Effect of melatonin on the activity of marker enzymes in the neuronal plasmatic membranes under conditions of acute hypoxia and varying photoperiodic duration

The effect of a single-shot intraperitoneally administration of melatonin in a dose of 1 mg/kg on the activity of Na+, K+ATPase and 5'nucleotidase (5'N) in the forebrain of juvenile male white rats has been investigated under conditions of acute hypoxia. Such studies have been carried out against a background of a varying duration of the photoperiod during one week. It has been established that constant darkness prevents an inhibition of the activity of Na+, K+ ATPase caused by acute hypoxia inducing and promoting an activation of 5'N. The administration of melatonin likewise constant darkness against a background of acute hypoxia prevents a decrease of the activity of Na+, K+ATPase and increases the activity of 5'N

The study of the prooxidant-antioxidant equilibrium in the kidney tissue and blood on the background of ceruloplasmin administration under the conditions of acute kidney injury

Acute kidney injury (AKI) remains a relevant medical problem. The promising direction of the AKI treatment is the use of the antioxidants that inhibit free radical processes and prevent the destruction of cell membranes within pathological processes. Ceruloplasmin (CP) is the main antioxidant of blood plasma, that demonstrates membrane protecting effects and antitoxic activity.The aim of the study was to establish the influence of a single-dose administration of ceruloplasmin on the processes of the peroxidation in the kidney tissue and blood under the conditions of acute kidney injury.Materials and methods. The influence of ceruloplasmin on the prooxidant-antioxidant equilibrium in the kidney tissue and blood was studied in an experiment on white non-line rats under the conditions of rhabdomyolysis-induced acute kidney injury. The acute kidney injury was modeled by intramuscular administration of 50% glycerol solution at a dose of 8 mg/kg. Ceruloplasmin was administered intraperitoneally at a dose of 7 mg/kg/day. The level of main indicators of prooxidant-antioxidant balance in blood and kidney tissue was determined in 24 h after glycerol administration for induction of acute kidney injury.Research results and their discussion. There was a deep disruption of the prooxidant-antioxidant equilibrium as a result of the acute kidney injury. AKI causes an activation of the prooxidant processes by increasing the level of the malonic dialdehyde and the oxidized proteins in the kidney tissue and blood. AKI also reduces the antioxidant protection by decreasing the activity of the antioxidant enzymes in the kidneys and blood plasma.A single-dose administration of ceruloplasmin improved antioxidant protection and reduced peroxidation of lipids and proteins. There was a decrease in levels of malondialdehyde and oxidative modification of proteins. At the same time, the antioxidant protection intensified due to an increase in the activity of glutathione peroxidase and catalase in the kidneys and blood plasma.Conclusions. A single administration of ceruloplasmin influences prooxidant-antioxidant balance, reducing the content of lipid and protein peroxidation products and increasing the activity of antioxidant enzymes

Antihypoxic activity of the derivative of 2-benzamido-2-(2-oxoindolin-3-iliden) acetic acid under the conditions of acute hypobaric hypoxia

Hypoxia is a pathological condition that occurs when there is an insufficient supply of oxygen to tissues or disorder of oxygen uptake during the process of oxidation. It occurs under the conditions of oxygen deficiency in the environment, and as a result of various pathological processes and diseases associated with disorders of the respiratory and cardiovascular systems, the blood transport function or metabolism. Drugs affecting the metabolism during hypoxia – antihypoxants, which are agents that improve oxygen consumption by the body and reduce oxygen demand of tissues and organs, thereby increasing the body’s resistance to oxygen deficiency, are of particular interest (Zamorskii I.I., Bukataru Y.S., Kolisnyk S.V.et al., 2016)

Hereditary tubulopathies including the associated bone disease

Tubulopathy is a heterogeneous group of diseases combined by the nephron functions disorders of one or more enzyme proteins in the tubular epithelium that cease to function as a reabsorption of one or several substances filtered from the blood through the glomeruli into tubules, which determines the development of the disease. This review addresses the tubulopathies accompanying bone disease, namely: de Tony-Debre-Fanconi syndrome (autosomal dominant, autosomal recessive, X-linked), renal distal metabolic acidosis type I (classic, autosomal dominant, autosomal recessive inheritance), renal distal tubular metabolic acidosis I (autosomal dominant, autosomal recessive inheritance) and type II (autosomal recessive inheritance accompanying delayed mental development and eye disorders), combined distal and proximal renal tubular metabolic acidosis type III (autosomal recessive inheritance characterized by osteoporosis), hypophosphatemia rickets (X-linked dominant, autosomal dominant, primary hypercalciuria, autosomal recessive inheritance). However, the diagnosis of tubulopathy remains complex and requires expensive laboratory equipment and specialist expertise; it can be diagnosed in children showing the following symptoms: impaired growth, vitamin D resistant rickets (lower limb deformities between 2 and 3 years of age). In the evaluation of such patients urine analysis is commonly used (levels of calcium, phosphorus, pH, bicarbonate, sodium, potassium, glucose, creatinine, protein, amino acids), blood count (levels of creatinine, uric acid, alkaline phosphatase, glucose, pH and sodium, bicarbonate, potassium, chloride, calcium, phosphorus ions), ultrasound of the kidneys to detect nephrocalcinosis. Determination of serum parathyroid hormone concentration, vitamin D metabolites, aldosterone and plasma renin activity, cysteine lymphocyte concentration (suspicion to diagnose cystinosis) and ophthalmologist examination may also be used as additional diagnostic methods. Despite the fact that most tubulopathies can be diagnosed clinically, molecular genetic studies are needed to clarify the type of inheritance and prognosis. The use of calcitriol will help in the management of phosphorous levels in the blood. Correction of vitamin D deficiency state is not required. Calcitriol supplementation may prevent secondary hyperparathyroidism resulting from increased phosphate intake

Вплив похідного 2-бензамідо-2-(2-оксоіндолін-3-іліден) оцтової кислоти на активність процесів ліпопероксидації та стан антиоксидантного захисту при хронічній гіпобаричній гіпоксії

Hypoxia is a typical pathological process developing due to the decreased concentration of oxygen in the organism or in the particular tissues and organs, as well as disturbances of oxygen utilization during biological oxidation.Aim. To determine the antihypoxic and antioxidant activity of the ZNM derivative of 2-benzamido-2-(2-oxoindolin-3-iliden) acetic acid in the brain and blood plasma of rats under the conditions of chronic hypobaric hypoxia (CHH) by the indicators of the lipid peroxidation processes activity and the state of the antioxidant defense.Materials and methods. The studies were conducted under the conditions of CHH modeled by the standard method. The ZNM substance in the dose of 15 mg/kg and the reference drug mexidol in the dose of 100 mg/kg were injectedintraperitoneally starting from the 14th day of the experiment 30 min prior to the hypoxia simulation. Results. In the group of animals treated with ZNM a significant decrease in the content of malondialdehyde in the blood plasma and brain structures (by 1.2 and 1.1 times, respectively), as well as in the content of oxidative modified proteins (by 1.2 times in the blood plasma and 1.4 times in the brain tissue) was observed. The content of ceruloplasmin in theblood plasma decreased by 1.7 times; the content of SH-groups increased by 3.1 times; the catalase activity increased by 1.2 times in the blood plasma, and by 1.9 times in brain homogenates. The reduced glutathione level in brain homogenates increased by 1.4 times; the glutathione peroxidase activity significantly increased by 2.1 times in the blood plasma and by 1.3 times in brain homogenates compared to the model pathology group.Conclusions. It has been found that both mexidol and the ZNM substance demonstrate a significant antioxidant activity under the conditions of CHH by stabilizing the balance between prooxidant and antioxidant systems of the body in rats, and it is particularly important in oxidative stress caused by chronic hypoxia.Гипоксия – типовой патологический процесс, возникающий при пониженном содержании кислорода в организме или отдельных тканях и органах, а также при нарушении утилизации кислорода в процессе биологического окисления.Цель. Целью исследования стало установление антигипоксантной и антиоксидантной активности производного 2-бензамидо-2(2-оксоиндолин-3-илиден) уксусной кислоты ZNM в головном мозге и плазме крови крысв условиях хронической гипобарической гипоксии (ХГГ) по показателям активности процессов липопероксидации и состояния антиоксидантной защиты у крыс.Материалы и методы. Исследования проводились в условиях ХГГ, которую моделировали по стандартной методике. Вещество ZNM в дозе 15 мг/кг и препарат сравнения мексидол в дозе 100 мг/кг вводили внутрибрюшинно, начиная с 14 суток моделирования гипоксии за 30 мин до начала сеанса.Результаты. В группе животных, которым вводили исследуемое вещество ZNM, наблюдали достоверное снижение содержания малонового диальдегида как в плазме крови, так и в структурах головного мозга (соответственно в 1,2 раза и в 1,1 раза), а также содержание продуктов окислительной модификации белков (для плазмы крови – в 1,2 раза, а для ткани головного мозга – в 1,4 раза). Содержание церулоплазмина в плазме крови уменьшилось в 1,7 раза, а содержание SH-групп увеличилось в 3,1 раза. При этом активность каталазы в плазме крови повысилась в 1,2 раза, а в гомогенатах головного мозга – в 1,9 раза. Содержание глутатионавосстановленного в гомогенатах головного мозга повысилось в 1,4 раза, а активность глутатионпероксидазы повысилась в плазме крови в 2,1 раза, а в гомогенатах – в 1,3 раза.Выводы. Итак, установлено, что вещество ZNM существенно не уступает действию мексидола при ХГГ по антигипоксантным и антиоксидантным свойствам, а также способствует нормализации прооксидантно-антиоксидантного баланса в плазме крови и головном мозге крыс.Гіпоксія – типовий патологічний процес, що виникає при зниженому вмісті кисню в організмі або окремих тканинах і органах, а також при порушенні утилізації кисню в процесі біологічного окиснення.Мета. Метою дослідження стало встановлення антигіпоксантної та антиоксидантної активності похідного 2-бензамідо-2(2-оксоіндолін-3-іліден) оцтової кислоти ZNM в головному мозку та плазмі крові щурів за умовхронічної гіпобаричної гіпоксії (ХГГ) за показниками активності процесів ліпопероксидації та стану антиоксидантного захисту у щурів.Матеріали та методи. Дослідження проводились за умов ХГГ, яку моделювали за стандартною методикою. Речовину ZNM у дозі 15 мг/кг та препарат порівняння мексидол у дозі 100 мг/кг вводили внутрішньоочеревинно, починаючи з 14 доби моделювання гіпоксії за 30 хв до початку сеансу.Результати. У групі тварин, яким вводили досліджувану речовину ZNM, спостерігали достовірне зниження вмісту малонового діальдегіду як у плазмі крові, так і в структурах головного мозку (відповідно в 1,2 рази та в1,1 рази), а також вміст продуктів окиснювальної модифікації білків (для плазми крові – в 1,2 рази, а для тканини головного мозку – в 1,4 рази). Вміст церулоплазміну в плазмі крові зменшився в 1,7 рази, а вміст SH-групзбільшився в 3,1 рази. При цьому активність каталази в плазмі крові підвищилась в 1,2 рази, а в гомогенатах головного мозку – в 1,9 рази. Вміст глутатіону відновленого у гомогенатах головного мозку підвищився в 1,4 рази, а активність глутатіонпероксидази підвищилась в плазмі крові в 2,1 рази, а в гомогенатах – в 1,3 рази.Висновки. Отже, встановлено, що речовина ZNM суттєво не поступається дії мексидолу при ХГГ щодо антигіпоксантних та антиоксидантних властивостей, а також сприяє нормалізації прооксидантно-антиоксидантного балансу в плазмі крові та головному мозку щурів

ACTIVITY DEFINIZIONE ANTIHYPOXANTS IN DERIVATI DEL 2- BENZAMMIDE-2-(2-OKSOINDOLIN-3-ILIDENE)-VINEGARY ACIDO IN ACUTA IPOSSIA IPERBARICA

Questo articolo presenta i risultati dello screening di 2-benzammide- 2- (2-oksoindolin-3-ilidene)-vinegary attivitа antihypoxants acido. Scoperto che il composto al numero 15 per antihypoxants attivitа aumentato in modo significativo la durata totale di animali (tempo di simulazione dall'inizio alla nascita di ipossia respiri secondo agonico) 186% rispetto al controllo dei dati (r≤0,05). Contemporaneamente, il comparatore noto antihypoxants mexidol maggiore durata 197% (r≤0,05), che indica che il nuovo composto non cede mexidol confronto del farmaco. Inoltre, in termini di recupero di attivitа fisica degli animali che hanno soggiornato presso la "altopiano" Composto 15 mexidol effetto significativamente superiore.Кафедра фармакологі

Аналіз активності сукцинатдегідрогенази та лактатдегідрогенази при гострій та хронічній гіпоксії на фоні введення похідного 2-бензамідо-2-(2-оксоіндолін-3-іліден) оцтової кислоти

Aim. To study the influence of 2-benzamide-2-(2-oxoindolin-3-ylidene) acetic acid derivative ZNM on succinate dehydrogenase and lactate dehydrogenase activity biochemical markers of energy metabolism and hypoxia in the rats’ brain under acute hypobaric hypoxia (AHH) and normobaric hypercapnic hypoxia (NHH), as well as chronic hypobaric hypoxia (CHH).Materials and methods. 80 white nonlinear mature male rats 180-200 g in weight were used for research. AHH was modeled using flowing altitude chamber by stimulation the effect of12000 m altitude “ascending” in rats. The rats were kept at the "high-altitude plateau" till the moment of the second agonal inspiration, then the “descent” to the previous zero height was performed.NHH was reproduced by placing the rats into a sealed chamber, 1000 ml capacity, and then duration of stay of the rats in a closed chamber from the moment of container closing till the second agonal inspiration was estimated.CHH was modeled in the flowing altitude chamber by stimulation the effect of4000 maltitude above sea “ascending” in rats. The animals were kept at this “height” during 2 hours every day within 4 weeks; hypoxia sessions were carried out before midday.The studied substances were administered intraperitoneally 35 minutes before hypoxia modeling. The studied substance ZNM was administered in the dose of 15 mg/kg as water suspension, stabilized with Polysorbate 80. The reference drug Mexidol was administered in the dose of 100 mg/kg. The intact animals took an equivalent amount of water for injection with Polysorbate 80. The group of animals with stimulated CHH was treated by the remedies after 14th day of hypoxia modeling.Results. The activity of succinate dehydrogenase after ZNM administration, depending on the hypoxia type, significantly increased in the AHH group in 2.6 times, and in the NHH group – in 1.6 times comparing to the model pathology group. After Mexidol administration, the activity markers raised in the AHH group in 2.9 times, NHH – 1.7 times, CHH – in 1.3 times.At the same time, the activity of lactate dehydrogenase after ZNM and Mexidol administration decreased in the AHH group in 1.5 times, NHH – in 1.3 times (in 1.5 times after Mexidol administration). Under CHH conditions, the activity of lactate dehydrogenase after Mexidol administration stayed unchanged, and after ZNM administration it slightly but statistically significantly decreased by 7.5% compared to the model pathology indexes.Conclusion. ZNM substance and the reference drug Mexidol normalize activity of succinate dehydrogenase and lactate dehydrogenase, which indicates the improvement of energy metabolism of cells in acute and chronic hypoxiaМета. Вивчити вплив похідного 2-бензамідо-2(2-оксоіндолін-3-іліден) оцтової кислоти ZNM на активність сукцинатдегідрогенази та лактатдегідрогенази біохімічних маркерів енергетичного обміну та гіпоксії в головному мозку щурів за умов гострих гіпобаричної гіпоксії (ГГГ) та нормобаричної гіперкапнічної гіпоксії (НГГ), хронічної гіпобаричної гіпоксії (ХГГ).Матеріали та методи. Дослідження проводили на 80 білих нелінійних статевозрілих щурах-самцях масою 180–200 г. ГГГ моделювали в проточній барокамері шляхом імітації підйому щурів на «висоту»12000 м. На «висотному плато» щурів витримували до моменту другого агонального вдиху, після чого здійснювали «спуск» на попередню нульову висоту.НГГ відтворювали шляхом вміщенням щурів до герметичної камери об’ємом 1000 мл та оцінювали тривалість перебування щурів в закритій камері з моменту закриття контейнеру до другого агонального вдиху.ХГГ моделювали в проточній барокамері шляхом імітації підйому щурів на висоту4000 мнад рівнем моря. На цій «висоті» тварин утримували впродовж 2-х год щоденно протягом 4-х тижнів, сеанси гіпоксії здійснювалися в ранішні години доби.Речовини, що досліджували, вводили внутрішньоочеревинно за 35 хв. до моделювання гіпоксії. Досліджувану речовину ZNM вводили в дозі 15 мг/кг у вигляді водної суспензії, стабілізованої полісорбатом 80. Референс-препарат антигіпоксант мексидол вводили в дозі 100 мг/кг. Інтактним тваринам вводили еквівалентну кількість води для ін’єкцій з полісорбатом 80. Групам тварин, яким моделювали ХГГ, препарати вводили, починаючи з 14 доби моделювання гіпоксії.Результати. Активність сукцинатдегідрогенази, при введенні речовини ZNM, в залежності від типу гіпоксії достовірно зростала у групі ГГГ в 2,6 рази, а в групі НГГ – в 1,6 раз в порівнянні з групами модельних патологій. А при введенні мексидолу показники активності зростали у групі ГГГ в 2,9 рази , НГГ – в 1,7 раз, ХГГ – в 1,3 раз.У той же час активність лактатдегідрогенази при введенні речовини ZNM та мексидолу знижувалася у групі ГГГ в 1,5 раз, НГГ – в 1,3 раз (в 1,5 раз при введенні мексидолу). За умов ХГГ активність лактатдегідрогенази після введення мексидолу не змінювалась, а після введення речовини ZNM незначно, але статистично вірогідно знижувалась на 7,5% у порівнянні з показниками модельної патології.Висновки. Речовина ZNM та референс-препарат мексидолу нормалізують активності сукцинатдегідрогенази та лактатдегідрогенази, що свідчить про покращення стану енергетичного обміну клітин при гострій і хронічній гіпоксі