ВЛИЯНИЕ МЕТФОРМИНА НА АКТИВНОСТЬ ГЛЮКОЗО-6-ФОСФАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ В ТКАНЯХ КРЫС С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2-ГО ТИПА И МЕТАБОЛИЧЕСКИМ СИНДРОМОМ

Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (Г6ФДГ) играет важную роль в патогенезе сахарного диабета (СД) 2-го типа и метаболического синдрома (МС), и может рассматриваться как одна из мишеней при их лечении. Однако данные об изменении активности Г6ФДГ при этих заболеваниях немногочисленны. Цель работы состояла в изучении активности Г6ФДГ в мозге, миокарде и эпидидимальном жире (ЭЖ) самцов крыс с СД 2-го типа и МС и влияния на нее длительного лечения антидиабетическим препаратом метформином (МФ). Для индукции СД 2-го типа пятисуточных крысят обрабатывали стрептозотоцином (75 мг/ кг). МС у крыс вызывали диетой, включающей потребление 30%-ного раствора глюкозы и насыщенных жиров. Лечение МС и СД 2-го типа проводили в суточной дозе 200 мг/кг в течение 5 или 10 недель. Показано, что в мозге крыс с СД 2-го типа и МС активность Г6ФДГ менялась незначительно. В миокарде и ЭЖ крыс с СД 2-го типа и МС активность Г6ФДГ достоверно повышалась. Лечение животных МФ приводило к ее снижению, причем в миокарде крыс с СД 2-го типа активность фермента достигала ее уровня в контроле. Таким образом, нами показано, что в миокарде и ЭЖ крыс с СД 2-го типа и МС активность Г6ФДГ в значительной степени повышается, а лечение МФ ее нормализует, что является одним из механизмов терапевтического действия МФ.

глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, метаболический синдром, сахарный диабет 2-го типа, метформин, миокард, эпидидимальный жир, glucose-6-phosphate dehydrogenase, metabolic syndrome, type 2 diabetes mellitus, metformin, myocardium, epididymal fat

1. Gupte R.S, Floyd B.C, Kozicky M, et al. Synergistic activation of glucose-6-phosphate dehydrogenase and NAD(P)H oxidase by Src kinase elevates superoxide in type 2 diabetic, Zucker fa/fa, rat liver. Free Radic Biol Med. 2009; 47(3): 219-228.

2. Rosa A.P, Jacques C.E, de Souza L.O, et al. Neonatal hyperglycemia induces oxidative stress in the rat brain: the role of pentose phosphate pathway enzymes and NADPH oxidase. Mol. Cell. Biochem. 2015; 403(1-2):159-167.

3. Park J, Choe S.S, Choi A.H, et al. Increase in glucose-6-phosphate dehydrogenase in adipocytes stimulates oxidative stress and inflammatory signals. Diabetes. 2006; 55(11):2939-2949.

4. Kletzien R.F, Harris P.K.W, Foellmi L. Glucose-6phosphate dehydrogenase: a “housekeeping” enzyme subject to tissue-specific regulation by hormones, nutrients, and oxidant stress. FASEB J. 1994; 8(1):174-181.

5. Zimmer H.G. Regulation of and intervention into the oxidative pentose phosphate pathway and adenine nucleotide metabolism in the heart. Mol. Cell. Biochem. 1996; 160-161(1): 101-109.

6. Park J, Rho H.K, Kim K.H, et al. Overexpression of glucose-6-phosphate dehydrogenase is associated with lipid dysregulation and insulin resistance in obesity. Mol. Cell. Biol. 2005; 25(12):5146-5157.

7. Wu C, Wang F, Lu J, Zhao Y. Roles of glucose-6-phosphate dehydrogenase in obesity induced by high fat diet. Wei Sheng Yan Jiu=Journal of hygiene research. 2013; 42(3):447-450.

8. Mithieux G, Guignot L, Bordet J.C, Wiernsperger N. Intrahepatic mechanisms underlying the effect of metformin in decreasing basal glucose production in rats fed a high-fat diet. Diabetes. 2002; 51(1):139-143.

9. Sena C.M, Matafome P, Louro T, et al. Metformin restores endothelial function in aorta of diabetes rats. Br. J. Pharmacol. 2011; 163(2):424-427.

10. Shpakov A.O, Chistyakova O.V, Derkach K.V, et al. Intranasal insulin affects adenylyl cyclase system in rat tissues in reonatal diabetes. Central Eur. J. Biol. 2012; 7(1):33-47.

11. Panchal S.K, Poudyal H, Iyer A, et al. High-carbohydrate, high-fat diet-induced metabolic syndrome and cardiovascular remodeling in rats. J. Cardiovasc. Pharmacol. 2011; 57(5): 611-624.

12. Hemmings S.J, Spafford D. Neonatal STZ model of type II diabetes mellitus in the Fischer 344 rat: characteristics and assessment of the status of the hepatic adrenergic receptors. Int. J. Biochem. Cell. Biol. 2000; 32(8):905-919.

13. Tian W.N, Braunstein L.D, Pang J, et al. Importance of glucose -6-phosphate dehydrogenase activity for cell growth. J. Biol. Chem. 1998; 273(17):10609-10617.

14. Кузнецова Л.А, Плеснева С.А, Шпаков А.О, Шарова Т. С. Стимулирующее влияние инсулина и эпидермального фактора роста на активность протеинкиназы А, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и гликогенсинтетазы в скелетных мышцах кур в эмбриогенезе. Журн. эвол. биохим. физиол. 2004; 40(4):325-333

15. Деркач К.В, Кузнецова Л.А, Шарова Т. С. и др. Эффект долговременной обработки метформином на активность аденилатциклазной системы и NO-синтаз в мозге и миокарде крыс с ожирением. Цитология. 2015; 57(5):360-369

16. Ulusu N.N, Sahilli M, Avci A, et al. Pentose phosphate pathway, glutathione-dependent enzymes and antioxidant defence during oxidative stress in diabetic rodent brain and peripheral organs: effects of stobadine and vitamin E. Neurochem. Res. 2003; 28(6):815-823.

17. Aragno M, Tamagno E, Gatto V, et al. rats against oxidative stress. Free Radic. Biol. Med. 1999; 26(11-12): 1487-1474.

18. Tabidi I, Saggerson D. Inactivation of the AMP-activated protein kinase by glucose in cardiac myocytes: a role for the pentose phosphate pathway. Biosci Rep. 2012; 32(3):229-39