Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УГЛЕВОДНОГО И ЖИРОВОГО ОБМЕНА В ОРГАНИЗМЕ ЗДОРОВЫХ КРЫС ПОД ВЛИЯНИЕМ ПЕПТИДОВ PRO-ARG-GLY И GLY-ARG-PRO

Сун Ю. 1 Григорьева М.Е. 1 Оберган Т.Ю. 1
1 ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»
В работе исследовано влияние коротких пептидов глипролинового ряда Pro-Arg-Gly и Gly-Arg-Pro на изменение уровня глюкозы крови и показатели липидного профиля (общий холестерин, триглицериды) при их многократном интраназальном введении здоровым крысам. Эксперименты показали, что 5-кратное введение и Pro-Arg-Gly, и Gly-Arg-Pro в дозе 1 мг/кг массы тела приводило к снижению уровня глюкозы крови животных на 25 и 15% соответственно по сравнению с контролем. При этом пептид Pro-Arg-Gly обладал умеренным гипохолестериновым действием, снижая концентрацию общего холестерина на 15% относительно контрольных значений. В то же время оба пептида не оказывали влияние на изменение концентрации триглицеридов. Сравнительный анализ гипогликемического и гипохолестеринового эффектов пептидов показал, что Pro-Arg-Gly обладал более выраженным действием на показатели углеводного и жирового обмена здоровых крыс.
Пептиды
глюкоза крови
холестерин
триглицериды.
1. Ашмарин И.П., Ляпина Л.А., Андреева Л.А., Ульянов А.М., Пасторова В.Е., Оберган Т.Ю., Алфеева Л.Ю., Мясоедов Н.Ф. Лечебный эффект глипролинов Pro-Gly и Pro-Gly-Pro при развитии экспериментального инсулиннезависимого диабета // Тромбоз, гемостаз и реология. – 2008. – Т. 34. – № 2. – С.38-43.
2. Дедов И.И., Балаболкин М.И., Марова У.И. Болезни органов эндокринной системы. М.: Медицина, 2000. 568 с.
3. Ляпина Л.А., Григорьева М.Е., Оберган Т.Ю., Шубина Т.А., Андреева Л.А., Мясоедов Н.Ф. Пептидная регуляция метаболических процессов при гиперхолестеринемических состояниях организма // Известия РАН. Серия биологическая. – 2015. – № 6. – С. 634-644.
4. Мясоедов Н.Ф., Андреева Л.А., Ляпина Л.А., Ульянов А.М., Шубина Т.А., Оберган Т.Ю., Пасторова В.Е., Григорьева М.Е. Изучение сочетанного антидиабетогенного и противосвертывающего действия трипептида Gly-Pro-Arg на модели развития стойкой гипергликемии у крыс // Доклады Академии Наук. – 2011. – Т. 438. – № 2. – С. 275-278.
5. Шабалина А.А., Ляпина Л.А., Рочев Д.Л., Костырева М.В., Танашян М.М., Суслина З.А. Гиполипидемические и фибриндеполимеризационные эффекты регуляторных лейцинсодержащих глипролинов в крови человека in vitro // Известия РАН. Сер. биол. – 2015. – № 1. – С. 85- 89.
6. Cojocaru E., Zamfir C., Zamosteanu N., Trandafirescu M., Cotutiu C. The effects of branched chain aminoacids on HDL-cholesterol in experimental animals subjected to dietary hypercholesterolemia // Rev. Med. Chir. Soc. Med. Nat. Iasi. – 2012. – V.116. – № 1. – P. 200-206.
7. Drosatos I.K., Kypreos K.E., Zannis V.I. Residues Leu261, Trp264 and Phe265 account for apolipoprotein E induced dyslipidemia and affect the biogenesis of apolipoprotein E containing high density lipoprotein // Circulation. – 2006. – V.114. – № 2. – Р. 147-156.
8. Myasoedov N.F., Lyapina L.A., Grigorjeva M.E., Obergan T.Y., Shubina T.A., Andreeva L.A. Mechanisms for glyproline protection in hypercholesterolemia // Pathophysiology. – 2016. – V. 23. – № 1. – P. 27-33.
9. Vasilijevi A., Busadi B., Kora A., Petrovi V., Jankovi A., Kora B. Beneficial effects of L-arginine-nitric oxide-producing pathway in rats treated with alloxan // J. Physiol. – 2007. – V. 584. – № 3. – P. 921-933.

Трипептиды Pro-Arg-Gly и Gly-Arg-Pro относятся к регуляторным пептидам глипролинового ряда (глипролины), сочетающим аминокислотные остатки пролин и глицин в разных положениях молекулы. Известна немаловажная роль регуляторных пептидов в обеспечении компенсаторно-приспособительных реакций при нарушении гомеостатического баланса в организме благодаря широкому спектру их биологических активностей [3]. В ряде исследований было установлено, что пептиды глипролинового ряда Pro-Gly, Pro-Gly-Pro и Gly-Pro-Arg обеспечивают сохранение нормальной функции системы гемостаза в организме при одновременной нормализации углеводного обмена в условиях развития экспериментальной гипергликемии у животных, подобной сахарному диабету 2 типа у человека [1, 4]. Также показано, что применение Pro-Gly-Pro, Arg-Pro-Gly-Pro, Pro-Gly-Pro-Leu и некоторых других глипролинов снижает концентрацию общего холестерина и триглицеридов, что уменьшает выраженность нарушений липидного обмена при гиперхолестеринемических состояниях организма [3, 8]. Известно, что некоторые аминокислоты предотвращают отложение преатерогенного холестерина липопротеидов низкой плотности на стенках артерий, снижают риск развития атеротромбоза, сахарного диабета и атеросклероза [7]. Присутствие аргинина в молекуле пептидов способствует появлению в кровотоке оксида азота, обеспечивающего гиполипидемический и противосвертывающие эффекты [6, 9]. Однако, несмотря на имеющиеся в литературе данные, до настоящего времени спектр физиологической активности пептидов глипролинового ряда недостаточно изучен. Поэтому целью нашей работы было изучение влияния глипролинов, содержащих аминокислоту аргинин, Pro-Arg-Gly и Gly-Arg-Pro на показатели углеводного и жирового обмена при введении интактным (здоровым) крысам.

Материалы и методы

В работе применяли пептиды Pro-Arg-Gly и Gly-Arg-Pro, полученные из Института молекулярной генетики РАН. В экспериментах были использованы 30 белых крыс-самцов линии Wistar с массой тела 200-250 г, которых разделили на 3 группы по 10 особей в каждой: контроль, опыт 1 (Pro-Arg-Gly) и опыт 2 (Gly-Arg-Pro). Опытным группам вводили пептиды Pro-Arg-Gly или Gly-Arg-Pro в дозе 1 мг/кг интраназально 1 раз в сутки ежедневно в течение 5 дней. Контрольным животным тем же способом и в те же сроки вводили 0.85%-й NaCl. Через 1 час после последнего введения препаратов у крыс натощак брали кровь на анализы. Взятие крови осуществляли из v. jugularis с использованием в качестве консерванта 3.8%-й раствор цитрата натрия в соотношении кровь: консервант как 9 : 1.

Концентрацию глюкозы в крови, как маркер углеводного обмена, определяли на биохимическом анализаторе «One Touch Horison» (США) с использованием тест-полосок. Показатели липидного спектра в плазме крови исследовали энзиматическим колориметрическим методом с использованием наборов реагентов фирмы «Ольвекс-Диагностикум» (Россия) на фотоэлектроколориметре «Apel» AP-101 (Япония). При этом определяли концентрацию общего холестерина и триглицеридов. Результаты выражали в ммоль/л. Статистическую обработку данных проводили с применением пакета программ STATISTIKA 8.0. Результаты представлены в виде М ± m (где M – среднее арифметическое, m – ошибка среднего). Статистическую значимость различий оценивали с использованием t-критерия Стьюдента. Различия между группами считали достоверными при p < 0,05.

Результаты экспериментов и их обсуждение

Было установлено, что через 1 ч после 5-кратного интраназального введения пептида Pro-Arg-Gly в крови животных происходило достоверное снижение уровня глюкозы крови на 25% (p < 0,01) по сравнению с контролем (рис. 1). Пептид Gly-Arg-Pro также проявлял гипогликемический эффект, хотя и в меньшей степени (уровень глюкозы крови снизился на 15% по сравнению с контролем, p < 0,05).

sun1.tif

Рис. 1. Уровень глюкозы крови после 5-кратного введения Pro-Arg-Gly и Gly-Arg-Pro: * - p < 0,05; ** - p < 0,01 достоверность различий по сравнению с контролем.

При сравнении влияния исследуемых пептидов на показатели липидного спектра было обнаружено, что только применение Pro-Arg-Gly приводило к достоверному снижению концентрации общего холестерина на 15% по сравнению с контролем, p < 0,05 (рис. 2). Введение Gly-Arg-Pro практически не вызывало изменения этого показателя, поскольку различия относительно контрольных значений были недостоверны. В этих условиях эксперимента изменение концентрации триглицеридов в плазме крови животных после применения и Pro-Arg-Gly, и Gly-Arg-Pro было недостоверным.

sun2.tif

Рис. 2. Концентрация общего холестерина и триглицеридов в плазме крови животных после 5-кратного введения Pro-Arg-Gly и Gly-Arg-Pro: * - p < 0,05 достоверность различий по сравнению с контролем.

В представленной работе впервые было изучено влияние глипролинов Pro-Gly-Arg и Gly-Arg-Pro на углеводный и липидный обмен в организме здоровых животных. Мы обнаружили гипогликемическое действие обоих пептидов, которое, может быть обусловлено участием пептидов во взаимодействии инсулина с его рецепторами посредством их активации [2]. При этом аргинин, входящий в состав обоих пептидов, может вносить определенный вклад в реализацию данного эффекта, поскольку эта аминокислота повышает чувствительность к инсулину периферических рецепторов и рецепторов печени.

Кроме того, Pro-Gly-Arg снижал концентрацию общего холестерина в крови. Это, возможно, связано с присутствием аргинина в составе пептидов, который способствует появлению в кровотоке оксида азота, проявляющего гиполипидемический эффект [3, 6, 9]. Также, снижение холестерина крови можно объяснить активацией липидзависимой фосфолипазы А2 под влиянием глипролинов [5].

Выводы

Таким образом, пептиды Pro-Arg-Gly и Gly-Arg-Pro при их многократном интраназальном введении здоровым животным в дозе 1 мг/кг обладали гипогликемическим действием, снижая уровень глюкозы в крови, пептид Pro-Arg-Gly оказывал гипохолестериновое действие, уменьшая концентрацию общего холестерина. При этом оба пептида не влияли на изменение концентрации триглицеридов в плазме крови. Пептид Pro-Arg-Gly обладал более выраженным действием на показатели углеводного и жирового обмена здоровых крыс.


Библиографическая ссылка

Сун Ю., Григорьева М.Е., Оберган Т.Ю. ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УГЛЕВОДНОГО И ЖИРОВОГО ОБМЕНА В ОРГАНИЗМЕ ЗДОРОВЫХ КРЫС ПОД ВЛИЯНИЕМ ПЕПТИДОВ PRO-ARG-GLY И GLY-ARG-PRO // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – № 4-3.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=17515 (дата обращения: 21.05.2019).

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 = 1.252