Biopolym. Cell. 2019; 35(5):356-370.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000A13
Біоорганічна хімія
Оцінка впливу 2.3-діазепіну на тканинне дихання і зовнішньосекреторну функцію печінки щурів з ротеноновою моделлю хвороби Паркінсона
2Хиля В. П., 1Янчук П. І., 1, 2Штанова Л. Я., 1Весельський С. П., 2Вовкун Т. В., 1Цимбалюк О. В., 2Москвіна В. С., 2Шаблікіна О. В., 2Богза С. Л.
  1. Інститут високих технологій,
    Київський національний університет імені Тараса Шевченка
    пр. Академіка Глушкова 2, кор. 5, Київ, Україна, 03022
  2. Київський національний університет імені Тараса Шевченка
    вул. Володимирська, 64, Київ, Україна, 01601

Abstract

Хвороба Паркінсона (ХП) – це прогресуюче нейродегенеративне захворювання, що характеризується втратою дофамінергічних нейронів у субстанції nigra pars compacta. Причини ХП не повністю зрозумілі, проте, все більше даних свідчить про порушення дихальної функції мітохондрій і нестачі енергії в клітинах. Мета. Вивчити вплив 2.3-діазепіну (2.3-ДП), нового похідного бензодіазепіну, на тканинне дихання печінки (ТДП) і енергетично залежні процеси продукції жовчі й жовчних кислот (ЖК) у щурів з ХП, модельованою ротеноном (РОТ). Методи. ХП була викликана у щурів внутрішньоочеревинними ін’єкціями РOT. ТДП (інтенсивність поглинання кисню) оцінювали за допомогою полярографа LP-9 (Чеська Республіка). Секретовану жовч збирали протягом 1 години експерименту через поліетиленовий катетер, вставлений в загальний жовчний протік. ЖК розділяли методом тонкошарової хроматографії. Результати. РOT зменшував коефіцієнт споживання О2 в печінці на 34 % (р < 0.001), знижував відтік жовчі на 33.8 % (р < 0.001) і порушував кон’югацію холевої кислоти з амінокислотами таурином і гліцином, зменшуючи коефіцієнт кон’югації на 29.2 % (р < 0.001). РOT також збільшував на 25.6 % (р < 0.001) частку кислого шляху в біосинтезі ЖК. Застосування 2.3-ДП призводило до повного відновлення ТДП, або часткового — відтоку жовчі, концентрацій ЖК і їх співвідношення в жовчі щурів з ХП. Висновок. 2.3-ДП істотно впливає на функцію паренхіми печінки у щурів з РОТ моделлю ХП. Цей препарат відновлює ТДП, покращує відтік жовчі і помітно поліпшує її хімічний склад, порушений при застосуванні РОТ.
Keywords: хвороба Паркінсона, 2.3-діазепін, тканинне дихання печінки, відтік жовчі, жовчні кислоти.
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Kalia LV, Lang AE. Parkinson's disease. Lancet. 2015;386(9996):896-912.
[2] Coppedè F. Genetics and epigenetics of Parkinson's disease. ScientificWorldJournal. 2012;2012:489830.
[3] Park JS, Davis RL, Sue CM. Mitochondrial Dysfunction in Parkinson's Disease: New Mechanistic Insights and Therapeutic Perspectives. Curr Neurol Neurosci Rep. 2018;18(5):21.
[4] Baig F, Lawton M, Rolinski M, Ruffmann C, Nithi K, Evetts SG, Fernandes HR, Ben-Shlomo Y, Hu MT. Delineating nonmotor symptoms in early Parkinson's disease and first-degree relatives. Mov Disord. 2015;30(13):1759-66.
[5] Zhao H, Wang C, Zhao N, Li W, Yang Z, Liu X, Le W, Zhang X. Potential biomarkers of Parkinson's disease revealed by plasma metabolic profiling. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2018;1081-1082:101-108.
[6] Cannon JR, Greenamyre JT. Gene-environment interactions in Parkinson's disease: specific evidence in humans and mammalian models. Neurobiol Dis. 2013;57:38-46.
[7] Sherer TB, Betarbet R, Testa CM, Seo BB, Richardson JR, Kim JH, Miller GW, Yagi T, Matsuno-Yagi A, Greenamyre JT. Mechanism of toxicity in rotenone models of Parkinson's disease. J Neurosci. 2003;23(34):10756-64.
[8] Betarbet R, Sherer TB, MacKenzie G, Garcia-Osuna M, Panov AV, Greenamyre JT. Chronic systemic pesticide exposure reproduces features of Parkinson's disease. Nat Neurosci. 2000;3(12):1301-6.
[9] Jenner P. A2A antagonists as novel non-dopaminergic therapy for motor dysfunction in PD. Neurology. 2003;61(11 Suppl 6):S32-8.
[10] Fonseca-Fonseca LA, Wong-Guerra M, Ramírez-Sánchez J, Montano-Peguero Y, Padrón Yaquis AS, Rodríguez AM, da Silva VDA, Costa SL, Pardo-Andreu GL, Núñez-Figueredo Y. JM-20, a novel hybrid molecule, protects against rotenone-induced neurotoxicity in experimental model of Parkinson's disease. Neurosci Lett. 2019;690:29-35.
[11] Khabarov KM, Kharaneko OI, Bogza SL. 2,3 Benzodiazepine-1-thione in the synthesis of substituted and hetero-annelated 2,3-benzodiazepines. Chem Heterocycl Compd. 2009; 45(4): 468–74.
[12] Gallagher D, Belmonte D, Deurenberg P, Wang Z, Krasnow N, Pi-Sunyer FX, Heymsfield SB. Organ-tissue mass measurement allows modeling of REE and metabolically active tissue mass. Am J Physiol. 1998;275(2):E249-58.
[13] Chang YT, Luo XG, Ren Y. Behavior alteration and damage of dopaminergic neurons of substantia nigra caused by rotenone in rats. Jiepouxue Yanjiu Jingzhan. 2011; 7: 60–2.
[14] Bures J, Burešová O, Huston JP. Techniques and Basic Experiments for the Study of Brain and Behavior. Elsevier. 1976; 37–89.
[15] Berezovsky VA. Oxygen tension in animal and human tissues. Kyiv, Naukova dumka, 1975; 230p.
[16] Tsybenko VA, Egorova LS, Mikhaĭlova NV, Zhakhalova LA, Dubileĭ TA. [Neurogenic control of oxidative metabolism in the liver]. Fiziol Zh SSSR Im I M Sechenova. 1988;74(5):737-45.
[17] Ghazaee SP, Gorenko ZA, Karbovska LS, Veselsky SP, Yanchuk PI, Makarchuk MY. Desmopressin stimulates bile secretion in anesthetized rats. Gen Physiol Biophys. 2010;29(2):151-9.
[18] Matsumura T, Sato N, Kawano S, Hijioka T, Eguchi H, Kamada T. Effect of hepatic blood oxygenation on bile secretion in rats. Adv Exp Med Biol. 1988;222:585-9.
[19] Claudel T, Staels B, Kuipers F. The Farnesoid X receptor: a molecular link between bile acid and lipid and glucose metabolism. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2005;25(10):2020-30.
[20] Hovorukha TM, Nazarenko AI, Zhalilo LI, Fil' HB, Baban VM, Seredenko MM. [Disturbances in biliary secretion during tissue hypoxia and attempts at their corrections]. Fiziol Zh. 2002;48(1):35-40.
[21] Hofmann AF, Mysels KJ. Bile acid solubility and precipitation in vitro and in vivo: the role of conjugation, pH, and Ca2+ ions. J Lipid Res. 1992;33(5):617-26.
[22] Russell DW. The enzymes, regulation, and genetics of bile acid synthesis. Annu Rev Biochem. 2003;72:137-74.
[23] Rosa AI, Duarte-Silva S, Silva-Fernandes A, Nunes MJ, Carvalho AN, Rodrigues E, Gama MJ, Rodrigues CMP, Maciel P, Castro-Caldas M. Tauroursodeoxycholic Acid Improves Motor Symptoms in a Mouse Model of Parkinson's Disease. Mol Neurobiol. 2018;55(12):9139-9155.
[24] Pfeiffer RF. Gastrointestinal Dysfunction in Parkinson's Disease. Curr Treat Options Neurol. 2018;20(12):54.
[25] Morais LH, Lima MM, Martynhak BJ, Santiago R, Takahashi TT, Ariza D, Barbiero JK, Andreatini R, Vital MA. Characterization of motor, depressive-like and neurochemical alterations induced by a short-term rotenone administration. Pharmacol Rep. 2012;64(5):1081-90.
[26] Uversky VN. Neurotoxicant-induced animal models of Parkinson's disease: understanding the role of rotenone, maneb and paraquat in neurodegeneration. Cell Tissue Res. 2004;318(1):225-41.