ДИСБАЛАНС АНТИОКСИДАНТНО-ПРООКСИДАНТНОЇ СИСТЕМИ У КІСТКОВІЙ ТКАНИНІ ЩЕЛЕП ЩУРІВ ПРИ ТРИВАЛОМУ ВВЕДЕННІ ЕТАНОЛУ

Автор(и)

  • О. А. Макаренко Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Ukraine
  • В. В. Кіка Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Ukraine
  • Л. М. Мудрик Державна установа «Інститут стоматології та щелепно-лицевої хірургії НАМН», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18524/2077-1746.2021.1(48).232849

Ключові слова:

щури, алкогольна інтоксикація, кісткова тканина, антиоксидантна система, перекисне окислення ліпідів

Анотація

Актуальність проблеми: В наш час незрозуміло, що є пусковим механізмом резорбції кісткової тканини при дії тривалого вживання алкоголю. Оскільки реакції перетворення етанолу супроводжуються збільшенням продукції активних форм кисню, можна припустити, що формування окисного стресу при тривалому споживанні алкоголю має місце і у кістковій тканині.

Мета: Дослідження впливу тривалого введення етанолу самкам та самцям лабораторних щурів на показники резорбції, остеогенезу, стан антиоксидантно-прооксидантної системи у кістковій тканині.

Методи дослідження: Лабораторним щурам 2-х місячного віку в питну воду вводили етиловий спирт, починаючи з 5 % до 15 %. Виділяли нижні щелепи, підраховували ступінь атрофії альвеолярного відростка. У гомогенатах кісткової тканини щелеп визначали активність еластази, кислої (КФ) та лужної фосфатази (ЛФ), супероксиддисмутази (СОД), каталази, глутатіонредуктази та вміст малонового діальдегіду (МДА).

Основні результати дослідження: Тривале введення етанолу сприяло  підвищенню атрофії альвеолярної кістки, підвищенню активності біохімічних маркерів резорбції кістки (еластази – на 32,2 %, КФ – на 33,6 %), зниження показника остеогенезу (активність ЛФ – на 32,4 %). Алкогольна інтоксикація призвела до окислювального дисбалансу кісткової тканини: зниження активності СОД у середньому на 16,9 %, активності глутатіонредуктази на 36,2 %, збільшення активності каталази на 35,9 % та зростання рівня МДА на 51,8 %.

Висновки: Тривале вживання етанолу стимулює атрофію альвеолярного відростку щелепи щурів, індукує окислювальний дисбаланс у кісткової тканині, якій може бути пусковим патогенетичним фактором подальшого розвитку резорбційних прозапальних процесів у кісткової тканині та гальмування кісткоутворення.

 

Посилання

Путилина Ф. Е. Определение активности глутатион-редуктазы / Ф. Е. Путилина // Методы биохимических исследований (липидный и энергетический обмен). – Москва: Ин. лит. – 1982. – С. 181–183.2.

Шнайдер С. А. Экспериментальная стоматология. Часть 1. Экспериментальные модели сто-матологических заболеваний / С. А. Шнайдер, А. П. Левицкий. – Одесса: КП ОГТ, 2017. – 168.

Alund A. W. Partial Protection by Dietary Antioxidants Against Ethanol-Induced Osteopenia and Changes in Bone Morphology in Female Mice / A.W. Alund, K.E. Mercer, C.F. Pulliam, L.J. Suva, J.R. Chen, T.M. Badger, M.J. Ronis // Alcohol Clin. Exp. Res. – 2017. – Jan;41(1). – Р. 46-56. doi: 10.1111/acer.13284.

Assiri M. A. Chronic Ethanol Metabolism Inhibits Hepatic Mitochondrial Superoxide Dismutase via Lysine Acetylation / M.A. Assiri, S.R. Roy, P.S. Harris, H. Ali, Y. Liang, C.T. Shearn, D.J. Orlicky, J.R. Roede, M.D. Hirschey, D.S. Backos, K.S. Fritz // Alcohol Clin Exp Res. – 2017. – Oct;41(10). – Р. 1705–1714. doi: 10.1111/acer.13473.

de Almeida J.M. Chronic consumption of alcohol increases alveolar bone loss / de J.M. Almeida, V.F.C. Pazmino, V.C.N. Novaes, S.R.M. Bomfim, M.J.H.Nagata, F.L.P.Oliveira, H.R. Matheus, E. Ervolino // PLoS One. – 2020. – Aug 15(8). – Р. 1–15. doi: 10.1371/journal.pone.0232731.

Föger-Samwald U. Bone Effects of Binge Alcohol Drinking Using Prepubescent Pigs as a Model / U. Föger-Samwald, C. Knecht, T. Stimpfl, T. Szekeres, K. Kerschan-Schindl, P. Mikosch, P. Pietschmann, W. Sipos // Alcohol Clin Exp Res. – 2018. – Nov; 42(11). – Р. 2123-2135. doi: 10.1111/acer.13874.

Frazão D. R. Ethanol binge drinking exposure affects alveolar bone quality and aggravates bone loss in experimentally-induced periodontitis / D.R. Frazão, C.D.S.F. Maia, V.D.S. Chemelo, D. Monteiro, R.O. Ferreira, L.O. Bittencourt, G.S. Balbinot, F.M. Collares, C.K. Rösing, M.D. Martins, R.R. Lima // PLoS One. – 2020. – Jul 30;15(7). – Р. 1–12. doi: 10.1371/journal.pone.0236161.

Gaddini G.W. Twelve months of voluntary heavy alcohol consumption in male rhesus macaques suppresses intracortical bone remodeling / G.W. Gaddini, K.A. Grant, A. Woodall, C. Stull, G.F. Maddalozzo, B. Zhang, R.T. Turner, U.T. Iwaniec // Bone. – 2015. – Feb;71. – Р. 227–236. doi: 10.1016/j.bone.2014.10.025.

Global status report on alcohol and health 2018. Geneva: World Health Organization; 2018. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.

Harris P.S. Chronic ethanol consumption induces mitochondrial protein acetylation and oxidative stress in the kidney / P.S. Harris, S.R. Roy, C. Coughlan, D.J. Orlicky, Y. Liang, C.T. Shearn, J.R. Roede, K.S. Fritz // Redox Biol. – 2015. – Dec;6. – Р. 33–40. doi: 10.1016/j.redox.2015.06.021.

Johnson T.L. Effects of chronic heavy alcohol consumption and endurance exercise on cancellous and cortical bone microarchitecture in adult male rats / T.L. Johnson, G. Gaddini, A.J. Branscum, D.A. Olson, K. Caroline-Westerlind, R.T. Turner, U.T. Iwaniec // Alcohol Clin Exp Res. – 2014. – May; 38(5). – Р. 1365–1372. doi: 10.1111/acer.12366.

Martiniakova M. Changes in the microstructure of compact and trabecular bone tissues of mice subchronically exposed to alcohol / M. Martiniakova, A. Sarocka, R. Babosova, B. Grosskopf, E.Kapusta, Z. Goc, G. Formicki, R. Omelka // J Biol Res (Thessalon). – 2018. – Dec; 25(8). – Р. 1–7. doi: 10.1186/s40709-018-0079-1.

Maurel D.B. Effect of the alcohol consumption on osteocyte cell processes: a molecular imaging study / D.B. Maurel, D. Benaitreau, C. Jaffré, H. Toumi, H. Portier, R. Uzbekov, C. Pichon, C.L. Benhamou, E. Lespessailles, S. Pallu // J Cell Mol Med. – 2014. – Aug;18(8). – Р. 1680–93. doi: 10.1111/jcmm.12113.

Mercer K.E. Vitamin D supplementation protects against bone loss associated with chronic alcohol administration in female mice / K.E. Mercer, R.A. Wynne, O.P. Lazarenko, C.K. Lumpkin, W.R. Hogue, L.J. Suva, J.R. Chen, A.Z. Mason, T.M. Badger, M.J. Ronis // J Pharmacol Exp Ther. – 2012. – Nov; 343(2). – Р. 401–412. doi: 10.1124/jpet.112.197038.

Nascimento P.C. Effects of Chronic Ethanol Consumption and Ovariectomy on the Spontaneous Alveolar Bone Loss in Rats / P.C. Nascimento, L.O. Bittencourt, S.O. Pinto, L.N.S. Santana, R.D. Souza-Rodrigues, A.L. Pereira-Neto, C.S.F. Maia, C.K. Rösing, R.R. Lima // Int J Dent. – 2020. – Nov 12. – Р. 1–7. doi: 10.1155/2020/8873462.

Nishikimi M. The occurrence of superoxide anion in the reaction of reduced phenazine methosulfate and molecular oxygen / M. Nishikimi, N. Appaji, K. Yagi // Biochem Biophys Res Commun. – 1972. – Jan 31;46(2). – Р. 849–854. doi: 10.1016/s0006-291x(72)80218-3.

Oyenihi O. R. Hepato- and neuro-protective effects of watermelon juice on acute ethanol-induced oxidative stress in rats / O.R. Oyenihi, B.A. Afolabi, A.B. Oyenihi, O.J. Ogunmokun, O.O. Oguntibeju // Toxicol Rep. – 2016. – Jan 12; 3. – Р. 288–294. doi: 10.1016/j.toxrep.2016.01.003.

Ramírez A. Ion Channels and Oxidative Stress as a Potential Link for the Diagnosis or Treatment of Liver Diseases / A. Ramírez, A.Y. Vázquez-Sánchez, N. Carrión-Robalino, J. Camacho // Oxid Med Cell Longev. – 2016 Jan 5. – Р. 1–17. doi: 10.1155/2016/3928714.

Rosa R.C. Chronic consumption of alcohol adversely affects the bone of young rats / R.C. Rosa, W.F. Rodrigues, C.B. Miguel, F.A.G. Cardoso, A.P. Espindula, C.J.F. Oliveira, J.B. Volpon // Acta Ortop Bras. – 2019. – Nov-Dec;27(6). – Р. 321–324. doi: 10.1590/1413-785220192706222834.

Zeng T. Impairment of Akt activity by CYP2E1 mediated oxidative stress is involved in chronic ethanol-induced fatty liver / T. Zeng, C.L. Zhang, N. Zhao, M.J. Guan, M. Xiao, R. Yang, X.L. Zhao, L.H. Yu, Z.P. Zhu, K.Q. Xie // Redox Biol. – 2018. – Apr; 14. – Р. 295–304. doi: 10.1016/j.redox.2017.09.018.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-07-05

Номер

Розділ

Фізіологія людини та тварин