Ukr.Biochem.J. 2024; Том 96, № 3, травень-червень, c. 22-30

doi: https://doi.org/10.15407/ubj96.03.022

Фенформін запобігає розвитку оксидативно-нітрозативного стресу у печінці щурів за тривалого введення етанолу

04.04.2025   Uncategorized   No comments

А. Микитенко1*, О. Акімов2, Г. Єрошенко3, К. Непорада1

1Кафедра біоорганічної та біологічної хімії,
Полтавський державний медичний університет, Полтава, Україна;
2Кафедра патофізіології, Полтавський державний медичний
університет, Полтава, Україна;
3Кафедра медичної біології, Полтавський державний
медичний університет, Полтава, Україна;
*e-mail: mykytenkoandrej18@gmail.com

Отримано: 09 березня 2024; Виправлено: 29 квітня 2024;
Затверджено: 31 травня 2024; Доступно онлайн: 17 червня 2024

Модуляція активності AMФ-активованого протеїнкіназного шляху (AMФK) вважається перспективним варіантом у розробці підходів до лікування хронічного алкогольного гепатиту. Відомо, що фенформін, який є бігуанідом, підвищує активність AMФK. Метою роботи було оцінити вплив фенформіну як активатора АМФК на розвиток оксидативно-нітрозативного стресу в печінці щурів за умов тривалого введення етанолу. Досліди проводили на 24 щурах-самцях лінії Wistar, розділених на 4 групи: контрольна; тварини, які отримували фенформін гідрохлорид перорально в дозі 10 мг/кг щоденно протягом 63 днів; тварини, які піддавалися примусовій переривистій алкоголізації протягом 5 діб, з повтором через дві доби шляхом внутрішньоочеревинного введення 16,5% розчину етанолу на 5% розчині глюкози, з розрахунку 4 мл/кг маси тіла і подальшим переходом на 10% розчин етанолу як єдиного джерела пиття; тварин із симуляцією хронічного алкогольного гепатиту та введенням фенформіну. У гомогенаті печінки оцінювали активність супероксиддисмутази, каталази, ізоформ NO-синтази, продукцію супероксид-аніон-радикалу, концентрацію малонового діальдегіду, пероксинітриту, нітритів, нітрозотіолів та окислювальну модифікацію протеїнів (ОМП). Виявлено підвищення продукції активних форм кисню та азоту і інтенсифікацію ОМП у печінці щурів за тривалого введення етанолу. Показано, що введення фенформіну під час тривалого введення етанолу обмежує надлишкове утворення пероксинітриту та запобігає окисному пошкодженню протеїнів печінки щурів.

Ключові слова: , , , , ,

Посилання:

  1. Zhou J, Zheng Q, Chen Z. The Nrf2 Pathway in Liver Diseases. Front Cell Dev Biol. 2022;10:826204. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  2. Namachivayam A, Valsala Gopalakrishnan A. A review on molecular mechanism of alcoholic liver disease. Life Sci. 2021;274:119328. PubMed, CrossRef
  3. Birková A, Hubková B, Čižmárová B, Bolerázska B. Current View on the Mechanisms of Alcohol-Mediated Toxicity. Int J Mol Sci. 2021;22(18):9686. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Contreras-Zentella ML, Villalobos-García D, Hernández-Muñoz R. Ethanol Metabolism in the Liver, the Induction of Oxidant Stress, and the Antioxidant Defense System. Antioxidants (Basel). 2022;11(7):1258. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Barbier-Torres L, Murray B, Yang JW, Wang J, Matsuda M, Robinson A, Binek A, Fan W, Fernández-Ramos D, Lopitz-Otsoa F, Luque-Urbano M, Millet O, Mavila N, Peng H, Ramani K, Gottlieb R, Sun Z, Liangpunsakul S, Seki E, Van Eyk JE, Mato JM, Lu SC. Depletion of mitochondrial methionine adenosyltransferase α1 triggers mitochondrial dysfunction in alcohol-associated liver disease. Nat Commun. 2022;13(1):557. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Abdelmegeed MA, Ha SK, Choi Y, Akbar M, Song BJ. Role of CYP2E1 in Mitochondrial Dysfunction and Hepatic Injury by Alcohol and Non-Alcoholic Substances. Curr Mol Pharmacol. 2017;10(3):207-225. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Fang X, Cao J, Tao Z, Yang Z, Dai Y, Zhao L. Hydroxytyrosol attenuates ethanol-induced liver injury by ameliorating steatosis, oxidative stress and hepatic inflammation by interfering STAT3/iNOS pathway. Redox Rep. 2023;28(1):2187564. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Fang C, Pan J, Qu N, Lei Y, Han J, Zhang J, Han D. The AMPK pathway in fatty liver disease. Front Physiol. 2022;13:970292. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Gai H, Zhou F, Zhang Y, Ai J, Zhan J, You Y, Huang W. Coniferaldehyde ameliorates the lipid and glucose metabolism in palmitic acid-induced HepG2 cells via the LKB1/AMPK signaling pathway. J Food Sci. 2020;85(11):4050-4060. PubMed, CrossRef
  10. Ponnusamy L, Natarajan SR, Thangaraj K, Manoharan R. Therapeutic aspects of AMPK in breast cancer: Progress, challenges, and future directions. Biochim Biophys Acta Rev Cancer. 2020;1874(1):188379. PubMed, CrossRef
  11. Lee MKS, Cooney OD, Lin X, Nadarajah S, Dragoljevic D, Huynh K, Onda DA, Galic S, Meikle PJ, Edlund T, Fullerton MD, Kemp BE, Murphy AJ, Loh K. Defective AMPK regulation of cholesterol metabolism accelerates atherosclerosis by promoting HSPC mobilization and myelopoiesis. Mol Metab. 2022;61:101514. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  12. Mykytenko A, Akimov O, Shevchenko O, Neporada K. Role of sulfide anion in the development of chronic alcoholic hepatitis under the conditions of modulation of adenosine monophosphate kinase – a correlational study. Eur J Clin Exp Med. 2023;21(3):567-575. CrossRef
  13. Stepanov YuM, Didenko VI, Dynnik OB, Konenko IS, Oshmianskaia NYu, Galinsky AA. Association of morphological changes in the liver parenchyma and its rigidity under the conditions of the experimental modeling of alcoholic and toxic hepatitis. Journal of the NAMSU. 2017;23(3-4):196-204.
  14. Mykytenko AО, Akimov OY, Yeroshenko GA, Neporada KS. Influence of doxorubicin on the extracellular matrix of the liver of rats under conditions of chronic alcoholic hepatitis. Regul Mechan Biosyst. 2023;14(2):278-283. CrossRef
  15. Yelins’ka AM, Akimov OYe, Kostenko VO. Role of AP-1 transcriptional factor in development of oxidative and nitrosative stress in periodontal tissues during systemic inflammatory response. Ukr Biochem J. 2019;91(1):80-85. CrossRef
  16. Brusov OS, Gerasimov AM, Panchenko LF. The influence of natural inhibitors of radical reactions on autooxidation of adrenaline. Biull Eksp Biol Med. 1976;81(1):33-35. (In Russian). PubMed
  17. Korolyuk MA, Ivanova LI, Mayorova I, Tokarev VE. A method of determining catalase activity. Lab Delo. 1988:(1):16-19. (In Russian). PubMed
  18. Gérard-Monnier D, Erdelmeier I, Régnard K, Moze-Henry N, Yadan JC, Chaudière J. Reactions of 1-methyl-2-phenylindole with malondialdehyde and 4-hydroxyalkenals. Analytical applications to a colorimetric assay of lipid peroxidation. Chem Res Toxicol. 1998;11(10):1176-1183. PubMed, , CrossRef
  19. Gaston B, Reilly J, Drazen JM, Fackler J, Ramdev P, Arnelle D, Mullins ME, Sugarbaker DJ, Chee C, Singel D J, Loscalzo J, Stamler J. Endogenous nitrogen oxides and bronchodilator S-nitrosothiols in human airways. Proc Natl Acad Sci USA. 1993;90(23):10957-10961. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  20. Sugahara S, Suzuki M, Kamiya H, Yamamuro M, Semura H, Senga Y, Egawa M, Seike Y. Colorimetric Determination of Sulfide in Microsamples. Anal Sci. 2016;32(10):1129-1131. PubMed, CrossRef
  21. Dubinina EE, Burmistrov SO, Khodov DA, Porotov IG. Oxidative modification of human serum proteins. A method of determining it. Vopr Med Khim. 1995;41(1):24-26. (In Russian). PubMed
  22. Kostenko VO, Tsebrzhins’kii OI. Production of superoxide anion radical and nitric oxide in renal tissues sutured with different surgical suture material. Fiziol Zh. 2000;46(5):56-62. (In Ukrainia). PubMed
  23. Tamber SS, Bansal P, Sharma S, Singh RB, Sharma R. Biomarkers of liver diseases. Mol Biol Rep. 2023;50(9):7815-7823. PubMed, CrossRef
  24. Hernandez-Tejero M, Clemente-Sanchez A, Bataller R. Spectrum, Screening, and Diagnosis of Alcohol-related Liver Disease. J Clin Exp Hepatol. 2023;13(1):75-87. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  25. Teschke R. Alcoholic Liver Disease: Alcohol Metabolism, Cascade of Molecular Mechanisms, Cellular Targets, and Clinical Aspects. Biomedicines. 2018;6(4):106. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  26. Baros AM, Wright TM, Latham PK, Miller PM, Anton RF. Alcohol consumption, %CDT, GGT and blood pressure change during alcohol treatment. Alcohol Alcohol. 2008;43(2):192-197. PubMed, CrossRef
  27. Wang GS, Hoyte C. Review of Biguanide (Metformin) Toxicity. J Intensive Care Med. 2019;34(11-12):863-876. PubMed, CrossRef
  28. Zhao H, Swanson KD, Zheng B. Therapeutic Repurposing of Biguanides in Cancer. Trends Cancer. 2021;7(8):714-730. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  29. Huang L, Xiao D, Wu T, Hu X, Deng J, Yan X, Wu J, Xu S, Yang X, Li G. Phenformin synergistically sensitizes liver cancer cells to sorafenib by downregulating CRAF/ERK and PI3K/AKT/mTOR pathways. Am J Transl Res. 2021;13(7):7508-7523. PubMed, PubMedCentral
  30. Gong L, Wang Z, Wang Z, Zhang Z. Sestrin2 as a Potential Target for Regulating Metabolic-Related Diseases. Front Endocrinol (Lausanne). 2021;12:751020.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  31. Li J, Wang T, Liu P, Yang F, Wang X, Zheng W, Sun W. Hesperetin ameliorates hepatic oxidative stress and inflammation via the PI3K/AKT-Nrf2-ARE pathway in oleic acid-induced HepG2 cells and a rat model of high-fat diet-induced NAFLD. Food Funct. 2021;12(9):3898-3918. PubMed, CrossRef
  32. Zhang F, Wang M, Zha Y, Zhou J, Han J, Zhang S. Daucosterol Alleviates Alcohol-Induced Hepatic Injury and Inflammation through P38/NF-κB/NLRP3 Inflammasome Pathway. Nutrients. 2023;15(1):223. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  33. Yuan HC, Yu QT, Bai H, Xu HZ, Gu P, Chen LY. Alcohol intake and the risk of chronic kidney disease: results from a systematic review and dose-response meta-analysis. Eur J Clin Nutr. 2021;75(11):1555-1567. PubMed, CrossRef
  34. Knudsen JR, Li Z, Persson KW, Li J, Henriquez-Olguin C, Jensen TE. Contraction-regulated mTORC1 and protein synthesis: Influence of AMPK and glycogen. J Physiol. 2020;598(13):2637-2649. PubMed, CrossRef
  35. Liang Z, Li T, Jiang S, Xu J, Di W, Yang Z, Hu W, Yang Y. AMPK: a novel target for treating hepatic fibrosis. Oncotarget. 2017;8(37):62780-62792. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.