентрації вільних жирних кислот і тригліцеридів у сироватці крові. Разом із тим, діазепінон не впливав на вміст холестеролу та його ефірів у сироватці крові щурів з ХП.

Ключові слова: , , , ,


Посилання:

  1. Tysnes OB, Storstein A. Epidemiology of Parkinson’s disease. J Neural Transm (Vienna). 2017;124(8):901-905. PubMed, CrossRef
  2. Kalia LV, Lang AE. Parkinson’s disease. Lancet. 2015;386(9996):896-912. PubMed, CrossRef
  3. Mazzoni P, Shabbott B, Cortés JC. Motor control abnormalities in Parkinson’s disease. Cold Spring Harb Perspect Med. 2012;2(6):a009282. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Chaudhuri KR, Schapira AH. Non-motor symptoms of Parkinson’s disease: dopaminergic pathophysiology and treatment. Lancet Neurol. 2009;8(5):464-474. PubMed, CrossRef
  5. Gustafsson H, Nordström A, Nordström P. Depression and subsequent risk of Parkinson disease: A nationwide cohort study. Neurology. 2015;84(24):2422-2429. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Burré J. The synaptic function of α-synuclein. J Parkinsons Dis. 2015;5(4):699-713. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Sherer TB, Greenamyre JT. Oxidative damage in Parkinson’s disease. Antioxid Redox Signal. 2005;7(5-6):627-629. PubMed, CrossRef
  8. Park JS, Davis RL, Sue CM. Mitochondrial Dysfunction in Parkinson’s Disease: New Mechanistic Insights and Therapeutic Perspectives. Curr Neurol Neurosci Rep. 2018;18(5):21. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Xicoy H, Wieringa B, Martens GJM. The Role of Lipids in Parkinson’s Disease. Cells. 2019;8(1):27. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. Lei S, Zavala-Flores L, Garcia-Garcia A, Nandakumar R, Huang Y, Madayiputhiya N, Stanton RC, Dodds ED, Powers R, Franco R. Alterations in energy/redox metabolism induced by mitochondrial and environmental toxins: a specific role for glucose-6-phosphate-dehydrogenase and the pentose phosphate pathway in paraquat toxicity. ACS Chem Biol. 2014;9(9):2032-2048. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  11. Doria M, Maugest L, Moreau T, Lizard G, Vejux A. Contribution of cholesterol and oxysterols to the pathophysiology of Parkinson’s disease. Free Radic Biol Med. 2016;101:393-400. PubMed, CrossRef
  12. Dorszewska J, Prendecki M, Lianeri M, Kozubski W. Molecular Effects of L-dopa Therapy in Parkinson’s Disease. Curr Genomics. 2014;15(1):11-17. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Fonseca-Fonseca LA, Wong-Guerra M, Ramírez-Sánchez J, Montano-Peguero Y, Padrón Yaquis AS, Rodríguez AM, da Silva VDA, Costa SL, Pardo-Andreu GL, Núñez-Figueredo Y. JM-20, a novel hybrid molecule, protects against rotenone-induced neurotoxicity in experimental model of Parkinson’s disease. Neurosci Lett. 2019;690:29-35. PubMed, CrossRef
  14. Nickel B, Jakovlev V, Szelenyi I. The effect of flupirtine, various analgesics and muscle relaxants on skeletal muscle tone in the conscious rat. Arzneimittelforschung. 1990;40(8):909-911. PubMed
  15. Khilya VP, Yanchuk PI, Shtanova LYa, Vesеlsky SP, Vovkun TV, Tsymbalyuk OV, Moskvina VS, Shablykina OV, Bogza SL. The evaluation of 2.3-diazepine influence on tissue respiration of the liver and its exocrine function in rats with a rotenone model of Parkinson’s disease. Biopolym Cell. 2019;35(5):356-370.  CrossRef
  16. Sherer TB, Betarbet R, Testa CM, Seo BB, Richardso JR, Kim JH, Miller GW, Yagi T, Matsuno-Yagi A, Greenamyre JT. Mechanism of toxicity in rotenone models of Parkinson’s disease. J Neurosci. 2003;23(34):10756-10764. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17. Zeng XS, Geng WS, Jia JJ. Neurotoxin-Induced Animal Models of Parkinson Disease: Pathogenic Mechanism and Assessment. ASN Neuro. 2018;10:1759091418777438. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  18. Gallagher  D, Belmonte D, Deurenberg P, Wang Z, Krasnow N, Pi-Sunyer FX, Heymsfield SB. Organ-tissue mass measurement allows modeling of REE and metabolically active tissue mass. Am J Physiol. 1998;275(2):E249-E258. PubMed, CrossRef
  19. Shablykina OV, Krekhova OF, Konovalenko АS, Moskvina VS, Khilya VP. Interaction of 3-pyridyland 3-(imidazo[1,2-a]pyridin-2-yl)isocoumarins with hydrazine. Dopov Nac Аkad Nauk Ukr. 2018;(12):71-78.  CrossRef
  20. Chang YT, Luo XG, Ren Y. Behavior alteration and damage of dopaminergic neurons of substantia nigra caused by rotenone in rats. Jiepouxue Yanjiu Jingzhan. 2011;7:60-62.
  21. Bures J, Burešová O, Huston JP. Techniques and Basic Experiments for the Study of Brain and Behavior. Elsevier, 1976. 290 p. CrossRef
  22. Berezovsky VA. Oxygen tension in animal and human tissues. Kyiv: Naukova dumka, 1975. 276 p. (In Russian).
  23. Tsybenko VA, Egorova LS, Mikhaylova NV, Zhakhalova LA, Dubiley  TA. Neurogenic control of oxidative metabolism in the liver. Fiziol Zh SSSR Im I M Sechenova. 1988;74(5):737-745. (In Russian). PubMed
  24. Vovkun TV, Yanchuk PI, Shtanovа LYa, Veselsky SP, Filimonova NB, Komarov IV. Corvitin modulates the content of lipids in rat liver bile. Ukr Biochem J. 2019; 91(6):112-121. CrossRef
  25. Panov A, Dikalov S, Shalbuyeva N, Taylor G, Sherer T, Greenamyre JT. Rotenone model of Parkinson disease: multiple brain mitochondria dysfunctions after short term systemic rotenone intoxication. J Biol Chem. 2005;280(51):42026-42035. PubMedCrossRef
  26. Graham SF, Rey  NL, Yilmaz A, Kumar P, Madaj Z, Maddens M, Bahado-Singh RO, Becker K, Schulz E, Meyerdirk LK, Steiner JA, Ma J, Brundin P. Biochemical profiling of the brain and blood metabolome in a mouse model of prodromal Parkinson’s disease reveals distinct metabolic profiles. J Proteome Res. 2018;17(7):2460-2469. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  27. Miyake Y, Sasaki S, Tanaka K, Fukushima W, Kiyohara C, Tsuboi Y, Yamada T, Oeda T, Miki T, Kawamura N, Sakae N, Fukuyama H, Hirota Y, Nagai M. Dietary fat intake and risk of Parkinson’s disease: a case-control study in Japan. J Neurol Sci. 2010;288(1-2):117-122. PubMed, CrossRef
  28. Chen H, Zhang SM, Hernán MA, Willett WC, Ascherio A. Dietary intakes of fat and risk of Parkinson’s disease. Am J Epidemiol. 2003;157(11):1007-1014. PubMed, CrossRef
  29. Schulte EC, Altmaier E, Berger HS, Do KT, Kastenmüller G, Wahl S, Adamski J, Peters A, Krumsiek J, Suhre K, Haslinger B, Ceballos-Baumann A, Gieger C, Winkelmann J. Alterations in lipid and inositol metabolisms in two dopaminergic disorders. PLoS One. 20165;11(1):e0147129. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  30. Huang X, Auinger P, Eberly S, Oakes D, Schwarzschild M, Ascherio A, Mailman R, Chen H. Serum cholesterol and the progression of Parkinson’s disease: results from DATATOP. PLoS One. 2011;6(8):e22854. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  31. Liu JP, Tang Y, Zhou S, Toh BH, McLean C, Li H. Cholesterol involvement in the pathogenesis of neurodegenerative diseases. Mol Cell Neurosci. 2010;43(1):33-42. PubMed,CrossRef
  32. Gudala K, Bansal D, Muthyala H. Role of serum cholesterol in Parkinson’s disease: a meta-analysis of evidence. J Parkinsons Dis. 2013;3(3):363-370. PubMed, CrossRef
  33. Hu G, Antikainen R, Jousilahti P, Kivipelto M, Tuomilehto J. Total cholesterol and the risk of Parkinson disease. Neurology. 2008;70(21):1972-1979. PubMed, CrossRef

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