УДК: 616.12-008.1
ББК: 52.81
Поздняков Д.И., Вихорь А.А., Аджиахметова С.Л.
Влияние сухого экстракта омелы белой на изменение соотношения митохондриальных субпопуляций в миокарде у животных с алкогольной кардиомиопатией
Ключевые слова: алкогольная кардиомиопатия, алкоголизм, кардиопротекторы, митохондрии, экстракт, омела белая
Цель исследования – изучить кардиопротекторное действие сухого экстракта омелы белой в контексте оценки его влияния на изменение активности интерфибриллярных и субсарколеммальных митохондриальных субпопуляций миокарда в условиях экспериментальной алкогольной кардиомиопатии.
Материалы и методы. Алкогольную кардиомиопатию моделировали у крыс самок Wistar путем курсового введения этанола из расчета 3 г абсолютного этанола на 1 кг массы тела животного. Исследуемый экстракт листьев омелы белой и препарат сравнения – триметазидин – вводили перорально в дозах 100 мг/кг и 35 мг/кг соответственно. В ходе работы определяли изменение концентрации тропонина I и активности креатинфосфокиназы сыворотки крови, активность цитратсинтазы в митохондриальных субпопуляциях и содержание маркеров апоптоза – апоптоз-индуцирующего фактора и каспазы 3 в гомогенате ткани миокарда.
Результаты и их обсуждение. При анализе результатов выявлено, что у крыс с алкогольной кардиомиопатией, но без лечения отмечается повышение концентрации тропонина I и активности креатинфосфокиназы, сопровождаемое увеличением интенсивности реакций апоптоза и активности цитратсинтазы интерфибриллярных митохондрий. Применение триметазидина и анализируемого экстракта способствовало снижению содержания тропонина I на 19,1% (p < 0,05) и 24,4% соответственно, активности креатинфосфокиназы – на 19,8 % (p < 0,05) и 28,4% (p < 0,05). Также установлено, что активность субсарколеммальных митохондрий у животных, получавших триметазидин и экстракт омелы белой, увеличилась на 121,9% (р < 0,05) и 306,3% (р < 0,05) при уменьшении активности цитратсинтазы интерфибриллярных митохондрий на 27,6% (р < 0,05) и 41,4% (р < 0,05). Следует отметить, что введение крысам препарата сравнения и изучаемого экстракта приводило к снижению апоптоза кардиомиоцитов, выражаемого в уменьшении концентрации апоптоз-индуцирующего фактора и каспазы 3.
Выводы. В условиях алкогольной кардиомиопатии преобладает негативный интерфибриллярный фенотип митохондрий, который может способствовать развитию энергетического дефицита в сердечной мышце, увеличивая степень повреждения миокарда. На основании полученных данных можно предполагать наличие в экстракте омелы белой действующего вещества кардиопротекторной активности, связанной с восстановлением энергетического обмена и подавлением апоптоза в миокарде.
Литература
- Bell R.L., Hauser S.R., Liang T. et al. Rat animal models for screening medications to treat alcohol use disorders. Neuropharmacology, 2017, vol. 122, pp. 201–243. DOI: 10.1016/j.neuropharm.2017.02.004.
- Chaulin A. Current characteristics of methods for determining cardiac troponins and their diagnostic value: a mini-review. Rev Fac Cien Med Univ Nac Cordoba, 2021, vol. 78, no. 4, pp. 415–422. DOI: 10.31053/1853.0605.v78.n4.32988.
- Fernández-Solà J. The Effects of Ethanol on the Heart: Alcoholic Cardiomyopathy. Nutrients. 2020, vol. 12, no. 22, p. 572. DOI: 10.3390/nu12020572.
- Germanova E., Khmil N., Pavlik L. et al. The Role of Mitochondrial Enzymes, Succinate-Coupled Signaling Pathways and Mitochondrial Ultrastructure in the Formation of Urgent Adaptation to Acute Hypoxia in the Myocardium. Int J Mol Sci., 2022, vol. 23, no. 22, p. 14248. DOI: 10.3390/ijms232214248.
- Hatano A., Okada J., Washio T. et al. Distinct functional roles of cardiac mitochondrial subpopulations revealed by a 3D simulation model. Biophys J., 2015, vol. 108, no. 11, pp. 2732–2739. DOI: 10.1016/j.bpj.2015.04.031.
- Kras K.A., Willis W.T., Barker N.S. et al. Subsarcolemmal mitochondria isolated with the proteolytic enzyme nagarse exhibit greater protein specific activities and functional coupling. Biochem Biophys Rep., 2016, vol. 6, pp. 101–107. DOI: 10.1016/j.bbrep.2016.03.006.
- Lazzeroni D., Villatore A., Souryal G. et al. The Aging Heart: A Molecular and Clinical Challenge. Int J Mol Sci., 2022, vol. 23, no. 24, p. 16033. DOI: 10.3390/ijms232416033.
- Long Q., Huang L., Huang K., Yang Q. Assessing Mitochondrial Bioenergetics in Isolated Mitochondria from Mouse Heart Tissues Using Oroboros 2k-Oxygraph. Methods Mol. Biol., 2019, vol. 1966, pp. 237–246. DOI: 10.1007/978-1-4939-9195-2_19.
- Nath P., Anand A.C. Extrahepatic Manifestations in Alcoholic Liver Disease. J Clin Exp Hepatol. 2022, vol. 12, no. 5, pp. 1371–1383. DOI: 10.1016/j.jceh.2022.02.004.
- Percie du Sert N., Hurst V., Ahluwalia A. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. PLoS Biol., 2020, vol. 18, no. 7, e3000410. DOI:10.1371/journal.pbio.3000410.
- Pozdnyakov D.I., Adzhiahmetova S.L., Chervonnaya N.M., Oganesyan E.T. Some aspects of the adaptogenic potential of European mistletoe (Viscum album L.) extracts under variable physical performance. Journal of Medicinal Plants, 2021, vol. 20, no. 77, pp. 60–78.
- Reggiani C., Marcucci L. A controversial issue: Can mitochondria modulate cytosolic calcium and contraction of skeletal muscle fibers? J Gen Physiol., 2022, vol. 154, no. 9, e202213167. DOI: 10.1085/jgp.202213167.
- Ribeiro Junior R.F., Dabkowski E.R, Shekar K.C. MitoQ improves mitochondrial dysfunction in heart failure induced by pressure overload. Biol. Med., 2018, vol. 117, pp. 18–29. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.01.012.
- Rosenberg M.A., Mukamal K.J. The Estimated Risk of Atrial Fibrillation Related to Alcohol Consumption. J Atr Fibrillation., 2012, vol. 5, no. 1, p. 424. DOI: 10.4022/jafib.424.
- Voronkov A.V., Pozdnyakov D.I., Rukоvitsyna V.M. et al. Cardiotropic properties of chromone-3-aldehyde derivatives under an experimental cardiac infarction complicated with hypercholesterolemia. Health Risk Analysis., 2019, vol. 3, pp. 128–134. DOI: 10.21668/health.risk/2019.3.15.
- Willingham T.B., Ajayi P.T., Glancy B. Subcellular Specialization of Mitochondrial Form and Function in Skeletal Muscle Cells. Front Cell Dev Biol., 2021, vol. 9, p. 757305. DOI: 10.3389/fcell.2021.757305.
Сведения об авторах
- Поздняков Дмитрий Игоревич
- кандидат фармацевтических наук, заведующий кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии, Пятигорский медико-фармацевтический институт, Россия, Пятигорск (pozdniackow.dmitry@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5595-8182)
- Вихорь Анастасия Алексеевна
- учебный мастер кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии, Пятигорский медико-фармацевтический институт, Россия, Пятигорск (nastyavichory@gmail.com; ORCID: https://orcid.org/0009-0006-1092-7901)
- Аджиахметова Симилла Леонтьевна
- кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры органической химии, Пятигорский медико-фармацевтический институт, Россия, Пятигорск (sima503@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9685-1384)
Ссылка на статью
Поздняков Д.И., Вихорь А.А., Аджиахметова С.Л. Влияние сухого экстракта омелы белой на изменение соотношения митохондриальных субпопуляций в миокарде у животных с алкогольной кардиомиопатией [Электронный ресурс] // Acta medica Eurasica. – 2023. – №3. – С. 94-101. – URL: https://acta-medica-eurasica.ru/single/2023/3/10/. DOI: 10.47026/2413-4864-2023-3-94-101.