GoogleTranslate

Ukrainian Chinese (Traditional) English French German Italian Latvian Lithuanian Polish Spanish
 

Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар «Актуальні проблеми сучасної біохімії» нашого Інституту продовжує свою діяльність. 21-го січня (вівторок) 2020 р. о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь м.н.с. відділу сигнальних механізмів клітини Інституту Крисюк Ірини Павлівни «Порушення та засоби корекції метаболізму альдегідів за умов розвитку патологій різного генезу». Мова йде за апробацію кандидатської дисертації. Як завжди, до інформаційного листа додаємо авторські тези доповіді.

 Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі нашого семінару.

 З повагою – С.О.Костерін.

 

СЕМІНАР:

представлення кандидатської дисертації м.н.с. відділу сигнальних механізмів клітини Крисюк Ірини Павлівни до захисту за спеціальністю 03.00.04 – біохімія

«Порушення та засоби корекції метаболізму альдегідів за умов розвитку

патологій різного генезу»

 Актуальність. За сучасними уявленнями, альдегіди, що утворюються в процесах метаболізму, залежно від їх концентрації можуть відігравати регуляторну роль або виявляти токсичні властивості. Формування постсинтетичних модифікацій протеїнів може відбуватись в організмі як ензиматичним шляхом, так і внаслідок неензиматичного глікування, а також при безпосередній взаємодії з численними альдегідами. За фізіологічних умов глікування протеїнів відбувається в організмі постійно з невеликою швидкістю, але за патологічних станів цей процес інтенсифікується та супроводжується утворенням низки реакційно здатних альдегідів. Перш за все, до них відносять моносахариди, наприклад, глюкозу, фруктозу, рибозу, гліцероальдегід-3-фосфат, що є альдозами (полігідроксиальдегіди) і кетозами (поліоксикетони) та мають редукувальні властивості. Завдяки цим властивостям вони здатні неензиматично реагувати з SH- та NH2-группами нуклеїнових кислот, ліпідів та протеїнів. Цим запускається низка так званих реакцій Майяра або глікування. Ендогенні альдегіди мають різні протеїномодифікувальні властивості. Вони можуть конкурувати між собою за вплив на ензими, рецептори, структурні протеїни, нуклеїнові кислоти та інші об’єкти-мішені, демонструючи підсилення або зменшення ефекту їх комбінованої дії. Гіперпродукування реакційно здатних альдегідів суттєво посилюється при гіперглікемії, гострих і хронічних запальних процесах та старінні. Це призводить до збільшення постсинтетичних модифікацій протеїнів, що спричиняють різноманітні модифікації біологічних структур та модулювання активності, утворення невластивих для організму протеїнів, які, в свою чергу, можуть бути причиною та наслідком багатьох захворювань. Згідно даних Всесвітньої Організації Охорони Здоров’я (ВООЗ) 70% летальних випадків припадає на ускладнення, які є наслідком хронічних захворювань, таких як діабет, атеросклероз, остеоартрози, нефропатії, септичні стани, колагенози, гепатити, катаракта, онкозахворювання, кардіоваскулярні, легеневі, нейродегенеративні хвороби (Альцгеймера, Паркінсона тощо), в розвитку яких ці сполуки відіграють важливу роль, тоді як 80% передчасних захворювань можна запобігти. Тому вивчення механізмів та пошук нових засобів для зменшення патологічних наслідків гіперпродукування альдегідів є актуальною задачею сучасної біохімії.

Мета та задачі дослідження. В дослідах in vitro з’ясувати особливості утворення аддуктів альдегідів з протеїнами та розвитку гіпер/гіпокарбонільного стану в організмі тварин, а також розробити засоби корекції цих станів.

Згідно цієї мети були поставлені наступні задачі:

  1. 1. В дослідах in vitro порівняти аддуктоутворювальні властивості низки альдегідів за їх дії на препарати лізину, альбуміну та пептиди колагенової природи.
  2. На моделі гліцерол-стимульованого рабдоміолізу з’ясувати особливості протікання гіперкарбонільного стану та можливість його корекції.
  3. На моделі стрептозотоцин-індукованого діабету дослідити можливість корекції гіперкарбонільного стану розробленою комплексною дієтичною добавкою.
  4. На моделі латиризму, індукованого субхронічним введенням хелатора альдегідів та інгібітора альдегідоутворювальних ензимів, семікарбазиду, вивчити особливості протікання гіпокарбонільного стану.
  5. На моделі перевивної карциноми Льюїс у мишей дослідити можливість модулювання активності альдегідоутворювальних ензимів препаратом, розробленим на основі модифікованого креатину.

Об’єкти дослідження:

  1. препарати лізину, желатину, альбуміну сироватки крові людини  - в дослідах in vitro.
  2. щури лінії Wistar (діабет, рабдоміоліз, латиризм), миші C57BL/6 (перевивна карцинома Льюїс) – на моделях in vivo.

Методи дослідження: експериментальної біохімії; гістологічні; електрофоретичні; електронний парамагнітний резонанс; імуноензимний аналіз; ПЛР-аналіз; рентгенологічні; спектрофотометричні; флуоресцентні; статистичного аналізу.

Результати:

Показано, що альдегіди (рибоза, гліоксаль, метилгліоксаль, та формальдегід) відрізняються за інтенсивністю утворення протеїнових модифікацій, таких як карбонілювання протеїнів, утворення флуоресцентних аддуктів, формування міжмолекулярних протеїнових зшивок. Визначені шкали активності цих альдегідів за дослідженими властивостями не співпадають. Зокрема, формальдегід та метилгліоксаль утворюють незначну кількість флуоресцентних аддуктів, але мають найвищу полімеризувальну активність.

Встановлено, що потенційний акцептор альдегідів ацетилцистеїн дозволяє зменшити вплив карбонільних сполук на розвиток оксидативно/карбонільного стресу за умов рабдоміолізу, індукованого гліцеролом. Виявлені ефекти можуть бути пов’язані зі здатністю продуктів метаболізму ацетилцистеїну (цистин, цистеїн) утворювати ковалентні комплекси з альдегідами.

На моделі стрептозоцин-індукованого цукрового діабету І типу у щурів продемонстровано, що застосування запатентованої дієтичної добавки на основі гліцину, лізину і ацетилцистеїну призводить до послаблення інтенсивності гіперкарбонільного стану, а саме зменшення загального рівня альдегідів, вмісту альдегідомодифікованих протеїнів (CML), карбонільних протеїнових груп, а також підвищення вмісту низькомолекулярних тіолвмісних сполук.

Встановлено, що довготривале введення щурам семикарбазиду призводить до суттєвого зниження ваги і співвідношення величин масового коефіцієнту (МК) органів, змін в архітектоніці скелету та мінеральному складі кісток, розвитку ацидозу та посилення катаболізму пуринів та протеїнів, прооксидативного стану, зниження активності семікарбазидчутливої амінооксидази, каталази, супероксиддисмутази та лізилоксидази, концентрації альдегідів та збільшення активності лужної фосфатази.

За умов перевивної карциноми Льюїс, використання модифікованого креатину (з концентрацією семікарбазиду 0,00012%) призводило до зниження рівня оксидативно/карбонільного стресу в легені мишей за рахунок пригнічення активності ключового ензиму модифікації структурно-функціонального стану позаклітинного матриксу, лізилоксидази та багаторазової активації окисного дезамінування біогенних амінів та поліамінів за участі амінооксидаз і, як наслідок пригнічення пухлинного процесу.