Журнали діабету та ожиріння Наукові журнали діабету

Кафедра токсикології Інституту фармакології та токсикології Національної академії медичних наук України, Україна

Подання: 26 жовтня 2017 р .; Опубліковано: 14 листопада 2017 року

*Відповідний автор: Бондаренко Лариса Борисівна, кафедра токсикології, Інститут фармакології та токсикології Національної академії медичних наук України, вул. Євгена Поттіє, 14, Київ, 03680, Україна, тел: + 38067-683-2659; Електронна адреса: [email protected]

Як цитувати цю статтю: Бондаренко L B, Шаяхметова G M, Вороніна A K, Коваленко V M. Вплив метформіну на функціонування цитохромів CYP3А, CYP2С та CYP2Е1 при метаболічному синдромі у щурів різного віку. Curre Res Diabetes & Obes J. 2017; 4 (4): 555645. DOI: 10.19080/CRDOJ.2017.04.555645

Анотація

Метою нашого дослідження було провести комплексну оцінку метаболічного синдрому (МС) та опосередкованих метформіном змін у експресії мРНК CYP3А, CYP2С, CYP2Е1 та активності відповідних маркерних ферментів, як тільки антиоксидантна система печінки та параметри перекисного окислення ліпідів дорослих та пубертатні щури.

Самці щурів-альбіносів Wistar двох вікових категорій (молоді тварини 21-денного віку (50-70г) та дорослі (160-180г)) були розділені на 6 груп (по 8 тварин у кожній): 1 -Контроль 1 (інтактні молоді щури); 2 -Контроль 2 (інтактні дорослі щури); 3 -MS3 (молоді щури з РС); 4 -MS4 (дорослі щури з РС); 5 -MS3 (молоді щури з MS + метформін); 6 -MS4 (дорослі щури з MS + метформін). Модель метаболічного синдрому була індукована повною заміною питної води 20% розчином фруктози (200 г/л). Через 60 днів моделювання РС проводили дослідження експресії мРНК печінки CYP3А, CYP2С та CYP2Е1 печінки щурів, активність їх ферментних ферментів, а також параметри перекисного окислення ліпідів.

Було продемонстровано, що введення метформіну знижувало експресію мРНК CYP3А та його ферментну активність у щурів з РС, але не могло нормалізувати відповідні показники CYP2Е1 та CYP2C у пубертатних тварин. Одночасно активність глутатіонтрансферази та редуктази також нормалізувалась під введенням метформіну з РС. Зміщений у печінці вміст глутатіону залишався значно зниженим у пубертатних тварин, тоді як у дорослих виявлено більш виражений нормалізуючий ефект метформіну щодо перекисного окислення ліпідів. Таким чином, метформін продемонстрував вікову ефективність для нормалізації швидкості експресії ізоформ цитохрому Р-450, а також системи глутатіону та швидкості перекисного окислення ліпідів. Відсутність інформації про вікові відмінності впливу метформіну на стан систем CYP450 та глутатіону при РС робить ці дані значущими. Отримані результати свідчать про необхідність оптимізації та індивідуалізації фармакотерапії РС залежно від віку пацієнтів.

Ключові слова: Метаболічний синдром; Метформін; CYP450; Пубертатний; Дорослий; Щури

Скорочення: МС: метаболічний синдром; CYP: цитохром P450; PNP: P-нітрофенол гідроксилаза; LPO: перекисне окислення ліпідів; TBARS: речовина, що реагує на тіобарбітурову кислоту; bp: Базові пари

Вступ

Розвиток метаболічного синдрому (РС) супроводжується значним зрушенням у системі CYP450 [1], метаболізуючи більшість ліків. Одночасно зі специфічним впливом РС на експресію та активність CYP450, ліки, що використовуються для лікування РС, також можуть мати значний вплив на ці параметри. Таким чином, метформін (широко застосовуваний для лікування РС) здатний інгібувати експресію CYP17A1 [2]. Він суттєво пригнічує експресію стероїдогенного регуляторного білка (StAR) та 17α-гідроксилази (CYP17А1) [3]. Серія експериментів з різними індукторами та інгібіторами ізоформ CYP450 дозволила з'ясувати їх роль у метаболізмі метформіну у щурів [4]. Згідно з отриманими результатами метформін у щурів метаболізується переважно через печінкові CYP2C11, 2D1 та 3A1/2. Інші автори також показали, що в гепатоцитах щурів мікросомальна фракція 2C11, 2D1 і 3A1, але не CYP1A2, 2B1/2 і 2E1, бере участь у метаболізмі метформіну [5].

Оцінка комплексного впливу МС та ліків для його лікування на різні ізоформи CYP450 може представляти особливий інтерес, оскільки дозволяє визначити додаткові модифікуючі компоненти для метаболічних взаємодій препаратів, віднесених до цієї патології. Однак така інформація обмежена кількома дослідженнями на дорослих [2,3] без урахування метаболічних характеристик дітей та підлітків. Наші попередні результати вказували на існування деяких вікових особливостей цитохромів CYP3А, CYP2С та CYP2Е1, що функціонують при метаболічному синдромі [6]. Метою нашого даного дослідження було провести комплексну оцінку опосередкованих РС та метформіном змін в експресії мРНК CYP3А, CYP2С, CYP2Е1 та відповідних активності ферментів-маркерів, як тільки антиоксидантна система печінки та параметри перекисного окислення ліпідів дорослих та пубертатних щурів із РС.

Матеріали і методи

Рівні перекисного окислення ліпідів (LPO) у мікросомах печінки досліджували як швидкість утворення НАДФН-залежних реакційноздатних речовин тіобарбітурової кислоти (TBARS) [18]. Отримані дані виражали як середнє значення ± стандартна похибка середнього значення (M ± SEM) та аналізували одностороннім дисперсійним аналізом (ANOVA) з подальшим тестом Тукі з використанням програмного забезпечення Origin Pro 7.5. Різниці вважалися статистично значущими при p Go to

Стаття дослідження
Анотація
Вступ
Матеріали і методи
Результати і обговорення
Висновок
Список літератури

Результати і обговорення

Порівняльне дослідження експресії мРНК CYP2E1 у печінці пубертатного та дорослого щурів із застосуванням МС та метформіну продемонструвало більш виражені зміни у групах молодих щурів (рис. 1). Експресія мРНК CYP2E1 була збільшена як у групі пубертатних тварин з РС (1,8 рази порівняно з контролем), так і у групі пубертатних тварин з РС та введенням метформіну (в 1,7 рази порівняно з контролем). Зміни цих параметрів у групах дорослих тварин не були статистично значущими.

Результати дослідження експресії мРНК CYP3A2 у печінці пубертатного та дорослого щурів із введенням МС та метформіну також продемонстрували більш виражені зміни у групах молодих щурів (рис. 2). МС спричинив статистично значущий ріст експресії мРНК CYP3A2 у групи пубертатних тварин, тоді як введення метформіну призвело до нормалізації цього параметра. Як і у випадку з CYP2E1, зміни експресії гена CYP3A2 у групах дорослих тварин суттєво не відрізнялися від контролю.