Altered sirtuins 1 and 2 expression in the brain of rats induced by experimental diabetes and the ways of its correction [Текст] = Зміна експресії сиртуїнів 1 і 2 в мозку щурів з індукованим експериментальним діабетом та шляхи її корекції / M. M. Guzyk [та ін.] // The Ukrainian Biochemical Journal. - 2019. - Т. 91, № 1. - С. 21-29. - Bibliogr. at the end of the art.
MeSH-головна:
ДИАБЕТ САХАРНЫЙ, ТИП 1 -- DIABETES MELLITUS, TYPE 1 (осложнения, патофизиология, этиология)
МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ РАССТРОЙСТВА -- CEREBROVASCULAR DISORDERS (метаболизм, этиология)
БОЛЕЗНЬ, МОДЕЛИ НА ЖИВОТНЫХ -- DISEASE MODELS, ANIMAL
СИРТУИН 1 -- SIRTUIN 1 (анализ, метаболизм)
СИРТУИН 2 -- SIRTUIN 2 (анализ, метаболизм)
НЕЙРОТРАНСМИТТЕРНЫЕ СРЕДСТВА -- NEUROTRANSMITTER AGENTS
ПОЛИ(АДФ-РИБОЗА)-ПОЛИМЕРАЗЫ -- POLY(ADP-RIBOSE) POLYMERASES (анализ, антагонисты и ингибиторы, метаболизм)
Анотація: The molecular pathogenesis of diabetic encephalopathy (DE), one of the serious complications of diabetes mellitus, is complex. In this study, we examined whether expression levels of SIRT1 and SIRT2 were the key for the development of brain dysfunctions and whether PARP-1 inhibitors could affect the expression of these proteins for prevention the development of DE in rats with type 1 diabetes. After 10 weeks of the streptozotocin-induced diabetes mellitus (70 mg/kg), Wistar male rats were treated by i.p. injection with PARP-1 inhibitors, 1.5-isoquinolinediol (ISO) or nicotinamide (NAm) (3 or 100 mg/kg/daily i.p., respectively) for 2 weeks. The rats with blood glucose levels over 19.7 ± 2.1 mmol/l were taken into experiments. Western blots were performed to evaluate effects of PAPR-1 inhibitors on the levels of sirtuins, SIRT1 and SIRT2 expression. Diabetes induced significant reduction of SIRT1 expression and SIRT2 overexpression in brain nuclear extracts of diabetic rats compared to non-diabetic control. In brain, NAm attenuated SIRT2 overexpression in nuclear extracts of diabetic rats and slightly elevated SIRT1 expression, while ISO didn’t affect expression of both sirtuins in diabetic rats. Furthermore, it was observed that in brain of diabetic rats, the ratio of free NAD/NADH couples decreased 3.1-fold compared to non-diabetic control. The administration of ISO increased only slightly the ratio of free NAD/NADH couples in the brain of diabetic rats while NAm increased this parameter 1.7-fold compared to diabetic rats. Therefore, we concluded that alterations in the expression of SIRT1 and SIRT2 in brain cell nuclei of diabetic rats can lead to the development of brain dysfunctions. One of the neuroprotective mechanisms of NAm action can also be realized through inhibition of SIRT2 expression in brain cell nuclei that down-regulate progression of diabetes-induced alterations and can be a therapeutic option for treatment of brain dysfunctions
Молекулярні механізми патогенезу діабетичної енцефалопатії (ДЕ), одного із серйозних ускладнень цукрового діабету, є складними. У цій роботі досліджували експресію SIRT1 та SIRT2 як ключову в розвитку дисфункції мозку та можливість інгібіторів PARP-1 впливати на експресію цих протеїнів з метою попередження розвитку ДЕ в щурів із діабетом 1-го типу. Через 10 тижнів розвитку цукрового діабету, індукованого стрептозотоцином (70 мг/кг), щурам-самцям лінії Wistar вводили інгібітори PARP-1, 1,5-ізохіноліндіол (ISO) або нікотинамід (NAm) (3 або 100 мг/кг/добу відповідно) протягом 2 тижнів. В експерименти були взяті щури із рівнем глюкози в крові більше 19,7 ± 2,1 ммоль/л. Вестерн-блот аналіз був проведений для оцінки впливу інгібіторів PAPR-1 на рівні експресії SIRT1 та SIRT2. Діабет призводив до значного зниження експресії SIRT1 та надмірної експресії SIRT2 в ядерних екстрактах мозку діабетичних щурів порівняно з недіабетичним контролем. Введення NAm пригнічувало надмірну експресію SIRT2 в ядерних екстрактах мозку в діабетичних щурів і незначною мірою підвищував експресію SIRT1, тоді як ISO не впливав на експресію обох сиртуїнів. Більше того, виявлено, що в мозку діабетичних щурів співвідношення вільних NAD/NADH пар було в 3,1 раза нижче порівняно з недіабетичним контролем. Застосування ISO спричинювало незначне збільшення співвідношення вільних NAD/NADH пар у мозку діабетичних щурів, тоді як NAm збільшував цей показник у 1,7 раза порівняно з діабетичними щурами. Одержані дані свідчать про те, що зміни експресії SIRT1 і SIRT2 в ядрах клітин мозку діабетичних щурів можуть призводити до розвитку дисфункцій мозку. Один з нейропротекторних механізмів дії NAm також може бути реалізований шляхом гальмування експресії SIRT2 в ядрах клітин головного мозку, що знижує рівень прогресування індукованих діабетом змін і може бути терапевтичним засобом для лікування дисфункцій мозку
Дод.точки доступу:
Guzyk, M. M.
Tykhonenko, T. M.
Dyakun, K. O.
Yanitska, L. V.
Pryvrotska, I. B.
Kuchmerovska, T. M.
Вільних прим. немає
|