Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ГЛУТАТИОНОВАЯ РЕДОКС-СИСТЕМА И ФЕРМЕНТЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ГИПОТИРЕОЗЕ И АДРЕНАЛЭКТОМИИ

Тапбергенов С.О. 1 Советов Б.С. 1 Бекбосынова Р.Б. 1
1 Государственный медицинский университет
Как адаптационная реакция организма на гормональную дисфункцию, в печени и в крови при гипотиреозе и адреналэктомии, на фоне разнонаправленных изменений активности глутатионредуктазы, обнаружен функциональный сдвиг колебаний тиолдисульфидного равновесия в сторону усиленного использования восстановленной формы глютатиона. В печени и в крови при гипотиреозе и при адреналэктомии имеет место интенсивное вовлечение глутатионовой редокс-системы в антиоксидантный процесс. Для адекватной оценки состояния антиоксидантной защиты следует вычислять коэффициенты соотношения количества восстановленного и окисленного глутатиона (ВГ/ОГ), как наиболее полноценный показатель функционального состояния антиоксидантной защиты и показатель вероятных функциональных колебаний тиолдисульфидного равновесия глутатионовой редокс-системы.
гипотиреоз
адреналэктомия
глутатион
глутатионредуктаза
1. Власова С.Н., Шабунина Е.И., Переслегина И.А. Активность глутатионзависимых ферментов эритроцитов при хронических заболеваниях печени у детей // Лабораторное дело. – 1990. – № 8, – С.19–22.
2. Травина С.В. – Руководство по биохимическим исследованиям 1955. – М. Медгиз., 1955. – С.253–255.
3. Тапбергенов С.О., Тапбергенов Т.С. Адрено-тиреоидная система и низко дозовое радиационное на организм воздействие. – Saarbrucken: Изд-во Palmarium Academic Publishing, 2012. – С.1–98.
4. Tapbergenov S.O., Tapbergenov T.S. Stress, Adaptation and Adrenal-Thyroid Dysfunction Syndrome. – Palmarium Academic Publishing, Saarbrucken, Germany. – 2014 – Р. 1–190.
5. Moran L., Gutteridge J., Quinlan G. – Thiols in cellular redox signaling and control. // Curr. Med. Chem., 2001. – v. 8, – №7. – Р. 763–772.

Известно, что контроль метаболизма и физиологических функций всех клеток организма реализуется с помощью сложно организованных специфических многофункциональных ансамблей, включающих надклеточное гормональное звено и субклеточное системы. Ранее нами было установлено функциональное значение адрено-тиреоидной системы в трансбиоэнергетическом механизме становления адаптационных процессов [3]. Установлен синдром адрено-тиреоидной дисфункции лежащий в основе дисстресса, и сопровождающийся изменениями гормональной функции щитовидной железы и надпочечников [4].

Многочисленные и разнообразные по своей природе химические, физические и биологические агенты, способные модифицировать тиолдисульфидную систему, оказывают, тем самым, прямое влияние на биохимические и физиологические процессы, зависящие от функционального состояния её редокс-систем [5].

Особое место среди биотиолов формирующих свою редокс-систему занимает трипептид глютатион. Глутатион является ключевым звеном ферментов антиоксидантной защиты: глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы, глутатионтрансферазы. Глутатион является ключевым элементом антиоксидантной защиты, он способен восстанавливать другие антиоксиданты. На реакционной способности тиоловых групп сказывается любое воздействие, в том числе гормональное, способное вызвать конформационные изменения молекулы белка.

Цель исследования. В сравнительном плане изучить функциональное состояние глутатионовой редокс-системы и глутатионредуктазы – фермента антиоксидантной защиты при гипотиреозе и адреналэктомии.

Материалы и методы исследования

Исследования проведены на беспородных белых крысах в возрасте 3–3,5 месяца массой тела 160–200 гр. Гипотиреоз вызывали тотальной тиреоидэктомией. В опыт брали животных на 8-е сутки после тиреоидэктомии. Адреналэктомию проводили общепринятым методом, на 4 сутки ткани животных брали для исследований. Питьевой режим этих животных включал поваренную соль. О состоянии глутатионой редокс-системы судили по количеству общего, окисленного (ОГ) и восстановленного глутатиона (ВГ) которые определяли по Вудворду и Фрею в модификации М.С. Чулковой, описанной С.В.Травиной [2]. Активность НАДФН2–зависимой глутатионредуктазы (ГР) определяли по методу С.Н. Власовой с соавтор. [1]. Результаты исследования проанализированы при помощи t-критерия Стьюдента. Различия считали достоверными при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

При гипотиреозе в крови активность глютатинредуктазы снижается, а при адреналэктомии не меняется (табл. 1).

Таблица 1

Глутатинредуктаза и глутатионовая редокс-система в крови при гипотиреозе и адреналэктомии (X±m)

Показатель

Контроль

Гипотиреоз

Адреналэктомия

Глутатионредуктаза (ГР)

мкмоль НАДФН2 \г Нв в мин

6.0±0.31

2.8±0.16*↓

6.5±0.29

Общий глутатион (мкмоль/л)

1680.28±82.05

2362.72±43.52*↑

1394.70±56.41*↓

Окисленный глутатион (ОГ) (мкмоль/л)

115.05±9.44

273.96±12.09*↑

238.67±11.54*↑

Восстановленный глутатион (ВГ) (мкмоль/л)

1565.23±72.61

2088.82±31.43*↑

1156.03±44.87*↓

Соотношение ВГ/ОГ

13.6

7.64*

4.84*

Примечание. * – р<0.05 в сравнении с контролем.

При гипотиреозе одновременно увеличивается уровень всех форм глютатиона: общего, восстановленного и окисленного глутатионаа при адреналэктомии увеличивается уровень только окисленного глутатиона, а уровень других форм глутатиона снижается (табл. 1). Как следует понимать эти результаты? Для этого мы решили основываться на положении о биологической функции тиолдисульфидной глутатионовой редокс – системе и её логической связи с ферментами глутатионовой системы. Для этого мы в сравнительном плане рассчитали соотношение уровней ВГ/ОГ норме, при гипотиреозе и при адреналэктомии (табл. 1). В результате этого нами было обнаружено, что при гипотиреозе соотношение ВГ/ОГ снижается с 13,6 до 7,64, при адреналэктомии это соотношение снижается до 4,84.

Все эти данные свидетельствуют об усиленном использовании восстановленной форма глютатиона в глутатионпероксидазной системе и при гипотиреозе, и при адреналэктомии. Но при адреналэктомии использование восстановленной формы глютатиона для антиоксидантной функции глутатионпероксидазы значительно выше.

Таким образом, и при гипотиреозе и при адреналэктомии в крови имеет место функциональный сдвиг колебаний тиолдисульфидного равновесия глутатионовой редокс-системы в сторону усиления использования восстановительных эквивалентов, т.е. имеет место интенсивное использование для антиоксидантной защиты глутатионовой редокс-системы.

В печени гипотиреозных животных, как и в крови, резко снижается активность глутатионредуктазы. Но при адреналэктомии активность этого фермента в печени возрастает (табл. 2). Вместе с тем, эти изменения активности глутатионредуктазы сопровождаются увеличением уровня всех форм глутатиона, что свидетельствует об усилении процессов антиоксидантной защиты в печени и при гипотиреозе, и при адреналэктомии.

Таблица 2

Глутатинредуктаза и глутатионовая редокс-система в печени при гипотиреозе и адреналэтомии (X±m)

Показатель

Контроль

Гипотиреоз

Адреналэктомия

Глутатионредуктаза (ГР)

мкмоль НАДФН2 \г Нв в мин

229.6±11.14

141.1±7.34*↓

332.4±11.23*↑

Общий глутатион (мкмоль/г)

9.24±0.29

12.80±0.23*↑

12.73±0.42*↑

Окисленный глутатион (ОГ)

(мкмоль/г)

0.45±0.03

1.12±0.04*↑

0.83±0.05*↑

Восстановленный глутатион (ВГ) (мкмоль/г)

8.79±0.26

11.68±0.34*↑

11.90±0.37*↑

Соотношение ВГ/ОГ

19.53

10.35*

14.34*

Примечание. * различия статистически значимы в сравнении с контролем р<0.05.

Активация антиоксидантной защиты в печени при гипотиреозе и адреналэтомии подтверждаются усилением использования восстановленного глутатиона для антиоксиданиной защиты, что видно из снижения соотношения ВГ/ОГ при гипотирозе до 10.35, при адреналэктомии до 14.34 (табл. 2).

Таким образом, при гипотиреозе и при адреналэктомии в печени, как реакция на недостаток гормонов, имеет место интенсивное вовлечение для антиоксидантной защиты глутатионовой редокс-системы и интенсивное использование глутатионпероксидазой восстановленной формы глутатиона (ВГ). Об этом явлении свидетельствует и снижение соотношения ВГ/ОГ при одновременном увеличении уровня общего глутатиона и уровня восстановленной формы глутатиона.

Все эти данные указывают на функциональный сдвиг колебаний тиолдисульфидного равновесия в сторону увеличения потребности восстановленной формы глутатиона для антиоксидантной защиты клеток печени как при гипотиреозе, так при адреналэктомии.

Заключение и выводы

1. Для адекватной оценки состояния антиоксидантной защиты следует использовать не только определение активности глутатионредуктазы и не просто уровня общего глутатиона, окисленного (ОГ) и восстановленного глутатиона (ВГ), а вычислять коэффициенты соотношения количества ВГ/ОГ, как наиболее полноценные показатели функционального состояния антиоксидантной защиты и показатели вероятных функциональных колебаний тиолдисульфидного равновесия глутатионовой редокс-системы.

2. В крови при гипотиреозе и при адреналэктомии, как адаптационная реакция организма на недостаток гормонов, имеет место функциональный сдвиг колебаний тиолдисульфидного равновесия в сторону усиленного расхода восстановленной формы глютатиона ферментом глутатионпероксидазой.

3. В печени при гипотиреозе при адреналэктомии на фоне разнонаправленных изменений активности глутатионредуктазы, имеет место функциональный сдвиг колебаний тиолдисульфидного равновесия в сторону увеличения использования восстановленной формы глутатиона для антиоксидантной защиты клеток.

4. В печени в крови при гипотиреозе и при адреналэктомии имеет место интенсивное вовлечение глутатионовой редокс-системы в антиоксидантный процесс.


Библиографическая ссылка

Тапбергенов С.О., Советов Б.С., Бекбосынова Р.Б. ГЛУТАТИОНОВАЯ РЕДОКС-СИСТЕМА И ФЕРМЕНТЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ГИПОТИРЕОЗЕ И АДРЕНАЛЭКТОМИИ // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 1-2. – С. 192-194;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34809 (дата обращения: 25.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074