nogrЭкспериментальная и клиническая гастроэнтерологияExperimental and Clinical Gastroenterology1682-8658«Global Media Technologies»10.31146/1682-8658-ecg-212-4-107-112nogr-2369Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯEXPERIMENTAL GASTROENTEROLOGYДинамика экспрессии генов глутатион-S-трансфераз при подостром поражении печени акриламидом и на фоне коррекцииDynamics of glutathione- S-transferase gene expression in subacute liver damage caused by acrylamide and on the background of correctionhttps://orcid.org/0000-0001-8798-0846МухаммадиеваГ. Ф.MukhammadievaG. F.ufniimt@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1236-8246ЯкуповаТ. Г.YakupovaT. G.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0039-6757КаримовД. О.KarimovD. O.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6605-9994ВаловаЯ. В.ValovaYa. V.noemail@neicon.ruРепинаЭ. Ф.RepinaE. F.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2092-1021КудояровЭ. Р.KudoyarovE. R.noemail@neicon.ruФБУН «Уфимский НИИ институт медицины труда и экологии человека»РоссияUfa Research Institute of Occupational Health and Human EcologyRussian Federation20232607202304107112Copyright © Мухаммадиева Г.Ф., Якупова Т.Г., Каримов Д.О., Валова Я.В., Репина Э.Ф., Кудояров Э.Р., 20232023Мухаммадиева Г.Ф., Якупова Т.Г., Каримов Д.О., Валова Я.В., Репина Э.Ф., Кудояров Э.Р.Mukhammadieva G.F., Yakupova T.G., Karimov D.O., Valova Y.V., Repina E.F., Kudoyarov E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nogr.org/jour/article/view/2369

Цель исследования заключалась в изучении влияния комплексных соединений оксиметилурацила на экспрессию генов глутатион-S-трансфераз в печени крыс в условиях ее токсического поражения акриламидом. Материалы и методы. Животные были распределены на 5 групп по 6 особей в каждой: контроль, акриламид, акриламид + комплексное соединение оксиметилурацила с аскорбиновой кислотой (МГ-1), акриламид + комплексное соединение оксиметилурацила с сукцинатом натрия (МГ-2), акриламид + комплексное соединение оксиметилурацила с ацетилцистеином (МГ-10). Препараты вводили за 1 час до воздействия токсиканта в течение 28 дней. После окончания эксперимента животных декапитировали, извлекали печень, которую замораживали в жидком азоте. Для анализа экспрессии генов использовали метод полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в режиме реального времени. Результаты. Воздействие акриламида существенно не влияло на экспрессию генов GSTP1, GSTT1 и GSTM1 в печени крыс, однако для всех исследуемых генов наблюдалась тенденция к повышению значения изучаемого показателя. Профилактическое введение комплексного соединения оксиметилурацила с сукцинатом натрия (МГ-2) приводило к статистически значимому снижению транскрипционной активности гена GSTM1 в условиях токсического поражения печени акриламидом. Заключение. Результаты исследования свидетельствуют о способности препарата МГ-2 подавлять экспрессию гена GSTM1 в печени крыс при воздействии акриламида. Необходимы дальнейшие исследования для более глубокого понимания молекулярных механизмов токсичности, вызванной акриламидом и разработки новых терапевтических подходов к лечению патологии печени.

The aim of the study was to study the effect of oxymethyluracil complex compounds on the expression of glutathione-S-transferase genes in rat liver under conditions of its toxic damage by acrylamide. Materials and methods. The animals were divided into 5 groups of 6 animals each: control, acrylamide, acrylamide + complex compound of oxymethyluracil with ascorbic acid (MG-1), acrylamide + complex compound of oxymethyluracil with sodium succinate (MG-2), acrylamide + complex compound of oxymethyluracil with acetylcysteine (MG-10). The drugs were administered 1 hour before exposure to the toxicant for 28 days. After the end of the experiment, the animals were decapitated, the liver was removed, which was frozen in liquid nitrogen. Real-time reverse transcription polymerase chain reaction was used to analyze gene expression. Results. Exposure to acrylamide did not significantly affect the expression of the GSTP1, GSTT1, and GSTM1 genes in the liver of rats, however, for all the studied genes, there was a tendency to increase the value of the studied indicator. Prophylactic administration of a complex compound of oxymethyluracil with sodium succinate (MG-2) led to a statistically significant decrease in the transcriptional activity of the GSTM1 gene under conditions of toxic damage to the liver by acrylamide. Conclusion. The results of the study indicate the ability of the MG-2 drug to suppress the expression of the GSTM1 gene in the liver of rats when exposed to acrylamide. Further research is needed to better understand the molecular mechanisms of acrylamide-induced toxicity and to develop new therapeutic approaches to treat liver pathology.

акриламидпоражение печеникомплексные соединения оксиметилурацилаэкспрессия геновглутатион-S-трансферазыacrylamideliver damagecomplex compounds of oxymethyluracilgene expressionglutathione-S-transferaseReferencesRifai L., Saleh F. A. A Review on Acrylamide in Food: Occurrence, Toxicity, and Mitigation Strategies.Int J Toxicol. 2020;39(2):93-102. doi: 10.1177/ 1091581820902405.Rifai L., Saleh F. A. A Review on Acrylamide in Food: Occurrence, Toxicity, and Mitigation Strategies.Int J Toxicol. 2020;39(2):93-102. doi: 10.1177/ 1091581820902405.Törnqvist M. Acrylamide in food: the discovery and its implications: a historical perspective. Adv Exp Med Biol. 2005;561:1-19. doi: 10.1007/0-387-24980-X_1.Törnqvist M. Acrylamide in food: the discovery and its implications: a historical perspective. Adv Exp Med Biol. 2005;561:1-19. doi: 10.1007/0-387-24980-X_1.Keramat J., LeBail A., Prost C., Soltanizadeh N. Acrylamide in foods: Chemistry and analysis. A review. Food Bioprocess. Technol. 2011;4:340-363. doi: 10.1007/s11947-010-0470-x.Keramat J., LeBail A., Prost C., Soltanizadeh N. Acrylamide in foods: Chemistry and analysis. A review. Food Bioprocess. Technol. 2011;4:340-363. doi: 10.1007/s11947-010-0470-x.Tareke E., Rydberg P., Karlsson P. et аl. Analysis of acrylamide, a carcinogen formed in heated foodstuffs. J Agric Food Chem. 2002;50(17):4998-5006. doi: 10.1021/jf020302f.Tareke E., Rydberg P., Karlsson P. et аl. Analysis of acrylamide, a carcinogen formed in heated foodstuffs. J Agric Food Chem. 2002;50(17):4998-5006. doi: 10.1021/jf020302f.Pan M., Liu K., Yang J. et аl. Review of Research into the Determination of Acrylamide in Foods. Foods. 2020;9(4): 524. doi: 10.3390/foods9040524.Pan M., Liu K., Yang J. et аl. Review of Research into the Determination of Acrylamide in Foods. Foods. 2020;9(4): 524. doi: 10.3390/foods9040524.Katen A.L., Roman S. D. The genetic consequences of paternal acrylamide exposure and potential for amelioration. Mutat Res. 2015;777:91-100. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2015.04.008.Katen A.L., Roman S. D. The genetic consequences of paternal acrylamide exposure and potential for amelioration. Mutat Res. 2015;777:91-100. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2015.04.008.Prasad S.N., Muralidhara. Evidence of acrylamide induced oxidative stress and neurotoxicity in Drosophila melanogaster - its amelioration with spice active enrichment: relevance to neuropathy. Neurotoxicology. 2012;33(5):1254-1264. doi: 10.1016/j.neuro.2012.07.006.Prasad S.N., Muralidhara. Evidence of acrylamide induced oxidative stress and neurotoxicity in Drosophila melanogaster - its amelioration with spice active enrichment: relevance to neuropathy. Neurotoxicology. 2012;33(5):1254-1264. doi: 10.1016/j.neuro.2012.07.006.Acaroz U., Ince S., Arslan-Acaroz D. et al. The ameliorative effects of boron against acrylamide-induced oxidative stress, inflammatory response, and metabolic changes in rats. Food Chem Toxicol. 2018;118:745-752. doi: 10.1016/j.fct.2018.06.029.Acaroz U., Ince S., Arslan-Acaroz D. et al. The ameliorative effects of boron against acrylamide-induced oxidative stress, inflammatory response, and metabolic changes in rats. Food Chem Toxicol. 2018;118:745-752. doi: 10.1016/j.fct.2018.06.029.Karimi M.Y., Fatemi I., Kalantari H. Ellagic Acid Prevents Oxidative Stress, Inflammation, and Histopathological Alterations in Acrylamide-Induced Hepatotoxicity in Wistar Rats. J Diet Suppl. 2020;17(6):651-662. doi: 10.1080/19390211.2019.1634175.Karimi M.Y., Fatemi I., Kalantari H. Ellagic Acid Prevents Oxidative Stress, Inflammation, and Histopathological Alterations in Acrylamide-Induced Hepatotoxicity in Wistar Rats. J Diet Suppl. 2020;17(6):651-662. doi: 10.1080/19390211.2019.1634175.Sun R., Chen W., Cao X. et al. Protective effect of curcumin on acrylamide-induced hepatic and renal impairment in rats: involvement of CYP2E1. Nat Prod Commun. 2020;15(3):1-9. doi: 10.1177/1934578X20910548.Sun R., Chen W., Cao X. et al. Protective effect of curcumin on acrylamide-induced hepatic and renal impairment in rats: involvement of CYP2E1. Nat Prod Commun. 2020;15(3):1-9. doi: 10.1177/1934578X20910548.Mushkin V.A., Bakirov A. B., Repina E. F. et аl. Study the effectiveness of oxymethyluracil as a means hepatoprotective. Occupational health and human ecology. 2015;2:55-60. (In Russ.)@@ Мышкин В. А., Бакиров А. Б., Репина Э. Ф. и соавт. Изучение эффективности оксиметилурацила в качестве гепатозащитного средства. Медицина труда и экология человека. 2015;2:55-60.Mushkin V.A., Bakirov A. B., Repina E. F. et аl. Study the effectiveness of oxymethyluracil as a means hepatoprotective. Occupational health and human ecology. 2015;2:55-60. (In Russ.)@@ Мышкин В. А., Бакиров А. Б., Репина Э. Ф. и соавт. Изучение эффективности оксиметилурацила в качестве гепатозащитного средства. Медицина труда и экология человека. 2015;2:55-60.Myshkin V.A., Enikeyev D. A., Srubilin D. V., Gimadieva A. R. Experimental evaluation of pyrimidine derivatives using models of the toxically damaged liver: a review. Scientific Review. Medical Sciences. 2016;3:88-98. (In Russ.)@@ Мышкин В. А., Еникеев Д. А., Срубилин Д. В., Гимадиева А. Р. Экспериментальная оценка производных пиримидина на моделях токсического поражения печени: обзор // Научное обозрение. Медицинские науки. 2016;3:88-98.Myshkin V.A., Enikeyev D. A., Srubilin D. V., Gimadieva A. R. Experimental evaluation of pyrimidine derivatives using models of the toxically damaged liver: a review. Scientific Review. Medical Sciences. 2016;3:88-98. (In Russ.)@@ Мышкин В. А., Еникеев Д. А., Срубилин Д. В., Гимадиева А. Р. Экспериментальная оценка производных пиримидина на моделях токсического поражения печени: обзор // Научное обозрение. Медицинские науки. 2016;3:88-98.Halliwell B., Gutteridge J. M. Free radicals in biology and medicine. USA: Oxford University Press, 2015.Halliwell B., Gutteridge J. M. Free radicals in biology and medicine. USA: Oxford University Press, 2015.Dasari S., Ganjayi M. S., Meriga B. Glutathione S-transferase is a good biomarker in acrylamide induced neurotoxicity and genotoxicity.Interdiscip Toxicol. 2018;11(2):115-121. doi: 10.2478/intox-2018-0007.Dasari S., Ganjayi M. S., Meriga B. Glutathione S-transferase is a good biomarker in acrylamide induced neurotoxicity and genotoxicity.Interdiscip Toxicol. 2018;11(2):115-121. doi: 10.2478/intox-2018-0007.Lee T., Manjanatha M. G., Aidoo A. et аl. Expression analysis of hepatic mitochondria-related genes in mice exposed to acrylamide and glycidamide. J Toxicol Environ Health A. 2012;75(6):324-339. doi: 10.1080/15287394.2012.668160.Lee T., Manjanatha M. G., Aidoo A. et аl. Expression analysis of hepatic mitochondria-related genes in mice exposed to acrylamide and glycidamide. J Toxicol Environ Health A. 2012;75(6):324-339. doi: 10.1080/15287394.2012.668160.Marković Filipović J., Miler M., Kojić D. et аl. Effect of Acrylamide Treatment on Cyp2e1 Expression and Redox Status in Rat Hepatocytes.Int J Mol Sci. 2022;23(11):6062. doi: 10.3390/ijms23116062.Marković Filipović J., Miler M., Kojić D. et аl. Effect of Acrylamide Treatment on Cyp2e1 Expression and Redox Status in Rat Hepatocytes.Int J Mol Sci. 2022;23(11):6062. doi: 10.3390/ijms23116062.Azari A., Shokrzadeh M., Zamani E. et аl. Cerium oxide nanoparticles protects against acrylamide induced toxicity in HepG2 cells through modulation of oxidative stress. Drug Chem. Toxicol. 2019;42:54-59. doi: 10.1080/01480545.2018.1477793.Azari A., Shokrzadeh M., Zamani E. et аl. Cerium oxide nanoparticles protects against acrylamide induced toxicity in HepG2 cells through modulation of oxidative stress. Drug Chem. Toxicol. 2019;42:54-59. doi: 10.1080/01480545.2018.1477793.Awad M.E., Abdel-Rahman M.S., Hassan S. A. Acrylamide toxicity in isolated rat hepatocytes. Toxicol. In Vitro. 1998;12:699-704. doi: 10.1016/S0887-2333(98)00051-4.Awad M.E., Abdel-Rahman M.S., Hassan S. A. Acrylamide toxicity in isolated rat hepatocytes. Toxicol. In Vitro. 1998;12:699-704. doi: 10.1016/S0887-2333(98)00051-4.Yousef M.I., El-Demerdash F. M. Acrylamide induced oxidative stress and biochemical perturbations in rats. Toxicology. 2006;219:133-141. doi: 10.1016/j.tox.2005.11.008.Yousef M.I., El-Demerdash F. M. Acrylamide induced oxidative stress and biochemical perturbations in rats. Toxicology. 2006;219:133-141. doi: 10.1016/j.tox.2005.11.008.

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