ЗАБЕЗПЕЧЕНІСТЬ ОРГАНІЗМУ ВІТАМІНОМ А ЗА УМОВ АЛІМЕНТАРНОЇ НЕСТАЧІ ПРОТЕЇНУ ТА ТОКСИЧНОГО УРАЖЕННЯ АЦЕТАМІНОФЕНОМ У ЩУРІВ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2023.02.130Ключові слова:
вітамін А, ретинол, ретинілефіри, ацетамінофен, аліментарна протеїнова недостатність, печінкаАнотація
У роботі представлені дослідження вмісту ретинолу та ретинілефірів у печінці й сироватці крові щурів за умов ацетамінофен-індукованого ураження та аліментарної нестачі протеїну. Впродовж експерименту тварини споживали напівсинтетичний раціон AIN-93. Моделювання гострого токсичного ураження здійснювали шляхом введення per os щурам ацетамінофену з розрахунку 1250 мг/кг маси тварини. Дослідження концентрації ретинолу в сироватці крові та ретинілефірів у печінці ґрунтується на екстракції гексаном із наступним визначенням флуоресценції при хвилі збудження (335 нм) та поглинання (460 нм). Встановлено, що за змодельованих нами експериментальних умов – дефіциту протеїну та токсичного ураження ацетамінофеном – спостерігається зниження вмісту ретинолу в сироватці крові щурів з мінімальними значеннями при надходженні в організм медикаментозного ксенобіотика незалежно від кількості харчового протеїну. За умов аліментарної депривації протеїну в печінці щурів зареєстровано підвищення вмісту ретиноїдів (ретинолу та ретинілефірів), що, ймовірно, спрямовано на підтримання концентрації вітаміну А в крові. Токсичне ураження ацетамінофеном незалежно від надходження харчового протеїну виступає ключовим чинником зниження вмісту ретинолу та ретинілефірів у печінці щурів. За умов споживання низькопротеїнового раціону в організмі щурів відбувається перерозподіл ретиноїдів: підвищення вмісту ретинолу та його запасаючих форм у печінці з одночасним зниженням рівня ретинолу в сироватці крові, що можна розглядати як передумову мобілізації вітаміну А у кровоплин.
Посилання
Kopylchuk G. P., Buchkovska I. M., Borschovetska N. L., Chopyk N. V. The activity of glutathione synthesis and conjugation enzymes in rat hepatocytes under conditions of low-protein diet and acute liver injury. Biolohichni systemy. 2014; 6(1): 10–15. (in Ukrainian)
Kopylchuk Н. P., Buchkovska I. M., Nikolaev R. O. Content of protein fractions of blood plasma in animals under the conditions of protein deficiency. Biolohichni systemy. 2015; 7(3): 16–20. (in Ukrainian).
Marchenko M. M., Kopylchuk G. P., Shmarakov I. O., Buchkovska I. M. Glutathione S-transferase activity of liver cells under condition of the absence of retinoid stores. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2012;3:168-173. (in Ukrainian).
Akakpo JY, Ramachandran A, Jaeschke H. Novel strategies for the treatment of acetaminophen hepatotoxicity. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2020;16(11):1039-1050. https://doi.org/10.1080/17425255.2020.1817896.
Cifelli C.J., Ross A.C. All-trans-retinoic acid distribution and metabolism in vitamin A-marginal rats. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2006;291(2):195-202. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00011.2006.
Dhokia V., Macip S. A master of all trades - linking retinoids to different signalling pathways through the multi-purpose receptor STRA6. Cell Death Discov. 2021;7(1):358-366. https://doi.org/10.1038/s41420-021-00754-z.
Egbe Edmund Richard, Eworo Raymond Ekong. Albumin and Serum Vitamin A Status of Malnourished Children. European Journal of Clinical and Biomedical Sciences. 2018;4(1):6-11. https://doi.org/10.11648/j.ejcbs.20180401.12.
Fisher E.S., Curry S.C. Evaluation and treatment of acetaminophen toxicity. Adv Pharmacol. 2019; 85: 263-272. https://doi.org/10.1016/bs.apha.2018.12.004.
Friedman S.L. Hepatic stellate cells: protean, multifunctional, and enigmatic cells of the liver. Physiol Rev. 2008;88(1):125-172. https://doi.org/10.1152/physrev.00013.2007.
Gao Y, Cao Z, Yang X, et al. Proteomic analysis of acetaminophen-induced hepatotoxicity and identification of heme oxygenase 1 as a potential plasma biomarker of liver injury. Proteomics Clin Appl. 2017; 11(1-2): 10. https://doi.org/10.1002/prca.201600123
Hu Z, Lausted C, Yoo H, et al. Quantitative liver-specific protein fingerprint in blood: a signature for hepatotoxicity. Theranostics. 2014;4(2):215-228. https://doi.org/10.7150/thno.7868.
Iannotti LL, Trehan I, Manary MJ. Review of the safety and efficacy of vitamin A supplementation in the treatment of children with severe acute malnutrition. Nutr J. 2013;12:125. https://doi.org/10.1186/1475-2891-12-125.
Kopylchuk H., Nykolaichuk I., Ursatyi М. Effect of dietary protein deficiency on the activity of cytochrome P450 enzyme systems in the liver of rats of reproductive age under acetaminophen-induced injury. Acta Scientific Gastrointestinal Disorders. 2022;5(4):39-48. https://doi.org/10.31080/ASGIS.2022.05.0402.
Masuoka H, Suda W, Tomitsuka E, et al. The influences of low protein diet on the intestinal microbiota of mice. Scientific reports. 2020;10(1):170-177. https://doi.org/10.1038/s41598-020-74122-9.
McGill MR, Hinson JA. The development and hepatotoxicity of acetaminophen: reviewing over a century of progress. Drug Metab Rev. 2020;52(4):472-500. https://doi.org/10.1080/03602532.2020.1832112.
Quadro L, Blaner WS, Salchow DJ, et al. Impaired retinal function and vitamin A availability in mice lacking retinol-binding protein. EMBO J. 1999;18(17):4633-4644. https://doi.org/10.1093/emboj/18.17.4633.
Ramachandran A., Jaeschke H. Acetaminophen Toxicity: Novel Insights Into Mechanisms and Future Perspectives. Gene Expr. 2018;18(1):19-30. https://doi.org/10.3727/105221617X15084371374138.
Reeves PG, Nielsen FH, Fahey GC Jr. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of the AIN-76A rodent diet. J Nutr. 1993;123(11):1939-1951. https://doi.org/10.1093/jn/123.11.1939.
Ross AC, Zolfaghari R. Cytochrome P450s in the regulation of cellular retinoic acid metabolism. Annu Rev Nutr. 2011;31:65-87. https://doi.org/10.1146/annurev-nutr-072610-145127.
Senoo H., Kojima N., Sato M. Vitamin A-storing cells (stellate cells). Vitam Horm. 2007;75:131-159. https://doi.org/10.1016/S0083-6729(06)75006-3.
Shenkin A. Serum prealbumin: Is it a marker of nutritional status or of risk of malnutrition?. Clin Chem. 2006;52(12):2177-2179. https://doi.org/10.1373/clinchem.2006.077412.
Shmarakov IO. Retinoid-xenobiotic interactions: the Ying and the Yang. Hepatobiliary surgery and nutrition. 2015;4(4):243–267. https://doi.org/10.3978/j.issn.2304-3881.2015.05.05.
Steinhoff JS, Lass A, Schupp M. Retinoid Homeostasis and Beyond: How Retinol Binding Protein 4 Contributes to Health and Disease. Nutrients. 2022;14(6):1236. https://doi.org/10.3390/nu14061236.
Tanumihardjo S.A. Biological evidence to define a vitamin A deficiency cutoff using total liver vitamin A reserves. Exp Biol Med (Maywood). 2021;246(9):1045-1053. https://doi.org/10.1177/1535370221992731.
Thompson JN, Erdody P, Brien R, Murray TK. Fluorometric determination of vitamin A in human blood and liver. Biochemical Medicine. 1971;5(1):67-89.
Thompson JN, Erdody P, Maxwell WB: Simultaneous fl uorometric determination of vitamin A and E in human serum and plasma. Biochemical Medicine. 1973;8(1):403–414.
Thompson SJ, Sargsyan A, Lee SA, et al. Hepatocytes Are the Principal Source of Circulating RBP4 in Mice. Diabetes. 2017;66(1):58-63. https://doi.org/10.2337/db16-0286.
Vieira M, Saraiva MJ. Transthyretin: a multifaceted protein. Biomol Concepts. 2014;5(1):45-54. https://doi.org/10.1515/bmc-2013-0038.
Wiseman E.M, Bar-El Dadon S, Reifen R. The vicious cycle of vitamin a deficiency: A review. Critical reviews in food science and nutrition. 2017;57(17):3703-3714. https://doi.org/10.1080/10408398.2016.1160362.
Yabut KCB, Isoherranen N. CRABPs Alter all-trans-Retinoic Acid Metabolism by CYP26A1 via Protein-Protein Interactions. Nutrients. 2022;14(9):1784. https://doi.org/10.3390/nu14091784
