Вплив мелатоніну на систему гідроген сульфіду печінки щурів за умов експериментальної нефропатії

Abstract

Гідроген сульфід – газотрансмітер, який у межах фізіологічних концентрацій проявляє антиоксидантні, протизапальні та інші регулюючі впливи. Його дефіцит може сприяти прогресуванню нефропатії та пов'язаних з цим ускладнень. Мета роботи – вивчити вплив мелатоніну на систему Н2S-продукуючих ферментів, концентрацію та продукцію Н2S у печінці щурів за умов експериментальної нефропатії. Матеріали і методи. Експеримент проводили на 86 білих статевозрілих щурах-самцях із масою тіла 160 - 180г. Експериментальну нефропатію моделювали шляхом введення фолієвої кислоти внутрішньоочеревинно в дозі 250мг/кг. Мелатонін ( Sigma, США) вводили інтрагастрально в дозі 10 мг/кг маси тіла упродовж 3-х днів. Для оцінки стану системи обміну гідроген сульфіду порівнювали активності Н2S-продукуючих ферментів, вміст та концентрацію Н2S. Статистичну обробку даних проводили за критерієм Вілкоксона. Результати. За умов експериментальної нефропатії спостерігалося зниження концентрації гідроген сульфіду на 37,92% та його продукції на 34,84% порівняно з контрольною групою. Уведення мелатоніну призводило до зростання цих показників на 16,59% та 21,30% у порівнянні з показниками тварин із нефропатією. Активності Н2S-продукуючих ферментів: цистатіонін-γ-ліази (CSE), цистатіонін-β-синтази (CBS) та цистеїноамінотрансферази (CAT) у печінці щурів із нефропатією були зниженими на 38,98%, 33,73% та 26,76% відповідно в порівнянні з тваринами контрольної групи. Введення мелатоніну збільшувало рівень гідроген сульфіду в тканині шляхом підвищення активності CSE та CBS на 24,15% та 32,52% у порівнянні з групою з нефропатією відповідно. За умов введення мелатоніну активність CAT зростала на 28,62% в порівнянні з групою тварин із нефропатією і перевищувала показники активності контрольної групи тварин. Висновки. За умов експериментальної нефропатії спостерігалося пригнічення синтезу Н2S-продукуючих ферментів у печінці щурів. Введення мелатоніну активує Н2S-продукуючі ферменти в печінці щурів з нефропатією шляхом послаблення оксидативного стресу, як за рахунок безпосередньої участі мелатоніну в знешкодженні активних форм кисню, так і за рахунок збільшення Н2S, який також; проявляє антиоксидантні властивості.

Сероводород – газотрансмитер, который в пределах физиологических концентраций обладает антиоксидантными, противовоспалительными и другими регулирующими воздействиями. Его дефицит может способствовать прогрессированию нефропатии и связанных с этим осложнений. Цель работы – изучение влияния мелатонина на систему Н2S-продуцирующих ферментов, концентрацию и продукцию Н2S в печени крыс при экспериментальной нефропатии. Материалы и методы. Эксперимент проводили на 86 белых половозрелых крысах-самцах массой 160-180 г. Нефропатию вызывали путем однократного внутрибрюшинного введения фолиевой кислоты в дозе 250 мг/кг. Мелатонин вводили интрагастрально в дозе 10 мг/кг в течение трех дней. Для оценки состояния системы обмена сероводорода оценивали активности Н2S-продуцирующих ферментов, содержание и концентрации Н2S. Статистическую обработку данных проводили по критерию Уилкоксона. Результаты. В условиях экспериментальной нефропатии наблюдалось снижение концентрации сероводорода на 37,92% и его продукции на 34,84% по сравнению с контрольной группой. Введение мелатонина привело к увеличению этих показателей на 16,59% и 21,30% по сравнению с показателями у животных с нефропатией. Активности Н2S-продуцирующга ферментов: цистатионин-β-лиазы, цистатионин-γ-синтазы и цистеиноаминотрансферазы в печени крыс с нефропатией были ниже на 38,98%, 33,73% и 26,76% соответственно показателей контрольной группы. Мелатонин увеличивал уровень сероводорода путем повышения активности CSE и CBS на 24,15% и 32,52% по сравнению с группой с нефропатией соответственно. При введении мелатонина активность цистеиноаминотрансферазы увеличивалась на 28,62% по сравнению с группой животных с нефропатией и превышала показатели активности контрольной группы животных. Выводы. В условиях экспериментальной нефропатии наблюдалось угнетение синтеза Н2S-продуцирующих ферментов в печени крыс. Введение мелатонина активировало Н2S-продуцирующие ферменты в печени крыс с нефропатией путем ослабления оксидативного стресса, как за счет непосредственного участия мелатонина в обезвреживании активных форм кислорода, так и за счет увеличения концентрации Н2S, который также обладает антиоксидантными свойствами.

Hydrogen sulfide is a gas transmitter which has antioxidant, anti-inflammatory and other regulating effects within the limits of physiological concentrations. Its deficiency can promote nephropathy development and complications associated with it. Objective. To investigate melatonin effect on Н2S-producing enzyme system, concentration and production of Н2S in the liver of rats under conditions of experimental nephropathy. Material and methods. The experiment was conducted on 86 albino mature male rats with the body weight of 160 - 180g. Nephropathy was caused by means of administration of a single intraperitoneal dose of folic acid (250 mg/kg). Melatonin was introduced intragastral (10 mg/kg) during 3 days after intoxication. To evaluate the condition of the hydrogen sulfide metabolism system the activity of Н2S-producing enzymes, content and concentration of Н2S were estimated. The data were processed statistically by means of Wilcoxon criterion. Results. Under conditions of experimental nephropathy hydrogen sulfide concentration decreased 37,92% and its production – 34,84% as compared with the control group. Activity of Н2S-producing enzymes: cystathionine-γ-lyase, cystathionine-β-synthase and cysteine aminotransferase in the liver of rats with nephropathy reduced 38,98%, 33,73% and 26,76% in comparison with the animals of the control group. At the same time, melatonin introduction resulted in the increase of these indices – 16,59% and 21,30% as compared with the indices of animals with nephropathy. Melatonin increased hydrogen sulfide level by means of the Н2S-producing enzymes activity increase in comparison with the group of animals with nephropathy. Conclusions. Under conditions of experimental nephropathy the suppression of Н2S-producing enzymes synthesis was observed in the rat liver Melatonin introduction activated Н2S-producing enzymes in the rat liver with nephropathy by means of the oxidative stress abatement both at the expense of melatonin participation in oxygen active forms neutralization and Н2S concentration increase, which also has antioxidant and anti-inflammatory properties.