ЕНЗИМНА АКТИВНІТЬ ДЕГІДРОГЕНАЗНОЇ ТА ОКСИДАЗНОЇ ФОРМ КСАНТИНОКСИДАЗИ В ПЕЧІНЦІ ЩУРІВ ЗА ДІЇ ω-3 ПОЛІ-НЕНАСИЧЕНИХ ЖИРНИХ КИСЛОТ І РЕТИНОЇДІВ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2022.01.021Keywords:
ксантиноксидаза, супероксидний радикал, цитозольна фракція печінки, ретинол ацетат, ω-3 поліненасичені жирні кислотиAbstract
У роботі проведено дослідження впливу різних доз ретиноїдів у комплексі з ω-3 поліненасиченими жирними кислотами (ПНЖК) на ензимну активність дегідрогеназної (D-форми – ксантин:NAD+-оксидоредуктаза, КФ 1.17.1.4) й оксидазної (О-форми – ксантин:кисеньоксидоредуктаза, КФ 1.17.3.2) ізоформ ксантиноксидази та генерацію супероксидного радикала (O2•-) у цитозольній фракції печінки щурів. Тварин поділили на такі групи: І – інтактні тварини (контроль); ІІ – щурі, яким вводили ω-3 ПНЖК у дозі 120 мг/кг маси тварин; III, IV, V – тварини, яким вводили ретинол ацетат у дозі 60 МО/кг, 600 МО/кг, 1800 МО/кг відповідно; VI, VII, VIІІ – щурі, яким вводили комплекс препаратів ω-3 ПНЖК та ретинол ацетату в дозах 60 МО/кг, 600 МО/кг, 1800 МО/кг відповідно. Евтаназію тварин здійснювали під легким ефірним наркозом на 14-у добу після початку введення препаратів. Встановлено, що введення терапевтичної дози 600 МО/кг ретинол ацетату та максимальної добової дози 1800 МО/кг призводило до підвищення загальної ксантиноксидазної активності у 2,5 та 2,7 рази відповідно порівняно з показниками групи інтактних тварин. Комплексне застосування ω-3 ПНЖК та ретинол ацетату в дозах 600 МО/кг і 1800 МО/кг призводило до зниження загальної ксантиноксидазної активності у порівнянні зі значеннями тварин, яким вводили окремо препарат ретинол ацетату у відповідних дозах. Показано, що підвищення загальної ензимної активності ксантиноксидази відбувається за рахунок підвищення рівня активності її О-форми з одночасним зниженням активності D-форми. Підвищення активності О-форми ксантиноксидази в цитозольній фракції печінки відбувається паралельно з підвищенням швидкості утворення O2•-, що вказує на участь цієї ізоформи в індукції окисно-відновного дисбалансу в цитозолі клітин печінки за дії високих доз ретинол ацетату. Застосування ω-3 ПНЖК поряд з ретинол ацетатом сприяє наближенню досліджуваних показників до значень інтактних тварин.
References
Marchenko MM, Ketsa OV. The generation of superoxide anion-radical in liver monooxygenase system of preliminary radiation-exposed tumor-bearing rats. Ukr. Bіokhіm. Zhurn.2012; 84(6): 95–102. (In Ukrainian).
Sumbaev V. V., Rozanov A. Ya. Yssledovanye in vitro rehuliatsyy aktyvnosty ksantynoksydazы pecheny krыs vosstanovyteliamy-antyoksydantamy. Ukr. Biokhim. Zhurn. 1997; 69 (5):198-201. (InUkrainian).
Shmarakov ІО, Marchenko MM. Xanthine oxydase activity in the rat liver tissue in the process oncogenesis. Ukr. Bіokhіm. Zhurn. 2008; 80(6): 86–91. (InUkrainian).
Cicero A.F.G., Fogacci F., Cincione R.I., Tocci G., Borghi C. Clinical effects of xanthine oxidase inhibitors in hyperuricemic patients. Med Princ Pract. 2021;30(2):122-130. doi: 10.1159/000512178.
Dissanayake L.V., Zietara A., Levchenko V., Spires D.R., Burgos Angulo M., El-Meanawy A., Geurts A.M., Dwinell M.R., Palygin O., Staruschenko A. Lack of xanthine dehydrogenase leads to a remarkable renal decline in a novel hypouricemic rat model. Science. 2022;25(9):104887. doi: 10.1016/j.isci.2022.104887.
Furuhashi M. New insights into purine metabolism in metabolic diseases: role of xanthine oxidoreductase activity. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2020;319(5):E827-E834. doi: 10.1152/ajpendo.00378.2020.
Kaur G., Singh A., Arora G., Monga A., Jassal A.K., Uppal J., Bedi P.M.S., Bora K.S. Synthetic heterocyclic derivatives as promising xanthine oxidase inhibitors: An overview. Chem Biol Drug Des. 2022;100(3):443-468. doi: 10.1111/cbdd.14109.
Lin G., Zhu S., Wu Y., Song C., Wang W., Zhang Y., Chen Y.L., He Z. ω-3 free fatty acids and all-trans retinoic acid synergistically induce growth inhibition of three subtypes of breast cancer cell lines. Sci Rep. 2017;7(1):2929. doi: 10.1038/s41598-017-03231-9.
Masuoka N., Kubo I. Characterization of the xanthine oxidase inhibitory activity of alk(en)yl phenols and related compounds. Phytochemistry. 2018;155:100-106. doi: 10.1016/j.phytochem.2018.07.006.
Oliveira M.R. The neurotoxic effects of vitamin A and retinoids. An Acad Bras Cienc. 2015;87(2 Suppl):1361-73. doi: 10.1590/0001-3765201520140677.
Pang X.Y., Wang S., Jurczak M.J., Shulman G.I., Moise A.R. Retinol saturase modulates lipid metabolism and the production of reactive oxygen species. Arch Biochem Biophys. 2017;633:93-102. doi: 10.1016/j.abb.2017.09.009.
Prince E., Lazare F.B., Treem W.R., Xu J., Iqbal J., Pan X., Josekutty J., Walsh M., Anderson V., Hussain M.M., Schwarz S.M. ω-3 fatty acids prevent hepatic steatosis, independent of PPAR-α activity, in a murine model of parenteral nutrition-associated liver disease. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2014;38(5):608-16. doi: 10.1177/0148607113491436.
Schmidt H.M., Kelley E.E., Straub A.C. The impact of xanthine oxidase (XO) on hemolytic diseases. Redox Biol. 2019;21:101072. doi: 10.1016/j.redox.2018.101072.
Strosznajder A.K., Wójtowicz S., Jeżyna M.J., Sun G.Y., Strosznajder J.B. Recent insights on the role of PPAR-β/δ in neuroinflammation and neurodegeneration, and its potential target for therapy. Neuromolecular Med. 2021;23(1):86-98. doi: 10.1007/s12017-020-08629-9.
Tsiokou V., Kilindris T., Begas E., Kouvaras E., Kouretas D., Asprodini E.K. Altered activity of xenobiotic detoxifying enzymes at menopause - A cross-sectional study. Environ Res. 2020;182:109074. doi: 10.1016/j.envres.2019.109074.
Vickneson K, George J. Xanthine oxidoreductase inhibitors. Handb Exp Pharmacol. 2021;264:205-228. doi: 10.1007/164_2020_383.
Wan Y., Qian J., Li Y., Shen Y., Chen Y., Fu G., Xie M. Inhibitory mechanism of xanthine oxidase activity by caffeoylquinic acids in vitro. Int J Biol Macromol. 2021;184:843-856. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2021.06.075.
Yin Y., Sui C., Meng F., Ma P., Jiang Y. The omega-3 polyunsaturated fatty acid docosahexaenoic acid inhibits proliferation and progression of non-small cell lung cancer cells through the reactive oxygen species-mediated inactivation of the PI3K /Akt pathway. Lipids Health Dis. 2017;16(1):87. doi: 10.1186/s12944-017-0474-x.
