Category Archives: Uncategorized

Новий спосіб дискримінації еозинофільних гранулоцитів та оцінки їхніх поверхневих рецепторів із використанням багатоколірного гістологічного аналізу

Г. Біла1, М. Шнайдер1, С. Пешкова1, Б. Крайнік2,
Л. Беш3, О. Луцик1, О. Мацюра3*, Р. Білий1*

1Кафедра гістології, цитології та ембріології, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Факультет фундаментальних проблем технології, Вроцлавський університет науки та технології, Вроцлав, Польща;
3Кафедра педіатрії 2, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
*e-mail: r.bilyy@gmail.com;  omatsyura@gmail.com

Отримано: 09 січня 2020; Затверджено: 27 березня 2020

Еозинофільні гранулоцити забезпечують імунну відповідь проти багатоклітинних паразитів, а також є головним фактором таких патологічних станів, як алергія та астма. Еозинофіли дискримінуються за допомогою фарбування еозином за використання світлової мікроскопії. Однак для молекулярного виявлення антигенів та широко впроваджених автоматизованих аналізаторів зазвичай потрібні флуоресцентні маркери придатні для кількісного аналізу. Проте, не існує селективного CD маркера для диференціації еозинофілів і базофілів, а нещодавно описані аналоги для заміщення гематоксилін-еозину для флуоресцентної детекції з використанням DRAQ5-еозину, також виявлись непридатними для детекції еозинофілів. Різні комбінації флуоресцентних барвників випробовували за допомогою флуоресцентної мікроскопії, спрямованої на розробку простого та специфічного методу виявлення еозинофільних гранул, ДНК та поверхневих рецепторів; підхід був використаний для оцінки рівнів IgE (загального та специфічного до казеїну) на клітинах пацієнтів із алергією на коров’яче молоко. Нам вдалося досягти селективної візуалізації гранул еозинофілів за допомогою барвника анілінового синього, модифікувавши метод Berretty & Cormane (1978) та виявляючи сигнал при 440 нм; це дозволило одночасно фарбувати мазки крові антитілами до IgE-FITC (емісія при 520 нм) та казеїн-FITC, виявляти ДНК пропідію йодидом (емісія 590 нм), а також забезпечувало специфічний метахроматичний сигнал еозинофілів у ближній інфрачервоній області спектру (емісія ~700 нм) з подальшою кількісною оцінкою флуоресцентного сигналу. Застосування запропонованого підходу до клінічних випадків виявило підвищення рівня IgE та мішеней зв’язування казеїну на еозинофілах у 3 пацієнтів із алергією на коров’яче молоко порівняно з 2 здоровими донорами, що демонструє загальну корисність запропонованого підходу.

Екзогенний сірководень запобігає пошкодженню брижі, пов’язаного з фруктозо-індукованими порушеннями шляхом гальмування окисного стресу

О. Ревенко1*, Н. Заічко2, Дж. Л. Уоллес3, О. Заячківська1

1Кафедра нормальної фізіології, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Кафедра біологічної та загальної хімії, Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова, Вінниця, Україна;
3Кафедра фізіології та фармакології, Університет Калгарі, Канада;
*e-mail: wersus35@gmail.com

Отримано: 30 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020

Патологічні зміни адипоцитів брижі (AM), спричинені дієтою з високим вмістом фруктози (HFD), є джерелом багатьох супутніх захворювань. Менше з тим, їх патогенез залишається мало дослідженим і не існує ефективних препаратів, які б запобігали ремоделюванню АМ. Нещодавні дослідження показали, що сірководень (H2S) має сильну цитопротекторну дію. Метою даного дослідження було вивчити чинники, що лежать в основі патологічних змін АМ щурів, які перебували на HFD та дослідити дію H2S у разі екзогенного застосування. Дорослих самців щурів розділили на групи, група на стандартній дієті (SD, контрольна група) та експериментальні групи, що перебували на HFD, та які піддавалися впливу гострого водно-імерсійної стресу (WIS). Вплив на АМ екзогенного гидросульфида натрію (NaHS, 5,6 мг/кг/день протягом 9 днів) та збагаченого Н2S гібридного аспірину (ASA) (H2S-ASA [ATB-340], 17,5 мг/кг/день) у даному досліджені порівнювали з дією звичайного аспірину ASA (10 мг/кг/день). Адаптивні зміни АМ оцінювали на субклітинному рівні за допомогою електронної мікроскопії. Концентрацію глюкози в сироватці, рівні реактивних субстанції тіобарбітурової кислоти (TBARS), та активність цістатіон-γ-ліази (CSE) і цістатіон-β-синтази (CBS) було досліджено біохімічними методами з використанням спектрофотометрії. У тварин із HFD застосування NaHS спричиняло захисний вплив на АМ, ендотеліальні та субендотеліальні структури мікросудин брижі порівняно до щурів, що отримували плацебо, і мали ознаки ендотеліальної та мітохондіальної дисфункції, пошкодження АМ. Використання H2S-ASA характеризувалось захисною дією на АМ у тварин із HFD та WIS, зниженням вмісту TBARS у крові та підвищенням активності CSE та CBS. Дія дієти з високим вмістом фруктози впродовж 4-х тижнів є достатньою причиною для виникнення окисного пошкодження АМ, появі мітохондріальної дисфункції та змін ендотелію. H2S відіграє важливу роль у виживанні адипоцитів брижі за умов окисного стресу, спричиненого HFD, за рахунок зменшення продукції TBARS та мітохондріальної дисфункції. Застосування H2S може сприяти появі нового підходу у лікуванні ожиріння.

Агрегація тромбоцитів, проліферація ендотеліоцитів і міграція ракових клітин опосередковані Bβ1(15)-42 фрагментом фібриногену

Є. М. Стогній1, М. В. Рижикова1, А. В. Ребрієв1, М. Д. Кучма2,
Р. Ю. Марунич1, В. О. Чернишенко1*, В. А. Шаблій2, Н. М. Липова3,
О. Ю. Сломінський1, Л. В. Гарманчук4, Т. М. Платонова1, С. В. Комісаренко1

1Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, Київ, Україна;
2Інститут клітинної терапії, Київ, Україна;
3Університет Луїсвілла, США;
4ННЦ “Інститут біології та медицини”, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
*e-mail: bio.cherv@gmail.com

Отримано:  23 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020

Молекула фібриногену містить численні ділянки зв’язування для різних типів клітинних рецепторів і виконує роль сполучної ланки між системою зсідання крові та клітинною адгезією. У цій статті описано отримання форми фібриногену, позбавлену фрагменту Bβ1-42 за допомогою спрямованого протеолізу, для вивчення ролі цієї послідовності у адгезивних властивостях тромбоцитів, ендотеліоцитів і ракових клітин. Фібриноген та фібрин, позбавлені Bβ1-42 та Bβ15-42 фрагментів відповідно (desβ1-42 фібриноген і desABβ15-42 фібрин), отримано за допомогою протеїнази з отрути Echis multisquamatis. Відщеплений фрагмент отримували за допомогою HPLC та ідентифікували з використанням MALDI-TOF. ADP- і колаген-індуковану агрегацію тромбоцитів за пристуності фібриногену desBβ1-42 вивчали за допомогою агрегометра. Проліферацію клітин аорти миші (MAEC) і клітин пуповинної вени людини (HUVEC) вивчали з використанням фібрину desABβ15-42 як матриці. Виживаність клітин MAEC оцінювали з використанням MTT-тесту. Для оцінки проліферативної активності HUVEC розраховували час подвоєння. Міграцію клітин раку легенів Н1299 вивчали за допомогою in vitro тесту подряпини. Пряме порівняння поведінки клітин за присутності нативної та частково гідролізованої форм показало порушення процесів клітинної адгезії за пристуності фібриногену desBβ1-42 та фібрину desBβ15-42. Ступінь агрегації тромбоцитів незначно знижувався за присутності фібриногену desBβ1-42, однак було виявлено дезагрегацію тромбоцитів на рівні 15-20%. Ми також виявили значне зниження інтенсивності поділу клітин HUVEC та інгібування виживаності клітин лінії MAEC вирощених на матриці з desABβ15-42 фібрину. Крім того, фібриноген desBβ1-42 модулював рухливість клітин лінії H1299 in vitro і знижував інтенсивність “заростання подряпини” до 20% порівняно з повнорозмірним фібриногеном. Показано, що фрагмент 1-42 BβN-домену молекули фібриногену не є необхідним для агрегації тромбоцитів, однак вносить вклад у формування фібриново-тромбоцитарного тромбу на пізніших стадіях. У той же час, цей фрагмент може бути важливим­ для забезпечення міцних міжклітинних контактів та виживаності ендотеліоцитів. Також  амінокислотна послідовність 1-42 BβN-домену підтримує міграцію ракових клітин, що дозволяє розглядати взаємодії з фібриногеном як потенційну мішень протиракової терапії. Фрагмент Bβ1-42 молекули фібриногену вносить вклад у ефективність міжклітинних взаємодій різних типів клітин, включаючи тромбоцити, ендотеліоцити і ракові клітини.

Протекторний ефект N-стеароїлетаноламіну на систему згортання крові та артеріальні зміни у спонтанно гіпертонічних щурів за умов дієти багатої холеcтеролом

О. С. Ткаченко1, Є. А. Гудзь1*, Г. В. Косякова1,
П. П. Клименко2, Є. М. Стогній1, В. А. Дідківський1,
Т. М. Чернишенко1, В. О. Чернишенко1, Т. М. Платонова1

1Інститут біохімії імені Палладіна НАН України, Київ;
2ДУ «Іінститут геронтології ім. Д. Ф. Чеботарьова НАМН України», Київ;
*e-mail: goudziegor@gmail.com

Отримано:  24 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020

У цій роботі ми мали на меті перевірити атеросклеротичні зміни стінки аорти та прокоагулянтну реакцію системи згортання крові у спонтанно гіпертонічних щурів (СГЩ), що отримували дієту з високиим вмістом холестеролу (ДВХ), та вивчити антизапальну дію N-стеароілетаноламіну (NSE) на розвиток атеросклерозу в цій моделі. Самиці щурів (n = 30) з генетичною схильністю до гіпертензії, верифіковані вимірюванням артеріального тиску, отримували дієту з високим вмістом холестеролу (5%) протягом 2 місяців. Тварини були поділені на три групи: 1 – контрольна група СГЩ отримувала стандартний раціон віварію; 2 група отрумувала ДВХ; 3 група отримувала ДВХ + NSE в дозі 50 мг/кг. Гістологічний аналіз виявив набряк та відшарування ендотеліальних клітин, набряк субендотеліального шару та порушення цілісності середньої оболонки. Щури які отримували дієту з високим вмістом холетеролу мали більш високу концентрацію фібриногену, збільшену швидкість агрегації тромбоцитів і зниження рівня протеїну С. Швидкість агрегації тромбоцитів збільшувалась у щурів, які отримували ДВХ (52,5 ± 4,1%/хв), незначно нормалізувалася під дією NSE (40 ± 8,3 проти 35 ± 9%/хв у контрольних групах). Концентрація фібриногену трохи збільшувалась у щурів, які отримували ДВХ (2,75 ± 0,7 проти 1,9 ± 0,5 мг/мл у контрольних групах). Однак рівень антикоагулянтного протеїну С, який знизився у щурів, що отримували ДВХ (65 ± 16 проти 100 ± 11% у контролях), нормалізувався під дією NSE (92 ± 17%). NSE також впливав на архітектуру аорти, однак нормалізація товщини стінки аорти не змінила кількості включень холестерину у її стінці. Показано, що протизапальна дія NSE змінює атерогенні процеси щурів, які отримували ДВХ, головним чином нормалізуючи рівень протеїну С під час запального процесу та зменшуючи набряк аорти. Однак гематологічні параметри (включно з часом згортання в тесті APTT та концентрацією фібриногену) змінювались незалежно під час застосування NSE. Антиагрегантна дія NSE на тромбоцити може бути наслідком прямої дії на тромбоцити або наслідком його протизапальної дії. Під час атерогенезу, індукованого ДВХ у моделі, NSE продемонстрував цінні протизапальні дії, що захищають організм під час атерогенезу, однак його не можна вважати антитромботичним чи антиатерогенним агентом, оскільки він нездатний впливати на гемостаз безпосередньо.

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.

Лектиноцитохімічне дослідження слизової оболонки шлунка щурів за умов блокування циклооксигенази-1/2 та введення H-Glu-Asp-Gly-OH

Х. М. Насадюк1*, Є. А. Согoмонян2, А. М. Ященко2, О. Я. Скляров1

1Кафедра біохімії, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Кафедра гістології, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
*e-mail: nasadyukch@gmail.com

Отримано:  22 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020

Дослідження експресії глікокон’югатів на мембранах клітин за допомогою техніки лектинної гістохімії може бути одним із підходів для оцінки функціонального стану клітини. Метою роботи було оцінити зміни вуглеводних детермінант клітинних мембран слизової оболонки шлунка щурів за умов блокування ЦОГ-1/2 індометацином та попередньою обробюкою трипептидом H-Glu-Asp-Gly-OH. Щури-самці лінії Wistar були поділені на 3 групи (n = 6 в групі): 1-а (контроль) отримувала плацебо; 2-а – індометацин (35 мг/кг); 3-я – H-Glu-Asp-Gly-OH (10 мкг) за 30 хв перед введенням індометацину. Через 24 год щурів декапітували. Вуглеводні детермінанти слизової оболонки шлунка (СОШ) визначали з використанням лектинопероксидазної техніки. Панель лектинів включала α-фукозо- (LABA), сіало- (WGA, SNA), манозо- (Con A, LCA) та галактозоспецифічні (HPA, PNA, SBA) лектини. Інтенсивність лектин-рецепторної реакції оцінювали: 0 – відсутня; 1 – слабка; 2 – помірна; 3 – сильна реакція. Блокування ЦОГ-1/2 призводило до розвитку виразкових уражень СОШ, які зменшувалися за дії H-Glu-Asp-Gly-OH. Найспецифічнішою до СОШ були WGA та SNA. Індометацин зменшував зв’язування SNA епітеліоцитами та мукоцитами, та зв’язування LABA головними клітинами. H-Glu-Asp-Gly-OH запобігав змінам процесів глікозилювання, зумовленим блокуванням ЦОГ-1/2, лише по відношенню до зв’язування LABA головними клітинами, LCA – епітеліоцитами та мукоцитами, SNA – мукоцитами. Загалом H-Glu-Asp-Gly-OH за умов блокування ЦОГ-1/2 чинив дію протилежну індометацину, але процеси глікозилювання відрізнялися також і від контрольної групи. Зроблено висновок, що блокування ЦОГ-1/2 змінює процеси глікозилювання в СОШ щурів, зокрема призводить до зниження вмісту NeuNAc(α2-6)DGal та α-Fuc. Дія H-Glu-Asp-Gly-OH за умов блокування ЦОГ-1/2 спричинює більш глибокі зміни зв’язування лектинів СОШ порівняно з самостійною дією індометацину та з контролем.

Вплив заморожування на експонування гліканових маркерів сироваткових імуноглобулінів IgG при розсіяному склерозі

М. Боженко1, М. Бойчук1, Г. Біла2, Т. Негрич1*, Р. Білий2*

1Кафедра неврології, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
2Кафедра гістології, цитології та ембріології, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Україна;
*e-mail: r.bilyy@gmail.com; tnehrych@gmail.com

Отримано: 08 січня 2020; Затверджено: 27 березня 2020

Залишки N-гліканів, приєднані до Asn297 молекули імуноглобуліну IgG, відповідають за зміну його структурної конформації і використовуються як маркери багатьох запальних захворювань. Заморожування стабілізує структуру протеїну, тоді як недавні дані ЯМР у розчині виявили сильно змінену рухливість гліканів IgG за різних температур. Метою даної роботи було дослідити, чи впливає заморожування зразків сироваток на експозицію гліканів IgG у хворих на розсіяний склероз (РС) та у здорових донорів (ЗД). Використовували розроблений лектин-імуноензимний аналіз для оцінки екс­понування нативних гліканів у складі IgG за допомогою фукозо-специфічного лектину AAL та сіало-специфічного лектину SNA. Зразки сироваток розділяли і негайно заморожували при -20 °C або зберігали при 4 °C. Експонування гліканів порівнювали між 5 групами пацієнтів із РС (n = 75) проти ЗД (n = 23), а також у парних зразках із заморожуванням та без нього. Спостерігали значне збільшення експонування залишків фукози на гліканах імуноглобулінів IgG у хворих на РС порівняно із ЗД. Це збільшення було лише в тому випадку, якщо сироватки перед аналізом заморожували. Також, експонування сіалової кислоти зменшувалося на зразках РС проти ЗД після заморожування зразків сироваток. Експонування корових залишків фукози та термінальних сіалових залишків суттєво відрізнялися в парних зразках сироваток після заморожування. Комбіновані параметри екс­понування фукози та сіалової кислоти нативних гліканів у складі імуноглобулінів IgG із використанням заморожених зразків сироваток слугували дискримінаційним маркером РС. Для експонування AAL дискримінація групи РС характеризувалась площею під ROC кривою, рівною 0,906, із чутливістю 76,7% та специфічністю 59%, P < 0,0001.

Гіпертригліцеридемія асоціюється з довгостроковим ризиком серцево-судинних ускладнень та специфічною коморбідністю у хворих на артеріальну гіпертензію з дуже високим ризиком

О. Я. Королюк*, О. М. Радченко

Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, кафедра внутрішньої медицини № 2, Україна;
*e-mail: olga_korolyuk@ukr.net

Отримано: 19 грудня 2019; Затверджено: 27 березня 2020

Хоча гіпертригліцеридемія (ГТЕ) часто виявляється у хворих на артеріальну гіпертензію та може підвищувати ризик серцево-судинних ускладнень, необхідність її зниження та шляхи доволі дискусійні. Метою цього дослідження було порівняння показників ліпідів крові, параметрів гомеостазу глюкози, коморбідності та 5-річного виживання без серцево-судинних ускладнень у пацієнтів з дуже високим ризиком гіпертензії з/без ГТЕ, котрі отримували терапію аторвастатином помірної інтенсивності. Після початкового обстеження, 107 таких пацієнтів було поділено на дві групи – без ГТЕ (n = 49, група 1) та з ГТЕ (n = 58, група 2). Впродовж 5 років проводилось щорічне опитування пацієнтів щодо попередніх госпіталізацій та скринінг діабету. Причини, перебіг та наслідки госпіталізацій з’ясовувались на підставі медичної документації. Госпіталізація з приводу гострого інфаркту міокарда, інсульту, декомпенсації серцевої недостатності або смерть були включені у комбіновану кінцеву точку серцево-судинних проявів. Виживання аналізували методом Каплана-Мейера. Для статистичної обробки результатів використовували непараметричні методи. У групі 2 виявлено вищі медіани логарифмічного відношення тригліцеридів до холестеролу ліпопротеїнів високої щільності, продукту акумуляції ліпідів, рівня інсуліну натще та індексу HOMA (P < 0.002), що вказувало на переважання малих щільних часточок ліпопротеїдів низької щільності, ектопічне відкладання жиру та резистентність до інсуліну. У пацієнтів з ГТЕ частіше виявляли цукровий діабет 2 типу (58,6% у порівнянні з 34,5% у групі 1, включаючи вперше виявлені випадки під час початкового обстеження та нові випадки впродовж 5-річного спостереження P = 0,02), стеатоз печінки (81,0% у порівнянні з 55,1%, P = 0,006) та літогенні розлади жовчного міхура (55,2% у порівнянні з 34,7%, P = 0,05). У жінок з ГТЕ частіше спостерігали гістероваріектомію в анамнезі (55,2% проти 19,0% у групі 1, P = 0,018). Не зважаючи на тривалу терапію аторвастатином у дозі 20–40 мг, пацієнти часто не досягали рекомендованих рівнів ліпопротеїнів низької щільності та мали гірші показники виживання через більшу кількість серцево-судинних ускладнень (39,6% у порівнянні з 22,4% у групі 1, P = 0,027). Зважаючи на те, що інтенсифікація статинотерапії посилить ризик спричинення діабету, пошук ефективної та безпечної стратегії вторинної профілактики у цій когорті пацієнтів є необхідним і вимагає подальших досліджень.

Homo Scientist може привести Homo Sapiens до наступного етапу еволюції – Homo Ingenious

Варі Шандор

International Research and Innovation in Medicine Program,
Cedars – Sinai Medical Center, Los Angeles, CA, USA
and Regional Cooperation in the Fields of Health, Science and Technology Association (RECOOP HST Association), Budapest, Hungary
e-mail: vari@cshs.org

Внесок нобелівських лауреатів в дослідження метаболізму вуглеводів і його регуляцію. А. Гарден, Х. Ейлер-Гельпін, К. Ф. Корі, Г. Т. Корі, Е. Сазерленд, Л. Ф. Лелуар, Г. Кребс, Ф. Ліпман, П. Мітчелл

Р. П. Виноградова, В. М. Данилова, С. В. Комісаренко

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: valdan@biochem.kiev.ua

Отримано: 13 листопада 2019; Затверджено: 29 листопада 2019

Метаболізм вуглеводів – процес складний і багатоступеневий. До розшифрування цього процесу було залучено багато науковців – біохіміків, фізіологів, хіміків, але тільки деяких із них було удостоєно Нобелівської премії. Так, завдяки роботам А. Гардена і Г. Ейлер-Гельпіна із дріжджовими клітинами на початку ХХ ст. було встановлено, що перетворення вуглеводів (цукрів) в живих клітинах до кінцевих продуктів відбувається багатостадійно за участю ензимів і що для цього перетворення необхідна наявність залишку фосфорної кислоти. Ці дослідження стали початком вивчення хімічних реакцій, які лежать в основі життєдіяльності клітин, тобто реакцій проміжного метаболізму. Ганс Кребс в 1932 р. відкрив орнітиновий цикл – послідовність хімічних реакцій, завдяки яким в печінці тварин утворюється кінцевий продукт азотистого обміну – сечовина. Апогеєм його досліджень було встановлення циклу три- і дикарбонових кислот, який об’єднує окислення фактично всіх органічних речовин в живих організмах. Доповненням до робіт Г. Кребса були роботи Фріца Ліпмана, який в 1945 р. відкрив коензим А і встановив його роль в активації органічних сполук. Тоді і стало зрозумілим, як неактивна оцтова кислота та інші органічні кислоти активуються в живому організмі, щоб окислитись в циклі трикарбонових кислот. Величезну роботу зробили подружжя Герті і Карл Корі та Бернардо Усай, а також їхні учні та послідовники, зокрема Луїс Лелуар, для з᾽ясування механізму перетворення (синтезу і розщеплення) глікогену в печінці і м᾽язах. Вершиною в дослідженні цього напряму в обміні вуглеводів було встановлення Ерлом Сазерлендом у 1958 р. регуляції активності ензимів, які беруть участь у перетворенні хімічних сполук (на прикладі фосфорилази), за участю ензиму аденілатциклази і с-АМР. Відкриття с-АМР виявило один із фундаментальних принципів практично всіх процесів життєдіяльності. І завершенням досліджень метаболізму вуглеводів стали неперевершені роботи Пітера Мітчелла, наукові інтереси якого були пов’язані з вивченням спрямованості біохімічних реакцій у просторі відносно певних внутрішньоклітинних орієнтирів і створенням хеміосмотичної теорії окислювального фосфорилування, яка є основою біоенергетики.