ЗМІНА ТРИВАЛОСТІ ЖИТТЯ І СТРУКТУРИ М’ЯЗІВ У ДИСТРОФІНОВИХ МУТАНТІВ DROSOPHILA MELANOGASTER ЗА ВПЛИВУ N-АЦЕТИЛЦИСТЕЇНУ
Анотація
М’язові дистрофії – група захворювань, які зумовлені мутаціями у різних генах. Найважчою серед міопатій є м’язова дистрофія Дюшена (ММД), яка виникає в результаті мутацій (найчастіше делецій та інсерцій) у гені дистрофіну. Дане захворювання характеризується запаленням і некрозом м’язових волокон, а також оксидативним стресом. Прийом кортикостероїдів залишається стандартним терапевтичним методом лікування МДД [8, 15], і хоча вони призводять до незначних покращень м’язової сили та функції м’язів, численні побічні ефекти, пов’язані з тривалою стероїдною терапією, потребують проведення досліджень альтернативних методів лікування. Генно-терапевтичні методи лікування даного захворювання є дороговартісними та недоступними для багатьох хворих. Тому мінімізація оксидативного стресу є перспективним підходом для поліпшення м’язової функції у пацієнтів з МДД. N-ацетилцистеїн (N-АЦ) – амінокислота, яка має пряму антиоксидантну дію.
Нами досліджено вплив 2 % розчину N-ацетилцистеїну на фенотиповий прояв міопатії у мутантних ліній Drosophila melanogaster DysDf//TM6,Tb та DysDf//DysDf, у яких делетований ген дистрофіну. Згодовування проводили або лише на стадії імаго (група дорослого згодовування, «ДЗ»-група), або на стадіях личинки й імаго (група личинкового згодовування, «ЛЗ»-група). Показано, що у даній концентрації N-АЦ призводить до підвищення показників як середньої, так і максимальної тривалості життя у гомо- та гетерозиготтних мутантів порівняно з необробленим контролем під час згодовування обома способами. При цьому згодовування лише на стадії імаго виявилося більш ефективним. Як доросле, так і личинкове згодовування 2 % N-ацетилцистеїну призводило до покращення стану пошкоджених м’язів: знижувалася вакуолізація клітин, зменшувалася кількість пошкоджених м’язів. Проте з віком кількість пошкоджених м’язів зростала як у дослідних імаго, так і у контрольних. Личинкове згодовування проявило кращий ефект у молодих гетерозиготних дистрофінових мутантів, у старшому ж віці більш ефективним було доросле згодовування. Це може свідчити про короткотривалий додатковий позитивний ефект препарату, що зберігається після метаморфозу. Для гомозигот різні способи прийому препарату статистично не відрізнялись. Отже, згодовування 2 % N-ацетилцистеїну як на стадії личинки, так і на стадії імаго проявило позитивний вплив на прояв м’язової дистрофії у Drosophila melanogaster, тому дрозофіла може використовуватись як модель для вивчення впливу інших хімічних сполук у лікуванні даного захворювання.
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
Volkova O. V., Eletskyi Yu. K. Osnovy hystolohyy s hystolohycheskoi tekhnykoi. M.: Medytsyna, 1982. 304 s.
Zemtsova Y., Stankevych L. Rol tyolovykh soedynenyi v podderzhanyy okyslytelnoho homeostaza v protsesse sportyvnoi podhotovky / Nats. un-t fizychnoho vykhovannia i sportu Ukrainy. K. 2015. S. 37-44. https://doi.org/10.3301/ROL.2015.173
Kucherenko M., Yatsenko A., Maksymiv D., Chernyk Ya. Drosophila melanogaster yak modelna systema dlia poshuku modyfikatoriv dystrofin-dystrohlikanovoho kompleksu // Visn. Lviv. un-tu. Ser. biol. 2008. Vyp. 46. C. 71-77.
Orlov T. K., Holub N. Ia. Vplyv N-atsetyltsysteinu na fenotypovyi proiav miazovoi dystrofii u mutantiv Drosophila melanogaster // Drozofila v eksperymentalnii henetytsi ta biolohii: VI Mizhnar. konf. Zb. nauk. pr. Kharkiv: FOP V.V. Petrov, 2018. S. 55-58.
Rishko V. M., Holub N. Ia., Chernyk Ya. I. Fenotypy Drosophila melanogaster, zumovleni porushenniamy funktsionuvannia dystrofinu ta dystrohlikanu // Biopolimers and Cell. 2011. № 27 (6). S. 423-431. https://doi.org/10.7124/bc.000112
de SenziMoraes Pinto R., Ferretti R., Moraes L. N-acetylcysteine treatment reduces TNF-alpha levels and myonecrosisin diaphragm muscle of mdx mice // Clin. Nutr. 2013. N 32. P. 472-475. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2012.06.001
Horvath D. M., Murphy R. M., Mollica J. P. The effect of taurine and beta-alanine supplementation on taurine transporter protein and fatigue resistance in skeletal muscle from mdx mice // Amino Acids. 2016. N 48. P. 2635-2645. https://doi.org/10.1007/s00726-016-2292-2
Matthews E., Brassington R., Kuntzer T. et al. Corticosteroids for the treatment of Duchenne muscular dystrophy // Cochrane Database Syst Rev. 2016. May 5;(5): CD003725. doi: 10.1002/14651858.CD003725.pub4. https://doi.org/10.1002/14651858.CD003725.pub4
Pinniger G. J., Terrill J. R., Assan E. B. et al. Pre-clinical evaluation of N-Acetylcysteinereveals side effects in the mdx mouse model of Duchenne muscular dystrophy // J. Physiol. 2017. N 595 (23). P. 7093-7107. https://doi.org/10.1113/JP274229
Roberts D. B. Drosophila: a partial approach // Oxford: Oxford University Press, 1998. P. 341.
Terrill J., Boyatzis A., Grounds M. et al. Treatment with the cysteine precursor l-2-oxothiazolidine-4-carboxylate (OTC) implicates taurine deficiency in severity of dystropathology in mdx mice // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2013. N 45. P. 2097-2108. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2013.07.009
Terrill J., Radley-Crabb H., Grounds M. N-Acetylcysteine treatment of dystrophic mdx mice results in protein thiol modifications and inhibition of exercise induced myofibre necrosis // Neuromusc. Disord. 2012. N 22. P. 427-434. https://doi.org/10.1016/j.nmd.2011.11.007
Whitehead N., Pham C., Gervasio O. N-Acetylcysteine ameliorates skeletal muscle pathophysiology in mdx mice // J. Physiol. 2008. N 586. P. 2003-2014. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2007.148338
Wilson K., Faelan C., Patterson-Kane J. et al. Duchenne and Becker muscular dystrophies: a review of animal models, clinical end points, and biomarker quantification // Toxicol. Pathol. 2017. N 45 (7). P. 961-976. https://doi.org/10.1177/0192623317734823
Wood C., Straub V., Guglieri M. et al. Short stature and pubertal delay in Duchenne muscular dystrophy // Arch. Dis. Child. 2016. N 101. P. 101-106. https://doi.org/10.1136/archdischild-2015-308654
http://flybase.bio.indiana.edu
DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vlubs.2019.80.09
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.
