Влияние кверцетина на экспрессию генов, кодирующих ключевые ферменты липогенеза (acaca, FASN, SCD-1) и транскрипционный фактор SREBF, у крыс линии Zucker

Материалы XVII Всероссийского конгресса с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание»

на 10% больше контрольных значений). Стоит отметить, что у животных первого поколения в аналогичных условиях таких отличий не наблюдалось. Несмотря на то что индекс массы тела крыс опытной группы имел лишь тенденцию к увеличению, доля висцерального жира у них была на 50% выше. При этом существенных изменений показателей липидного профиля крови (фракции холестерина и триглицеридов) не отмечено.

Гистологическое исследование правой доли печени крыс второго поколения показало нарушение радиального расположения синусоидов с частичным их расширением гепатоциты имели полигональную форму с ядрами разного размера, иногда пикнотичными. Наблюдались некротические и некробиотические изменения клеток. На отдельных участках выявлялись гепатоциты, имевшие пенистый вид из-за инфильтрации липидными включениями. Доля жировых включений в гепатоцитах крыс экспериментальной группы на 106% превышала контрольные значения.

Продолжительная диета с пальмовым маслом в течение двух поколений приводила к окислительному стрессу: концентрация МДА в сыворотке крови увеличивалась в 3 раза, а концентрация восстановленного глутатиона уменьшалась на 20%. При этом также отмечалось снижение активности каталазы на 35%.

При потреблении пальмового масла в дозе 1,7 г/кг в двух поколениях у самцов наблюдалось увеличение уровня эстрогена на 28%. Несмотря на это, плодовитость крыс экспериментальной группы не отличалась от контрольных значений.

Обсуждение. В ранее проведенных экспериментах установлено, что кормление половозрелых крыс пальмовым маслом в течение 3 нед не приводит к столь выраженным последствиям. Так, при кратковременном кормлении взрослых животных отмечалось усиление активности антиоксидантных ферментов и уменьшение уровня тестостерона, а диффузная жировая инфильтрация печени была менее выражена и имела обратимый характер.

Результаты настоящего исследования показывают, что продолжительная диета с пальмовым маслом в дозе 1,7 г/кг, применяемая в течение двух поколений, с одной стороны, приводит к адаптации - несмотря на дисбаланс половых гормонов, плодовитость экспериментальных животных не изменяется. С другой - усиливаются негативные эффекты пальмового масла. Так, накопление жировых включений в тканях печени повышает риск развития алиментарного жирового гепатоза (стеатоза). Увеличение доли висцерального жира свидетельствует о риске развития ожирения и сопутствующих заболеваний - метаболического синдрома, сахарного диабета 2 типа, сердечно-сосудистых заболеваний и т.д. Накопление в печени жировых включений коррелирует с увеличением массы абдоминального жира и указывает на один из основных недостатков пальмового масла как компонента диеты взрослого организма - высокое содержание насыщенных жирных кислот.

Заключение. Обнаруженные эффекты диеты с пальмовым маслом позволяют сделать вывод о необходимости контроля содержания пальмового масла в рационе питания, так как длительное неумеренное потребление пальмового масла приводит к накоплению жира в печени и брюшной полости, что увеличивает риск развития нарушений обмена веществ.

Мжельская К.В., Апрятин С.А., Трусов Н.В., Сото Х.С., Гмошинский И.В.

ВЛИЯНИЕ КВЕРЦЕТИНА НА ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ КЛЮЧЕВЫЕ ФЕРМЕНТЫ ЛИПОГЕНЕЗА (ACACA, FASN, SCD-1) И ТРАНСКРИПЦИОННЫЙ ФАКТОР SREBF, У КРЫС ЛИНИИ ZUCKER

ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва

Актуальность. Потребление высокоуглеводных и высокожировых рационов с избыточной энергетической ценностью, так называемой западной диеты, может приводить к развитию метаболического синдрома (МС), характеризующегося ожирением и любыми двумя факторами из следующих: повышенный уровень триглицеридов, сниженный холестерин липопротеинов высокой плотности, повышенное артериальное давление, повышенный уровень глюкозы в плазме крови натощак. МС способствует развитию сахарного диабета 2 типа, неалкогольного стеатогепатоза, атеросклероза.

По прогнозам специалистов, число лиц с МС на планете к 2025 г. может превысить 500 млн человек (около 5,5% населения планеты).

В современных методах коррекции МС большое внимание уделяется использованию биологически активных веществ полифенольной природы, в частности кверцетину. Чтобы оценить возможное влияние кверцетина на потенциальные генетические маркеры МС, используют животных с генетическими дефектами отдельных звеньев углеводного и липидного обмена и рационы с повышенной долей легкоусвояемых углеводов (главным образом, фруктозы) и/или жиров.

Цель - изучить влияние кверцетина на экспрессию генов основных ферментов липогенеза (ACACA, FASN, SCD-1) и транскрипционного фактора SREBF у крыс линии Zucker.

Материал и методы. Эксперимент проводили в течение 2 мес на 4 группах крыс самцов Zucker (n=6): 1-я (контрольная) группа получала полусинтетический (п/с) рацион и воду; 2-я группа - п/с рацион с добавкой 50 мг кверцети-на/кг м.т./сут и воду; 3-я группа - высокожировой рацион (30% жира) и 20% раствор фруктозы (ВЖВУД); 4-я группа -высокожировой рацион (30% жира) с добавкой 50 мг кверцетина/кг м.т./сут и 20% раствор фруктозы. Животных содержали в клетках по 2 особи. В конце эксперимента оценивали среднесуточную калорийность потребленного рациона (корма и питья), массу тела, определяли биохимические параметры крови (глюкоза, триглицериды) и

Физиология и биохимия питания

относительные уровни экспрессии генов липогенеза ACACA, FASN, SCD-1 и транскрипционного фактора SREBF в печени крыс методом ПЦР в режиме реального времени.

Результаты. В условиях изокалорийности потребления рационов крысами Zucker происходило снижение массы тела животных, получавших ВЖВУД, по сравнению с контрольной группой и повышение массы тела животных, получавших ВЖВУД с кверцетином по сравнению с группой, получавшей ВУВЖД, на уровне тенденции (р=0,054 и р=0,078, соответственно).

Концентрация глюкозы в крови достоверно увеличивалась у животных, получавших ВУВЖД с кверцетином, по сравнению с животными, получавшими ВУВЖД без кверцетина. Концентрация триглицеридов в крови достоверно увеличивалась у животных, получавших ВУВЖД, по сравнению с контрольной группой.

Относительные уровни экспрессии мРНК FASN,ACACA, SCD-1 достоверно выше в 3,1, 2,9 и 1,9 раза, соответственно, у животных в группе ВЖВУД по сравнению с контролем (р<0,05). Относительный уровень экспрессии мРНК SREBF достоверно выше на 31% у животных, получавших ВЖВУД с добавкой кверцетина по сравнению с группой, получавшей контрольный рацион с кверцетином (р<0,05).

Обсуждение. В данном исследовании кверцетин не оказывал существенного влияния на метаболизм липидов или жировую массу у крыс Zucker, в то же время отмечено большее влияние состава диеты на физиологические, биохимические показатели и изменения уровней транскрипции исследуемых генов. Крысы линии Zucker(fa+/fa+) имеют мутациюв гене, кодирующем рецепторлептина, что затрудняеттранспортировку рецепторак поверхности клеткии снижает его сигнальную активность, и являются одной из генетических моделей ожирения. У крыс с этим нарушением увеличивается количество лептина и масса жировой ткани, при этом отсутствует влияние рациона на потребление энергии. Метаболические нарушения, в частности липидного обмена, также подтвердились на биохимическом уровне - повышение уровня глюкозы и триглицеридов в крови.

Гены FASN,ACACA, SCD-1 кодируют ключевые ферменты липогенеза. Повышение их экспрессии связано с потреблением ВЖВУД. При этом незначительное повышение транскрипционного фактора SREBF у животных 4-й группы по сравнению со 2-й группой также отражает влияние рациона, а не добавки исследуемого БАВ.

Заключение. Включение в рацион кверцетина (50 мг/кг м.т./сут) не оказывало существенного влияния на экспрессию генов основных ферментов липогенеза (ACACA, FASN, SCD-1) и транскрипционного фактора SREBF у крыс Zucker, в то время как изменение состава рациона (увеличение квоты жиров и углеводов) существенно влияло на изменение активности ключевых генов липогенеза.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда № 17-16-01043 «Поиск эффекторных единиц метаболизма, регулируемых пищевыми факторами в ожирении для развития инновационной специализированной пищи» и средств субсидии на выполнение государственного задания № 0529-2014-0051 «Изучение молекулярных механизмов действия биологически активных веществ пищи на модели метаболического синдрома у крыс»).

Мжельская К.В., Трусов Н.В., Гусева Г.В., Аксенов И.В.

ВЛИЯНИЕ КВЕРЦЕТИНА НА ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ КЛЮЧЕВЫЕ ФЕРМЕНТЫ ГЛИКОЛИЗА (KHK, GCK, PKLR), У КРЫС, ПОЛУЧАВШИХ ВЫСОКОУГЛЕВОДНЫЙ РАЦИОН

ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва

Актуальность. Ожирение - это состояние организма, характеризующееся чрезмерным увеличением массы тела и жировой ткани из-за хронического дисбаланса потребления энергии по сравнению с энерготратами. Увеличение потребления простых углеводов и/или жиров считается одним из основных факторов питания, предрасполагающих к ожирению и связанным с ним метаболическим нарушениям. Многочисленные исследования показали, что, помимо потребления высококалорийной диеты, существует генетическая предрасположенность к ожирению, способная в дальнейшем привести к развитию метаболического синдрома. В настоящее время считается перспективным изучение возможной роли биологически активных веществ, например, полифенолов, в коррекции нарушений, вызванных питанием.

Цель - изучить влияние кверцетина на экспрессию генов основных ферментов гликолиза (KHK, GCK, PKLR) у крыс линии Wistar, получавших высокоуглеводный рацион.

Материал и методы. Эксперимент проводили в течение 20 нед на 3 группах крыс самцов Wistar (п=8): 1-я (контрольная) группа получала полусинтетический (п/с) рацион и воду; 2-я группа - п/с рацион и 20% раствор фруктозы вместо воды; 3-я группа - п/с рацион с добавкой кверцетина (0,1% от массы корма) и 20% раствор фруктозы вместо воды. Животных содержали в клетках по 2 особи. В конце эксперимента оценивали среднесуточную калорийность потребленного рациона (корма и жидкости), массу тела, относительную массу общего жира, окружность тела по средней линии, определяли биохимические параметры крови (глюкоза, триглицериды) и относительные уровни экспрессии геновгликолиза (KHK, GCK, PKLR^ печени крыс методом ПЦР в режиме реального времени.

Результаты. Добавление фруктозы приводило к повышению среднесуточного потребления калорий в 1,5 раза крысами 2-й и 3-й групп (р<0,05), что впоследствии привело к достоверному увеличению массы тела на 12 и 13%