Моделирование неалкогольного стеатоза печени: особенности метаболических изменений в организме лабораторных животных

В статье представлен анализ некоторых изменений, происходящих в организме лабораторных мышей при моделировании неалкогольной жировой болезни печени путем 6-месячного скармливания им высоколипидного пищевого рациона. Показано, что в течение этого периода в организме животных происходит перестройка метаболизма на преимущественную утилизацию липидов, сопровождающуюся выраженным нарушением углеводного обмена в печени и скелетных мышцах, активацией процессов перекисного окисления липидов при индукции активности каталазы, накоплении основных карбонильных групп белков. Выявленная перестройка энергетического обмена дополняется двукратным снижением физической работоспособности животных в тесте вынужденного плавания с грузом, двигательной активности и мотивационного компонента ориентировочной реакции в тесте «Открытое поле». Наиболее отчетливое ухудшение состояния животных происходит в конце 3-4-го месяца моделирования стеатоза печени.

биологическое моделирование, неалкогольная жировая болезнь печени, стеатоз печени, энергетический обмен

1. Бивалькевич Н.В., Денисенко Ю.К., Новгородцева Т.П. Методические подходы к экспериментальному моделированию неалкогольной жировой болезни печени // РЖГГК. - 2015. - № 4. - С. 39-45.

2. Давченко Е.О., Чиркин А.А. Новые методические подходы к определению концентрации гликогена в тканях и некоторые комментарии по интерпретации результатов // Судебно-медицинская экспертиза. - 2010. - № 3. - С. 25-28.

3. Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А., Поротов Г.Е. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения // Вопросы мед. химии. - 1995. - Т. 41, № 1. - С. 24-26.

4. Ивашкин В.Т., Маевская М.В., Павлов Ч.С., Тихонов И.Н., Широкова Е.Н., Буеверов А.О., Драпкина О.М., Шульпекова Ю.О., Цуканов В.В., Маммаев С.Н., Маев И.В., Пальгова Л.К. Клинические рекомендации по диагностике и лечению неалкогольной жировой болезни печени Российского общества по изучению печени и Российской гастроэнтерологической ассоциации // РЖГГК. - 2016. - № 2. - С. 24-42.

5. Караман Ю.К., Новгородцева Т.П., Гвозденко Т.А. Моделирование неалкогольного стеатогепатита // Бюлл. эксп. биол. и мед. - 2012. - Т. 153, № 3. - С. 378-382.

6. Каркищенко Н.Н., Уйба В.В., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б. Очерки спортивной фармакологии. Т. 1. Векторы экстраполяции. - М.-СПб.: Айсинг. - 2013. - 288 с.

7. Костюк В.А., Потапович А.И., Ковалева Ж.В. Простой и чувствительный метод определения активности супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцетина // Вопр. мед. химии. - 1990. - Т. 36, № 2. - С. 88-91.

8. Методы биохимических исследований (липидный и энергетический обмен) / Под ред. М. Прохоровой. - Л.: ЛГУ. - 1982. - 272 с.

9. Anstee Q.M., Goldin R.D. Mouse models in nonalcoholic fatty liver disease and steatohepatitis research // Int. J. Exp. Pathol. - 2006. - V. 87, No. 1. - Pp. 1-16.

10. Chalasani N., Younossi Z., Lavine J.E., Charlton M., Cusi K., Rinella M., Harrison S.A., Brunt E.M., Sanyal A.J. The diagnosis and management of nonalcoholic fatty liver disease: Practice guidance from the American Association for the Study of Liver Diseases // Hepatology. - 2018. - V. 67, No. 1. - Pp. 328-357.

11. European Association for the Study of the Liver (EASL), European Association for the Study of Diabetes (EASD), European Association for the Study of Obesity (EASO). EASL-EASD-EASO Clinical Practice Guidelines for the management of non-alcoholic fatty liver disease // J. Hepatol. - 2016. - V. 64, No. 6. - Pp. 1388-1402.

12. Fan J.G., Qiao L. Commonly used animal models of nonalcoholic steatohepatitis // Hepatobiliary Pancreat. Dis. Int. - 2009. - V. 8, No. 3. - Pp. 233-240.

13. Fan J.G., Zhong L., Xu Z.J., Tia L.Y., Ding X.D., Li M.S., Wang G.L. Effect of low-calorie diet on steatohepatitis in rats with obesity and hyperlipidemia // World J. Gastroenterol. - 2003. - V. 9, No. 9. - Pp. 2045-49.

14. Goth L. A simple method for determination of serum catalase activity and revision of reference range // Clinica Chimica Acta. - 1991. - V. 196, No. 2-3. - Pp. 143-152.

15. Larter C., Yeh M. Animal models of NASH: getting both pathology and metabolic context right // J. Gastroenterol. Hepatol. - 2008. - V. 23, No. 11. - Pp. 1635-48.

16. Lau J.K., Zhang X., Yu J. Animal models of non-alcoholic fatty liver disease: current perspectives and recent advances // J. Pathol. - 2017. - V. 241, No. 1. - Pp. 36-44.

17. Levine R.L., Garland D., Oliver C.N. Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins // Methods Enzymol. - 1990. - V. 186. - Pp. 464-478.

18. Lieber C.S., Leo M.A., Mak K.M., Xu Y., Cao Q., Ren C., Ponomarenko A., DeCarli L.M. Model of nonalcoholic steatohepatitis // Am. J. Clin. Nutr. - 2004. - V. 79, No. 3. - Pp. 502-509.

19. Smith C.D., Carney J.M., Starke-Reed P.E., Oliver C.N., Stadtman E.R., Floyd R.A., Markesbery W.R. Excess brain protein oxidation and enzyme dysfunction in normal aging and in Alzheimer disease // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. - 1991. - V. 88, No. 23. - Pp. 10540-43.

20. Stephenson K., Kennedy L., Hargrove L, Demieville J., Thomson J., Alpini G., Francis H. Updates on dietary models of nonalcoholic fatty liver disease: current studies and insights // Gene Expr. - 2018. - V. 18, No. 1. - Pp. 5-17.

21. Watanabe S., Hashimoto E., Ikejima K., Uto H., Ono M., Sumida Y., Seike M., Takei Y., Takehara T., Tokushige K., Nakajima A., Yoneda M., Saibara T., Shiota G., Sakaida I., Nakamuta M., Mizuta T., Tsubouchi H., Sugano K., Shimosegawa T. Evidence-based clinical practice guidelines for nonalcoholic fatty liver disease / nonalcoholic steatohepatitis // Hepatol. Res. - 2015. - V. 45, No. 4. - Pp. 363-377.

22. Xu B.L., Wang R., Ma L.N. Effects of caloric intake on learning and memory function in juvenile C57BL/6J mice // Biomed. Res. Int. - 2015. - S. 759803. - Pp. 1-6.

23. Bivalkevich N.V., Denisenko Yu.K., Novgorodceva T.P. Metodicheskie podhody k eksperimentalnomu modelirovaniyu nealkogolnoyi zhirovoyi bolezhni pecheni [Methodical approaches to experimental modeling of non-alcoholic fatty liver disease]. RZhGGK [Russian J. of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology]. 2015. No. 4. Pp. 39-45. (In Russian).

24. Davchenko E.O., Chirkin A.A. Novye metodicheskie podhody k opredeleniyu koncentracii glikogena v tkanyah i nekotorye kommentarii po interpretacii rezultatov [New methodological approaches to determining the concentration of glycogen in tissues and some comments on the interpretation of results]. Sudebno-medicinskaya ekspertiza [Forensic-medical examination]. 2010. No. 3. Pp. 25-28. (In Russian).

25. Dubinina E.E., Burmistrov S.O., Hodov D.A., Porotov G.E. Okislitelnaya modifikaciya belkov sivorotki krovi cheloveka, metod ee opredeleniya [Oxidative modification of human serum proteins, method of its determination]. Voprosi med. himii [Questions of medical chemistry]. 1995. V. 41, No. 1. Pp. 24-26. (In Russian).

26. Ivashkin V.T., Maevskaya M.V., Pavlov Ch.S., Tihonov I.N., Shirokova E.N., Bueverov A.O., Drapkina O.M., Shulpekova Yu.O., Cukanov V.V., Mammaev S.N., Maev I.V., Palgova L.K. Klinicheskie fekomendacii po diagnostike i lecheniyu nealkogolnoy zhirovoy bolezni pecheni Rossiyskogo obschestva po izucheniyu pecheni i Rossiyskoy gastroenterologicheskoy associacii [Clinical guidelines for the diagnosis and treatment of non-alcoholic fatty liver disease of the Russian Society for the Study of the Liver and the Russian Gastroenterological Association]. RZhGGK [Russian J. of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology]. 2016. No. 2. Pp. 24-42. (In Russian).

27. Karaman Yu.K., Novgorodceva T.P., Gvozdenko T.A. Modelirovanie nealkogolnogo steatogepatita [Modeling of non-alcoholic steatohepatitis]. Byull. eksper. biol. i med. [Bulletin of Experimental Biology and Medicine]. 2012. V. 153, No. 3. Pp. 378-382. (In Russian).

28. Karkischenko N.N., Uyba V.V., Karkischenko V.N., Shustov E.B. Ocherki sportivnoy farmakologii. T. 1. Vektori erctrapolyacii [Sketches of sports pharmacology. Vol. 1. Vectors of extrapolation]. Moscow - Saint-Petersburg: Aysing. 2013. 288 p. (In Russian).

29. Kostyuk V.A., Potapovich A.P., Kovaleva Zh.V. Prostoy i chuvstvitelniy metod opredeleniya aktivnosti superoksiddismutasi, osnovanniy na reakcii okisleniya kverticina [A simple and sensitive method for determining the activity of superoxide dismutase, based on the reaction of oxidation of quercetin]. Vopr. med. himii [Questions of medical chemistry]. 1990. V. 36, No. 2. Pp. 88-91. (In Russian).

30. Metodi biochimicheskih issledovaniy (lipidniy i energeticheskiy obmen) [Methods of biochemical research (lipid and energy metabolism)]. Ed. by M. Prohorova. Leningrad: LGU. 1982. 272 p. (In Russian).

31. Anstee Q.M., Goldin R.D. Mouse models in nonalcoholic fatty liver disease and steatohepatitis research. Int. J. Exp. Pathol. 2006. V. 87, No. 1. Pp. 1-16.

32. Chalasani N., Younossi Z., Lavine J.E., Charlton M., Cusi K., Rinella M., Harrison S.A., Brunt E.M., Sanyal A.J. The diagnosis and management of nonalcoholic fatty liver disease: Practice guidance from the American Association for the Study of Liver Diseases. Hepatology. 2018. V. 67, No. 1. Pp. 328-357.

33. European Association for the Study of the Liver (EASL), European Association for the Study of Diabetes (EASD), European Association for the Study of Obesity (EASO). EASL-EASD-EASO Clinical Practice Guidelines for the management of non-alcoholic fatty liver disease. J. Hepatol. 2016. V. 64, No. 6. Pp. 1388-1402.

34. Fan J.G., Qiao L. Commonly used animal models of nonalcoholic steatohepatitis. Hepatobiliary Pancreat. Dis. Int. 2009. V. 8, No. 3. Pp. 233-240.

35. Fan J.G., Zhong L., Xu Z.J., Tia L.Y., Ding X.D., Li M.S., Wang G.L. Effect of low-calorie diet on steatohepatitis in rats with obesity and hyperlipidemia. World J. Gastroenterol. 2003. V. 9, No. 9. Pp. 2045-49.

36. Goth L. A simple method for determination of serum catalase activity and revision of reference range. Clinica Chimica Acta. 1991. V. 196, No. 2-3. Pp. 143-152.

37. Larter C., Yeh M. Animal models of NASH: getting both pathology and metabolic context right. J. Gastroenterol. Hepatol. 2008. V. 23, No. 11. Pp. 1635-48.

38. Lau J.K., Zhang X., Yu J. Animal models of non-alcoholic fatty liver disease: current perspectives and recent advances. J. Pathol. 2017. V. 241, No. 1. Pp. 36-44.

39. Levine R.L., Garland D., Oliver C.N. Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins. Methods Enzymol. 1990. V. 186. Pp. 464-478.

40. Lieber C.S., Leo M.A., Mak K.M., Xu Y., Cao Q., Ren C., Ponomarenko A., DeCarli L.M. Model of nonalcoholic steatohepatitis. Am. J. Clin. Nutr. 2004. V. 79, No. 3. Pp. 502-509.

41. Smith C.D., Carney J.M., Starke-Reed P.E., Oliver C.N., Stadtman E.R., Floyd R.A., Markesbery W.R. Excess brain protein oxidation and enzyme dysfunction in normal aging and in Alzheimer disease. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1991. V. 88, No. 23. Pp. 10540-43.

42. Stephenson K., Kennedy L., Hargrove L, Demieville J., Thomson J., Alpini G., Francis H. Updates on dietary models of nonalcoholic fatty liver disease: current studies and insights. Gene Expr. 2018. V. 18, No. 1. Pp. 5-17.

43. Watanabe S., Hashimoto E., Ikejima K., Uto H., Ono M., Sumida Y., Seike M., Takei Y., Takehara T., Tokushige K., Nakajima A., Yoneda M., Saibara T., Shiota G., Sakaida I., Nakamuta M., Mizuta T., Tsubouchi H., Sugano K., Shimosegawa T. Evidence-based clinical practice guidelines for nonalcoholic fatty liver disease / nonalcoholic steatohepatitis. Hepatol. Res. 2015. V. 45, No. 4. Pp. 363-377.

44. Xu B.L., Wang R., Ma L.N. Effects of caloric intake on learning and memory function in juvenile C57BL/6J mice. Biomed. Res. Int. 2015. S. 759803. Pp. 1-6.