Цель – оценить влияние производного коричной кислоты на изменение активности митохондриальных ферментов в ткани головного мозга крыс в условиях экспериментальной болезни Паркинсона.
Материал и методы. Болезнь Паркинсона моделировали у крыс самцов Wistar путем прямой инъекции раствора ротенона (5 мг/мл) в полосатое тело. Анализируемое соединение 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил – коричную кислоту и препарат сравнения – этилметилгидроксипиридина сукцинат вводили перорально в эквивалентных дозах (100 мг/кг) на протяжении 30 дней с момента моделирования патологии. Далее методом дифференциального центрифугирования получали супернатант головного мозга, в котором оценивали изменение активности ферментов: цитратсинтазы, сукцинатдегидрогеназы, цитохром-с-оксидазы и аконитазы. Полученные результаты обрабатывали статистически. В ходе анализа использовался прикладной программный пакет StatPlus 7.0.
Результаты. В ходе исследования было установлено, что введение крысам 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты способствует повышению активности цитратсинтазы, сукцинатдегидрогеназы, цитохром-с-оксидазы и аконитазы в сравнении с нелечеными животными на 109,7[%] (p0,05); 53,6[%] (p0,05); 65,0[%] (p0,05) и 63,1[%] (p0,05) соответственно, тогда как на фоне применения препарата сравнения активность указанных ферментов увеличилась соответственно на 56,3[%] (p0,05); 57,7[%] (p0,05); 71,7[%] (p0,05) и 49,1[%] (p0,05). При этом активность цитратсинтазы у животных, получавших 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричную кислоту, была выше аналогичной у крыс, которым вводили референт на 34,2[%] (p0,05).
Выводы. Проведенное исследование показало, что курсовое введение 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты животным с экспериментальной болезнью Паркинсона сопровождается повышением активности митохондриальных ферментов, что может отражать существенное влияние данного соединения на процессы митохондриального биогенеза, митофагии и генерации митохондриальных активных форм кислорода.
Tysnes OB, Storstein A. Epidemiology of Parkinson's disease. J Neural Transm (Vienna). 2017;124(8):901-905. DOI: https://doi.org/10.1007/s00702-017-1686-y.
DOI: 10.1007/s00702-017-1686-y
Alqahtani T, Deore SL, Kide AA, et al. Mitochondrial dysfunction and oxidative stress in Alzheimer's disease, and Parkinson's disease, Huntington's disease and Amyotrophic Lateral Sclerosis -An updated review. Mitochondrion. 2023;71:83-92. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mito.2023.05.007.
DOI: 10.1016/j.mito.2023.05.007
Eldeeb MA, Thomas RA, Ragheb MA, et al. Mitochondrial quality control in health and in Parkinson's disease. Physiol Rev. 2022;102(4):1721-1755. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00041.2021.
DOI: 10.1152/physrev.00041.2021
Blagov A, Postnov A, Sukhorukov V, et al. Significance of Mitochondrial Dysfunction in the Pathogenesis of Parkinson's Disease. Front Biosci (Landmark Ed). 2024;29(1):36. DOI: https://doi.org/10.31083/j.fbl2901036.
DOI: 10.31083/j.fbl2901036
Wright R. Mitochondrial dysfunction and Parkinson's disease. Nat Neurosci. 2022;25(1):2. DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-021-00989-0.
DOI: 10.1038/s41593-021-00989-0
González-Rodríguez P, Zampese E, Stout KA, et al. Disruption of mitochondrial complex I induces progressive parkinsonism. Nature. 2021;599(7886):650-656. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-04059-0.
DOI: 10.1038/s41586-021-04059-0
Salamon A, Zádori D, Szpisjak L, et al. Neuroprotection in Parkinson's disease: facts and hopes. J Neural Transm (Vienna). 2020;127(5):821-829. DOI: https://doi.org/10.1007/s00702-019-02115-8.
DOI: 10.1007/s00702-019-02115-8
Pozdnyakov DI, Zolotykh DS, Larsky MV. The effect of cinnamic acid derivative on changes in the activity of mitochondrial respiratory chain complexes under conditions of experimental cerebral ischemia. Issues of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2020;23(6):50-54. [Поздняков Д.И., Золотых Д.С., Ларский М.В. Влияние производного коричной кислоты на изменение активности комплексов митохондриальной дыхательной цепи в условиях экспериментальной ишемии головного мозга. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2020;23(6):50-54]. DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2020-06-09.
DOI: 10.29296/25877313-2020-06-09
Percie du Sert N, Hurst V, Ahluwalia A, et al. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. PLoS Biol. 2020;18(7): p.e3000410. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000410.
DOI: 10.1371/journal.pbio.3000410
Chen CN, Wang MH, Soung HS, et al. L-Theanine Ameliorated Rotenone-Induced Parkinsonism-like Symptoms in Rats. Neurotox Res. 2022;40(1):241-258. DOI: https://doi.org/10.1007/s12640-021-00451-w.
DOI: 10.1007/s12640-021-00451-w
Bykov YuN, Bender TB. Medicinal methods of treatment of patients with Parkinson's disease. Bulletin of the East Siberian Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences. 2016;3-1(109):65-71. (In Russ.). [Быков Ю.Н., Бендер Т.Б. Медикаментозные методы лечения пациентов с болезнью Паркинсона. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2016;3-1(109):65-71].
Kirova YuI, Germanova EL. New aspects of the energotropic action of mexidol. Pathological physiology and experimental therapy. 2018;62(4):36-40. [Кирова Ю.И., Германова Э.Л. Новые аспекты энерготропного действия мексидола. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2018;62(4):36-40]. DOI: https://doi.org/10.25557/0031-2991.2018.04.36-40.
DOI: 10.25557/0031-2991.2018.04.36-40
Clark EH, Vázquez de la Torre A, Hoshikawa T, Briston T. Targeting mitophagy in Parkinson's disease. J Biol Chem. 2021;296:100209. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.REV120.014294.
DOI: 10.1074/jbc.REV120.014294
Hicks AR, Reynolds RH, O'Callaghan B, et al. The non-specific lethal complex regulates genes and pathways genetically linked to Parkinson's disease. Brain. 2023;146(12):4974-4987. DOI: https://doi.org/10.1093/brain/awad246.
DOI: 10.1093/brain/awad246
Picca A, Faitg J, Auwerx J, et al. Mitophagy in human health, ageing and disease. Nat Metab. 2023;5(12):2047-2061. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00930-8.
DOI: 10.1038/s42255-023-00930-8
Ay M, Luo J, Langley M, et al. Molecular mechanisms underlying protective effects of quercetin against mitochondrial dysfunction and progressive dopaminergic neurodegeneration in cell culture and MitoPark transgenic mouse models of Parkinson's Disease. J Neurochem. 2017;141(5):766-782. DOI: https://doi.org/10.1111/jnc.14033.
DOI: 10.1111/jnc.14033
Luo T, Jia X, Feng WD, et al. Bergapten inhibits NLRP3 inflammasome activation and pyroptosis via promoting mitophagy. Acta Pharmacol Sin. 2023;44(9):1867-1878. DOI: https://doi.org/10.1038/s41401-023-01094-7.
DOI: 10.1038/s41401-023-01094-7
Jin X, Zhu L, Lu S, et al. Baicalin ameliorates CUMS-induced depression-like behaviors through activating AMPK/PGC-1α pathway and enhancing NIX-mediated mitophagy in mice. Eur J Pharmacol. 2023;938:175435. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2022.175435.
DOI: 10.1016/j.ejphar.2022.175435
Chen Y, Cai GH, Xia B, et al. Mitochondrial aconitase controls adipogenesis through mediation of cellular ATP production. FASEB J. 2020;34(5):6688-6702. DOI: https://doi.org/10.1096/fj.201903224RR.
DOI: 10.1096/fj.201903224RR