scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2713-0428-19-3E-25-30scbmt-1505Research ArticleМЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS AND TECHNOLOGIES OF BIOMEDICAL RESEARCHПищевая добавка на основе витамина B9 нормализует экспрессию генов — регуляторов липидного обмена в мышиной модели диеты с высоким содержанием холестеринаA Vitamin B9-based Dietary Supplement Normalizes the Expression of Lipid Metabolism Regulatory Genes in a Mouse Model of a High-cholesterol DietБуроваА. Е.BurovaA. E.

Бурова Алиса Евгеньевна

125315, Москва, ул. Балтийская, 8

Alisa E. Burova

119991, Moscow, Bolshaya Pirogovskaya Str., 2/4

burova.ae@phystech.eduРейхА. П.ReykhA. P.

Рейх Александра Павловна

119991, Москва, ул. Большая Пироговская, 2, стр. 4

Aleksandra P. Reykh

119991, Moscow, Bolshaya Pirogovskaya Str., 2/4

alexandrareykh@mail.ruГорловаА. В.GorlovaA. V.

Горлова Анна Вячеславовна - кандидат биологических наук.

125315, Москва, ул. Балтийская, 8; 119991, Москва, ул. Большая Пироговская, 2, стр. 4

Anna V. Gorlova - Cand. Sci. (Biol.), Institute of General Pathology and Pathophysiology.

125315, Moscow, Baltiyskaya Str., 8; 119991, Moscow, Bolshaya Pirogovskaya Str., 2/4

anna.gorlova204@gmail.comСвиринЕ. П.SvirinE. P.

Свирин Евгений Павлович - кандидат биологических наук.

125315, Москва, ул. Балтийская, 8; 119991, Москва, ул. Большая Пироговская, 2, стр. 4

Evgeniy P. Svirin - Cand. Sci. (Biol.), Institute of General Pathology and Pathophysiology.

125315, Moscow, Baltiyskaya Str., 8; 119991, Moscow, Bolshaya Pirogovskaya Str., 2/4

jogikint@gmail.comЗабегаловК. Н.ZabegalovK. N.

Забегалов Константин Николаевич

125315, Москва, ул. Балтийская, 8; 119991, Москва, ул. Большая Пироговская, 2, стр. 4

Konstantin N. Zabegalov

125315, Moscow, Baltiyskaya Str., 8; 119991, Moscow, Bolshaya Pirogovskaya Str., 2/4

konstantin.n.zabegalov@gmail.comЧапровК. Д.ChaprovK. D.

Чапров Кирилл Дмитриевич

119991, Москва, ул. Большая Пироговская, 2, стр. 4

Kirill D. Chaprov

119991, Moscow, Bolshaya Pirogovskaya Str., 2/4

chapkir@gmail.comУмрюхинА. Е.UmrukhinA. E.

Умрюхин Алексей Евгеньевич - кандидат медицинских наук, профессор.

119991, Москва, ул. Большая Пироговская, 2, стр. 4

Aleksei E. Umrukhin - Dr. Sci. (Med.), Prof.

119991, Moscow, Bolshaya Pirogovskaya Str., 2/4

alum1@yandex.ruСтрекаловаТ. В.StrekalovaT. V.

Стрекалова Татьяна Валерьевна - кандидат медицинских наук, профессор.

125315, Москва, ул. Балтийская, 8; 119991, Москва, ул. Большая Пироговская, 2, стр. 4

Tatiana V. Strekalova - Cand. Sci. (Med.), Prof., Institute of General Pathology and Pathophysiology.

125315, Moscow, Baltiyskaya Str., 8; 119991, Moscow, Bolshaya Pirogovskaya Str., 2/4

t.strekalova@maastrichtuniversity.nlФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»РоссияInstitute of General Pathology and PathophysiologyRussian FederationФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)РоссияSechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health Care of RussiaRussian FederationФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)РоссияInstitute of General Pathology and Pathophysiology; Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health Care of RussiaRussian Federation202319112023193E2530Copyright © Бурова А.Е., Рейх А.П., Горлова А.В., Свирин Е.П., Забегалов К.Н., Чапров К.Д., Умрюхин А.Е., Стрекалова Т.В., 20232023Бурова А.Е., Рейх А.П., Горлова А.В., Свирин Е.П., Забегалов К.Н., Чапров К.Д., Умрюхин А.Е., Стрекалова Т.В.Burova A.E., Reykh A.P., Gorlova A.V., Svirin E.P., Zabegalov K.N., Chaprov K.D., Umrukhin A.E., Strekalova T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1505

«Западная диета» (ЗД) — режим питания с избытком холестерина, насыщенных жирных кислот и легкоусвояемых сахаров — может вызывать диабет 2-го типа, метаболический синдром и другие заболевания, особенно при старении. Актуальным является поиск способов стабилизации метаболизма при ЗД, однако экспериментальных работ на данную тематику проделано немного. Нами были изучены потенциальные эффекты пищевой добавки на основе дихолин сукцината (ДС) и фолиевой кислоты (витамина B9) — активаторов митохондриальной функции — в мышиной модели ЗД. Изучалась толерантность к глюкозе, показатели гиппокамп-зависимого поведения и относительная экспрессия генов — маркеров негативных эффектов ЗД в мозге и печени стареющих мышей, содержавшихся на аналоге ЗД. Мыши C57BL/6 в возрасте 12 мес. содержались на ЗД в течение 3 недель;  часть групп получала В (5 мг/кг/сут), ДС (150 мг/кг/сут) либо их комбинацию с водой. Проводили тесты извлечения пищевых гранул из цилиндра и кондиционированного страха, далее методом ПЦР «в реальном времени» исследовали экспрессию генов в печени и префронтальной коре. Было показано снижение толерантности к глюкозе у мышей, содержавшихся на ЗД, повышение скорости извлечения гранул из цилиндра и укорочение замирания в тесте кондиционированного страха, что может указывать на снижение когнитивных функций и повышенную импульсивность. Применение ДС и B предотвратило часть изменений. При содержании на ЗД оказалась значимо повышена экспрессия гена FASN в печени, таким образом мы выявили новые молекулярные механизмы негативных эффектов ЗД при старении. Пищевая добавка на основе В9 и ДС частично нормализовала экспрессию FASN, а также поведенческие показатели и толерантность к глюкозе при подаче ЗД. Наши результаты открывают перспективы дальнейшего исследования терапевтического и профилактического влияния компонентов данной пищевой добавки на регуляцию метаболических показателей при старении.

The Western Diet (WD) is a nutritional style characterized by excessive intake of cholesterol, saturated fatty acids and sugars; this nutritional pattern can cause type 2 diabetes, metabolic syndrome and other disorders, particularly during ageing. The search for effective approaches to managing the metabolic syndrome caused by WD seems to be a relevant research task. Unfortunately, this issue has attracted insufficient attention in the current literature. In this work, we use a mouse model of WD to study potential effects of a food supplement based on dicholine succinate (DS) and folic acid (vitamin B9), which are activators of mitochondrial functions. We study glucose tolerance, parameters of hippocampus-dependent learning and relative gene expression in RT-PCR of molecular markers of negative WD effects in the brain and liver of aging mice housed on WD. Mice C57BL/6 were 12 months old and housed on WD for 3 weeks; some groups received В9 (5 mg/kg/day) or DS (150 mg/kg/day), or their combination, via water. We carried out food displacement and fear conditioning learning tests followed by RT-PCR of several genes in the liver and brain. We found a decreased glucose tolerance, an elevated speed of pellet displacement and a reduction of freezing time in the fear conditioning test. This may suggest cognitive deficits and impulsivity of mice housed on WD. The administration of DS and B diminished most of these changes. In addition, the increased expression of FASN in the liver points to new mechanisms of negative WD effects during aging. The food supplement based on B9 and DS normalizes FASN expression and behavior, as well as glucose tolerance in WD-housed mice. Our results open new perspectives for further studies of therapeutic and preventive effects of food supplements on the regulation of metabolic parameters during ageing.

«западная диета» (ЗД)дихолин сукцинатфолиевая кислоталипидный обментолерантность к глюкозеwestern dietdicholine succinatefolic acidlipid metabolismglucose toleranceработа поддержана Государственными заданиями ФГФУ-2022-0013 и № 121042600278-7the work was carried out as part of the State tasks of FGFU-2022-0013 and No. 121042600278-7ReferencesCline B.H., Costa-Nunes J.P., Cespuglio R., Markova N., Santos A.I., Bukhman Y.V., Kubatiev A., Steinbusch H.W.M., Lesch K.-P., Strekalova T. Frontiers in Behavioral Neuroscience. FEB. 2015;9.Cline B.H., Costa-Nunes J.P., Cespuglio R., Markova N., Santos A.I., Bukhman Y.V., Kubatiev A., Steinbusch H.W.M., Lesch K.-P., Strekalova T. Frontiers in Behavioral Neuroscience. FEB. 2015;9.Ferreira D.F., Fiamoncini J., Prist I.H., Ariga S.K., de Souza H.P., de Lima T.M. Novel role of TLR4 in NAFLD development: Modulation of metabolic enzymes expression. Biochem, Biophys, Acta. 2015;1851(10):1353–1359.Ferreira D.F., Fiamoncini J., Prist I.H., Ariga S.K., de Souza H.P., de Lima T.M. Novel role of TLR4 in NAFLD development: Modulation of metabolic enzymes expression. Biochem, Biophys, Acta. 2015;1851(10):1353–1359.Leclerc D., Jelinek J., Christensen K.E., Issa J.J., Rozen R. High folic acid intake increases methylation-dependent expression of Lsr and dysregulates hepatic cholesterol homeostasis. J. Nutr. Biochem. 2021;88:108554.Leclerc D., Jelinek J., Christensen K.E., Issa J.J., Rozen R. High folic acid intake increases methylation-dependent expression of Lsr and dysregulates hepatic cholesterol homeostasis. J. Nutr. Biochem. 2021;88:108554.Poggini S., Golia M.T., Alboni S., Milior G., Sciarria L.P., Viglione A., Matte Bon G., Brunello N., Puglisi-Allegra S., Limatola C., Maggi L., Branchi I. Combined Fluoxetine and Metformin Treatment Potentiates Antidepressant Efficacy Increasing IGF2 Expression in the Dorsal Hippocampus. Neural. Plast. 2019;2019:4651031.Poggini S., Golia M.T., Alboni S., Milior G., Sciarria L.P., Viglione A., Matte Bon G., Brunello N., Puglisi-Allegra S., Limatola C., Maggi L., Branchi I. Combined Fluoxetine and Metformin Treatment Potentiates Antidepressant Efficacy Increasing IGF2 Expression in the Dorsal Hippocampus. Neural. Plast. 2019;2019:4651031.Rao S., Yang X., Ohshiro K., Zaidi S., Wang Z., Shetty K., Xiang X., Hassan M.I., Mohammad T., Latham P.S., Nguyen B.N., Wong L., Yu H., AlAbed Y., Mishra B., Vacca M., Guenigault G., Allison M.E.D., Vidal-Puig A., Benhammou J.N., Alvarez M., Pajukanta P., Pisegna J.R., Mishra L. β -spectrin (SPTBN1) as a therapeutic target for diet-induced liver disease and preventing cancer development. Sci. Transl. Med. 2021;13(624):eabk2267.Rao S., Yang X., Ohshiro K., Zaidi S., Wang Z., Shetty K., Xiang X., Hassan M.I., Mohammad T., Latham P.S., Nguyen B.N., Wong L., Yu H., AlAbed Y., Mishra B., Vacca M., Guenigault G., Allison M.E.D., Vidal-Puig A., Benhammou J.N., Alvarez M., Pajukanta P., Pisegna J.R., Mishra L. β -spectrin (SPTBN1) as a therapeutic target for diet-induced liver disease and preventing cancer development. Sci. Transl. Med. 2021;13(624):eabk2267.Strekalova T., Costa-Nunes J.P., Veniaminova E., Kubatiev A., Lesch K.P., Chekhonin V.P., Evans M.C., Steinbusch H.W. Insulin receptor sensitizer, dicholine succinate, prevents both Toll-like receptor 4 (TLR4) upregulation and affective changes induced by a highcholesterol diet in mice. J. Affect Disord. 2016;196: 109–116.Strekalova T., Costa-Nunes J.P., Veniaminova E., Kubatiev A., Lesch K.P., Chekhonin V.P., Evans M.C., Steinbusch H.W. Insulin receptor sensitizer, dicholine succinate, prevents both Toll-like receptor 4 (TLR4) upregulation and affective changes induced by a highcholesterol diet in mice. J. Affect Disord. 2016;196: 109–116.Veniaminova E., Cespuglio R., Cheung C.W., Umriukhin A., Markova N., Shevtsova E., Lesch K.P., Anthony D.C., Strekalova T. Autism-Like Behaviours and Memory Deficits Result from a Western Diet in Mice. Neural. Plast. 2017:9498247.Veniaminova E., Cespuglio R., Cheung C.W., Umriukhin A., Markova N., Shevtsova E., Lesch K.P., Anthony D.C., Strekalova T. Autism-Like Behaviours and Memory Deficits Result from a Western Diet in Mice. Neural. Plast. 2017:9498247.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.