Activity of the glutathione system and NADPH-generating enzymes under the action of melatonin during cerebral ischemia/reperfusion in rats
Authors: Попова Т.Н. , Сафонова О.А. , Столярова А.О. , Рахманова Т.И. , Панченко Л.Ф. 
Published: December 2020

Цель: В связи с ролью оксидативного стресса в патогенезе ишемических повреждений головного мозга изучить влияние препарата мелаксена (химический аналог гормона мелатонина) на активность антиоксидантных ферментов и некоторых ферментов окислительного метаболизма, способных лимитировать свободнорадикальные процессы при ишемии. Методика. В качестве объекта исследования использовали самцов белых лабораторных крыс. Индуцирование ишемии головного мозга у животных опытных групп осуществляли путем 30-минутной окклюзии общих сонных артерий, реперфузии достигали снятием окклюзоров. в головном мозге и сыворотке крови крыс изучали активность глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы и глутатионтрансферазы, содержание восстановленного глутатиона, активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и НАДФ-изоцитратдегидрогеназы, способных выступать в роли поставщиков НАДФН для работы глутатионовой антиоксидантной системы. Активность ферментов и концентрацию восстановленного глутатиона определяли спектрофотометрически. Результаты. При действии мелаксена выявлено восстановление активности ферментов и уровня восстановленного глутатиона до значений близких к таковым у ложнооперированных животных. Полученные результаты могут быть объяснены с точки зрения торможения свободнорадикальных процессов за счет реализации антиоксидантных и нейропротекторных свойств мелатонина на фоне развития оксидативного стресса в условиях нарушения мозгового кровообращения, что приводит к снижению степени мобилизации антиоксидантной системы и некоторых ферментов окислительного метаболизма, которые, по-видимому, при реализации адаптивного ответа действуют как единая система. Заключение. Полученные результаты могут служить обоснованием дальнейшего исследования возможности применения мелатонин-корригирующих средств для фармакологической коррекции изменений метаболизма при развитии патологий подобного рода.

Due to the involvement of oxidative stress in brain ischemic damage and to antioxidant properties of the hormone melatonin, it was relevant to study the effect of melatonin on antioxidant enzymes and some enzymes of oxidative metabolism that limit free radical processes in pathology. The aim was to study the effect of melaxen, a melatonin analogue, on activities of glutathione peroxidase, glutathione reductase, and glutathione transferase, content of reduced glutathione, and activities of glucose-6-phosphate dehydrogenase and NADP-isocitrate dehydrogenase, which can supply NADPH to the glutathione antioxidant system, in the brain and blood serum of rats with cerebral ischemia/reperfusion. Methods. White male rats were used in the study. Cerebral ischemia was induced by 30-min occlusion of common carotid arteries; reperfusion was induced by removing the occlusion. Activities of enzymes and concentration of reduced glutathione were measured spectrophotometrically. Results. Melaxen reversed the increased enzyme activities and the reduced glutathione level induced by the pathological conditions returning them to the control values. This can be explained by inhibition of free radical processes under the action of the antioxidant melatonin and its neuroprotective effect in oxidative stress associated with disorders of cerebral circulation. The result is decreased mobilization of the antioxidant system and some enzymes of oxidative metabolism, which act as a single system in the adaptive response. Conclusion. The study justified further investigation of the possibility for using melatonin-correcting agents for pharmacological correction of metabolic changes in such pathologies.