ВІКОВІ ЗМІНИ У СФІНГОЛІПІДНОМУ СКЛАДІ ТКАНИН ЦНС ТА ПОВЕДІНКОВИХ РЕАКЦІЯХ ЩУРІВ І ЇХ МОДУЛЯЦІЯ ДІЄТАМИ ЗБАГАЧЕНИМИ ЖИРАМИ РІЗНОЇ НАСИЧЕНОСТІ

І. О. Костіна, В. В. Гарькавенко

Анотація


Ми досліджували старіння у самців щурів лінії Вістар 24-місячного віку (у порівнянні з 3-місячними тваринами) та його вплив на сфінголіпідний профіль тканин головного мозку на експериментальних дієтах, збагачених жирами різної жирнокислотної насиченості. До раціону годування старих щурів, збагаченого насиченими жирними кислотами, ми додавали яловичий жир у кількості еквівалентній 38% від добової калорійності. До раціону годування старих щурів, збагаченого ненасиченими жирними кислотами, ми додавали риб’ячий жир у кількості еквівалентній 38% добової калорійності. Щурів ретельно годували та регулярно зважували, а також піддавали сахарозному тесту, щоб виявити перші ознаки депресії, але маркерів депресії виявлено не було. Тому дослідження було зосереджено на тестуванні показників тривоги у тварин похилого віку на експериментальних дієтах та їх порівнянні з тваринами молодого віку. Після 5-тижневого експерименту тварин остаточно дослідили у поведінкових тестах відкритого поля (ВП) і піднесеного хрестоподібного лабіринту (ПХЛ) на тривожність і порівняли зі старими тваринами на стандартному раціоні і молодими 3-місячними щурами. Тривожну поведінку оцінювали у 5-хвилинних тестових відеозаписах за допомогою автоматичного аналізу за у програмі Anymaze. В основному розраховували стандартні показники відвідування центральної та кутової зон для ВП та закритого/відкритого рукава для ПХЛ. Після евтаназії тварин досліджували вміст сфінголіпідів в мозковій тканині, особливо вміст і співвідношення церамідів і сфінгомієліну. Отримані дані демонструють чітку залежність між порушенням метаболізму сфінголіпідів у тканинах мозку при старінні та годуванні надлишковою кількістю насичених жирів з підсиленням тривожності в поведінкових тестах, а також корекцію поведінки та перебудову ліпідного обміну у старих щурів, які годували риб'ячим жиром майже до рівня молодих щурів.


Ключові слова


сфінгомієлін, церамід, ПНЖК, тривожність

Повний текст:

PDF

Посилання


Altun, M., Bergman, E., Edström, E., Johnson, H., & Ulfhake, B. (2007). Behavioral impairments of the aging rat. Physiology & Behavior, 92(5), 911–923. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2007.06.017

Babenko, N. A., & Shakhova, E. G. (2014). Longterm food restriction prevents aging-associated sphingolipid turnover dysregulation in the brain. Archives of Gerontology and Geriatrics, 58(3), 420–426. https://doi.org/10.1016/j.archger.2013.12.005

Babenko, N. A., Shevereva, V. M., & Gar’kavenko,V. V. (2016). Changes in the Sphingolipid Content in Tissues and Behavioral Modifications of Rats Subjected to Neurogenic Stress: Role of Sphingomyelinases. Neurophysiology, 48(6), 390–398. https://doi.org/10.1007/s11062-017-9615-0

Banks, William A., M., John E. (2010). Basics of Alzheimer’s Disease Prevention. Journal of Alzheimer’s Disease, 20(3), 737–747. https://doi.org/10.3233/JAD-2010-091576

Barbash, S., Garfinkel, B. P., Maoz, R., Simchovitz, A., Nadorp, B., Guffanti, A., Bennett, E. R., Nadeau, C., Türk, A., Paul, L., Reda, T., Li, Y., Buchman, A. S., Greenberg, D. S., Seitz, A., Bennett, D. A., Giavalisco, P., & Soreq, H. (2017). Alzheimer’s brains show interrelated changes in RNA and lipid metabolism. Neurobiology of Disease, 106, 1–13. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2017.06.008

Bligh, E. G., & Dyer, W. J. (1959). A rapid method of total lipid extraction and purification. Canadian Journal of Biochemistry and Physiology, 37(8), 911–917. https://doi.org/10.1139/o59-099

Boguszewski, P., & Zagrodzka, J. (2002). Emotional changes related to age in rats—A behavioral analysis. Behavioural Brain Research, 133(2), 323–332. https://doi.org/10.1016/s0166-4328(02)00018-9

Bourre, J. M. (2009). Brain lipids and ageing. В Food for the Ageing Population (с. 219–251). Elsevier. https://doi.org/10.1533/9781845695484.2.219

Buettner, R., Parhofer, K. G., Woenckhaus, M., Wrede, C. E., Kunz-Schughart, L. A., Schölmerich, J., & Bollheimer, L. C. (2006). Defining high-fat-diet rat models: Metabolic and molecular effects of different fat types. Journal of Molecular Endocrinology, 36(3), 485– 501. https://doi.org/10.1677/jme.1.01909

D I Mostofsky, S. Y. (1999). Essential fatty acids are mediators of brain biochemistry and cognitive functions. Neurosci. Res., 56, 565–570. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4547(19990615)56:6<565::AID-JNR2>3.0.CO;2-H

Daily, J. W., Kang, S., & Park, S. (2021). Protection against Alzheimer’s disease by luteolin: Role of brain glucose regulation, anti-inflammatory activity, and the gut microbiota-liver-brain axis. BioFactors, 47(2), 218–231. https://doi.org/10.1002/biof.1703

Deevska, G., Dotson, P. P., Mitov, M., Butterfield, D. A., & Nikolova-Karakashian, M. (2021). Onset of Senescence and Steatosis in Hepatocytes as a Consequence of a Shift in the Diacylglycerol/Ceramide Balance at the Plasma Membrane. Cells, 10(6), 1278. https://doi.org/10.3390/cells10061278

Grösch, S., Schiffmann, S., & Geisslinger, G. (2012). Chain length-specific properties of ceramides. Progress in Lipid Research, 51(1), 50–62. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2011.11.001

Hannun, Y. A., & Obeid, L. M. (2008). Principles of bioactive lipid signalling: Lessons from sphingolipids. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 9(2), 139–150. https://doi.org/10.1038/nrm2329

Hannun, Y. A., & Obeid, L. M. (2018). Sphingolipids and their metabolism in physiology and disease. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 19(3), 175–191. https://doi.org/10.1038/nrm.2017.107

Khassunekh, L. X. M., Semenova, I. O., Krasyl’nykova, O. A., & Babenko, N. O. (2006). [Agedependent characteristics of signaling lipids in the liver and brain of rats]. Fiziolohichnyi Zhurnal (Kiev, Ukraine: 1994), 52(6), 79–84.

Kozlova, Yu. V. (2022). Behavior of Rats in the Open Field within the Early Period after Light-Degree Blast-Induced Neurotrauma. Neurophysiology, 53(2), 101–108. https://doi.org/10.1007/s11062-022-09921-z

Liput, K. P., Lepczyński, A., Nawrocka, A., Poławska, E., Ogłuszka, M., Jończy, A., Grzybek, W., Liput, M., Szostak, A., Urbański, P., Roszczyk, A., Pareek, C. S., & Pierzchała, M. (2021). Effects of Three-Month Administration of High-Saturated Fat Diet and High-Polyunsaturated Fat Diets with Different Linoleic Acid (LA, C18:2n–6) to α-Linolenic Acid (ALA, C18:3n–3) Ratio on the Mouse Liver Proteome. Nutrients, 13(5), 1678. https://doi.org/10.3390/nu13051678

Nakajima, S., Fukasawa, K., Gotoh, M., Murakami-Murofushi, K., & Kunugi, H. (2020). Saturated fatty acid is a principal cause of anxiety-like behavior in dietinduced obese rats in relation to serum lysophosphatidyl choline level. International Journal of Obesity, 44(3), 727–738. https://doi.org/10.1038/s41366-019-0468-z

Nikolova-Karakashian, M. (2018). Alcoholic and non-alcoholic fatty liver disease: Focus on ceramide. Advances in Biological Regulation, 70, 40–50. https://doi.org/10.1016/j.jbior.2018.11.004

Palafox-Sánchez, V., Ying, Z., Royes, L. F. F., & Gomez-Pinilla, F. (2021). The interaction between brain and liver regulates lipid metabolism in the TBI pathology. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1867(4), 166078. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2021.166078

Peng, Y. I., Lin, S. H., Chen, T. J., Tai, M. Y., & Tsai, Y. F. (1994). Effects of age on open-field behavior of male rats. The Chinese Journal of Physiology, 37(4), 233–236.

Shengyuan Yu, M. Z. (2017). Depression and anxiety behaviour in a rat model of chronic migraine. The Journal of Headache and Pain, 18(27). https://doi.org/10.1186/s10194-017-0736-z

Weinstein, G., Zelber-Sagi, S., Preis, S. R., Beiser, A. S., DeCarli, C., Speliotes, E. K., Satizabal, C. L., Vasan, R. S., & Seshadri, S. (2018). Association of Nonalcoholic Fatty Liver Disease With Lower Brain Volume in Healthy Middle-aged Adults in the Framingham Study. JAMA Neurology, 75(1), 97–104. https://doi.org/10.1001/jamaneurol.2017.3229

Wiȩckowska-Gacek, A., Mietelska-Porowska, A., Chutorański, D., Wydrych, M., Długosz, J., & Wojda, U. (2021). Western Diet Induces Impairment of Liver-Brain Axis Accelerating Neuroinflammation and Amyloid Pathology in Alzheimer’s Disease. Frontiers in Aging Neuroscience, 13, 136. https://doi.org/10.3389/fnagi.2021.654509

Zhang, M., Liu, Y., Zhao, M., Tang, W., Wang, X., Dong, Z., & Yu, S. (2017). Depression and anxiety behaviour in a rat model of chronic migraine. The Journal of Headache and Pain, 18(1), 27. https://doi.org/10.1186/s10194-017-0736-z




DOI: https://doi.org/10.34142/2708-5848.2022.24.2.02

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.