Наночастинки діоксиду церію та метформін підвищують надійність прооксидантно/ антиоксидантного балансу та збільшують |виживаність щурів, що старіють
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.10.035Ключові слова:
виживання старих щурів-самців, кров, метформін, наночастинки CeO2, печінка, прооксидантно/антиоксидантний баланс, температура тіла, тироксинАнотація
У порівнянні з дією метформіну — міметика низькокалорійної дієти, що продовжує життя тварин, вивчається вплив наночастинок діоксиду церію (CeO2 НЧ (1—2 нм)) на виживання, фізіологічні показники (концентрація тироксину, ректальна температура) та біохімічні показники (вміст ліпідних гідроперок сидів, активність ферментів аконітази, глутатіонпероксидази, глутаредоксину, глутатіонредуктази, НАДФ+-дегідрогеназ (глюкозо-6-фосфат дегідрогеназа, малат дегідрогеназа та ізоцитрат дегідрогеназа) у сироватці крові, мітохондріальної та постмітохондріальної фракцій печінки. Було встановлено, що тривале використання CeO2 НЧ з питною водою (0,25—0,30 мг / кг маси тіла на добу) або метформіну (100—110 мг / кг маси тіла на добу) з 670 днів після народження призводило до значного збільшення виживання (медіана виживаності контрольних щурів становила 900 днів, у тварин, які отримували CeO2 НЧ — 960 днів, і метформіну — 990 днів), зниження ректальної температури, уповільнення зниження тироксину в крові та нормалізації прооксидантно/антиоксидантного балансу в тканинах печінки та крові. Розрахований інтегральний показник надійності прооксидантно/антиоксидантного балансу (коефіцієнт надійності) у досліджуваних тканинах щурів у відповідь на використання CeO2 НЧ зріс в 4,99 раза, а метформіну — у 4,94 раза порівняно з інтактними тваринами. Отримані дані дозволяють зробити висновки щодо перспектив наночастинок CeO2, а також метформіну для розробки геропротекторних препаратів, що сприяють поліпшенню здоров’я та збільшують виживаність організму при старінні.
Завантаження
Посилання
Masoro, E. J. (2000). Caloric restriction and aging: an update. Exp. Gerontol., 35, pp. 299-305. https://doi.org/10.1016/S0531-5565(00)00084-X
Yu, B. P., Lim, B. O. & Sugano, M. (2002). Dietary restriction downregulates free radical and lipid peroxide production: plausible mechanism for elongation of life span. J. Nutr. Sci. Vitaminol. (Tokyo), 48, No. 4, pp. 257-264. https://doi.org/10.3177/jnsv.48.257
Merry, B. J. (2004). Oxidative stress and mitochondrial function with ageing — the effects of calorie restriction. Ageing Cell, 3, No. 1, pp. 7-12. https://doi.org/10.1046/j.1474-9728.2003.00074.x
Belostotskaia, L. I., Dziuba, V. N. & Nikitchenko, I. (2008). The effect of three different hypocaloric diets on oxidative phosphorylation and activity of enzymatic antioxidant system in rat liver mitochondria. Advances in gerontology = Uspekhi gerontologii, 21, No. 2, pp. 235-239 (in Russian). https://europepmc.org/article/med/18942367
Nikitchenko, Yu. V. (2012). Prooxidant-antioxidant system in ageing processes and experimental approaches to its correction (Extended abstract of Doctor thesis). V. Karasin National University, Kharkiv, Ukraine (in Russian).
Weindruch, R. (2006). Will dietary restriction work in primates? Biogerontology, 7, No. 3, pp. 169-171. https://doi.org/10.1007/s10522-006-9007-0
Anisimov, V. N. (2008). Molecular and physiological mechanisms of aging. St. Petersburg: Nauka.
Smith Jr, D. L., Elam Jr, C. F., Mattison, J. A., Lane, M. A., Roth, G. S., Ingram, D. K. & Allison, D. B. (2010). Metformin supplementation and life span in Fischer-344 rats. J Gerontol. Biol. Sci., 65, No. 5, pp. 468-474. https://doi.org/10.1093/gerona/glq033
Wang, G. S. & Hoyte, C. (2019). Review of Biguanide (Metformin) Toxicity. J Intensive Care Med., 34, No. 11-12, pp. 863-876. https://doi.org/10.1177/0885066618793385
DeCoteau, W., Heckman, K. L., Estevez, A. Y., Reed, K. J., Costanzo, W., Sandford, D. & Parker, M. (2016). Cerium oxide nanoparticles with antioxidant properties ameliorate strength and prolong life in mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Nanomed.-Nanotechnol., 12, No. 8, pp. 2311-2320. https://doi.org/10.1016/j.nano.2016.06.009
Klochkov, V. K., Grigorova, A. V., Sedyh, O. O. & Malyukin, Y. V. (2012). The influence of agglomeration of nanoparticles on their superoxide dismutase-mimetic activity. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp., 409, pp. 176-182. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2012.06.019
Nikitchenko, Y. V., Klochkov, V. K., Kavok, N. S., Karpenko, N. A., Yefimova, S. L., Nikitchenko, I. V. & Bozhkov, A. I. (2020). Age-related effects of orthovanadate nanoparticles involve activation of GSHdependent antioxidant system in liver mitochondria. Biol. Trace Elem. Res. https://doi.org/10.1007/s12011-020-02196-7
Frolkis, V. V. & Muradian, K. K. (1991). Life span prolongation. Boston-London: CRC Press.
Nikitchenko, Yu. V., Klochkov, V. K., Kavok, N. S., Karpenko, N. A., Sedych O. О., Bozhkov, A. I., Malyukin, Yu. V. & Semynozhenko, V. P. (2020). Gadolinium orthovanadate nanoparticles increase survival of old rats. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 2, pp. 29-36 (in Russian). https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.02.029
Nikitchenko, Yu. V., Klochkov, V. K., Kavok, N. S., Karpenko, N. A., Sedyh, O. O., Bozhkov, A. I., Malyukin, Yu. V. & Seminozhenko, V. P. (2020). Orthovanadate nanoparticles delay accelerated ageing in rats via prevention of oxidative disturbances. Dopov. Nac. akad. nauk. Ukr., No. 7, pp. 43-51. https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.07.043
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
