Tag Archives: глутатіон

Вплив пробіотичної композиції на оксидантно/антиоксидантний баланс у крові щурів за експериментального остеоартриту

О. Г. Короткий, К. О. Дворщенко, А. А. Вовк, А. А. Драницина,
М. О. Тимошенко, Л. І. Кот, Л. І. Остапченко

ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: korotky@ukr.net

Отримано: 20 червня 2019; Затверджено: 18 жовтня 2019

Остеоартрит (ОА) є широко розповсюдженою паталогією опорно-рухової системи. Розвиток ОА пов’язаний із широким діапазоном причин, що впливають на створення різноманітних стратегій профілактики та лікування цього захворювання. На сьогодні активно обговорюється вплив мікробіому на широкий перелік паталогій, в тому числі опорно-рухової системи. У роботі досліджено вплив живих пробіотичних культур на оксидантно/антиоксидантний стан у крові щурів за ОА. Експе­риментальний ОА в щурів моделювали одноразовим введенням розчину монойод­ацетату натрію в колінну зв’язку. Пробіотична композиція (мультипробіотик Симбітер®) вводилася перорально зондом 1 раз на добу протягом 14 днів. Визначено: експресію гена Nos2 в крові, значення супероксиддисмутазної, каталазної, глутатіонпероксидазної, глутатіон­трансферазної, глутатіонредуктазної актив­ності, вміст супероксиданіону, пероксиду водню, ТБК-активних продуктів, окисленого та відновленого глутатіону в сироватці крові. Встановлено, що монойодацетатінду­кований ОА спричинював значні зміни оксидантно/антиоксидантного стану в крові щурів. Показано підвищення рівнів супероксиданіонного радикалу, пероксиду водню, ТБК-активних продуктів, окисленого глутатіону, посилення експресії Nos2 та підвищення каталазної активності в той час як супероксиддисмутазна, глутатіонпероксидазна та глутатіонтрансферазна активність, глутатіонредуктазна активність і рівень відновленого глутатіону були значно знижені порівняно з контрольною групою. Введення пробіотиків тваринам із ОА наближало досліджувані параметри до значень контрольної групи (деякі з них були статистично значимими).

Вплив глутатіону на енергетичний обмін у мітохондріях печінки щурів за експериментальної нефропатії

Є. О. Ференчук, І. В. Геруш

ВДНЗ України «Буковинський державний медичний університет», Чернівці;
e-mail: yelena_f@ukr.net

Отримано: 17 жовтня 2018; Затверджено: 14 березня 2019

Окисне пошкодження мітохондрій та порушення енергетичного метаболізму призводить до розвитку багатьох патологій та захворювань. У роботі досліджено вплив глутатіону на активність ензимів мітохондріального дихального ланцюга та визначено вміст SH-груп у мітохондріях печінки щурів в умовах нефропатії, спричиненої фолієвою кислотою. Мітохондрії виділяли диференційним центрифугуванням. Визначали активність NADH-дегідрогенази, сукцинатдегідрогенази, цитохромоксидази та H+-ATPази. Показано, що за нефропатії, активність досліджуваних ензимів та вміст SH-груп знижувалась, що може свідчити про інтенсифікацію вільнорадикальних процесів. Введення глутатіону сприяло зростанню вмісту SH-груп і активності ензимів II та V комплексів дихального ланцюга мітохондрій, але не впливало на активність цитохромоксидази в мітохондріях печінки щурів із нефропатією. Одержані результати показали позитивний ефект глутатіону на активність сукцинатдегідрогенази та H+-ATPази.

Клонування і функціональний аналіз GSH1/MET1 гену, що комплементує ауксотрофність за цистеїном та глутатіоном у метилотрофних дріжджів Hansenula polymorpha

В. М. Убийвовк1 , О. В. Блаженко1, М. Ціммерманн2, M. Дж. Согн3,4, Н. А. Канг3,4

1Інститут біології клітини НАН України, Львів;
2Інститут біології IV- Мікробіологія і генетика- RWTH Аахен, Німеччина;
3Корейський науково-дослідний інститут біологічних наук та біотехнології, Даеджон, Корея;
4Відділ наук про життя,  Чунг-Анг університет, Сеул, Корея;
e-mail: Oleksandra.Blazhenko@googlemail.com

Ген GSH1/MET1 Hansenula polymorpha клонували шляхом комплементації глутатіонзалежного росту мутанта gsh1 H. polymorpha, попередньо виділеного як клон, що виявляв резистентність до N-метил-N′-нітро-N-нітрозогуанідину (MNNG) і чутливість до іонів кадмію. Ген GSH1 H. polymorpha відновлював резистентність до іонів кадмію, чутливість до MNNG, нормальний рівень глутатіону та проліферацію клітин на мінімальному середовищі без додавання цистеїну або глутатіону за введення у клітини мутанта gsh1. Показано, що ген GSH1 H. polymorpha є гомологічним гену MET1 Saccharomyces cerevisiae, що кодує S-аденозил-L-метіонін уропорфіриноген III трансметилазу, яка відповідає за біосинтез кофактора сульфітредуктази, сірогему. Нами була сконструйована касета з делецією гену GSH1/MET1 H. polymorpha (Hpgsh1/met1::ScLEU2) та одержані відповідні нуль-мутанти (із делецією значної частини структурної ділянки цього гену). Дані зі схрещування точкового gsh1 мутанта та нуль-мутантів за gsh1/met1 продемонстрували, що обидві алелі розміщені в одному й тому ж гені. Нуль-мутант за gsh1/met1  повністю відновлював ріст на мінімальному середовищі із цистеїном або глутатіоном як єдиному джерелі сірки, але не з неорганічними (сульфат, сульфіт) чи органічними (метіонін, S-аденозилметіонін) джерелами сірки. Окрім того, обидва мутанти – точковий gsh1 і нуль-мутант за gsh1/met1 – виявляли підвищену чутливість до токсичного вуглецевого субстрату метанолу, до формальдегіду, органічного пероксиду та іонів кадмію.

Антиоксидантна активність мелатоніну і глутатіону за взаємодії з гідроксил- і супероксид аніон-радикалами

Т. Ю. Кузнецова1, Н. В. Соловйова2, В. В. Соловйов1, В. О. Костенко2

1Полтавський національний технічний університет ім. Ю. Кондратюка, Україна;
2Українська медична стоматологічна академія, Полтава;
e-mail: kzt7@ukr.net

На основі аналізу результатів квантовохімічного моделювання взаємодії молекул мелатоніну (MLT) і глутатіону (GSH) із радикалами кисню (•ОН і •ООˉ) встановлено, що вона відбувається за кислотно-основним механізмом, причому MLT і GSH по відношенню до •ОН виступають як основа, а до •ООˉ – як кислота. Проведено кореляцію квантовохімічних розрахунків (перерозподіл електронної густини, енергетичні характеристики) за взаємодії молекул MLT і GSH із •ОН і •ООˉ зі зміною макроскопічних параметрів процесу електровідновлення вільних радикалів кисню в присутності антиоксидантів (потенціал та граничний струм хвиль відновлення), що є прямим підтвердженням на макрорівні результатів проведеного на нанорівні теоретичного моделювання та вказує на більш виражену антиоксидантну активність GSH у порівнянні із MLT.

Біохімічний механiзм дії о,п′-ДДД на кору надниркових залоз

О. С. Микоша, О. І. Ковзун

ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В. П. Комісаренка НАМН України», Київ;
e-mail: asmikosha@gmail.com

В огляді наведено дані щодо біохімічного механізму дії о,п’-дихлордифенілдихлоретану (о,п’-ДДД, мітотан), який використовується для лікування раку кори надниркових залоз і хвороби Кушинга. Під впливом препарату виникають численні біохімічні зміни в корі надниркових залоз і порушується структура мітохондрій. При цьому істотно знижується утворення кортикостероїдних гормонів. Однією з можливих причин цього може бути зниження рівня NADPH через пригнічення активності систем його відновлення і підвищеної витрати для відновлення глутатіону глутатіонредуктазою. У надниркових залозах о,п’-ДДД частково метаболізується і його основним метаболітом є о,п’-дихлордифенілоцтова кислота (з точки зору кількості). Однак спроби знайти серед метаболітів фізіологічно активний компонент не мали успіху. Найвираженіші зміни, спричинені о,п’-ДДД, знайдено в мітохондріях коркового шару надниркових залоз: пригнічується дихання на рівні IV і I комплексів, знижується вміст протеїнів цих комплексів, змінюється фосфоліпідний склад тканини і знижується вміст дифосфатидилгліцеролу – найважливішого компонента мембран мітохондрій. На нашу думку, о,п’-ДДД завдяки високій ліпофільності накопичується в мембранах мітохондрій і зумовлює їх конформаційні порушення з подальшим порушенням функції. Встановлено, що о,п’-ДДД є інгібітором ацил-CоА-холестерол-ацилтрансферази (АХАТ, SOAT1). Через це в адренокортикоцитах накопичується вільний холестерол, виникає стрес ендоплазматичного ретикулума, розвивається набухання мітохондрій і активуються каспази. Посилення апоптозу призводить до зменшення функції залози і зниження її маси.

Популяційні особливості стану молекулярних стрес-респонсивних систем двостулкового молюска за дії тетразинового пестициду

Г. І. Фальфушинська, Л. Л. Гнатишина, О. Б. Столяр

Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Україна;
e-mail: halynka.f@gmail.com, oksana.stolyar@gmail.com

Пестициди тетразинового ряду широко використовуються для обробки агрокультур у більшості країн Євросоюзу та у США. Разом з тим, дані щодо впливу у довкіллі реальних концентрацій цих біоцидів на молекулярні стрес-респонсивні системи нетаргетних організмів відсутні. Метою нашого дослідження стало порівняння адаптивної здатності двостулкового молюска Anodonta cygnea з двох популяцій до впливу комерційного препарату Аполло за станом біохімічних характеристик їхньої травної залози. Встановлено відмінності між станом показників оксидативного стресу та глутатіонтрансферазної активності у контрольних екземплярах із чистої (група І) та забрудненої (група Б) місцевостей. У тварин обох досліджуваних популяцій за дії Аполло збільшується рівень окисної деструкції протеїнів та активуються процеси мікросомного окислення, а також зменшується рівень металотіонеїнів та оксидних радикалів. Однак у молюсків групи І дія Аполло зумовлює активацію антиоксидантних процесів, тоді як у молюсків групи Б – їх пригнічення. Зменшення вмісту клітинних тіолів, МТ та GSH, може становити ключову ланку токсичності пестицидів тетразинового ряду.

Прояви окисного стресу та молекулярних ушкоджень у раковій тканині яйників

Г. І. Фальфушинська1,2, Л. Л. Гнатишина1,2,
Г. В. Денега1, О. Й. Осадчук1, О. Б. Столяр1

1Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Україна;
e-mail: halynka.f@gmail.com;
2ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет ім. І. Я Горбачевського», Україна

Показники окисного стресу є визнаними молекулярними маркерами та прогностичними критеріями злоякісного переродження тканини, проте їх виявлення залежить від типу пухлин і стадій їх розвитку. Метою дослідження було з’ясувати взаємозв’язок між характеристиками системи окисного стресу, у тому числі й метал-асоційованими, та проявами цитотоксичності в онкотрансформованій тканині яйників людини. Вперше встановлено вищий рівень Mn-супероксиддисмутазної активності цитозолю (на 630%) та протеїну металотіонеїну (МТ, на 100%) у трансформованій тканині порівняно з неураженою тканиною яйників. У пухлинній тканині значно вищий рівень утворення оксирадикалів (на 332%), нижча активність каталази (на 49%) та нижчий вміст відновленого глутатіону (на 46%) та його редокс індексу (0,84 проти 0,89 у контролі). За відносно стабільного вмісту цинку, купруму та кадмію у складі МТ, вміст цинку та, особливо, купруму у недепонованій формі істотно нижчий у трансформованій тканині, а вміст кадмію вищий. Дискримінантний аналіз всіх досліджуваних показників виявив, що підвищений вміст продуктів окисного ураження протеїнів, ліпідів, фрагментованої ДНК та активність катепсину Д, особливо його вільної форми (вище на 235%) належить до головних характеристичних ознак онкотрансформованої тканини яйників.

Транскрипційна регуляція гену GSH2 Hansenula polymorpha у відповідь на дію іонів кадмію

О. В. Блаженко, А. Б. Котлярчук, В. М. Убийвовк

Інститут біології клітини НАН України, Львів;
e-mail: Oleksandra.Blazhenko@googlemail.com

Попередньо нами було клоновано ген GSH2, що кодує γ-глутамілцистеїнсинтетазу (γGCS) у дріжджів Hansenula рolymorpha. У цій роботі проведено аналіз молекулярної організації промотору гену GSH2 H. рolymorpha і виявлено ймовірні сайти зв’язування транскрипційних факторів Yap1, Skn7, Creb/Atf1 та Cbf1. З’ясовано, що для повноцінної регуляції експресії гену GSH2 у відповідь на кадмієвий та оксидативний стрес необхідна довжина промотору GSH2 більша за 450 п.н. від початку ініціації трансляції. Для дослідження транскрипційної регуляції гену GSH2 H. polymorpha сконструйовано рекомбінантний штам, що містить репортерну касету, в якій регуляторна ділянка гену GSH2 розміром 1,832 т.п.н. злита зі структурною та термінаторною ділянками гену алкогольоксидази. Показано, що транскрипція гену GSH2 H. polymorpha максимально підвищується на 33% в багатому середовищі за 4-годинної інкубації з концентрацією іонів кадмію 1 мкМ. У мінімальному середовищі експресія гену GSH2 не корелює з підвищенням рівнів загального клітинного глутатіону за дії іонів кадмію. Висловлено припущення, що підвищення вмісту загального клітинного глутатіону за кадмієвого стресу у дріжджів H. polymorpha ймовірно не контролюється на рівні транскрипції гену GSH2.

Квантовохімічне моделювання антиоксидантної активності глутатіону за взаємодії з гідроксил- і супероксид-аніон-радикалами

Н. В. Соловйова1, Т. Ю. Кузнецова2

1ВДНЗ України «Українська медична стоматологічна академія», Полтава, Україна;
2Полтавський національний технічний університет ім. Ю. Кондратюка, Україна;
e-mail: KZT7@yandex.ru

На основі аналізу результатів квантовохімічного моделювання взаємодії молекули GSH із радикалами кисню •ОН і •ООˉ встановлено, що цей процес відбувається за кислотно-основним механізмом, причому GSH по відношенню до •ОН виступає як основа, а по відношенню до •ООˉ – як кислота. Проведено кореляцію одержаних результатів квантовохімічних розрахунків (перерозподіл електронної густини, енергетичні характеристики) за взаємодії молекули GSH із •ОН і •ООˉ зі зміною макроскопічних параметрів процесу електровідновлення вільних радикалів кисню у присутності GSH (потенціал та граничний струм хвиль відновлення), що є прямим експериментальним підтвердженням на макрорівні результатів проведеного на нанорівні теоретичного моделювання.