ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЫ КРЫС ПОД ДЕЙСТВИЕМ L-КАРНИТИНА

Окислительная модификация белков (ОМБ) является одним из наиболее ранних проявлений поражения тканей при свободно-радикальной патологии [2]. Процесс старения заметно увеличивает рост чувствительности белков к окислению, в результате чего происходит накопление в тканях их окисленных форм. Стоит отметить, что окислительная модификация белков с учетом их различных функций в тканях в отличие от пероксидации липидов может носить избирательный характер [3]. При патофизиологическом аспекте окисления белков свободными радикалами происходит неферментативное дезаминирование боковых радикалов основных аминокислот с формированием карбонильных групп. Кроме того, молекула белка фрагментируется, способна к образованию конгломератов по типу прионовых белков [1].

Достаточно много публикаций о карнитине в области его влияния на оксидативный и нитрозативный стресс [5]: выступая в роли прооксиданта и антиоксиданта интересно было бы оценить его влияние на карбонильный стресс [6], работ по его оценке очень мало.

Материалы и методы.

Работа была выполнена на 24 конвенциональных половозрелых крысах-самцах линии Wistar массой 280-320 граммов, разделенных на две группы: контрольную и экспериментальную. Содержание лабораторных животных и выведение из эксперимента осуществлялось согласно «Санитарным правилам по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник» от 06.04.1993; и в соответствии с правилами,   изложенными   Международным   Советом   Медицинских   Научных   Обществ   (CIOMS)   в «Международных рекомендациях по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985 г.) и приказе МЗРФ №267 от 19.06.2003 г. «Об утверждении правил лабораторной практики».

Экспериментальная группа: осуществляли введение карнитина хлорида (производство ФГУ "РКНПК" Минздрава России) в дозе 300 мг/кг внутрибрюшинно. Препарат вводили 1 раз в сутки до утреннего кормления ежедневно в течение 21 дня.

Контрольные группы формировались из животных, сопоставимых по возрасту, массе и условиям содержания с экспериментальными особями им вводили физиологический раствор, при этом вариант введения, объемы раствора и продолжительность совпадают с экспериментальной группой.

Для оценки окислительной модификации белков использовали определение уровня карбонильных производных по R.L. Levine в модификации Е.Е. Дубининой [3]. По полученным данным строили график площадей спектра поглощения окислительной модификации белков и вычисляли по формуле [4].

Результаты и обсуждение.

Участок скелетной мускулатуры переднего бедра экспериментального животного с введением карнитина (Табл.1, Рисунок 1) характеризуется статистически значимым снижением относительно контроля общей площади ОМБ и S АДНФГuv.

Таблица 1 Сравнительный анализ спектра поглощения продуктов спонтанной ОМБ и их компонентов (у.е./г белка).

Примечание: * - статистически значимые отличия от группы контроля (р<0,05)

Альдегидные производные в настоящее время определяют как ранние маркеры ОМБ, характеризующими процесс фрагментации, а кетонные – поздние [2]. В  связи с выше изложенными литературными данными, исследователи посчитали целесообразным раздельное изучение указанных карбонильных производных белков. В результате опыта было получено статистически значимое многократное снижение альдегидных производных, что позволяет говорить о снижении первичных маркеров карбонильного стресса (Табл.2).

Таблица 2 

Суммарное содержание первичных и вторичных маркеров (у.е./г белка). Ме[min; max].

Примечание: *- статистически значимые отличия от группы контроля (р<0,05)

Наблюдаемое статистически значимое снижение доли первичных маркеров может быть связано не только со снижением степени карбонильного стресса, но и с более высокими реакционными способностями альдегидов по сравнению с кетонами.

Влияние L-карнитина на скелетную мускулатуру характеризуется  увеличением окислительной модификации белков за счет первичных маркеров – альдегидных производных, с преобладанием аминокислотных остатков нейтрального характера.

Список литературы

1.     Боев  К.В.,  Василенко Д.В., Маслов А.И.  Свободно-радикальное  окисление белков:  методологические аспекты количественной оценки окислительной модификации по реакции с 2, 4-динитрофенилгидразином//Universum: химия и биология. – 2014. – №. 1 (2).

2.     Губский Ю.И. и др. Токсикологические последствия окислительной модификации белков при различных патологических состояниях (обзор литературы) //Совр.пробл.токсикол. – 2005. – №. 3. – С. 20-26.

3.     Дубинина Е.Е. и др. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения //Вопросы медицинской химии. – 1995. – Т. 41. – №. 1. – С. 24-26.

4.     Пат. 2524667 РФ. МПК G01N 33/52. Способ комплексной оценки содержания продуктов ОМБ в тканях и биологических жидкостях / М.А. Фомина [и др.]; Ряз гос. мед. ун-т им. акад. И.П. Павлова.- 2013102618/15; заявл.21.01.2013; опубл.27.07.2014, Бюл. № 21. – 8 с.

5.     Bahgat A.K. Gastroprotective Effect of L-Carnitine on Indomethacin-Induced Gastric Ulcer in Rats: The Involvement of Antioxidant Mechanisms and Nitric Oxide. // Med. J. Cairo Univ.- 2009.- Vol.77.- N4.- P.43-51

6.     Fatouros I.G. et al. Effects of L-carnitine on oxidative stress responses in patients with renal disease //Medicine and science in sports and exercise. – 2010. – Т. 42. – №. 10. – С. 1809-1818.