Tag Archives: старіння

Споживання протеїнів та втрата протеостазу під час старіння

A. N. Kirana1, E. Prafiantini1, N. S. Hardiany2,3*

1Department of Nutrition, Faculty of Medicine, Universitas Indonesia – Dr. Cipto Mangunkusumo General Hospital, Jakarta, Indonesia;
2Department of Biochemistry and Molecular Biology, Faculty of Medicine, Universitas Indonesia;
3Center of Hypoxia and Oxidative Stress Studies, Faculty of Medicine, Universitas Indonesia;
*e-mail: novi.silvia@ui.ac.id

Отримано: 29 червня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020

Cтаріння – це процес зниження функцій організму та головний фактор ризику хронічних захворювань. Зниження функцій організму за старіння може спричинити втрату протеостазу (протеїнового гомеостазу), тобто здатності підтримувати баланс між синтезом, згортанням, модифікацією та деградацією протеїнів. Людям похилого віку необхідне достатнє споживання протеїнів  для запобігання саркопенії, слабкості, переломів, остеопорозу, а також зниженої стійкості до інфекції. Однак збільшене споживання протеїнів може посилити ризик утворення окисленого протеїну, втрати протеостазу та виникнення дегенеративних розладів. З іншого боку, є дані про те, що обмежене споживання протеїнів може  подовжити тривалість життя. Метою цього огляду було пояснити важливість визначення кількості та складу протеїнів для споживання людьми похилого віку. Обговорено розвиток оксидативного стресу в клітинах, що старіють, молекулярні механізми втрати протео­стазу та шляхи його запобігання  через  обмеження споживання протеїнів.

Фруктоза як фактор розвитку карбонільного і оксидативного стресів та прискореного старіння дріжджів Saccharomyces cerevisiae

Л. М. Лозінська, Г. М. Семчишин

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
е-mail: semchyshyn@pu.if.ua

Надмірне та тривале споживання фруктози може призводити до розвитку метаболічних порушень. Проте механізми, задіяні в цьому процесі, вивчені недостатньо. У роботі використано пекарські дріжджі Saccharomyces cerevisiae як модель для порівняння впливу тривалого споживання глюкози та фруктози в різних концентраціях на деякі фізіолого-біохімічні показники евкаріотів. Показано, що в середовищі культивування, яке містило фруктозу, клітини дріжджів швидше ростуть, характеризуються вищою метаболічною активністю та внутрішньоклітинним вмістом глікогену і окислених протеїнів. Ці спостереження добре узгоджуються з даними про те, що in vitro фруктоза активніше, ніж глюкоза,  вступає в реакцію глікації, продуктами якої є високореакційні α-дикарбонільні сполуки та активовані форми кисню. Отже, інтенсивність карбонільного та оксидативного стресів є вищою у клітинах дріжджів, які ростуть на фруктозі. Ця особливість може пояснювати прискорене старіння дріжджів, які використовують фруктозу як джерело карбону та енергії, порівняно з клітинами, які ростуть на глюкозі. Слід зауважити, що обмеження вуглеводів сповільнює ріст дріжджів, супроводжується низькою динамікою запасання глікогену та накопичення окислених протеїнів, а також не виявляє суттєвих відмінностей між показниками старіння, карбонільного та оксидативного стресів у клітинах, які ростуть на глюкозі і фруктозі.

Вплив тимічних мезенхімних стовбурових клітин на аргіназну активність та продукцію оксиду азоту в макрофагах мишей

Р. С. Довгий1,2, І. С. Нікольський3, Л. М. Сківка1

1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
2ДУ «Інститут геронтології ім. Д. Ф. Чеботарьова НАМН України», Київ, Україна;
3ДУ «Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України», Київ, Україна;
e-mail: romandovgiy@gmail.com

Мезенхімні стовбурові клітини (МСК) відомі своїми терапевтичними властивостями, які значною мірою зумовлені їх протизапальною дією. Нами досліджувалася здатність МСК молодих мишей, модулювати метаболічний профіль макрофагів, одержаних від старих тварин. Клітини кісткового мозку молодих та старих мишей співкультивували з МСК у присутності M-CSF. Продукцію оксиду азоту оцінювали реакцією Гріса, аргіназну активність вимірювали у клітинних лізатах. Встановлено, що аргіназна активність була вірогідно нижчою в макрофагах старих мишей порівняно з такими, одержаними від молодих тварин (P ˂ 0,05). Сингенне співкультивування з МСК значно стимулювало аргіназну активність макрофагів і молодих, і старих мишей (P ˂ 0,001), причому в останніх ефект був виразнішим. Вірогідних відмінностей в синтезі оксиду азоту між групами не встановлено. Таким чином, при співкультивуванні з МСК спостерігалася вираженіша протизапальна метаболічна активація макрофагів, одержаних від старих тварин.

Вплив полімікроелементного препарату «Есмін» на вміст гідрогенсульфіду та показники про- та антиоксидантної системи в міокарді щурів різного віку

Н. В. Заічко1, О. С. Ольховський1, А. В. Мельник1, П. О. Юрченко1,
Г. С. Григор’єва2, Н. Ф. Конахович2

1Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова, Україна;
2ДУ «Інститут фармакології та токсикології НАМН України»;
e-mail: nzaichko@mail.ru

Досліджено вплив полімікроелементного препарату «Есмін» на вміст гідрогенсульфіду (H2S), активність H2S-синтезуючих ензимів та показники про-/антиоксидантної системи в міокарді щурів різного віку. У процесі старіння в міокарді зменшується вміст H2S, знижується активність H2S-синтезуючих ензимів (цистеїнамінотрансферази, цистатіонін-γ-ліази), порушується про-/антиоксидантна рівновага (збільшується активність NADPH-оксидази, зменшується активність тіоредоксинредуктази). Введення есміну ефективно зменшує асоційовані з віком зміни в міокарді старих щурів: підвищує вміст H2S, збільшує активність H2S-синтезуючих ензимів, відновлює про-/антиоксидантну рівновагу.

Дефекти регуляторних комплексів TOR сповільнюють старіння та розвиток карбонільного/оксидативного стресу в дріжджів Sассharomyces cerevisiae

Б. В. Гомза, Р. А. Васильковська, Г. М. Семчишин

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника,
Івано-Франківськ, Україна;
е-mail: semchyshyn@pu.if.ua

Сигнальний шлях TOR (target of rapamycin), вперше описаний в дріжджів Sассharomyces cerevisiae, є висококонсервативним регулятором росту клітин евкаріотів, їхнього старіння та стійкості до стресу. Досить добре вивчений вплив джерел азоту, зокрема амінокислот, на активність сигнального каскаду TOR, натомість його взаємозв’язок із вуглеводами є мало дослідженим. Метою роботи було розширення наших уявлень про потенційну роль регуляторних комплексів TOR у розвитку карбонільного/оксидативного стресу, який може бути спричинений внаслідок культивування дріжджів у присутності глюкози і фруктози. Показано, що рівень α-дикарбонільних сполук та карбонільних груп протеїнів зростає під час культивування дріжджів та є вищим у клітинах, які росли в присутності фруктози, що свідчить про їх швидше старіння та інтенсивніший розвиток карбонільного/оксидативного стресу порівняно із клітинами, які росли в присутності глюкози. Дефектні за протеїнами TOR штами, які культивували у присутності як глюкози, так і фруктози, мають нижчі показники стресу і старіння, ніж вихідний батьківський штам. Таким чином, одержані результати підтверджують зроблений раніше висновок про те, що фруктоза, порівняно із глюкозою, є потужнішим фактором  карбонільного/оксидативного стресу та прискореного старіння клітин S. cerevisiae. Проте дефекти регуляторних комплексів TOR сповільнюють старіння та розвиток стресу в дріжджів незалежно від типу вуглеводу в середовищі культивування.