Влияние экзогенного мелатонина на антиоксидантную защиту печени и тонкого кишечника сирийского хомяка (Mesocricetus auratus)

Обоснование. По причине возрастающего светового загрязнения и освоения новых северных территорий поиск препаратов, повышающих адаптационные возможности организма, является перспективным.
Цель исследования: изучить влияние экзогенного мелатонина на антиоксидантную защиту печени и тонкого кишечника самок сирийского хомяка (Mesocricetus auratus) в фотопериодических условиях Севера.
Материалы и методы. Хомяки были разделены на две группы: контроль (LD: 12 ч свет/12 ч темнота; n = 12) и опыт (NL: постепенное уменьшение продолжительности световой фазы дня от 19:36 ч/4:24 ч до 12 ч/12 ч, наблюдаемое в г. Петрозаводске в период с 25.06.18 по 25.09.18; n = 24). В целях коррекции физиологического состояния хомякам группы NL добавляли в воду мелатонин в ночное время (100 мкг/животное) (NL + mel).
Результаты. Содержание животных в NL-режиме привело к снижению содержания глутатиона и активностей супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы на начальном этапе эксперимента и повышению уровня ТБК-реактивных продуктов (ТБК-РП) в начале и через месяц эксперимента в печени по сравнению с LD-режимом. Обнаружено, что в тонком кишечнике активность супероксиддисмутазы, а также уровни глутатиона (начальный и промежуточный этапы) и ТБК-РП (конец опыта) были значительно выше в группе NL, чем у хомяков группы LD. Концентрации ТБК-РП в печени и тонком кишечнике через 1 и 3 месяца были снижены в группе NL + mel по сравнению с группой NL.
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о чувствительности антиоксидантной защиты в тканях печени и тонкого кишечника к фотопериоду и экзогенному мелатонину у сирийского хомяка. Показано, что экзогенный мелатонин способен снижать уровень ТБК-РП и повышать активность СОД и каталазы в световых условиях Севера (NL + mel).

1. Vinogradova IA, Anisimov VN, Bukalev AV, Ilyukha VA, Khizhkin EA, Lotosh TA, et al. Circadian disruption induced by light-at-night accelerates aging and promotes tumorigenesis in young but not in old rats. Aging (Albany NY). 2010; 2(2): 82-92. doi: 10.18632/aging.100120

2. Plano SA, Casiraghi LP, García Moro P, Paladino N, Golombek DA, Chiesa JJ. Circadian and metabolic effects of light: Implications in weight homeostasis and health. Front Neurol. 2017; 8: 558. doi: 10.3389/fneur.2017.00558

3. Logan RW, McClung CA. Rhythms of life: Circadian disruption and brain disorders across the lifespan. Nat Rev Neurosci. 2019; 20(1): 49-65. doi: 10.1038/s41583-018-0088-y

4. Reiter RJ, Mayo JC, Tan DX, Sainz RM, Alatorre-Jimenez M, Qin L. Melatonin as an antioxidant: Under promises but over delivers. J Pineal Res. 2016; 61(3): 253-278. doi: 10.1111/jpi.12360

5. Ferlazzo N, Andolina G, Cannata A, Costanzo MG, Rizzo V, Currò M, et al. Is melatonin the cornucopia of the 21st century? Antioxidants (Basel). 2020; 9(11): 1088. doi: 10.3390/antiox9111088

6. Touitou Y, Reinberg A, Touitou D. Association between light at night, melatonin secretion, sleep deprivation, and the internal clock: Health impacts and mechanisms of circadian disruption. Life Sci. 2017; 173: 94-106. doi: 10.1016/j.lfs.2017.02.008

7. Gibbs FP, Vriend J. Counterantigonadotropic effect of melatonin administered via the drinking water. Endocrinology. 1983; 113(4): 1447–1451. doi: 10.1210/endo-113-4-1447

8. Jaworek J, Nawrot-Porabka K, Leja-Szpak A, Bonior J, Szklarczyk J, Kot M, et al. Melatonin as modulator of pancreatic enzyme secretion and pancreatoprotector. J Physiol Pharmacol. 2007; 58(6): 65-80.

9. Misra HP, Fridovich F. The role of superoxide anion in the autoxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase. J Biol Chem. 1972; 247(10): 3170-3175.

10. Bears RF, Sizer IN. A spectral method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase. J Biol Chem. 1952; 195(1): 133-140.

11. Sedlak J, Lindsay RH. Estimation of total, protein-bound and non-protein sulfhydryl groups in tissue with Ellman’s reagent. Anal Biochem. 1968; 25(1): 192-205. doi: 10.1016/0003-2697(68)90092-4

12. Kitabchi AE, Challoner DR, Williams RH. Respiration and lipid peroxidation in tocopherol deficient rat hearts. Proc Soc Exp Biol Med. 1968; 127(2): 647-650. doi: 10.3181/00379727-127-32764

13. Zhang JJ, Meng X, Li Y, Zhou Y, Xu DP, Li S, et al. Effects of melatonin on liver injuries and diseases. Int J Mol Sci. 2017; 18(4): 673. doi: 10.3390/ijms18040673

14. Baydaş G, Erçel E, Canatan H, Dönder E, Akyol A. Effect of melatonin on oxidative status of rat brain, liver and kidney tissues under constant light exposure. Cell Biochem Funct. 2001; 19(1): 37-41. doi: 10.1002/cbf.897

15. Glenister R, McDaniel K, Francis H. Therapeutic actions of melatonin on gastrointestinal cancer development and progression. Transl Gastrointest Cancer. 2013; 2(1): 11-20. doi: 10.3978/j.issn.2224-4778.2012.08.03

16. Tas U, Ayan M, Sogut E, Kuloglu T, Uysal M, Tanriverdi HI, et al. Protective effects of thymoquinone and melatonin on intestinal ischemia-reperfusion injury. Saudi journal of gastroenterology. 2015; 21(5): 284-289. doi: 10.4103/1319-3767.166203