Біологія тварин

СТАН ПРООКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНОЇ СИСТЕМИ У СКЕЛЕТНИХ М’ЯЗАХ ЩУРІВ З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИМ ДІАБЕТОМ І ЗА ДІЇ ЦИТРАТУ ВАНАДІЮ

Р. Я. Іскра, Г. В. Климець, О. О. Сушко, Л. І. Понкало, О. З. Сварчевська

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Інститут біології тварин НААН,
вул. В. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна

Досліджували вплив цитрату ванадію на вміст продуктів пероксидного окиснення ліпідів, відновленого глутатіону, активність ензимів антиоксидантної системи та глюкозо-6-фосфатдегідрогенази у скелетних м’язах стегна щурів з алоксан-індукованим діабетом. Тварини були поділені на п’ять груп: I група — контрольна, II, III, IV та V — дослідні. Щурам І та ІІ груп давали пити чисту воду, III, IV та V групам впродовж місяця до питної води додавали розчин цитрату ванадію у концентраціях 0,125, 0,5 і 2,0 мкг V/мл води. У тварин усіх дослідних (II–V) груп експериментально викликали цукровий діабет внутрішньоочеревинним введенням алоксану (150 мг/кг маси тіла).

У м’язах тварин ІІ групи з експериментальним діабетом спостерігалось зростання вмісту гідропероксидів і ТБК-активних продуктів та зниження активності ензимів антиоксидантного захисту (супероксиддисмутази, каталази і глутатіонредуктази), глюкозо-6-фосфатдегідрогенази та вмісту відновленого глутатіону, тоді як активність глутатіонпероксидази підвищувалася порівняно з тваринами контрольної групи. За випоювання щурам цитрату ванадію у різних концентраціях спостерігалося зниження вмісту гідропероксидів (в ІІІ, IV та V групах) та ТБК-активних продуктів (у ІІІ групі), однак зростання активності супероксиддисмутази та каталази (в V групі), глутатіонредуктази (в ІІІ, IV та V групах), глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (в IV та V групах) та вмісту відновленого глутатіону (в V групі), тоді як активність глутатіонпероксидази знижувалася (в ІІІ, IV та V групах) порівняно з показниками у м’язах тварин ІІ групи з експериментальним діабетом. Цитрат ванадію у досліджуваних концентраціях здійснює дозозалежний стабілізуючий вплив на стан прооксидантно-антиоксидантної системи у скелетних м’язах щурів з експериментальним діабетом.

Ключові слова: ЦИТРАТ ВАНАДІЮ, АНТИОКСИДАНТНА СИСТЕМА, ДІАБЕТ, СКЕЛЕТНІ М’ЯЗИ, ЩУРИ

1. Altomare E., Vendemiale G., Chicco D., Procacci V., Cirelli F. Increased lipid peroxidation in type 2 poorly controlled diabetic patients. Diabetes & Metabolism, 1992, vol. 18, no. 4, pp. 264–271.
2. Aragno M., Mastrocola R., Catalano M. G., Brignardello E., Danni O., Boccuzzi G. Oxidative stress impairs skeletal muscle repair in diabetic rats. Diabetes, 2004, vol. 53, no. 4, pp. 1082–1088. https://doi.org/10.2337/diabetes.53.4.1082
3. Askar M., Vijay S., McNeill J. H. Vanadium increases GLUT4 in diabetic rat skeletal muscle. Molecular and Cellular Biochemistry, 2002, vol. 233, issue 1–2, pp. 139–143. https://doi.org/10.1023/A:1015558328757
4. Etuk E. U. Animals models for studying diabetes mellitus. Agric. Biol. J. N. Am., 2010, vol. 1, no. 2, pp. 130–134.
5. Ganea E., Harding J. J. Molecular chaperones protect against glycation-induced inactivation of glucose-6-phosphate dehydrogenase. Eur. J. Biochem., 1995, vol. 231, issue 1, pp. 181–185. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1995.tb20684.x
6. Giacco F., Brownlee M., Schmidt A. M. Oxidative stress and diabetic complications. Circ. Res., 2010, vol. 107, no. 9, pp. 1058–1070. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.110.223545
7. He J., Watkins S., Kelley D. E. Skeletal muscle lipid content and oxidative enzyme activity in relation to muscle fiber type in type 2 diabetes and obesity. Diabetes, 2001, vol. 50, no. 4, pp. 817–821. https://doi.org/10.2337/diabetes.50.4.817
8. Jacob S., Machann J., Rett K., Brechtel K., Volk A., Renn W., Maerker E., Matthaei S., Schick F., Claussen C. D., Häring H. U. Association of increased intramyocellular lipid content with insulin resistance in lean nondiabetc offspring of type 2 diabetic subjects. Diabetes, 1999, vol. 48, no. 5, pp. 1113–1119. https://doi.org/10.2337/diabetes.48.5.1113
9. Jiang P., Du W., Wu M. Regulation of the pentose phosphate pathway in cancer. Protein Cell, 2014, vol. 5, issue 8, pp. 592–602. https://doi.org/10.1007/s13238-014-0082-8
10. Khavrona O. P. Disturbances of function of the glutathione antioxidant system in gastric mucosa, liver and erythrocytes of rats with experimental gastric lesions. Experimental and clinical physiology and biochemistry, 2015, no.1, pp. 26–31. (in Ukrainian)
11. Kosinov M. V., Kaplunenko V. G. Ukrainian patent for utility model number 38391. IPC (2006): C07C 51/41, C07F 5/00, C07F 15/00, C07C 53/126 (2008.01), C07C 53/10 (2008.01), A23L 1/00, B82B 3/00. Method metal carboxylates “Nanotechnology receiving metal carboxylates”. Publish. 12.01.2009, Bull. no. 1. (in Ukrainian)
12. Kreider R. B. Dietary supplements and the promotion of muscle growth with resistance exercise, Sports Med., 1999, vol. 27, issue 2, pp. 97–110. https://doi.org/10.2165/00007256-199927020-00003
13. Krentz A. J. Insulin resistance. BMJ, 1996, vol. 313, no. 7069, pp. 1385–1389. https://doi.org/10.1136/bmj.313.7069.1385
14. Lee-Young R. S., Hoffman N. J., Murphy K. T., Henstridge D. C., Samocha-Bonet D., Siebel A. L., Iliades P., Zivanovic B., Hong Y. H., Colgan T. D., Kraakman M. J., Bruce C. R., Gregorevic P., McConell G. K., Lynch G. S., Drummond G. R., Kingwell B. A., Greenfield J. R., Febbraio M. A. Glucose-6-phosphate dehydrogenase contributes to the regulation of glucose uptake in skeletal muscle. Mol. Metab., 2016, vol. 5, issue 11, pp. 1083–1091. https://doi.org/10.1016/j.molmet.2016.09.002
15. Maritim A. C., Sanders R. A., Watkins J. B. Diabetes, oxidative stress, and antioxidants: a review. J. Biochem. Mol. Toxicol., 2003, vol. 17, issue 1, pp. 24–38. https://doi.org/10.1002/jbt.10058
16. Ramachandran B., Kandaswamy M., Narayanan V., Subramanian S. Insulin mimetic effects of macrocyclic binuclear oxovanadium complexes on streptozotocin-induced experimental diabetes in rats. Diabetes Obes. Metab., 2003, vol. 5, issue 6, pp. 455–461. https://doi.org/10.1046/j.1463-1326.2003.00302.x
17. Rehder D. Biological and medicinal aspects of vanadium. Inorganic Chemistry Communications, 2003, vol. 6, issue 5, pp. 604–617. https://doi.org/10.1016/S1387-7003(03)00050-9
18. Shilpashree Y. D., Tejaswi H. L. Lipid peroxidation and superoxide dismutase activities in patients with type 2 diabetes complicated with peripheral neuropathy. Int. J. Res. Med. Sci., 2016, vol.4, no. 2, pp. 457–460. https://doi.org/10.18203/2320-6012.ijrms20160295
19. Smith D. M., Pickering R. M., Lewith G. T. A systematic review of vanadium oral supplements for glycaemic control in type II diabetes mellitus. QJM, 2008, vol. 101, issue 5, pp. 351–358. https://doi.org/10.1093/qjmed/hcn003
20. Srivastava P., Saxena A. K., Kale R. K., Baquer N. Z. Insulin like effects of lithium and vanadate on the altered antioxidant status of diabetic rats. Res. Comon. Chem. Pathol. Pharmacol., 1993, vol. 80, no. 3, pp. 283–293.
21. Stefanov A. V., Derimedved L. V., Churilova I. V. Clinicoexperimental justification of using of superoxidedismutase in medicine. NFaU “Zolotye. Stranitsy”, 2004, 288 p. (in Russian)
22. Stump C. S., Henriksen E. J., Wei Y., Sowers J. R. The metabolic syndrome: role of skeletal muscle metabolism. Ann. Med., 2006, vol. 38, issue 6, pp. 389–402. https://doi.org/10.1080/07853890600888413
23. Subramanian S. P., Pillai S. I., Kandaswamy M. Evaluation of antioxidant efficacy of vanadium-3-hydroxyflavone complex in streptozotocin-diabetic rats. Chemico-Biological Interactions, 2013, vol. 204, issue 2, pp. 67–74. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2013.04.012
24. Tsiani E., Bogdanovic E., Sorisky A., Nagy L., Fantus I. G. Tyrosine phosphatase inhibitors, vanadate and pervanadate, stimulate glucose transport and Glut translocation in muscle cells by a mechanism independent of phsophatidylinositol-3-kinase and protein kinase C. Diabetes, 1998, vol. 47, no. 11, pp. 1676–1686. https://doi.org/10.2337/diabetes.47.11.1676
25. Tsutsui H., Kinugawa S., Matsushima S., Yokota T. Oxidative stress in cardiac and skeletal muscle dysfunction associated with diabetes mellitus. J. Clin. Biochem. Nutr., 2011, vol. 48, issue 1, pp. 68–71. https://doi.org/10.3164/jcbn.11-012FR
26. Vlizlo V. V. (ed.), Fedoruk R. S., Ratych I. B. Laboratory methods of research in biology, veterinary medicine. A guide. Lviv, Spolom, 2012, 764 p. (in Ukrainian)
27. Xu Y., Osborne B. W., Stanton R. C. Diabetes causes inhibition of glucose-6-phosphate dehydrogenase via activation of PKA, which contributes to oxidative stress in rat kidney cortex. AJP Renal. Physiol., 2005, vol. 289, issue 5, pp. F1040–F1047. https://doi.org/10.1152/ajprenal.00076.2005

скачати повний текст статті в форматі PDF