Tag Archives: окисний стрес

Залучення металотіонеїнів у патогенез запалення синовіальної тканини в щурів із гострим гонартритом

Т. Р. Мацьків1,2, Д. В. Литкін3, С. К. Шебеко3, В. В. Хома2,
В. В. Мартинюк2, Л. Л. Гнатишина1,2, О. Б. Столяр2*

1Тернопільський національний медичний університет імені І.Я. Горбачевського, кафедра загальної хімії, Україна;
2Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, кафедра хімії та методики її навчання, Україна;
3Національний фармацевтичний університет, навчально-науковий інститут прикладної фармації, Харків, Україна;
*e-mail: Oksana.Stolyar@tnpu.edu.ua

Отримано: 02 червня 2021; Затверджнено: 22 вересня 2021

Цинк (Zn) залучений у пригнічення запальних процесів, проте його участь за гонартриту (ГА) у колінному суглобі не з’ясована. Метою роботи було дослідити роль Zn-буферних та стрес-реактивних протеїнів металотіонеїнів (МТ) у функціональній активності синовіальних тканин за експериментального гострого ГА. Запалення індукували внутрішньосуглобовим введенням щурам карагенану. У синовіальній тканині визначали концентрацію загального (MTSH) та Zn-вмісного (Zn-MTs) МТ, вміст Zn, показники окисного стресу та активність холін­естерази. Рівень сіалових кислот оцінювали в сироватці крові. Розвиток патології засвідчили зростанням рівня сіалової кислоти на 42% та пригніченням холінестеразної активності. У тварин із ГА загальний рівень Zn у тканині відповідав контролю. Проте рівень як MTSH, так і Zn-MT зростав, але непропорційно (на 79 та 46% відповідно), що можна пояснити частковим окисленням цього тіолу. Супероксиддисмутазна активність за ГА була підвищена, загальна антиоксидантна активність та рівень карбонілювання протеїнів відповідали контролю, але каталазна та глутатіон-S-трансферазна активність і вміст глутатіону були нижчими на 28-44% порівняно з контролем, тоді як рівень пероксидного окислення ліпідів (ТБК-АП) – вищим на 59%. Аналіз основних компонентів підтвердив сильний взаємозв’язок між МТ та індексами пероксидзалежного окисного стресу. Внаслідок дослідження виявлено молекулярні основи дисбалансу Zn під час гострого ГА як наслідку послаблення редокс-статусу клітинних тіолів, що дає можливість рекомендувати ці біомаркери для оцінки патологій колінного суглоба.

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.

Окисний стрес та виснаження пулу тіолів порушує процес загоєння перелому гомілкової кістки в молодих чоловіків із діабетом 2-го типу

Г. І. Фальфушинська1, О. І. Горин1, Д. В. Познанський1, Д. В. Осадчук2,
Т. О. Савчин3, Т. І. Крицький2, Л. С. Мерва1, С. З. Храбра1

1Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Україна;
2Тернопільський національний медичний університет імені І.Я. Горбачевського, Україна;
3Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна;
e-mail: falfushynska@tnpu.edu.ua

Отримано: 5 травня 2019; Затверджено: 18 жовтня 2019

Цукровий діабет – метаболічне захворювання, яке супроводжується підвищеним ризиком переломів та порушує процес формування кісткової тканини. Метою нашої роботи було оцінити параметри окисного стресу, вміст металотіонеїнів (МТ), метаболічні зміни та ознаки цитотоксичності в крові молодих чоловіків з переломами великогомілкової кістки хворих на діабет 2-го типу (DTF-група) та які не мали відповідної патології (TF-група) у функціональному взаємозв’язку з показниками формування кісткової тканини. Вміст активних форм оксигену (АФО) визначали за допомогою специфічного флуоресцентного барвника дигідрородаміну, фрагментацію ДНК оцінювали використовуючи флуоресцентний барвник Hoescht 33342, активність каспази-3 вимірювали за допомогою ацетил-Asp-Glu-Val-Asp п-нітроаналіду. Інші показники визначали стандартними спектрометричними методами. Згідно з одержаними результатами діабет 2-го типу істотно впливав на загоєння перелому. Зміни показників в обстежених групи DTF були істотнішими порівняно з групою TF. У пацієнтів TF- та, особливо, DTF-груп перелом кістки зумовлював значне пригнічення активності та/або зменшення рівня антиоксидантів узгоджено зі збільшенням ознак окисного ушкодження. Перелом гомілкової кістки також детермінував групово-специфічні зміни вмісту металотіонеїнів. Зокрема, у пацієнтів групи TF за перелому вміст МТ збільшувався, тоді як діабет спричиняв зменшення показника. Також у групі DTF істотно зменшувався і вміст іншого клітинного тіолу – глутатіону (на -64%). Перелом великогомілкової кістки призводив до прояву ознак цитотоксичності, в тому числі збільшував активність лактатдегідрогенази (ЛДГ), холінестерази та каспази-3 – ключового ефектора апоптозу в остеокластах. Активність лужної фосфатази та вміст кальцію як показників ефективного процесу ремоделювання кісткової тканини зростали лише у TF-групі. До найвагоміших показників для диференціації груп належать концентрація АФО, активність каспази 3, глутатіонтрансферази і ЛДГ, які, в основному, асоціюються з групою DTF. Відтак, діабет 2-го типу порушує процес загоєння кісткової тканини за умов тривалого окисного стресу та виснаження клітинного пулу тіолів, які зумовлюють ініціацію апоптозу та фрагментацію ДНК. Одержані результати відображають функціональний взаємозв’язок між посиленням окисного стресу та пригніченням маркерів ефективного ремоделювання кістки і є підґрунтям для подальших досліджень з вивчення ролі про- та антиоксидантів у загоєнні кісток.

Carassius auratus як нова модель для дослідження гіперглікемічних станів

Г. І. Фальфушинська1, О. І. Горин1, Л. Л. Гнатишина1,2, Б. Б. Буяк1,
Н. І. Руснак1, О. О. Федорук1, О. Б. Столяр1

1Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Україна;
e-mail: falfushynska@tnpu.edu.ua;
2Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського, Україна

Отримано: 21 серпня  2018; Затверджено: 13 грудня 2018

Метою роботи було створення альтернативної моделі для дослідження гіперглікемічних станів карася (Carassius auratus) та з’ясування можливості використання протеїнів металотіо­неїнів як показників цієї моделі. Вивчали вплив на Carassius auratus трьох концентрацій глюкози: низька (5,55 мМ, НК), середня (55,5 мМ, СК) або висока (111 мМ, ВК) протягом 21 доби. Визначали рівень глюкози крові, стан металотіонеї­нів, показники окисного стресу, фрагментації ДНК в печінці, а також показники еритроцитів, холінестерази в мозку та морфометричні показники. Показано, що під час експерименту в риб збільшувався рівень глюкози в крові (у 3-5 разів), глікозильованого гемоглобіну (HbA1c, тільки за впливу ВК, на 55%), метгемоглобіну (у два рази), оксирадикалів (16-57%) і рівень ТБК-АП (до 57%), частота присутності мікроядер в еритроцитах, фрагментація ДНК у гепатоцитах, індекс маси тіла та гепатосоматичний індекс, а також зменшувалась концентрація металотіонеї­нів (40-74%), холінестеразної активності (~70%), загального гемоглобіну (на 18%) і кількості еритроцитів (тільки за впливу ВК, на 47%). Стабільність лізосомальних мембран зменшувалася у всіх експериментальних групах (~58%). Найпомітніші зміни спостерігалися за впливу високої концентрації глюкози. Побудова класифікаційного дерева (CART аналіз) дозволила виявити набір найвагоміших показників для диференціа­ції груп, до якого належать HbA1c, стабільність лізосомальних мембран та пероксидне окислення ліпідів. Зроблено припущення, що карась може бути зручною моделлю для дослідження діабету і тестування препаратів за глікемічних станів.

Оцінка вмісту металотіонеїнів, показників окисного стресу та цитотоксичності в молодих жінок з ожирінням

Г. І. Фальфушинська, О. І. Горин, В. В. Хома, Г. В. Терещук,
Д. В. Осадчук, Н. І. Руснак, О. Б. Столяр

Тернопільський національний педагогічний університет імені В. Гнатюка, Україна;
e-mail: falfushynska@tnpu.edu.ua

Ожиріння набуває загрозливих масштабів та являє глобальну медико-соціальну проблему. Відтак, існує необхідність вивчення причин виникнення та механізмів його прогресування для вироблення єдиної стратегії профілактики ожиріння та зменшення темпів його приросту. Досліджували показники ліпідограми та окисного стресу, вміст металотіонеїнів та ознаки цитотоксичності в крові молодих жінок, хворих на ожиріння (О-група, 32<індекс маси тіла (ІМТ) < 37). В обстежених жінок О-групи встановлено значно вищу активність каталази (на 435%), підвищені рівні активних форм оксигену (на 129%), концентрація окисленого глутатіону (на 55%), вміст ТБК-АП (на 26%) і карбонільних похідних протеїнів (на 345%) порівняно з обстеженими в контрольній групі. За ожиріння збільшувався вміст металотіонеїнів, які відіграють частково протекторну роль щодо радикальних процесів у клітинах та зменшують прояви окисного ушкодження біомолекул в жінок з ожирінням. У хворих на ожиріння проявлялися ознаки цитотоксичності зі збільшенням лактатдегідрогеназної активності (на 387%) та рівня фрагментації ДНК (на 42%). Згідно з методом головних компонентів розвиток ожиріння визначається сукупністю ознак, до яких належать металотіонеїни, показники окисного стресу, цитотоксичності, ІМТ, концентрація ліпопротеїнів низької щільності та холестеролу. ІМТ корелює з показниками ліпідного обміну, окисного ушкодження та цитотоксичності (> |0,73|, P < 0,001).

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.