Сотрудники Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН изучили влияние уpидина на функционирование митохондрий печени крыс с гипертиреозом. Являясь природным метаболитом, уридин способен восстанавливать системные последствия заболевания и частично предотвращать биоэнергетические нарушения и окислительный стресс в печени крыс с экспериментально индуцированным гипертиреозом. Работа указывает на то, что уридин можно рассматривать как часть терапии для улучшения качества жизни при данной патологии. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
В последние десятилетия в мире отмечается значительное увеличение числа больных, страдающих заболеваниями, связанными с неспособностью митохондрий к энергетической адаптации. Это приводит к хроническим биоэнергетическим дефектам и повреждению клеток, которые могут способствовать развитию метаболических и нейродегенеративных заболеваний. Примером такой патологии является гиперфункция щитовидной железы (гипертиреоз), которая сопровождается избыточной выработкой гормонов. В норме тиреоидные гормоны регулируют процессы метаболизма, работу многих органов и систем, влияют на сердцебиение, дыхание, деятельность половых органов и желудочно-кишечный тракт. Для поддержания достаточного уровня синтеза АТФ при гипертиреозе происходит активация катаболизма углеводов, белков и триглицеридов, развивается так называемый гиперметаболический эффект. При этом наблюдаются выраженные функциональные и структурные изменения митохондрий из-за развития окислительного стресса, нарушения окислительного фосфорилирования и неправилной работы системы контроля качества митохондрий и митофагии.
В настоящее время интенсивно проводятся исследования биологически активных природных метаболитов, которые могут оказать компенсирующий или терапевтический эффекты при различных патологиях. Одним из таких веществ является уридин, который играет важную роль в поддержании клеточных функций и энергетического обмена.
В Пущино, под руководством доктора биологических наук, профессора Галины Дмитриевны Мироновой из ИТЭБ РАН проводится активное исследование этого природного метаболита. «Уридин является пиримидиновым нуклеозидом, состоящим из урацила и рибозы. Это важнейший компонент синтеза РНК и гликогена. При взаимодействии с фосфатидилхолином уридин образует пиримидин-липидные конъюгаты, участвующие в синтезе клеточных мембран. Помимо участия в синтезе мембран производные уридина вместе с аденозинтрифосфатом и аденозином действуют в нервной системе в качестве сигнальной молекулы таких процессов, как нейрогенез, миграция, дифференцировка нейронов, апоптоз и пролиферация глиальных клеток, участвует в синаптической передаче и нейромодуляции. Уридин и его производные широко используются для снижения цитотоксичности, подавления медикаментозно-индуцированного стеатоза печени и улучшения нейрофизиологических функций. Поэтому в своей работе мы оценили терапевтический потенциал уридина при внутрибрюшинном введении в течении 7 дней на митохондриальную дисфункцию в печени крыс с индуцированным гипертиреозом. Было выявлено, что введение уридина нормализовало массу тела животных, предотвращало развитие окислительного стресса в митохндриях печени, восстановило активность отдельных комплексов электронно-транспортной цепи. При этом сама инъекция уридина контрольным крысам не имела побочных эффектов и не оказала вредного воздействия на животных», - рассказала старший научный сотрудник Лаборатории митохондриального транспорта ИТЭБ РАН, кандидат биологических наук Наталья Венедиктова.
Учитывая благотворное влияние уридина на энергетический метаболизм клеток и окислительно-восстановительный баланс, авторы предположили, что нуклеозид может служить терапевтическим агентом для исправления метаболических нарушений, связанных с гипертиреозом и его стоит активно включать как компонент комплексной терапии этого заболевания.
Источник: Venediktova, N.; Solomadin, I.; Nikiforova, A.; Belosludtsev, K.N.; Mironova, G. Effects of the Long-Term Administration of Uridine on the Functioning of Rat Liver Mitochondria in Hyperthyroidism. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 16730. https://doi.org/10.3390/ijms242316730
Материал подготовила: Алсу Дюкина
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru
Фотографии предоставлены авторами работы:
Фото крысы, участвующей в эксперименте
Фото. Ультраструктура митохондрий печени крыс: контроль (contr), контроль+уридин (C+U), при экспериментальном гипертиреозе (T4) и экспериментальном гипертиреозе+уридин (T4+U).
В последние десятилетия в мире отмечается значительное увеличение числа больных, страдающих заболеваниями, связанными с неспособностью митохондрий к энергетической адаптации. Это приводит к хроническим биоэнергетическим дефектам и повреждению клеток, которые могут способствовать развитию метаболических и нейродегенеративных заболеваний. Примером такой патологии является гиперфункция щитовидной железы (гипертиреоз), которая сопровождается избыточной выработкой гормонов. В норме тиреоидные гормоны регулируют процессы метаболизма, работу многих органов и систем, влияют на сердцебиение, дыхание, деятельность половых органов и желудочно-кишечный тракт. Для поддержания достаточного уровня синтеза АТФ при гипертиреозе происходит активация катаболизма углеводов, белков и триглицеридов, развивается так называемый гиперметаболический эффект. При этом наблюдаются выраженные функциональные и структурные изменения митохондрий из-за развития окислительного стресса, нарушения окислительного фосфорилирования и неправилной работы системы контроля качества митохондрий и митофагии.
В настоящее время интенсивно проводятся исследования биологически активных природных метаболитов, которые могут оказать компенсирующий или терапевтический эффекты при различных патологиях. Одним из таких веществ является уридин, который играет важную роль в поддержании клеточных функций и энергетического обмена.
В Пущино, под руководством доктора биологических наук, профессора Галины Дмитриевны Мироновой из ИТЭБ РАН проводится активное исследование этого природного метаболита. «Уридин является пиримидиновым нуклеозидом, состоящим из урацила и рибозы. Это важнейший компонент синтеза РНК и гликогена. При взаимодействии с фосфатидилхолином уридин образует пиримидин-липидные конъюгаты, участвующие в синтезе клеточных мембран. Помимо участия в синтезе мембран производные уридина вместе с аденозинтрифосфатом и аденозином действуют в нервной системе в качестве сигнальной молекулы таких процессов, как нейрогенез, миграция, дифференцировка нейронов, апоптоз и пролиферация глиальных клеток, участвует в синаптической передаче и нейромодуляции. Уридин и его производные широко используются для снижения цитотоксичности, подавления медикаментозно-индуцированного стеатоза печени и улучшения нейрофизиологических функций. Поэтому в своей работе мы оценили терапевтический потенциал уридина при внутрибрюшинном введении в течении 7 дней на митохондриальную дисфункцию в печени крыс с индуцированным гипертиреозом. Было выявлено, что введение уридина нормализовало массу тела животных, предотвращало развитие окислительного стресса в митохндриях печени, восстановило активность отдельных комплексов электронно-транспортной цепи. При этом сама инъекция уридина контрольным крысам не имела побочных эффектов и не оказала вредного воздействия на животных», - рассказала старший научный сотрудник Лаборатории митохондриального транспорта ИТЭБ РАН, кандидат биологических наук Наталья Венедиктова.
Учитывая благотворное влияние уридина на энергетический метаболизм клеток и окислительно-восстановительный баланс, авторы предположили, что нуклеозид может служить терапевтическим агентом для исправления метаболических нарушений, связанных с гипертиреозом и его стоит активно включать как компонент комплексной терапии этого заболевания.
Источник: Venediktova, N.; Solomadin, I.; Nikiforova, A.; Belosludtsev, K.N.; Mironova, G. Effects of the Long-Term Administration of Uridine on the Functioning of Rat Liver Mitochondria in Hyperthyroidism. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 16730. https://doi.org/10.3390/ijms242316730
Материал подготовила: Алсу Дюкина
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru
Фотографии предоставлены авторами работы:
Фото крысы, участвующей в эксперименте
Фото. Ультраструктура митохондрий печени крыс: контроль (contr), контроль+уридин (C+U), при экспериментальном гипертиреозе (T4) и экспериментальном гипертиреозе+уридин (T4+U).
Галерея
