Дія L-глутамінової кислоти та піридоксину на імунологічні й гематологічні показники за дії епінефрин-індукованого стресу в щурів

Nataliya Salyha

doi:10.29038/2617-4723-2019-387-131-136

Автор(и)

Nataliya Salyha Інститут біології тварин НААН України http://orcid.org/0000-0003-0592-407X

DOI:

https://doi.org/10.29038/2617-4723-2019-387-131-136

Ключові слова:

L-глутамінова кислота, клітинний імунітет, Т-лімфоцити, еритроцити, лейкоцити

Анотація

Відомо, що глутамінова кислота (L-Glu) є найпоширенішою й універсальною амінокислотою в організмі. Майже в кожній клітині L-Glu може бути використана як субстрат для синтезу нуклеотидів, NADPH, антиоксидантів та багатьох інших біосинтетичних шляхів, що беруть участь у підтримці клітинної цілісності. Цитопротекторні й антиоксидантні властивості L-Glu можуть бути надзвичайно важливими в умовах окисного стресу. Пошук речовин, які б сприяли більш швидкій адаптації організму в умовах оксидаційного стресу, є особливо актуальним. Мета роботи – дослідити дію L-Glu як окремо, так і в поєднанні з піридоксином (L-Glu+Pyr) за дії епінефриніндукованого стресу в щурів. У наших дослідженнях для пом’якшення дії оксидаційного стресу ми досліджували вплив вищезгаданих речовин на показники Т- і В-клітинного імунітету, загальну кількість еритроцитів і лейкоцитів та фагоцитарну активність нейтрофілів.
У результаті дослідження встановлено, що після застосування епінефрину та додаткового введення L-Glu і L-Glu+Pyr змінюється рецепторний апарат Т-лімфоцитів. Виявлено, що внутрішньоочеревинне введення епінефрину першій дослідній групі тварин, що зазнавала дії стресу, без додаткового застосування L-Glu й L-Glu+Pyr зумовило підвищення індексу співвідношення Т-хелперів до цитотоксичних Т-лімфоцитів, відносний уміст яких був вірогідно вищим (р0,05) відносно контролю. Відзначено зниження кількості загальних Т-лімфоцитів і з нульовою (0) та середньою (6–10) щільністю рецепторів (р<0,05), кількості Т-супресорів (р0,05) у тварин першої дослідної групи, порівняно з контрольною групою тварин. Додаткове введення L-Glu і L-Glu+Pyr впливало на Т-клітинну ланку імунітету, а саме на кількість Т-загальних лімфоцитів за допомогою підвищення захисних сил організму, про що може свідчити відсутність змін, порівняно з контролем.

Посилання

1. Espinosa-Diez, C.; Miguel, V.; Mennerich, D.; Kietzmann, T.; Sánchez-Pérez, P.; Cadenas, S.; Lama, S. Antioxidant responses and cellular adjustments to oxidative stress. Redox Biol. 2015, 6, 183–197. https://doi.org/10.1016/j.redox.2015.07.008
2. Gaucher, C.; Boudier, A.; Bonetti, J.; Clarot, I.; Leroy, P.; Parent, M. Glutathione: Antioxidant properties dedicated to nanotechnologies. Antioxidants. 2018, 7, 62. https://doi.org/10.3390/antiox7050062
3. Pizzino, G.; Irrera, N.; Cucinotta, M.; Pallio, G.; Mannino, F. at all. Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health. Oxidative Medicine and Cellular Longevity; 2017, 2017, 1–13. https://doi.org/10.1155/2017/8416763
4. Schieber, M.; Chandel, N. S. ROS Function in Redox Signaling and Oxidative Stress. Curr Biol; 2014, 24(10), R453–R462. https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.03.034
5. Hauck, A. K.; Bernlohr, D. A. Oxidative stress and lipotoxicity. J. Lipid Res; 2016, 57, 1976–1986. https://doi.org/10.1194/jlr.r066597
6. Lu, S. C. Glutathione synthesis. Biochim. Biophys. Acta, 2013, 1830 (5), 3143–3153.
7. Rodas, P. C.; Rooyackers, O., Hebert C.; Norberg, A.; Wernerman, J. Glutamine and glutathione at icu admission in relation to outcome. Clin. Sci. 2012, 122, 591–597. https://doi.org/10.1042/cs20110520
8. Lu S. C. Regulation of glutathione synthesis. Mol. Aspects Med. 2009, 30 (1–2), 42–59.
9. Cruzat, V.; Rogero, M.; Keane, K.; Curi, R.; Newsholme P. Glutamine: Metabolism and Immune Function, Supplementation and Clinical Translation. Nutrients. 2018, 10(11), 1564, 1–31. https://doi.org/10.3390/nu10111564
10. Brosnan, J. T; Brosnan, M. E. Glutamate: a truly functional amino acid. Amino Acids. 2012; 25: 207–218.
https://doi.org/10.1007/s00726-012-1280-4
11. Tapiero, H; Mathé, G; Couvreur, P; Tew, K. D. II. Glutamine and glutamate. Biomed Pharmacother. 2002, 56(9):446-457. https://doi.org/10.1016/s0753-3322(02)00285-8
12. Walker, M. C.; Van Der Donk, W. A. The Many Roles of Glutamate in Metabolism. J Ind Microbiol Biotechnol. 2016, 43(0), 419–430. https://doi.org/10.1007/s10295-015-1665-y
13. Bervini, S; Purtell, L; Aepler, J; et al. Effects of glutamine supplementation on body composition, food intake and energy metabolism in high fat fed mice. J Nutr Hum Health. 2017, 1(2), 34–41. https://doi.org/10.35841/nutrition-human-health.1.2.34-41
14. Tapiero, H; Mathé, G; Couvreur, P; et al. II. Glutamine and glutamate. Biomed Pharmacother. 2002, 56(9), 446–457.
https://doi.org/10.1016/s0753-3322(02)00285-8
15. Roth, E. Non-nutritive effects of glutamine. J Nutr. 2008, 138(10), 2025S–31S.
16. Wernerman J. Clinical use of glutamine supplementation. J. Nutr. 2008, 138, 2040–2044.
17. Salyha, N. O. Activity of the glutathione system of antioxidant defense in rats under the action of L-glutamic acid. Ukr. Biochem. J. 2013, 85(4), 40–47 (іn Ukrainian). https://doi.org/10.15407/ubj85.04.040
18. Salyha, N. Effects of L-glutamic acid and pyridoxine on glutathione depletion and lipid peroxidation generated by epinephrine-induced stress in rats. The Ukrainian Biochemical Journal. 2018, 90 (4), 102–110. https://doi.org/10.15407/ubj90.04.102
19. Newsholme, P.; Procopio, J.; Lima, M.M.; et all. Glutamine and glutamate: their central role in cell metabolism and function. Cell Biochem. Funct. 2003, 21, P.1–9. https://doi.org/10.1002/cbf.1003
20. Carr, E.L.; Kelman, A.; Wu, G.S.; Gopaul, R.; Senkevitch, E. at all. Glutamine uptake and metabolism are coordinately regulated by ERK/MAPK during T lymphocyte activation. J. Immunol. 2010. 185, 1037–1044.
https://doi.org/10.4049/jimmunol.0903586
21. Newsholme, E. A.; Newsholme. P.; Curi, R. The role of the citric acid cycle in cells of the immune system and its importance in sepsis, trauma and burns. Biochem. Soc. Symp. 1987, 54, 145–162.
22. Dalto, D. B.; Matte, J. J. Pyridoxine (Vitamin B6) and the Glutathione Peroxidase System; a Link between One-Carbon Metabolism and Antioxidation. Nutrients. 2017, 9, 189, 1–13. https://doi.org/10.3390/nu9030189
23. Matte, J. J.; Girard, C. L.; Sève B. Effects of long-term parenteral administration of vitamin B6 on B6 status and some aspects of the glucose and protein metabolism of early-weaned piglets. Br. J. Nutr. 2001, 85, 11–21. https://doi.org/10.1079/bjn2000221
24. Oka, T. Modulation of gene expression by vitamin B6. Nutr. Res. Rev. 2001, 14, 257–265.
25. Drewke, C.; Leistner, E. Biosynthesis of vitamin B6 and structurally related derivatives. Vitam. Horm. 2001, 61, 121–155. https://doi.org/10.1016/s0083-6729(01)61004-5
26. Salyha, N. T-and B-cell immunity under conditions of L-glutamic acid intake. Visnyk of Lviv University. The biological series. 2012. 58, 80–84. (іn Ukrainian).
27. Andrews, F. J.; Griffiths, R. D. Glutamine: Essential for immune nutrition in the critically ill. Br J Nutr. 2002, 87(S1), s 3–8. https://doi.org/10.1079/bjn2001451
28. Benschop, R. J.; Rodriguez-Feuerhahn, M.; Schedlowsk, M. Catecholamine-Induced Leukocytosis: Early Observations, Current Research, and Future Directions. Brain, Behavior, and Immunity. 1996. 10, 77–91. https://doi.org/10.1006/brbi.1996.0009
29. Groom, D. A; Kunkel, L. A; Brynes, R. K et al. Transient stress lymphocytosis during crisis of sickle cell anemia and emergency trauma and medical conditions: an immunophenotyping study. Arch Pathol Lab Med. 1990. 114, 570–576.
30. Dimitrov, S.; Lange, T.; Born, J. Selective Mobilization of Cytotoxic Leukocytes by Epinephrine. J Immunol. 2010, 184(1), 503–511. https://doi.org/10.4049/jimmunol.0902189