Взаимодействие аргиназы и L-аргинин-NO системы печени в процессах детоксикации, развития оксидативного стресса и формирования тиреоидного статуса у крыс при хронической этаноловой интоксикации

К настоящему времени накопилось достаточное количество фактов, свидетельствующих о том, что аргиназа печени и монооксид азота играют значительную роль в процессах жизнедеятельности в норме и при патологии. Целью исследования было выяснение значимости взаимосвязи и взаимодействия аргиназы и L-аргинин-NO системы печени в процессах детоксикации, развития оксидативного стресса и формировании тиреоидного статуса у крыс при хронической этаноловой интоксикации. 2 В опытах на крысах с использованием современных физиологических, биохимических методов исследования и фармакологического подхода было установлено, что хроническая этаноловая интоксикация приводит к снижению активности аргиназы печени, концентрации трийодтиронина и к повышению уровня «средних молекул», NO₃ – /NO₂ – , содержания продуктов ПОЛ в плазме, степени токсичности крови, активности аланинаминотрансферразы и аспартатаминотрансферразы, продолжительности наркотического сна. У гипертиреоидных крыс повышается, а у крыс с экспериментальным гипотиреозом снижается активность аргиназы печени, процессов детоксикации, ПОЛ и температура тела. Депрессия аргиназы печени, вызываемая введением в организм Nω-гидрокси-нор-L-аргинином (Nor-NOHA), а также L-валина, препятствует повышению температуры тела и развитию характерных изменений процессов детоксикации и ПОЛ на действие экзогенного трийодтиронина. В условиях угнетения аргиназы печени как Nor-NOHA, так и L-валином действие этанола сопровождается более значимым угнетением детоксикационной функции печени и повышением содержания NO₃ – /NO₂ – в плазме крови. Предварительное введение в организм животным ингибитора NO-синтазы метилового эфира NG-нитро-L-аргинина ослабляет токсический эффект этанола на печень, а также развитие характерных изменений активности аргиназы печени, процессов детоксикации и ПОЛ у крыс с хронической этаноловой интоксикацией. По-видимому, от активности аргиназы и L-аргинин-NO системы печени зависит выраженность процессов детоксикации, ПОЛ и формирование тиреоидного статуса в условиях хронической алкоголизации, что играет значимую роль в патогенезе этаноловой интоксикации.

1. Buko V. U., Lukivskaya O. Ya., Khokha A. M. Metabolic effects of alcohol intoxication. Minsk, Belorusskaya nauka Publ., 2005. 208 p. (in Russian).

2. Lelevich S. V., Barkovskii E. V. Central and peripheral metabolic mechanisms of chronic alcohol intoxication. Narkologiya [Narcology], 2013, no. 7, pp. 50–56.

3. Vismont F. I., Artyushkevich S. A. On the role of Kupffer cells and hepatocytes in the mechanisms of implementation of triiodothyronine influence on the processes of detoxification and regulation of body temperature. Meditsinskii zhurnal [Medical journal], 2005, no. 3, pp. 45–47 (in Russian).

4. Fernandez V., Cornejo P., Tapia G., Videla L. A. Influence of hyperthyroidism on the activity of liver nitric oxide synthase in the rat. Nitric Oxide, 1997, vol. 1, no. 6, pp. 463–468. https://doi.org/10.1006/niox.1997.0149

5. Moncada C., Torres V., Varghese G., Albano E., Israel Y. Ethanol-derived immunoreactive species formed by free radical mechanisms. Molecular Pharmacology, 1994, vol. 46, no. 4, pp. 786–791.

6. Tapiv G., Pepper I., Smok G., Videla L. A. Kupffer cells function in thyroid hormone-induced liver oxidative stress in the rat. Free Radical Research, 1997, vol. 26, no. 3, pp. 267–279. https://doi.org/10.3109/10715769709097805

7. Vismont A. F., Lobanok L. M. The role of arginase in liver detoxification process and its participation in the mechanisms of regulation of body temperature with bacterial endotoxemia. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi [Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus], 2011, vol. 55, no. 2, pp. 83–87 (in Russian).

8. Méndez J. D., De Haro H., Conejo V. A. Spermine inereases arginase activity in the liver after carbon tetrachlorideinduced hepatic injury in Long-Evans rats. Biomedicine and Pharmacotherapy, 2006, vol. 6, no. 2, pp. 82–85. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2005.09.003

9. Proskuryakova T. V., Gurtovenko V. M., Trapeznikova S. S., Navasardyants D. I. Effect of alcohol intoxication on the activity of ethanol oxidation enzymes and rat liver arginase. Voprosy meditsinskoi khimii [Problems of medical chemistry], 1983, vol. 29, no. 4, pp. 95–98 (in Russian).

10. Greg Kelly N. D. Peripheral metabolism of thyroid hormones: a review. Alternativ Medical Review, 2000, vol. 5, no. 4, pp. 306–333.

11. Scibior D., Czeczot H. Arginine – metabolism and functions in the human organism. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 2004, vol. 58, pp. 321–332.

12. Hallemeesch M. M., Lamers W. H., Deutz N. E. Reduced arginine avaliability and nitric oxide production. Clinical Nutrition, 2002, vol. 21, no. 4, pp. 273–279. https://doi.org/10.1054/clnu.2002.0571

13. Teylor B. S., Alarson L. Ch., Billiar T. R. Inducible nitric oxide synthase in the liver: regulation and function. Biochemistry (Mosc.), 1998, vol. 63, no. 7, pp. 766–781.

14. Gerstberger R. Nitric oxide and body temperature control. Physiology, 1999, vol. 14, no. 2, pp. 30–36. https://doi.org/10.1152/physiologyonline.1999.14.1.30

15. On the norms of feeding laboratory animals and producers: Order of the USSR Ministry of Health, March 10, 1966, No 163. Avialable at: http:// http://www.libussr.ru/doc_ussr/usr_6382.htm (accessed 01.04.2012).

16. Geyer J. W., Dabich D. Rapid method for determination of arginase activity in tissue homogenates. Analytical Biochemistry, 1971, vol. 39, no. 2, pp. 412–417. https://doi.org/10.1016/0003-2697(71)90431-3

17. Moshage H., Kok B., Huizenga J. R., Jansen P. L. Nitrite and nitrate determinations in plasma: a critical evaluation. Clinical Chemistry, 1995, vol. 41, no. 6, pp. 892–896. https://doi.org/10.1093/clinchem/41.6.892

18. Park D. V. The biochemistry of foreign compounds. Long Island City, Pergamon, 1968. 282 p.

19. Moin V. M., Nikolaychik V. V., Kirkovskiy V. V. The method for determining the group of substances of middle molecules in biological fluids. A. s. 1520445 SSSR, VRB F 01 no. 33/50. Otkrytiya. Izobreteniya [Discoveries. Inventions], 1987, no. 41. 415 p. (in Russian).

20. Rad’kova O. A., Boyarinov G. A., Balishina I. N. A method for determining the toxicity of biological fluids. A. s. 1146570 SSSR, MKI b Ol no. 1/28. Otkrytiya. Izobreteniya [Discoveries. Inventions], 1985, no. 11. 616 p. (in Russian).

21. Mihara M., Uchiyama T. Determination of malonaldehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test. Analytical Biochemistry, 1978, vol. 86, no. 1, pp. 271–278. https://doi.org/10.1016/0003-2697(78)90342-1

22. Kostyuk V. A., Potapovich A. I., Lunets E. F. Spectrophotometric determination of diene conjugates. Voprosy meditsinskoi khimii [Problems of medical chemistry], 1984, no. 4, pp. 125–127 (in Russian).

23. Fletcher B. L., Dillard C. L., Tappel A. L. Measurement of fluorescent lipid peroxidation products in biological systems and tissues. Analytical Biochemistry, 1973, vol. 52, no. 1, pp. 1–9. https://doi.org/10.1016/0003-2697(73)90327-8

24. Council Directive 86/609/EEC of 24 November 1986 on the approximation of laws, regulations and administrative provisions of the Member States regarding the protection of animals used for experimental and other scientific purposes. Avialable at: http://www.eur-lex.europa.eu (accessed 21.05.2012).

25. Technical Code of Good Practice 125-2008.Good Laboratory Practice, approved by the Republic of Belarus Ministry of Health decree № 56 from 28.03.2008. Minsk, 2008. 35 p. (in Russian).

26. Boucher J. L. Selective inhibitors and substrates for arginases and nitric oxide syntheses. Fundamental & Clinical Pharmacology, 2004, vol. 18, no. 1, pp. 5–15.

27. Lerzynski G., Suschek C. V., Kolb-Bachoten V. In hepatocytes the regulation of NOS-2 activity at physiological L-arginine levels suggests a close link to the urea cycle. Nitric Oxide, 2006, vol. 14, no. 4, pp. 300–308. https://doi.org/10.1016/j.niox.2005.11.009