scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-21-3-82-86scbmt-1762Research ArticleРЕЛЕВАНТНОЕ И АЛЬТЕРНАТИВНОЕ БИОМОДЕЛИРОВАНИЕRELEVANT AND ALTERNATIVE BIOMODELLINGВлияние уридина на энергетическую активность в лимфоцитах крыс в модели болезни Паркинсона, индуцированной лактацистиномUridine Effects on Lymphocyte Energy Activity in Rats with Lactacystin-Induced Parkinson's DiseaseХундеряковаН. В.KhunderyakovaN. V.

Хундерякова Наталья Васильевна - к.б.н.

142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 3

Natalia V. Khunderyakova - Cand. Sci. (Biol.).

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaja Str., 3

nkhunderyakova@gmail.comМедведеваВ. П.MedvedevaV. P.

Медведева Василиса Павловна

142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 3; 142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Vasilisa P. Medvedeva

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaja Str., 3; 142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

vasilisa.medv@mail.ruБулгинИ. В.BulginI. V.

Булгин Игорь Вячеславович

142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 3; 142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Igor V. Bulgin

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaja Str., 3; 142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

79611216533@yandex.ruМироновВ. В.MironovV. V.

Миронов Василий Вячеславович

142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 3; 142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Vasilii V. Mironov

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaja Str., 3; 142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

bceblac@mail.ruМальковА. Е.MalkovA. E.

Мальков Антон Евгеньевич - к.б.н.

142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 3

Anton E. Malkov - Cand. Sci. (Biol.).

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaja Str., 3

malkovae@gmail.comПоляковаТ. В.PolyakovaT. V.

Полякова Татьяна Владимировна

142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 3; 142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Tatyana V. Polyakova

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaja Str., 3; 142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

renithier996@gmail.comФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики» РАНРоссияInstitute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики» РАН; Пущинский филиал ФГБОУ ВО «Российский биотехнологический университет (РОСБИОТЕХ)»РоссияInstitute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of Sciences; Pushchino Branch of the Russian Biotechnological University (ROSBIOTECH)Russian Federation2025191020252138286Copyright © Хундерякова Н.В., Медведева В.П., Булгин И.В., Миронов В.В., Мальков А.Е., Полякова Т.В., 20252025Хундерякова Н.В., Медведева В.П., Булгин И.В., Миронов В.В., Мальков А.Е., Полякова Т.В.Khunderyakova N.V., Medvedeva V.P., Bulgin I.V., Mironov V.V., Malkov A.E., Polyakova 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/1762

Исследовалось влияние уридина, предшественника метаболического активатора митохондриального калиевого канала, приводящего к защите тканей от гипоксического повреждения при окислительном стрессе у крыс в модели болезни Паркинсона (БП), индуцируемой лактацистином (ЛЦ). Биологический эффект регистрировали цитобиохимическим методом по выявлению физиологической регуляции активности ферментов в лимфоцитах на мазке крови. Измеряли активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ), фермента энергообеспечения митохондрий, и лактатдегидрогеназы (ЛДГ), гликолитического фермента. Показано, что уридин в дозе 30 мг/кг в течение 28 дней в модели доклинической стадии (МДС) БП вызывает снижение гиперактивной СДГ до уровня контроля, однако в модели клинической стадии (МКС) уридин не оказывает подобного действия. Что касается фермента гликолиза ЛДГ, то создание доклинической стадии БП характеризуется двукратным увеличением активности этого фермента, а уридин лишь незначительно ее восстанавливает. В модели клинической стадии БП лактоцистин также увеличивает активность СДГ, практически не влияя на активность ЛДГ, в то время как уридин увеличивает активность обоих ферментов.

Выявленное защитное действие уридина в МДС у крыс объясняется восстановлением функциональной активности митохондрий в лимфоцитах при усилении процессов преобладания гликолиза над дыханием и не выявляется в МКС, где, по-видимому, развивается необратимая митохондриальная патология.

Uridine is a precursor of the metabolic activator of the mitochondrial potassium channel leading to tissue protection from hypoxic damage under oxidative stress. In this research, we studied its effects in rats with lactacystin (LC)-induced Parkinson's disease (PD). The biological effect was recorded by the cytobiochemical method for detecting the physiological regulation of enzyme activity in lymphocytes on a blood smear. The activity of succinate dehydrogenase (SDH), an enzyme of mitochondrial energy supply, and lactate dehydrogenase (LDH), a glycolytic enzyme, was measured. Uridine at a dose of 30 mg/kg for 28 days in the modelled preclinical stage (MPS) of PD causes a decrease in hyperactive SDH to the control level. At the same time, in the modelled clinical stage (MCS), uridine exhibited no such effects. Regarding the LDH glycolysis enzyme, the modelled preclinical stage of PD was characterized by a twofold increase in the activity of this enzyme, with uridine having only a slight effect. In the clinical stage of PD, lactocystin also increased the activity of SDH, with virtually no effect on the activity of LDH, while uridine increased the activity of both enzymes. The revealed protective effect of uridine in MPS in rats is explained by the restoration of early pathological disorders of mitochondria in lymphocytes, with an increase in glycolysis over respiration. This effect is not detected in the MCS, where, apparently, irreversible mitochondrial pathology develops.

болезнь ПаркинсонауридинсукцинатдегидрогеназалактатдегидрогеназаParkinson’s diseaseUridinesuccinate dehydrogenaselactate dehydrogenaseпри поддержке гранта РНФ № 252500282with financial support from the Russian Science Foundation grant No. 252500282ReferencesKondrashova M., Zakharchenko M., Khunderyakova N. Preservation of the in vivo state of mitochondrial network for ex vivo physiological study of mitochondria. Int. J. of Biochemistry & Cell Biology. 2009;41(10):2036–2050.Kondrashova M., Zakharchenko M., Khunderyakova N. Preservation of the in vivo state of mitochondrial network for ex vivo physiological study of mitochondria. Int. J. of Biochemistry & Cell Biology. 2009;41(10):2036–2050.Mironova G.D., Mosentsov A.A., Mironov V.V., et al. The Protective Effect of Uridine in a Rotenone-Induced Model of Parkinson's Disease: The Role of the Mitochondrial ATP-Dependent Potassium Channel. Int. J. Mol Sci. 2024;25(13):7441. DOI: 10.3390/ijms25137441.Mironova G.D., Mosentsov A.A., Mironov V.V., et al. The Protective Effect of Uridine in a Rotenone-Induced Model of Parkinson's Disease: The Role of the Mitochondrial ATP-Dependent Potassium Channel. Int. J. Mol Sci. 2024;25(13):7441. DOI: 10.3390/ijms25137441.Uspalenko N.I., Mosentsov A.A., Khmil N.V., et al. Uridine as a Regulator of Functional and Ultrastructural Changes in the Brain of Rats in a Model of 6-OHDAInduced Parkinson's Disease. Int. J. Mol. Sci. 2023;24(18):14304. DOI: 10.3390/ijms241814304.Uspalenko N.I., Mosentsov A.A., Khmil N.V., et al. Uridine as a Regulator of Functional and Ultrastructural Changes in the Brain of Rats in a Model of 6-OHDAInduced Parkinson's Disease. Int. J. Mol. Sci. 2023;24(18):14304. DOI: 10.3390/ijms241814304.

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