Влияние производного коричной кислоты на активность митохондриальных ферментов в мозговой ткани в условиях экспериментальной болезни Паркинсона

Обложка
  • Авторы: Поздняков Д.И.1,2
  • Учреждения:
    1. Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России
    2. Пятигорский государственный научно-исследовательский институт курортологии – филиал ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр медицинской реабилитации и курортологии ФМБА России»
  • Выпуск: Том 9, № 4 (2024)
  • Страницы: 317-322
  • Раздел: Фармакология, клиническая фармакология
  • URL: https://bakhtiniada.ru/2500-1388/article/view/277332
  • DOI: https://doi.org/10.35693/SIM630264
  • ID: 277332

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель – оценить влияние производного коричной кислоты на изменение активности митохондриальных ферментов в ткани головного мозга крыс в условиях экспериментальной болезни Паркинсона.

Материал и методы. Болезнь Паркинсона моделировали у крыс самцов Wistar путем прямой инъекции раствора ротенона (5 мг/мл) в полосатое тело. Анализируемое соединение 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил – коричную кислоту и препарат сравнения – этилметилгидроксипиридина сукцинат вводили перорально в эквивалентных дозах (100 мг/кг) на протяжении 30 дней с момента моделирования патологии. Далее методом дифференциального центрифугирования получали супернатант головного мозга, в котором оценивали изменение активности ферментов: цитратсинтазы, сукцинатдегидрогеназы, цитохром-с-оксидазы и аконитазы. Полученные результаты обрабатывали статистически. В ходе анализа использовался прикладной программный пакет StatPlus 7.0.

Результаты. В ходе исследования было установлено, что введение крысам 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты способствует повышению активности цитратсинтазы, сукцинатдегидрогеназы, цитохром-с-оксидазы и аконитазы в сравнении с нелечеными животными на 109,7% (p<0,05); 53,6% (p<0,05); 65,0% (p<0,05) и 63,1% (p<0,05) соответственно, тогда как на фоне применения препарата сравнения активность указанных ферментов увеличилась соответственно на 56,3% (p<0,05); 57,7% (p<0,05); 71,7% (p<0,05) и 49,1% (p<0,05). При этом активность цитратсинтазы у животных, получавших 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричную кислоту, была выше аналогичной у крыс, которым вводили референт на 34,2% (p<0,05).

Выводы. Проведенное исследование показало, что курсовое введение 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты животным с экспериментальной болезнью Паркинсона сопровождается повышением активности митохондриальных ферментов, что может отражать существенное влияние данного соединения на процессы митохондриального биогенеза, митофагии и генерации митохондриальных активных форм кислорода.

Об авторах

Д. И. Поздняков

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России; Пятигорский государственный научно-исследовательский институт курортологии – филиал ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр медицинской реабилитации и курортологии ФМБА России»

Автор, ответственный за переписку.
Email: pozdniackow.dmitry@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5595-8182

канд. фарм. наук, заведующий кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии; ведущий научный сотрудник

Россия, Пятигорск; Пятигорск

Список литературы

  1. Tysnes OB, Storstein A. Epidemiology of Parkinson's disease. J Neural Transm (Vienna). 2017;124(8):901-905. DOI: https://doi.org/10.1007/s00702-017-1686-y
  2. Alqahtani T, Deore SL, Kide AA, et al. Mitochondrial dysfunction and oxidative stress in Alzheimer's disease, and Parkinson's disease, Huntington's disease and Amyotrophic Lateral Sclerosis -An updated review. Mitochondrion. 2023;71:83-92. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mito.2023.05.007
  3. Eldeeb MA, Thomas RA, Ragheb MA, et al. Mitochondrial quality control in health and in Parkinson's disease. Physiol Rev. 2022;102(4):1721-1755. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00041.2021
  4. Blagov A, Postnov A, Sukhorukov V, et al. Significance of Mitochondrial Dysfunction in the Pathogenesis of Parkinson's Disease. Front Biosci (Landmark Ed). 2024;29(1):36. DOI: https://doi.org/10.31083/j.fbl2901036
  5. Wright R. Mitochondrial dysfunction and Parkinson's disease. Nat Neurosci. 2022;25(1):2. DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-021-00989-0
  6. González-Rodríguez P, Zampese E, Stout KA, et al. Disruption of mitochondrial complex I induces progressive parkinsonism. Nature. 2021;599(7886):650-656. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-04059-0
  7. Salamon A, Zádori D, Szpisjak L, et al. Neuroprotection in Parkinson's disease: facts and hopes. J Neural Transm (Vienna). 2020;127(5):821-829. DOI: https://doi.org/10.1007/s00702-019-02115-8
  8. Pozdnyakov DI, Zolotykh DS, Larsky MV. The effect of cinnamic acid derivative on changes in the activity of mitochondrial respiratory chain complexes under conditions of experimental cerebral ischemia. Issues of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2020;23(6):50-54. [Поздняков Д.И., Золотых Д.С., Ларский М.В. Влияние производного коричной кислоты на изменение активности комплексов митохондриальной дыхательной цепи в условиях экспериментальной ишемии головного мозга. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2020;23(6):50-54]. DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2020-06-09
  9. Percie du Sert N, Hurst V, Ahluwalia A, et al. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. PLoS Biol. 2020;18(7): p.e3000410. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000410
  10. Chen CN, Wang MH, Soung HS, et al. L-Theanine Ameliorated Rotenone-Induced Parkinsonism-like Symptoms in Rats. Neurotox Res. 2022;40(1):241-258. DOI: https://doi.org/10.1007/s12640-021-00451-w
  11. Bykov YuN, Bender TB. Medicinal methods of treatment of patients with Parkinson's disease. Bulletin of the East Siberian Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences. 2016;3-1(109):65-71. (In Russ.). [Быков Ю.Н., Бендер Т.Б. Медикаментозные методы лечения пациентов с болезнью Паркинсона. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2016;3-1(109):65-71].
  12. Kirova YuI, Germanova EL. New aspects of the energotropic action of mexidol. Pathological physiology and experimental therapy. 2018;62(4):36-40. [Кирова Ю.И., Германова Э.Л. Новые аспекты энерготропного действия мексидола. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2018;62(4):36-40]. DOI: https://doi.org/10.25557/0031-2991.2018.04.36-40
  13. Clark EH, Vázquez de la Torre A, Hoshikawa T, Briston T. Targeting mitophagy in Parkinson's disease. J Biol Chem. 2021;296:100209. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.REV120.014294
  14. Hicks AR, Reynolds RH, O'Callaghan B, et al. The non-specific lethal complex regulates genes and pathways genetically linked to Parkinson's disease. Brain. 2023;146(12):4974-4987. DOI: https://doi.org/10.1093/brain/awad246
  15. Picca A, Faitg J, Auwerx J, et al. Mitophagy in human health, ageing and disease. Nat Metab. 2023;5(12):2047-2061. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00930-8
  16. Ay M, Luo J, Langley M, et al. Molecular mechanisms underlying protective effects of quercetin against mitochondrial dysfunction and progressive dopaminergic neurodegeneration in cell culture and MitoPark transgenic mouse models of Parkinson's Disease. J Neurochem. 2017;141(5):766-782. DOI: https://doi.org/10.1111/jnc.14033
  17. Luo T, Jia X, Feng WD, et al. Bergapten inhibits NLRP3 inflammasome activation and pyroptosis via promoting mitophagy. Acta Pharmacol Sin. 2023;44(9):1867-1878. DOI: https://doi.org/10.1038/s41401-023-01094-7
  18. Jin X, Zhu L, Lu S, et al. Baicalin ameliorates CUMS-induced depression-like behaviors through activating AMPK/PGC-1α pathway and enhancing NIX-mediated mitophagy in mice. Eur J Pharmacol. 2023;938:175435. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2022.175435
  19. Chen Y, Cai GH, Xia B, et al. Mitochondrial aconitase controls adipogenesis through mediation of cellular ATP production. FASEB J. 2020;34(5):6688-6702. DOI: https://doi.org/10.1096/fj.201903224RR

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1. Дизайн исследования.

Скачать (237KB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Влияние 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты и этилметилгидроксипиридина сукцината на изменение активности цитратсинтазы в ткани головного мозга у крыс с экспериментальной болезнью Паркинсона.

Скачать (717KB)
Метаданные
4. Рисунок 3. Влияние 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты и этилметилгидроксипиридина сукцината на изменение активности сукцинатдегидрогеназы в ткани головного мозга у крыс с экспериментальной болезнью Паркинсона.

Скачать (730KB)
Метаданные
5. Рисунок 4. Влияние 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты и этилметилгидроксипиридина сукцината на изменение активности цитохром-с-оксидазы в ткани головного мозга у крыс с экспериментальной болезнью Паркинсона.

Скачать (727KB)
Метаданные
6. Рисунок 5. Влияние 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты и этилметилгидроксипиридина сукцината на изменение активности аконитазы в ткани головного мозга у крыс с экспериментальной болезнью Паркинсона.

Скачать (709KB)
Метаданные

© Поздняков Д.И., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».