Аналіз ролі кінуренінового метаболізму у контролі життєздатності дрозофіли при впливі дієти з високим вмістом цукру
Анотація
Мета. Аналіз життєздатності і тривалості життя дрозофіли за генетичного і фармакологічного пригнічення триптофан-кінуренінового метаболізму під час утримання на стандартному поживному середовищі та на середовищі з підвищеною концентрацію цукру. Методи. Використано лінію дикого типу та лінію – носій мутації vermilion. Аналізували життєздатність (кількість нащадків і відсоток загиблих лялечок) і медіанну тривалість життя імаго. Результати. Дієта з високим вмістом цукру негативно позначається на життєздатності дрозофіли, призводячи до підвищення загибелі особин на стадії лялечки і зниження тривалості життя самців; лінія дикого типу є більш чутливою до впливу цієї дієти у порівнянні з лінією – носієм мутації. Встановлено захисний ефект додавання берберину (інгібітора триптофандиоксигенази) до поживного середовища з підвищеним вмістом цукру –тривалість життя самців лінії дикого типу у цьому варіанті наближається до контрольного значення, а у самок перевищує його. Висновки. Зниження кількості кінуренінів в організмі дрозофіли (шляхом генетичного або фармакологічного пригнічення перетворення триптофану у кінуренін) може сприяти ослабленню негативних наслідків дієти з високим вмістом цукру.
Ключові слова: дрозофіла, життєздатність, тривалість життя, триптофан-кінуреніновий шлях метаболізму, дієта з високим вмістом цукру.
Посилання
Oxenkrug G. Insulin resistance and dysregulation of tryptophan–kynurenine and kynurenine–nicotinamide adenine dinucleotide metabolic pathways. Mol Neurobiol. 2013. Vol. 48. P. 294–301. doi: 10.1007/s12035-013-8497-4.
Oxenkrug G.F. Increased plasma levels of xanthurenic and kynurenic acids in type 2 diabetes. Mol. Neurobiol. 2015. Vol. 52 (2). P. 805–810. doi: 10.1007/s12035-015-9232-0.
Meiramov G.G., Andreeva A.P., Konert K.D. Investigation of diabetogenic action of xanthurenic acid. Biull Eksp Biol Med. 1997. Vol. 123 (6). P. 669–672. [in Russian]
Oxenkrug G.F., Turski W.A., Zgrajka W., Weinstock J.V., Summergrad P. Tryptophan-kynurenine metabolism and insulin resistance in hepatitis C patients. Hepat. Res. Treat. 2013. ID 149247. doi: 10.1155/2013/149247.
Liu J.J., Movassat J., Portha B. Emerging role for kynurenines in metabolic pathologies. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2019. Vol. 22 (1). P. 82–90. doi: 10.1097/MCO.0000000000000529.
Musselman L.P., Fink J.L., Narzinski K., Ramachandran P.V., Hathiramani S.S., Cagan R.L., Baranski T.J. A high-sugar diet produces obesity and insulin resistance in wild-type Drosophila. Dis. Model. Mech. 2011. Vol. 4. P. 842–849. doi: 10.1242/dmm.007948.
Navrotskaya V., Oxenkrug G., Vorobyova L., Summergrad P. Attenuation of high sucrose diet–induced insulin resistance in ABC transporter deficient white mutant of Drosophila melanogaster. Integr. Obesity Diabetes. 2016. Vol. 2 (2). P. 187–190. doi: https://doi.org/10.15761/IOD.1000120
Navrotskaya V., Oxenkrug G., Vorobyova L., Summergrad P. Attenuation of high sucrose diet–induced insulin resistance in tryptophan 2,3-dioxygenase deficient Drosophila melanogaster vermilion mutants. Integr. Obesity Diabetes. 2015. Vol. 1 (4). P. 93–95. doi: 10.15761/iod.1000120.
Das S., Das M.K., Mazumder P.M. Cytotoxic activity of methanolic extract of Berberis aristata DC on colon cancer. Global Journal of Pharmacology. 2009. Vol. 3 (3). P. 137–140.
Yu C.J., Zheng M.F., Kuang C.X., Huang W.D., Yang Q. Oren-gedoku-to and its constituents with therapeutic potential in Alzheimer's disease inhibit indoleamine 2, 3-dioxygenase activity in vitro. J. Alzheimers Dis. 2010. Vol. 22 (1). P. 257–266. doi: 10.3233/JAD-2010-100684.
Oxenkrug G. F. The extended life span of Drosophila melanogaster eye-color (white and vermilion) mutants with impaired formation of kynurenine. J. Neural. Transm. 2010. Vol. 117. P. 23–26. doi: 10.1007/s00702-009-0341-7
Ocampo J.R., Huitrón R.L., González-Esquivel D., Ugalde-Muñiz P., Jiménez-Anguiano A., Pineda B., Pedraza-Chaverri J., Ríos C., Pérez de la Cruz V. Kynurenines with neuroactive and redox properties: relevance to aging and brain diseases. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2014. Vol. 2014. doi:10.1155/2014/646909.
Navrotskaya V. Oxenkrug G., Vorobyova L.I., Summergrad P. Berberine attenuated aging-accelerating effect of high temperature in drosophila model. Amer. J. Plant Sci. 2014. No. 5. P. 275–278. doi: 10.4236/ajps.2014.53037.
Jun Yin, Jianping Ye, Weiping Jia Effects and mechanisms of berberine in diabetes treatment. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2012. Vol. 2 (4). P. 327–334. doi: 10.1016/j.apsb.2012.06.003.
Ji H.F., Shen L. Berberine, a potential multipotent natural product to combat Alzheimer’s disease. Molecules. 2011. Vol. 16. P. 6732–6740. doi: 10.3390/molecules16086732.
