Г. П. Копильчук, О. М. Волощук*

Навчально-науковий інститут біології, хімії і біоресурсів,
Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, Україна;
*e-mail: o.voloschuk@chnu.edu.ua

Отримано: 07 лютого 2022; Виправлено: 17 березня 2023;
Затверджено: 13 квітня 2023; Доступно онлайн: 27 квітня 2023

Важливу роль у забезпеченні функціо­нування дихального ланцюга відіграє цитохромна ділянка, до складу якої входять III (убіхінол-цитохром-с-оксидоредуктаза) і IV (цитохромоксидаза) комплекси, що беруть участь у генерації електрохімічного потенціалу (ΔμH⁺) через транспорт електронів від убіхінолу. Ключовими компонентами цих ензиматичних комплексів є гемовмісні цитохроми, кількість яких значною мірою визначається балансом між процесами синтезу та катаболізму гема. δ-Амінолевулінатсинтаза каталізує перший етап шляху біосинтезу гема, гемоксигеназа є ключовим ензимом деградації гема. У роботі досліджена активність ензимів убіхінол-цитохом с-оксидоредуктазного та цитохромоксидазного комплексів, вміст цитохромів а+а₃, b, c, c₁ та активність ключових ензимів метаболізму гема у мітохондріях нирок щурів за умов різної забезпеченості раціону протеїном та сахарозою. Встановлено, що під час нутрієнтного дисбалансу у мітохондріях нирок щурів спостерігається зниження активності ензимів убіхінол-цитохром с-оксидоредуктазного та цитохромоксидазного комплексів, при цьому максимальні зміни були у тварин, які споживали низькопротеїновий/високосахарозний раціон. Активність убіхі­нол-цитохром с-оксидоредуктази знижувалась приблизно вдвічі на тлі зниження цитохромоксидазної активності у понад 2,5 раза порівняно з контролем. У нирках тварин усіх дослідних груп спостерігалося зниження вмісту мітохондріальних цитохромів а+а₃, b, c, c₁, при цьому мінімальні значення були у тварин, яких утримували на низькопротеїновому/високосахарозному раціоні. Водночас спостерігалося зниження активності δ-амінолевулінатсинтази в середньому у 1,5 раза при одночасному підвищенні активності гемоксигенази приблизно вдвічі порівняно з контрольними значеннями, що свідчило про посилення процесів катаболізму гема на тлі сповільнення його синтезу за досліджуваних умов. Встановлене нами підвищення активності гемоксигенази на тлі зниження активності δ-амінолевулінатсинтази може розглядатися як один із можливих механізмів зниження вмісту мітохондріальних цитохромів за умов нутрієнтного дисбалансу, що у свою чергу може призводити до порушення активності ензимів цитохромної ділянки. Отримані результати щодо вмісту цитохромів, активності ензимів цитохромної ділянки та ключових ензимів метаболізму гема у нирках щурів можуть розглядатися як передумови для поглиблення енергетичного дисбалансу за різної забезпеченості раціону сахарозою та протеїном, що у свою чергу може призводити до прогресування пошкодження нирок.