Tag Archives: глюкоза
Дієта під час розвитку впливає на метаболічні показники личинок та дорослих мух Drosophila
О. М. Стрільбицька1*, У. В. Семанюк1, Н. І. Бурдилюк1, В. Бубало2, О. В. Лущак1,3*
1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
2Лабораторія експериментальної токсикології та мутагенезу, Науковий центр превентивної токсикології, харчової та хімічної безпеки імені академіка Л. І. Медведя, МОЗ України, Київ;
3Університет досліджень та розвитку, Івано-Франківськ, Україна;
*e-mail: olya_b08@ukr.net or oleh.lushchak@pnu.edu.ua
Отримано: 04 жовтня 2021; Затверджено: 21 січня 2022
Залежність метаболізму та фізіологічного стану дорослого організму від харчування під час його розвитку стає гарячою темою сучасної еволюційної біології. Ми використали плодову мушку Drosophila melanogaster та живильне середовище з різним вмістом сахарози (S) і сухих дріжджів (Y): 0S:2Y, 20S:2Y або 0S:5Y, 20S:5Y, щоб показати, що умови харчування під час розвитку впливають на обмін речовин у личинок та імаго. Рівень глюкози, глікогену, тригліцеридів та загальних ліпідів в організмі личинок та дорослих мух вимірювали за допомогою діагностичних наборів. Виявлено затримку розвитку дрозофіл, які розвивалися на дієтах із низьким вмістом дріжджів або з високим вмістом сахарози. Показано, що утримання личинок на харчовому раціоні з високим вмістом сахарози спричиняло зниження маси та збільшення енергетичних запасів (кількості ліпідів) у личинок та дорослих мух. Обмеження вмісту сухих дріжджів у дієті личинок призводило до зниження накопичення глікогену та рівня протеїнів у личинок та дорослих мух. Виявлені особливості метаболізму дорослих мух є результатом харчування під час розвитку і можуть бути пов’язані з механізмами адаптації організму до умов живлення.
Періодичне голодування спричиняє метаболічний стрес і лейкопенію в молодих мишей
О. М. Сорочинська1, М. М. Байляк1, Ю. В. Василик1,
О. В. Кузняк1, І. З. Дрогомирецька1, А. Я. Клоновський1,
Дж. М. Сторі2, К. Б. Сторі2, В. І. Лущак1
1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
2Інститут біохімії, Карлетонський університет, Оттава, Канада;
e-mail: lushchak@pu.if.ua
Надмірна вага і ожиріння стали епідемією світового масштабу, що є наслідком переїдання, особливо у разі дотримання так званої західної дієти, збагаченої на вуглеводи та жири. Відомо, що за таких умов обмеження споживання їжі та зміна її складу можуть бути дієвими для дорослих організмів. Водночас, інформація щодо дієвості обмеженого харчування для молодих особин суперечлива. Метою нашого дослідження було охарактеризувати вплив періодичного голодування з використанням протоколу голодування/годівлі через день на біохімічні та гематологічні показники в молодих мишей віком від одного до двох місяців. Показано, що миші, які періодично голодували, мали меншу вагу, нижчий вміст глюкози та лактату, нижчу загальну кількість лейкоцитів, а також вищу активність аланінамінотрансферази та аспартатамінотрансферази в крові, ніж контрольні особини відповідної вікової групи. Тварини, що голодували, були змушені спожити більше їжі, щоб досягти тієї ж маси тіла, що і в тварин, які мали необмежений доступ до їжі. Можливо, ці відмінності пояснюються необхідністю затратити певні ресурси для боротьби зі стресом, спричиненим періодичним голодуванням. Загалом, наші результати свідчать про те, що періодичне голодування в молодому віці може негативно вплинути на організм молодих ссавців.
Помірний оксидативний стрес у плодової мушки Drosophila melanogaster, спричинений продуктами розщеплення сахарози
Б. М. Ровенко, О. В. Лущак, О. В. Лозінський,
О. І. Кубрак, В. І. Лущак
Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника,
Івано-Франківськ, Україна;
e-mail: olehl@pu.if.ua
Досліджено вплив 6%-ї сахарози та еквімолярної суміші глюкози і фруктози у складі дієти личинок плодової мушки Drosophila melanogaster на рівень окислених протеїнів та ліпідів, активність антиоксидантних і пов’язаних з ними ензимів у дорослих комах. Показано, що вирощування личинок на дієті із сахарозою призводить до розвитку помірного оксидативного стресу в дорослих комах, який різною мірою виражений в обох статей. У самців окисних пошкоджень зазнавали, в основному, молекули протеїнів, тоді як у самок – ліпідні молекули. Про це свідчить підвищений на 77% вміст карбонільних груп протеїнів та знижений на 40% рівень протеїнових SH-груп у самців, які споживали сахарозу. У самок, які споживали сахарозу, вміст пероксидів ліпідів на 44% вищий, ніж в особин, які утримувались на дієті з еквімолярною сумішшю глюкози і фруктози. Виникнення оксидативного стресу в самок, які споживали сахарозу, супроводжується підвищенням активності каталази, супероксиддисмутази та тіоредоксинредуктази на 30, 15 та 34% відповідно. Одержані результати дають підстави вважати, що форма надходження глюкози і фруктози в організм плодової мушки впливає на перебіг вільнорадикальних процесів.
Стан вуглеводного та азотистого метаболізму в тканинах щурів за експериментального рабдоміолізу
П. А. Каліман, С. М. Охріменко
Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна, Україна;
e-mail: s.okhrimenko@mail.ru
Вивчено вплив введення гліцеролу на вміст тіолів та показники вуглеводного та азотистого метаболізму в органах щурів in vivo. Встановлено зниження вмісту непротеїнових тіогруп у печінці, нирках та серці, протеїнових – в нирках та серці щурів після введення гліцеролу, що може бути пов’язано з їх окисленням в умовах надмірного надходження в тканини вільного гему за рабдоміолізу. У печінці знижується вміст глікогену та підвищується активність тирозинамінотрансферази. Про активацію азотистого метаболізму після введення гліцеролу свідчать підвищення активності амінотрансфераз у тканинах, а також показники вмісту сечовини в сироватці крові тварин. Підвищення вмісту креатиніну може свідчити про порушення фільтрувальної функції нирок.
Обмеження вмісту вуглеводів у дієті личинок спричинює оксидативний стрес у дорослих комах Drosophila melanogaster
Б. М. Ровенко, В. І. Лущак, О. В. Лущак
Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника,
Івано-Франківськ, Україна;
e-mail: olehl@pu.if.ua
Досліджено вплив 20- та 1%-их глюкози і фруктози, що входили до складу дієти личинок плодової мушки Drosophila melanogaster, на рівень окислених протеїнів та ліпідів, вміст низькомолекулярних антиоксидантів, активність антиоксидантних і пов’язаних з ними ензимів у дорослих комах. Показано, що обмеження вмісту вуглеводів у дієті личинок призводить до виникнення оксидативного стресу в дорослих комах. Свідченням цього є підвищений на 40–50% вміст карбонільних груп та знижений на 60–70% рівень тіолових груп протеїнів, а також чотириразово збільшений вміст пероксидів ліпідів у дводенних мух обох статей, які розвивалися на дієті з вмістом вуглеводів 1%. Оксидативний стрес, спричинений обмеженням вмісту вуглеводів у дієті личинок, зумовлює активацію антиоксидантного захисту, по-різному вираженого в самців і самок плодової мушки. Підвищення активності супероксиддисмутази та тіоредоксинредуктази в умовах калорійного обмеження тільки в самців було асоційоване із вдвічі вищою активністю NADPH-продукуючих ензимів – глюкозо-6-фосфатдегідрогенази та ізоцитратдегідрогенази. У самців обмеження вмісту вуглеводів у дієті личинок зумовлює підвищення вмісту сечової кислоти, але зниження активності каталази, тоді як у самок величини цих показників змінюються в протилежному напрямку. Одержані результати дозволяють стверджувати про різну участь низькомолекулярних антиоксидантів – глутатіону та сечової кислоти, а також антиоксидантного ензиму каталази в захисті самців і самок плодової мушки від оксидативних пошкоджень макромолекул, зумовлених обмеженням калорійності дієти личинок.
Вплив низькомолекулярної фракції з кордової крові (до 5 кДа) на функціональні та біохімічні показники клітин у дослідах in vitro
О. К. Гулевський, Н. М. Моісєєва, О. Л. Горіна,
Ю. С. Ахатова, О. А. Лаврик, А. В. Трифонова
Інститут проблем кріобіології та кріомедицини НАН України, Харків;
e-mail: moiseeva-nataly@rambler.ru
Досліджено вплив низькомолекулярної (до 5 кДа) фракції з кордової крові (ФКК) великої рогатої худоби на функціональну активність фагоцитів, ембріональних фібробластів людини, мезенхімальних стромальних клітин та клітин BHK-21 clone 13/04 і PK-15. Встановлено, що додавання ФКК в середовище культивування збільшує швидкість росту клітинних культур. Інкубація концентрату лейкоцитів у середовищі, що містить ФКК, стимулює збільшення фагоцитарних показників нейтрофілів у присутності інгібітора фагоцитозу йодоацетату натрію, призводить до значимого збільшення внутрішньоклітинного вмісту глюкози та активності лужної фосфатази порівняно з контролем та дією препарату «Актовегін».
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.