Дякун Катерина Олегівна Механізми дії інгібіторів PARP-1 за експериментального цукрового діабету : Дякун Екатерина Олеговна Механизмы действия ингибиторов PARP-1 по экспериментального сахарного диабета Dyakun Kateryna Olehivna Mechanisms of action of PARP-1 inhibitors in experimental diabetes mellitus

Краткое описание

Дякун Катерина Олегівна, провідний інженер відділу біохімії вітамінів і коензимів Інституту біохімії ім. О.В. Паллаіна НАН України. Назва дисертації: «Механізми дії інгібіторів PARP-1 за експериментального цукрового діабету». Шифр та назва спеціальності 03.00.04 біохімія. Спецрада Д26.001.24 Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Інститут біохімії імені О. В. Палладіна
Національна Академії Наук України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
ДЯКУН КАТЕРИНА ОЛЕГІВНА
УДК 616.379 – 008.64: 577.151.63 + 577.164.15
МЕХАНІЗМИ ДІЇ ІНГІБІТОРІВ PARP-1 ЗА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ
03.00.04 – біохімія
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело
____________ підпис, ініціали та прізвище здобувача
Науковий керівник: Кучмеровська Тамара Муратівна, д.б.н., професор
КИЇВ – 2020

Зміст
Перелік умовних скорочень…………………………………………………..19
Вступ……………………………………………………………………….…….20
РОЗДІЛ 1. Огляд літератури………………………………………………….27
1.1. Функціональне значення процесів полі-AДФ-рибозилювання
протеїнів………………………………………………………………………....27
1.2. Процеси полі-АДФ-рибозилювання за цукрового діабету...…………….33
1.3. Інгібітори PARP-1 та їх застосування у терації цукрового діабету….….36
РОЗДІЛ 2. Матеріали та методи…………………………………………...…44
2.1. Реагенти та матеріали……………………………………………………….44
2.2. Обладнання……………………………...…………………………………..44
2.3. Моделювання експериментального ЦД 1 типу та схема введення
нікотинаміду (НАМ) та 1,5- ізохіноліндіол (ІХД)………………...…………...45
2.4. Одержання сироватки крові щурів……………………………………...…46
2.5. Одержання лейкоцитів з периферичної крові щурів………………….….46
2.6. Оцінка перерозподілу між різними популяціями лейкоцитів крові
щурів……………………………………………………………………………..46
2.7. Оцінка рівня оксидативного стресу та життєздатності лейкоцитів крові
щурів…………………………………………………………………..……...…..47
2.8. Визначення активності супероксиддисмутази в сироватці крові щурів...48
2.9. Визначення вмісту цитокінів в сироватці крові щурів ………………..…49
2.10. Визначення концентрації сечової кислоти та креатиніну в сироватці
крові щурів…………………………………………………………………..…...49
2.11. Визначення вмісту вітаміну С в сироватці крові та печінці щурів…….50
2.12. Визначення вмісту вітаміну Е у печінці щурів [213]……………………51
2.13. Приготування лізату тканин…………………………………………...….52
2.14. Фракціонування та отримання ядерних протеїнів головного мозку
щурів…………………………………………………………………………..….52
18
2.15. Визначення концентрації протеїнів за поглинанням в УФ-області…....53
2.16. Визначення концентрації протеїнів за методом Бредфорд [121]……....53
2.17. Визначення активності PARP-1 у ядрах головного мозку щурів….…...53
2.18. Електрофорез протеїнів у поліакриламідному гелі за присутності
додецилсульфату натрію [125]………………………………………………….54
2.19. Імуноблот-аналіз протеїнів [126]……………………………………...….54
2.20. Визначення експресії мРНК PARP-1 у головному мозку щурів за
допомогою полімеразної ланцюгової реакції…………………………..…..….56
2.21. Визначення вмісту цитохрому Р450 2Е1 (СYP 2E1) у печінці щурів….57
2.22. Визначення вмісту НАД+ та співвідношення вільних НАД+/НАДH в
головному мозку щурів………………………………………………………….57
2.23. Виділення колагену типу 1 з великогомілкових та малогомілкових
кісток щурів, визначення його амінокислотного складу…………………...…61
2.24. Статистична обробка результатів……………………………….……..…62
РОЗДІЛ 3. Показники розвитку патогенетичних процесів за ЦД 1 типу за
введення НАМ або ІХД………………………………………………….….....63
3.1. Концентрація глюкози в крові та маса тіла тварин за ЦД 1 типу………..63
3.2. Розвиток оксидативного стресу (ОС) в лейкоцитах……………………....64
3.3. Рівень про-/антизапальних цитокінів за умов ЦД 1 типу………………...73
РОЗДІЛ 4. Перебіг процесів полі-АДФ-рибозилювання у тканинах
головного мозку діабетичних щурів за введення ІХД або НАМ…….…...79
РОЗДІЛ 5. Ефект інгібіторів PARP-1 на обмінні процеси в
великогомілкових та малогомілкових кістках щурів за ЦД 1 типу…....89
УЗАГАЛЬНЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ……………………….104
ВИСНОВКИ…………………………………………………………………….110
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ………………………...……………112
ДОДАТОК………………………………………….…………………………...140

Список литературы

ВИСНОВКИ
Результати та узагальнення дослідження, отримані згідно поставленої
мети дисертаційної роботи, поглиблюють існуючі теоретичні уявлення щодо
механізмів дії інгібіторів PARP-1 (ІХД та НАМ) за експериментального
цукрового діабету 1 типу та обґрунтовують можливість їх застосування для
лікування діабетичної нейропатії.
1. Продемонстровано, що у діабетичних щурів за зниження
життєздатності лейкоцитів, зміни співвідношення між їх типами
розвивається оксидативний стрес та підвищується вміст цитокінів ІФН-γ, ІЛ4, а також МХП-1 протеїну в сироватці крові як результат посилення
прозапальних процесів. Встановлено, що інгібітори PARP-1, НАМ та ІХД у
застосованих дозах частково відновлювали життєздатність лейкоцитів,
рівновагу між їх типами, знижували рівень АФК та пригнічували розвиток
запальних процесів.
2. Доведено, що за цукрового діабету 1 типу в ядрних фракціях
головного мозку щурів підвищується активність ензиму PARP-1, що
призводить до фрагментації ензиму та розвитку апоптотичних процесів.
Вперше виявлено коригуючу дію ІХД та НАМ на ці показники.
3. Виявлено підвищення вмісту полі-АДФ-рибозильованих
протеїнів в ядерних фракціях головного мозку діабетичних щурів та істотне
зниження вмісту НАД-залежної деацетилази СІРТ-1 гістонів. Вперше
встановлено нормалізуючу дію нікотинаміду та 1,5-ізохіноліндіолу за
обраних доз на вміст полі-АДФ-рибозильованих протеїнів та нормалізуючу
дію НАМ на рівень СІРТ-1.
4. За цукрового діабету 1 типу вміст вітамінів С та B3, які
безпосередньо або опосередковано залучені до біосинтезу колагену І типу, у
сироватці крові та у печінці щурів знижувався, а вміст α-токоферолу зростав,
111
при цьому нормалізуюча дія на ці показники встановлена лише при
застосуванні нікотинаміду.
5. Вперше продемонстровано зниження рівня колагену типу І в
великогомілкових та малогомілкових кістках діабетичних щурів, та виявлена
нормалізуюча дія лише НАМ на вміст колагену та співвідношення Фішера,
що запобігає розвитку периферичної діабетичної нейропатії.