Вплив карнозину на про-антиоксидантний стан переднього відділу ока при експериментальному увеїті з офтальмогіпертензією
DOI:
https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202243339Ключові слова:
неінфекційний увеїт, офтальмогіпертензія, антиоксидантні ферменти, пероксидація, карнозинАнотація
Актуальність. Пошук засобів для підвищення ефективності лікування запальних захворювань очей, особливо при супутній патології, є актуальною проблемою для офтальмології.
Мета – вивчити ефективність застосування карнозину в корекції про-антиоксидантного балансу в передньому відділі ока кролів при експериментальному передньому увеїті на тлі підвищеного внутрішньоочного тиску (ВОТ).
Матеріал і методи. Дослідження проведено на 33 кроликах: перша група (9 тварин) – контрольні кролики, друга група (12 тварин) – перед моделюванням увеїту викликали офтальмогіпертензію (ОГ), третя група (12 тварин) – перед моделюванням увеїту викликали ОГ та інстилювали 5% розчин карнозин у кон'юктивальну порожнину обох очей двічі на день протягом 4 тижнів. Неінфекційний увеїт моделювали у кроликів введенням альбуміну в передню камеру ока на фоні ОГ (у передню камеру очей вводили одноразово 0,1 мл 0,3% розчину карбомера). В тканинах увеального тракту (райдужка та циліарне тіло) та камерній волозі визначали активність супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, НАДН-оксидази та ксантиноксидази, вміст загального білка, малонового діальдегіду (МДА) і дієнових кон’югатів (ДК).
Результати. У тканинах увеального тракту тварин з ОГ та увеїтом при інстиляціях карнозину активність НАДН-оксидази та ксантиноксидази була знижена на 19,4% та 27,2% по відношенню до другої групи. Виявлено активуючий вплив карнозину на активність глутатіонпероксидази на 34,7%, супероксиддисмутази на 39,6% та каталази на 28,4%, а також зниження рівня МДА на 39,3% та ДК на 33,3% у порівнянні з групою без інстиляцій. У камерній волозі дослідних тварин отримано аналогічні зміни.
Висновок. Інстиляції карнозину сприяють корекції про-антиоксидантного балансу в тканинах ока кроликів з увеїтом на тлі ОГ. Для запобігання метаболічних порушень в тканинах ока доцільно включати в комплексну терапію увеїту при ОГ краплі на основі карнозину з антиоксидантною, протизапальною, мембрано-стабілізуючою дією.
Посилання
1.Zborovskaya AV, Dorokhova A.V. [Use of biological therapy in the treatment of uveitides: Current trends]. Oftalmol Zh. 2017;5:60-5. Russian.
2.Krakhmaleva DA, Pivin EA, Trufanov SV, Malozhen SA. [Modern opportunities in uveitis treatment]. Ophthalmology in Russia. 2017;14(2):113-119. Russian. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2017-2-113-119
3.Relhan N, Yeh S, Albini TA. Intraocular sustained-release steroids for uveitis. Int Ophthalmol Clin. 2015; 55(3): 25-38. https://doi.org/10.1097/IIO.0000000000000075
4.Jabs DA. Immunosuppression for the Uveitides. Ophthalmology. 2018;125:193-202. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2017.08.007
5.Friedman DS, Holbrook JT, Ansari H, et al. Risk of elevated intraocular pressure and glau coma in patients with uveitis: results of the multicenter uveitis steroid treatment trial. Ophthalmology. 2013 Aug;120(8):1571-9. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2013.01.025
6.Gallego-Pinazo R, Dolz-Marco R, Martínez-Castillo S, et al. Update on the principles and novel local and systemic therapies for the treatment of non-infectious uveitis. Inflamm Allergy Drug Targets. 2013 Feb;12(1):38-45. https://doi.org/10.2174/1871528111312010006
7.Panchenko NV, Khramova TA, Litvishchenko AI, et al. [Changes in the basal vitreous in uveitis treated by adalimumab]. Oftalmol Zh. 2015;6:64-7. Russian.
8.Lerman MA, Rabinovich CE. The Future Is Now: Biologics for Non-Infectious Pediatric Anterior Uveitis. Paediatr Drugs. 2015 Aug;17(4):283-301. https://doi.org/10.1007/s40272-015-0128-2
9.Yadav UC, Kalariya NM, Ramana KV. Emerging role of antioxidants in the protection of uveitis complications. Curr Med Chem. 2011;18(6):931-42. https://doi.org/10.2174/092986711794927694
10.Njie-Mbye YF, Kulkarni-Chitnis M, Opere CA, et al. Lipid peroxidation: pathophysiological and pharmacological implications in the eye. Front Physiol. 2013 Dec 16;4:366. https://doi.org/10.3389/fphys.2013.00366
11.Yadav UCS. Oxidative Stress-Induced Lipid Peroxidation: Role in Inflammation. In: Rani V, Yadav UCS, eds. Free Radicals in Human Health and Disease. New Delhi: Springer India; 2015. pp.119-29. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2035-0_9
12.Nita M, Grzybowski A.The Role of the Reactive Oxygen Species and Oxidative Stress in the Pathomechanism of the Age-Related Ocular Diseases and Other Pathologies of the Anterior and Posterior Eye Segments in Adults. Oxid Medicine Cell Longev. 2016;2016:3164734. https://doi.org/10.1155/2016/3164734
13.Mikheytseva IM, Bondarenko NV, Kolomiichuk SG, Siroshtanenko TI. Oxidation and peroxidation in the uvea of the rabbit eyes with experimental uveitis and ocular hypertension. J Ophthalmol (Ukraine). 2019;2:55-60. https://doi.org/10.31288/oftalmolzh201925560
14.Mikheytseva IM, Bondarenko NV, Kolomiichuk SG, et al. The effect of high intraocular pressure on enzymatic antioxidant system of uveal tissues in rabbits with experimental allergic uveitis. J Ophthalmol (Ukraine). 2019;4:57-63. https://doi.org/10.31288/oftalmolzh201945763
15.Hsu S-M, Yang C-H, Teng Y-T, et al. Suppression of the Reactive Oxygen Response Alleviates Experimental Autoimmune Uveitis in Mice. Int J Mol Sci. 2020 May 5;21(9):3261. https://doi.org/10.3390/ijms21093261
16.Vitovska OP, Pichkur LD. Prospects of up-to-date antioxidants in the treatment of chronic eye diseases. J Ophthalmol (Ukraine). 2020;3:42-6. https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202034246
17.Göncü T, Oğuz E, Sezen H, et al. Anti-inflammatory effect of lycopene on endotoxin-induced uveitis in rats. Arq Bras Oftalmol. Nov-Dec 2016;79(6):357-62. https://doi.org/10.5935/0004-2749.20160102
18.Choi Y, Jung K, Kim HJ, et al. Attenuation of Experimental Autoimmune Uveitis in Lewis Rats by Betaine. Exp Neurobiol. 2021 Aug 31;30(4):308-317. https://doi.org/10.5607/en21011
19.Chen S-J, Lin T-B, Peng H-Y, et al. Protective Effects of Fucoxanthin Dampen Pathogen-Associated Molecular Pattern (PAMP) Lipopolysaccharide-Induced Inflammatory Action and Elevated Intraocular Pressure by Activating Nrf2 Signaling and Generating Reactive Oxygen Species. Antioxidants (Basel). 2021 Jul 7;10(7):1092. https://doi.org/10.3390/antiox10071092
20.Mikheitseva IM, Bondarenko NV, Kolomiichuk SG, Siroshtanenko TI. Clinical picture of uveitis in the presence of ocular hypertension and improvement in disease course with dipeptide carnosine. J Ophthalmol (Ukraine). 2021;1:55-61. https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202115561
21.Prokopieva VD, Yarygina EG, Bokhan NA, Ivanova SA. Use of Carnosine for Oxidative Stress Reduction in Different Pathologies. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:2939087. https://doi.org/10.1155/2016/2939087
22.Menon K, Mousa А, de Courten В. Effects of supplementation with carnosine and other histidine-containing dipeptides on chronic disease risk factors and outcomes: protocol for a systematic review of randomised controlled trials. BMJ Open. 2018 Mar 22;8(3):e020623. /doi.org/10.1136/bmjopen-2017-020623
23.Information Bulletin No. 19 issued 10.10.2019, based on Pat. of Ukraine №137,107; MPK (2019.01) А61К 9/00. [Method for inducing non-infectious uveitis in the presence of ocular hypertension]. Authors: Mikheytseva IM, Kolomiichuk SG, Bondarenko NV, Siroshtanenko TI. Owner: State Institution Filatov Institute of Eye Diseases and Tissue Therapy, NAMS of Ukraine. Ukrainian.
24.Xu Y, Chen Z, Song J. A study of experimental carbomer glaucoma and other experimental glaucoma in rabbits. Zhonghua Yan Ke Za Zhi. 2002 Mar;38(3):172-5.
25.Makarenko EV. [Complex determination of the activity of superoxide dismutase and glutathione reductase in erythrocytes of patients with chronic liver disease]. Lab Delo. 1988;11:48-50. Russian.
26.Koroliuk MA, Ivanova LI, Maĭorova IG, Tokarev VE. [A method of determining catalase activity]. Lab Delo. 1988;(1):16-8. Russian.
27.Model MA. [On the determination of the activity of glutathione peroxidase]. Voporosy meditsinskoi khimii. 1989;4:132-3.
28.Fried R, Fried L. Xanthin-Oxydase (Xanthin-Dehydrogenase). In: HU Bergmeyer. [Methods of enzymatic analysis]. Berlin: Аcademie Verlag, 1984. p. 625-9. German.
29.Larson E, Howlet В, Jagendorf А. Artificial reductant enhancement of the Lowry method for protein determination. Anal Biochem. 1986 Jun;155(2):243-8. https://doi.org/10.1016/0003-2697(86)90432-X
30.Orekhovich VN. [Current methods in biochemistry]. Moscow: Meditsina; 1977. Russian.
31.Rybalchenko VK. [Membrane structure and function]. Kyiv: Vyshcha shkola; 1988. Russian.
32.Babizhayev MA. Generation of reactive oxygen species in the anterior eye segment. synergistic codrugs of N-acetylcarnosine lubricant eye drops and mitochondria-targeted antioxidant act as a powerful therapeutic platform for the treatment of cataracts and primary open-angle glaucoma. BBA Clin. 2016 Apr 19;6:49-68. https://doi.org/10.1016/j.bbacli.2016.04.004
33.Boldyrev AA, Stvolinsky SL, Fedorova TN, Suslina ZA. Carnosine as a natural antioxidant and geroprotector: from molecular mechanisms to clinical trials. Rejuvenation Res. 2010 Apr-Jun;13(2-3):156-8. https://doi.org/10.1089/rej.2009.0923
34.Boldyrev AA, Aldini G, Derave W. Physiology and Pathophysiology of Carnosine. Physiol Rev. 2013 Oct;93(4):1803-45. https://doi.org/10.1152/physrev.00039.2012
35.Cararo JH, Streck EL, Schuck PF, Ferreira G da C. Carnosine and Related Peptides: Therapeutic Potential in Age-Related Disorders. Aging Dis. 2015 Oct 1;6(5):369-79. https://doi.org/10.14336/AD.2015.0616
36.Babizhayev MA. Biological activities of the natural imidazole-containing peptidomimetics N-acetylcarnosine, carcinine and L-carnosine in ophthalmic and skin care products. Life Sci. 2006 Apr 11;78(20):2343-57. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2005.09.054
37.Baran EJ. Metal complexes of carnosine. Biochemistry (Mosc). 2000 Jul;65(7):789-97.
38.Vistoli G, de Maddis D, Straniero V, et al. Exploring the space of histidine containing dipeptides in search of novel efficient RCS sequestering agents. Eur J Med Chem. 2013 Aug;66:153-60. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2013.05.009
39.Hipkiss AR. Aging, Proteotoxicity, Mitochondria, Glycation, NAD and Carnosine: Possible Inter-Relationships and Resolution of the Oxygen Paradox. Front Aging Neurosci. 2010 Mar 18;2:10. https://doi.org/10.3389/fnagi.2010.00010
40.Hipkiss AR. Carnosine and protein carbonyl groups: a possible relationship. Biochemistry (Mosc). 2000 Jul;65(7):771-8.
41.Pepper ED, Farrell MJ, Nord G, Finkel SE. Antiglycation effects of carnosine and other compounds on the long-term survival of Escherichia coli. Appl Environ Microbiol. 2010 Dec;76(24):7925-30. https://doi.org/10.1128/AEM.01369-10
42.Aydín AF, Küskü-Kiraz Z, Doğru-Abbasoğlu S, Uysal M. Effect of carnosine treatment on oxidative stress in serum, apoB-containing lipoproteins fraction and erythrocytes of aged rats. Pharmacol Rep. 2010 Jul-Aug;62(4):733-9. https://doi.org/10.1016/S1734-1140(10)70331-5
43.Tsai SJ, Kuo WW, Liu WH, Yin MC. Antioxidative and anti-inflammatory protection from carnosine in the striatum of MPTP-treated mice. J Agric Food Chem. 2010 Nov 10;58(21):11510-6. https://doi.org/10.1021/jf103258p
44.Mikheytseva IM, Bondarenko NV, Kolomiichuk SG, Kuryltsiv NB. Neopterin level in the anterior segment of the eye in induced uveitis with ocular hypertension treated by dipeptide carnosine. J Ophthalmol (Ukraine). 2021;2:64-70. https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202156470
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 І. М. Михейцева, Н. В. Бондаренко, C. Г. Коломійчук
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Ця ліцензія дозволяє повторно використовувати, поширювати, переробляти, адаптувати та будувати на основі матеріалу на будь-якому носії або в будь-якому форматі за умови обов'язкового посилання на авторів робіт і первинну публікацію у цьому журналі. Ліцензія дозволяє комерційне використання.
ПОЛОЖЕННЯ ПРО АВТОРСЬКІ ПРАВА
Автори, які подають матеріали до цього журналу, погоджуються з наступними положеннями:
- Автори отримують право на авторство своєї роботи одразу після її публікації та назавжди зберігають це право за собою без жодних обмежень.
- Дата початку дії авторського права на статтю відповідає даті публікації випуску, до якого вона включена.
ПОЛІТИКА ДЕПОНУВАННЯ
- Редакція журналу заохочує розміщення авторами рукопису статті в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності і динаміці цитування.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження статті у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом за умови збереження посилання на первинну публікацію у цьому журналі.
- Дозволяється самоархівування постпринтів (версій рукописів, схвалених до друку в процесі рецензування) під час їх редакційного опрацювання або опублікованих видавцем PDF-версій.
- Самоархівування препринтів (версій рукописів до рецензування) не дозволяється.
