nogrЭкспериментальная и клиническая гастроэнтерологияExperimental and Clinical Gastroenterology1682-8658«Global Media Technologies»10.31146/1682-8658-ecg-216-8-120-126nogr-2413Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯEXPERIMENTAL GASTROENTEROLOGYИзменение экспрессии генов оксидативного стресса при токсических гепатитах разной этиологии и их коррекцияChanges in the expression of oxidative stress genes in toxic hepatitis of different etiologies and their correctionhttps://orcid.org/0000-0002-1236-8246ЯкуповаТ. Г.YakupovaT. G.tanya.kutlina.92@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0039-6757КаримовД. О.KarimovD. O.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3510-2595БакировА. Б.BakirovA. B.noemail@neicon.ruФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека»РоссияUfa Research Institute of Occupational Health and Human EcologyRussian Federation20230910202308120126Copyright © Якупова Т.Г., Каримов Д.О., Бакиров А.Б., 20232023Якупова Т.Г., Каримов Д.О., Бакиров А.Б.Yakupova T.G., Karimov D.O., Bakirov A.B.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nogr.org/jour/article/view/2413

Цель исследования - изучение изменения транскрипционной активности генов оксидативного стресса при остром токсическом гепатите. Материалы и методы. Материалом исследования были белые беспородные крысы-самцы массой 180-200 грамм. Изучаемыми токсикантами явились: ТХМ, этанол, парацетамол. В качестве гепатопротекторов вводились: ОМУ, Гептор и Мексидол. Производили выделение РНК, которую подвергали обратной транскрипции. ОТ-ПЦР проводили с использованием системы для ПЦР в реальном времени в присутствии SYBR Green. В качестве нормализованного контроля использовали GAPDH. Экспрессию изучаемых генов оценивали с помощью анализа ПЦР с использованием заранее подобранных праймеров. Статистическую значимость проверяли с программного обеспечения IBM SPSS Statistics. Результаты. В сравнении экспериментальных групп по уровню экспрессии гена CASP7 были обнаружены статистически достоверные различия. Транскрипционная активность гена CHEK (к=11,25; р=0,024). Ген GCLC (к=21,70; р=0,001) достиг своего минимального значения -3,6 [-3,72; -3,32] в группе Мексидола. Кратность экспрессии гена GSTM1 (к=15,54; р=0,004) имела наибольшее значение -0,14 [-1,11; 1] в группе не получавшей ТХМ. Ген NQO1 достиг своей статистической значимости при 72-часом эксперименте (р=0,005). Статистический анализ гена RIPK показал значимые различия. Уровень экспрессии гена GSTP1 (к=10,39; р=0,034) достиг своего максимального значения в группе без лечения 0,03 [-0,74; 0,48]. Экспрессия гена NFE2L2 при введении ацетаминофена показал следующие результаты (к=13,64; р=0,009). Активность глутатиона (к=10,29; р=0,036) достигала своего минимального значения в группе, получавшей Мексидол -1,6 [-1,7; -1,29]. Кратность экспрессии супероксиддисмутазы показала статистическую значимость (р=0,003). Заключение. Найдены маркеры клинического течения, прогноза и исходов токсического гепатита. Эти данные позволяют определять тяжесть заболевания на стадии раннего молекулярного ответа, когда еще не развилась активная клиническая симптоматика, что дает возможность назначать таргетную терапию и корректировать тактику лечения.

The study aims to study of changes in transcriptional activity of oxidative stress genes in acute toxic hepatitis. Materials and methods. The study material was white mongrel male rats weighing 180-200 grams. The studied toxicants were: carbon tetrachloride, ethanol, acetaminophen. As hepatoprotectors were introduced: oxymethyluracil, ademethionine and ethylmethylhydroxypyridine succinate. RNA was isolated, which was subjected to reverse transcription. RT-PCR was performed using a real-time PCR system in the presence of SYBR Green. GAPDH was used as a normalized control. The expression of the studied genes was evaluated by PCR analysis using pre-selected primers. Statistical significance was checked using IBM SPSS Statistics software. Results. In comparison of experimental groups, statistically significant differences were found in the level of expression of the CASP7 gene. Transcriptional activity of the CHEK gene (k=11.25; p=0.024). The GCLC gene (k=21.70; p=0.001) reached its minimum value of -3.6 [-3.72; -3.32] in the Mexidol group. The multiplicity of expression of the GSTM1 gene (k=15.54; p=0.004) had the highest value -0.14 [-1.11; 1] in the group that did not receive TCM. The NQO1 gene achieved its statistical significance in a 72-hour experiment (p=0.005). Statistical analysis of the RIPK gene showed significant differences. The expression level of the GSTP1 gene (k=10.39; p=0.034) reached its maximum value in the untreated group of 0.03 [-0.74; 0.48]. Expression of the NFE2L2 gene with acetaminophen administration showed the following results (k=13.64; p=0.009). Glutathione activity (k=10.29; p=0.036) reached its minimum value in the group receiving Mexidol -1.6 [-1.7; -1.29]. The multiplicity of superoxide dismutase expression showed statistical significance (p=0.003). Conclusions. Markers of the clinical course, prognosis and outcomes of toxic hepatitis were found. These data make it possible to determine the severity of the disease at the stage of early molecular response, when active clinical symptoms have not yet developed, which makes it possible to prescribe targeted therapy and adjust treatment tactics.

экспрессия геновтоксический гепатитоксидативный стресскоррекцияgene expressiontoxic hepatitisoxidative stresscorrectionReferencesOpitz C. An endogenous tumour-promoting ligand of the human aryl hydrocarbon receptor. Nature. 2011;478:197-203. doi: 10.1038/nature10491.Opitz C. An endogenous tumour-promoting ligand of the human aryl hydrocarbon receptor. Nature. 2011;478:197-203. doi: 10.1038/nature10491.You M., Arteel G. E. Effect of ethanol on lipid metabolism. Hepatology. 2019;70:237-248. doi: 10.1016/j.jhep.2018.10.037.You M., Arteel G. E. Effect of ethanol on lipid metabolism. Hepatology. 2019;70:237-248. doi: 10.1016/j.jhep.2018.10.037.Ding W. Autophagy reduces acute ethanol-induced hepatotoxicity and steatosis in mice. Gastroenterology. 2010;139:1740-1752. doi: 10.1053/j.gastro.2010.07.041.Ding W. Autophagy reduces acute ethanol-induced hepatotoxicity and steatosis in mice. Gastroenterology. 2010;139:1740-1752. doi: 10.1053/j.gastro.2010.07.041.Tang D., Wang F., Tang J., Mao A., Liao S., Wang Q. Fedde extracts attenuated CCl4-induced acute liver damage in mice through increasing anti-oxidative enzyme activity to improve mitochondrial function. Biomed Pharmacother. 2017;85:763-771. doi: 10.1016/j.biopha.2016.11.097.Tang D., Wang F., Tang J., Mao A., Liao S., Wang Q. Fedde extracts attenuated CCl4-induced acute liver damage in mice through increasing anti-oxidative enzyme activity to improve mitochondrial function. Biomed Pharmacother. 2017;85:763-771. doi: 10.1016/j.biopha.2016.11.097.Navarro V., Senior J. Drug-related hepatotoxicity. The New England Journal of Medicine. 2006;354:731-739. doi: 10.1056/NEJMra052270.Navarro V., Senior J. Drug-related hepatotoxicity. The New England Journal of Medicine. 2006;354:731-739. doi: 10.1056/NEJMra052270.Shen B., Chen H., Shen C., Xu P., Li J., Shen G., et al. Hepatoprotective effects of lignans extract from Herpetospermum caudigerum against CCl(4)-induced acute liver injury in mice. Ethnopharmacol. 2015;164:46-52. doi: 10.1016/j.jep.2015.01.044.Shen B., Chen H., Shen C., Xu P., Li J., Shen G., et al. Hepatoprotective effects of lignans extract from Herpetospermum caudigerum against CCl(4)-induced acute liver injury in mice. Ethnopharmacol. 2015;164:46-52. doi: 10.1016/j.jep.2015.01.044.Khiati S., Baechler S., Factor V., Zhang H., Huang S., Rosa I., et al. Lack of mitochondrial topoisomerase I (TOP1mt) impairs liver regeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2015;112:11282-11287. doi: 10.1073/pnas.1511016112.Khiati S., Baechler S., Factor V., Zhang H., Huang S., Rosa I., et al. Lack of mitochondrial topoisomerase I (TOP1mt) impairs liver regeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2015;112:11282-11287. doi: 10.1073/pnas.1511016112.Zhao Y., Wang Z., Feng D., Zhao H., Lin M., Hu Y., et al. P66Shc contributes to liver fibrosis through the regulation of mitochondrial reactive oxygen species. Theranostics. 2019;9:1510-1522. doi: 10.7150/thno.29620.Zhao Y., Wang Z., Feng D., Zhao H., Lin M., Hu Y., et al. P66Shc contributes to liver fibrosis through the regulation of mitochondrial reactive oxygen species. Theranostics. 2019;9:1510-1522. doi: 10.7150/thno.29620.Oleshchuk O., Ivankiv Y., Falfushynska H., Mudra A., Lisnychuk N. Hepatoprotective effect of melatonin in toxic liver injury in rats. Medicina. 2019;55:304. doi: 10.3390/medicina55060304.Oleshchuk O., Ivankiv Y., Falfushynska H., Mudra A., Lisnychuk N. Hepatoprotective effect of melatonin in toxic liver injury in rats. Medicina. 2019;55:304. doi: 10.3390/medicina55060304.Wu Y., Chen K., Lin W. C. Effect of Ganoderma tsugae on chronically carbon tetrachloride-intoxicated rats. The American Journal of Chinese Medicine. 2004;32:841-850.Wu Y., Chen K., Lin W. C. Effect of Ganoderma tsugae on chronically carbon tetrachloride-intoxicated rats. The American Journal of Chinese Medicine. 2004;32:841-850.Tan Y., Li Y., Zhou F., Guo J., Wang T., Shi Y., et al. Administration of a mixture of triterpenoids from yeyachun and phenolic acids from danshen ameliorates carbon tetrachloride-induced liver fibrosis in mice by the regulation of intestinal flora. Journal of Pharmacological Sciences. 2020;143:165-175. doi: 10.1016/j.jphs.2020.04.007.Tan Y., Li Y., Zhou F., Guo J., Wang T., Shi Y., et al. Administration of a mixture of triterpenoids from yeyachun and phenolic acids from danshen ameliorates carbon tetrachloride-induced liver fibrosis in mice by the regulation of intestinal flora. Journal of Pharmacological Sciences. 2020;143:165-175. doi: 10.1016/j.jphs.2020.04.007.Buffler M., Becker C., Windisch W., Schümann K. Inflammation neither increases hepatic hepcidin nor affects intestinal (59) Fe-absorption in two murine models of bowel inflammation, hemizygous TNF (ΔARE/+) and homozygous IL-10 (-/-) mice. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2015;32:162-167. doi: 10.1016/j.jtemb.2015.07.003.Buffler M., Becker C., Windisch W., Schümann K. Inflammation neither increases hepatic hepcidin nor affects intestinal (59) Fe-absorption in two murine models of bowel inflammation, hemizygous TNF (ΔARE/+) and homozygous IL-10 (-/-) mice. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2015;32:162-167. doi: 10.1016/j.jtemb.2015.07.003.Samuel D., Coilly A. Management of patients with liver diseases on the waiting list for transplantation: a major impact to the success of liver transplantation. BMC Medicine. 2018;16(1):113. doi: 10.1186/s12916-018-1110-y.Samuel D., Coilly A. Management of patients with liver diseases on the waiting list for transplantation: a major impact to the success of liver transplantation. BMC Medicine. 2018;16(1):113. doi: 10.1186/s12916-018-1110-y.Harjumäki R., Pridgeon C., Ingelman-Sundberg M. CYP2E1 in alcoholic and non-alcoholic liver injury. Roles of ROS, reactive intermediates and lipid overload.International journal of Molecular Sciences. 2021;22 (15):8221. doi: 10.3390/ijms22158221.Harjumäki R., Pridgeon C., Ingelman-Sundberg M. CYP2E1 in alcoholic and non-alcoholic liver injury. Roles of ROS, reactive intermediates and lipid overload.International journal of Molecular Sciences. 2021;22 (15):8221. doi: 10.3390/ijms22158221.Burra P., Zanetto A., Germani G. Liver transplantation for alcoholic liver disease and hepatocellular carcinoma. Cancers. 2018;10(2):46. doi: 10.3390/cancers10020046.Burra P., Zanetto A., Germani G. Liver transplantation for alcoholic liver disease and hepatocellular carcinoma. Cancers. 2018;10(2):46. doi: 10.3390/cancers10020046.Mathurin P., Bataller R. Trends in the management and burden of alcoholic liver disease. Journal of Hepatology. 2015;62(1):38-46. doi: 10.1016/j.jhep.2015.03.006.Mathurin P., Bataller R. Trends in the management and burden of alcoholic liver disease. Journal of Hepatology. 2015;62(1):38-46. doi: 10.1016/j.jhep.2015.03.006.Taylor S., Miloh T. Adolescent alcoholic liver disease. Clinics in Liver Disease. 2019;23(1):51-54. doi: 10.1016/j.cld.2018.09.003.Taylor S., Miloh T. Adolescent alcoholic liver disease. Clinics in Liver Disease. 2019;23(1):51-54. doi: 10.1016/j.cld.2018.09.003.Leung T., Nieto N. CYP2E1 and oxidant stress in alcoholic and non-alcoholic fatty liver disease. Journal of Hepatology. 2013;58(2):395-398. doi: 10.1016/j.jhep.2012.08.018.Leung T., Nieto N. CYP2E1 and oxidant stress in alcoholic and non-alcoholic fatty liver disease. Journal of Hepatology. 2013;58(2):395-398. doi: 10.1016/j.jhep.2012.08.018.Kasper P, Tacke F, Steffen H-M, Michels G. Hepatic dysfunction in sepsis. Med Klin Intensivmed. 2020;115(7): 609-619. doi: 10.1007/s00063-020-00707-x.Kasper P, Tacke F, Steffen H-M, Michels G. Hepatic dysfunction in sepsis. Med Klin Intensivmed. 2020;115(7): 609-619. doi: 10.1007/s00063-020-00707-x.Repina E. F., Karimov D. O., Timasheva G. V., Bajgildin S. S., Xusnutdinova N. Yu. et al. Correction of liver lesions with oxymethyluracil against the background of the toxic effects of a high dose of carbon tetrachloride. Occupational medicine and human ecology. 2020;3(23): 87-100. (In Russ.)@@ Репина Э. Ф., Каримов Д. О., Тимашева Г. В., Байгильдин С. С., Хуснутдинова Н. Ю. и др. Коррекция повреждений печени оксиметилурацилом на ранних сроках после токсического воздействия высоких доз тетрахлорметана. Медицина труда и экология человека. 2020;3 (23):87-100.Repina E. F., Karimov D. O., Timasheva G. V., Bajgildin S. S., Xusnutdinova N. Yu. et al. Correction of liver lesions with oxymethyluracil against the background of the toxic effects of a high dose of carbon tetrachloride. Occupational medicine and human ecology. 2020;3(23): 87-100. (In Russ.)@@ Репина Э. Ф., Каримов Д. О., Тимашева Г. В., Байгильдин С. С., Хуснутдинова Н. Ю. и др. Коррекция повреждений печени оксиметилурацилом на ранних сроках после токсического воздействия высоких доз тетрахлорметана. Медицина труда и экология человека. 2020;3 (23):87-100.

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