Статья журнала

Фуфаева А.И., Козлов В.А., Сапожников С.П.

Клеточная реакция на алкоголь в условиях формирования модели амилоидоза

Ключевые слова: этиловый спирт 10-градусный, сухое красное вино, сахароза, фруктоза, моделирование амилоидоза, печень, почка, селезенка, мыши.

Существуют данные, что красное сухое вино Каберне Совиньон профилактирует развитие болезни Альцгеймера и улучшает состояние больных. Эффект якобы связан с влиянием ресвератрола вина на систему сиртуинов. Однако ацетальдегид, образующийся из этанола, является высокореакционной молекулой, способной связываться практически с любой органикой. Поэтому имеет смысл исследовать, как на формирование экспериментального амилоидоза влияют слабый 10° этиловый алкоголь и такой активный гликирующий агент, как фруктоза.

Цель исследования – отдифференцировать прямое влияние этилового алкоголя на формирование амилоидоза в эксперименте от влияния органических веществ красного сухого вина.

Эксперимент проведен на 55 белых беспородных мышах-самцах 30-дневного возраста массой 25±5,2 г. Мышей делили на шесть групп. Пять мышей – интактная группа (1-я). Остальным моделировали системный амилоидоз подкожным введением 10% водного раствора сухого заменителя сливок в течение 30 дней 1 раз в день через день. Десять мышей служили контролем формирования модели (2-я группа), как и интактные мыши, имели свободный доступ к воде и корму. На фоне формирования системного амилоидоза в режиме свободного доступа вместо воды четыре группы по десять мышей получали: 3-я группа – 10° этиловый алкоголь с 5% сахарозы; 4-я – 10° этиловый алкоголь с 5% фруктозы; 5-я – сухое красное вино Каберне Совиньон; 6-я – сухое красное вино Каберне Совиньон с 5% фруктозы. Фруктоза использовалась как гликирующий агент, более активный, чем глюкоза. Через 30 дней мышей декапитировали, органы (печень, почка, селезенка), взвешивали и заливали в парафин. Парафиновые срезы органов толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилином и конго красным по H.H. Bennhold и микроскопировали в проходящем свете. В препаратах подсчитывали количество гепатоцитов, клеток канальцевого эпителия, клубочков, клеток эритроидного островка, лимфоцитов. Различия средних групп оценивали с помощью критерия согласия c2.

Моделирование системного амилоидоза, как и ожидалось, сопровождалось цитотоксическим эффектом. Количество гепатоцитов уменьшалось на 17% (p = 0,001), клеток эпителия канальцев – на 11% (p = 0,0017), канальцевого эпителия с апикальным повреждением – на 23% (p = 0,0024), клубочков – на 6,5% (p = 0,706), клеток эритроидного островка – на 8% (p = 0,047), лимфоцитов – на 10% (p = 0,281). 10° этиловый алкоголь с 5% сахарозы оказывал выраженное пролиферативное действие: количество гепатоцитов увеличивалось в два раза (p = 0,0000), клеток канальцевого эпителия – на 93% (p = 0,0000), клеток эритроидного островка – на 32% (p = 0,0000). Но количество почечных клубочков уменьшилось на 48% (p = 0,0001), а лимфоциты практически исчезли – десятикратное уменьшение (p = 0,0000). Добавление 5% фруктозы к этиловому спирту полностью блокировало пролиферативный эффект, за исключением клеток эритроидного островка, число которых увеличивалось в 3,26 раза (p = 0,0000). Сухое красное вино практически не меняло клеточный состав исследуемых органов, а добавление 5% фруктозы к нему сопровождалось цитотоксическим эффектом, сопоставимым с таковым в группе контроля модели. Таким образом, 10° этиловый алкоголь достаточно эффективно уменьшает тяжесть амилоидного поражения в эксперименте как на тканевом, так и на клеточном уровне; 10° этиловый алкоголь является более эффективным средством профилактики амилоидного поражения, чем красное сухое вино Каберне Совиньон; фруктоза блокирует защитные эффекты этилового алкоголя и красного сухого вина Каберне Совиньон.

Литература

  1. Козлов В.А., Голенков А.В., Сапожников С.П. Минорные примеси потребляемого алкоголя как причина смертности населения // Наркология. 2013. Т. 12, № 9 (141). С. 66–70.
  2. Козлов В.А., Сапожников С.П., Карышев П.Б., Шептухина А.И., Николаева О.В. Модель системного амилоидоза у молодых мышей // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016. Т.162, № 2. С. 523–527.
  3. Козлов В.А., Сапожников С.П., Шептухина А.И., Голенков А.В. Параметаболизм как неспецифический модификатор супрамолекулярных взаимодействий в живых системах // Вестник Российской академии медицинских наук. 2015. Т. 70, № 4. С. 397–402.
  4. Фуфаева А.И., Александрова В.Ю., Васильева Ю.В. Влияние десятипроцентного этилового спирта и красного виноградного вина на формирование амилоидоза в эксперименте // Сборник научных трудов молодых ученых и специалистов: в 2 ч. / отв. редактор А.Н. Захарова. Чебоксары: Изд-во Чув-гу, 2019. Ч. 2. С. 325–329.
  5. Фуфаева А.И., Козлов В.А., Сапожников С.П., Петрова Ю.В., Александрова В.Ю. Влияние красного виноградного вина и его сочетания с гексозами на формирование стандартной модели амилоидной болезни [Электронный ресурс] // Acta Medica Eurasica. 2018. № 1. С. 42– URL: http://acta-medica-eurasica.ru/single/2018/1/6.
  6. Ahmed, Babaei-Jadidi R., Howell S.K., Beisswenger P.J., Thornalley P.J. Degradation products of proteins damaged by glycation, oxidation and nitration in clinical type 1 diabetes. Diabetologia, 2005, vol. 48, no. 8, pp. 1590–1603. DOI: https://doi.org/10.1007/s00125-005-1810-7.
  7. Babaei-Jadidi R., Karachalias N., Ahmed N., Battah S., Thornalley P.J. Prevention of incipient diabetic nephropathy by high dose thiamine and benfotiamine. Diabetes, 2003, vol. 52, no. 8, pp. 2110–2120. DOI: https://doi.org/2337/diabetes.52.8.2110.
  8. Drygalski K., Fereniec E., Koryciński K., Chomentowski A., Kiełczewska A., Odrzygóźdź C., Modzelewska B. Resveratrol and Alzheimer’s disease. From molecular pathophysiology to clinical trials. Gerontol., 2018, vol. 113, pp. 36–47. DOI: https://doi.org/10.1016/j.exger.2018.09.019.
  9. Gomes B.A.Q., Silva J.P.B., Romeiro C.F.R., Dos Santos S.M., Rodrigues C.A., Gonçalves P.R., Sakai J.T., Mendes P.F.S., Varela E.L.P., Monteiro M.C. Neuroprotective Mechanisms of Resveratrol in Alzheimer’s Disease: Role of SIRT1. Oxid Med Cell Longev, 2018, Article ID 8152373, 15 p. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/8152373.
  10. Hayden E.Y., Yamin G., Beroukhim , Chen B., Kibalchenko M., Jiang L., Ho L., Wang J., Pasinetti G.M., Teplow D.B. Inhibiting amyloid β-protein assembly: Size-activity relationships among grape seed-derived polyphenols. J. Neurochem, 2015, vol. 135, no. 2, pp. 416–430. DOI: https://doi.org/ 10.1111/jnc.13270.
  11. Ho L., Chen L.H., Wang J., Zhao W., Talcott S.T., Ono K., Teplow D., Humala N., Cheng A., Percival S.S., Ferruzzi M., Janle E., Dickstein D.L., Pasinetti G.M. Heterogeneity in red wine polyphenolic contents differentially influences Alzheimer’s disease-type neuropathology and cognitive deterioration. Alzheimers Dis., 2009, vol. 16, no. 1, pp. 59–72. DOI: https://doi.org/10.3233/JAD-2009-0916.
  12. Ko S.Y., Ko H.A., Chu K.H., Shieh T.M., Chi T.C., Chen H.I., Chang W.C., Chang S.S. The Possible Mechanism of Advanced Glycation End Products (AGEs) for Alzheimer’s Disease. PLoS One, 2015, vol. 20, no. 10(11):e0143345. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0143345.
  13. Ono K., Condron M.M., Ho L., Wang J., Zhao W., Pasinetti G.M., Teplow D.B. Effects of grape seed-derived polyphenols on amyloid beta-protein self-assembly and cytotoxicity. Biol. Chem., 2008, vol. 283, no. 47, pp. 32176–32187. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.M806154200.
  14. Pastor M.T., Kümmerer N., Schubert V., Esteras-Chopo A., Dotti C.G., López de la Paz M., Serrano L. Amyloid toxicity is independent of polypeptide sequence, length and chirality. Mol. Biol., 2008, vol. 375, no. 3, pp. 695–707. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmb.2007.08.012.
  15. Sawda C., Moussa C., Turner R.S. Resveratrolfor Alzheimer’s disease. N.Y. Acad. Sci., 2017, vol. 1403, no. 1, pp. 142–149. DOI: https://doi.org/10.1111/nyas.13431.
  16. Sharman A., Jumadilovper J., eds. The scientific basis for healthy aging and antiaging processes. New York, Mary Ann Liebert, Inc., 2011, 184 p.

Сведения об авторах

Фуфаева Алена Игоревна
аспирантка кафедры биологии и микробиологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (priffetik@bk.ru)
Козлов Вадим Авенирович
доктор биологических наук, кандидат медицинских наук, профессор кафедры медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (pooh12@yandex.ru)
Сапожников Сергей Павлович
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (adaptogon@mail.ru)

Ссылка на статью

Фуфаева А.И., Козлов В.А., Сапожников С.П. Клеточная реакция на алкоголь в условиях формирования модели амилоидоза [Электронный ресурс] // Acta medica Eurasica. – 2020. – №1. – С. 29-36. – URL: http://acta-medica-eurasica.ru/single/2020/1/4/.