Влияние бетулина на активность карнитин-пальмитоилтрансферазы1 типа в митохондриях печени крыс

А.Г. Шляхтун; Ю.З. Максимчик; Е.Ф. Радута; И.П. Сутько

Авторы

А.Г. Шляхтун Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», г. Гродно, Республика Беларусь
Ю.З. Максимчик Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», г. Гродно, Республика Беларусь
Е.Ф. Радута Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», г. Гродно, Республика Беларусь
И.П. Сутько Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», г. Гродно, Республика Беларусь

Ключевые слова:

бетулин, карнитин-пальмитоилтрансфераза, печень, митохондрии, обмен липидов

Аннотация

Впервые показано, что бетулин увеличивает активность карнитин-пальмитоилтрансферазы 1 типа в митохондриях печени крыс in vivo. Выявлена сильная отрицательная корреляция между активностью фермента и уровнями свободных жирных кислот в крови. Установлено, что in vitro бетулин не влияет на активность фермента. Предположено, что активация карнитин-пальмитоилтрансферазы 1 in vivo может быть обусловлена влиянием бетулина на экспрессию либо на посттрансляционную модификацию фермента.

Биографии авторов

А.Г. Шляхтун, Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», г. Гродно, Республика Беларусь

заведующий отраслевой лабораторией биологически активных веществ

Ю.З. Максимчик, Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», г. Гродно, Республика Беларусь

старший научный сотрудник отраслевой лаборатории по мониторингу микронутриентного статуса

Е.Ф. Радута, Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», г. Гродно, Республика Беларусь

старший научный сотрудник отраслевой лаборатории биологически активных веществ

И.П. Сутько, Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Институт биохимии биологически активных соединений Национальной академии наук Беларуси», г. Гродно, Республика Беларусь

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отраслевой лаборатории биологически активных веществ

Библиографические ссылки

Noncommunicable diseases. Progress Monitor – 2020 / World Health Organization. – Geneva: WHO Press, 2020. – 236 p. ISBN 978-92-4-000049-0.

Kopin, L. Dyslipidemia / L. Kopin, C. J. Lowenstein // Ann. Intern. Med. – 2017. – Vol. 167, Iss. 11. – P. 81–96. doi: 10.7326/AITC201712050.

Canadian Cardiovascular Society guidelines for the management of dyslipidemia for the prevention of cardiovascular disease in the adult (2021) / G. J. Pearson [et al.] // Can. J. Cardiol. – 2021. – Vol. 37, Iss. 8. – P. 1129–1150. doi: 10.1016/j.cjca.2021.03.016.

Inhibition of SREBP by a small molecule, betulin, improves hyperlipidemia and insulin resistance and reduces atherosclerotic plaques / J. J. Tang [et al.] // Cell Metab. – 2011. – Vol. 13, Iss. 1. – P. 44–56. doi: 10.1016/j.cmet.2010.12.004.

Betulin attenuated liver damage by prevention of hepatic mitochondrial dysfunction in rats with alcoholic steatohepatitis / V. Buko [et al.] // Physiology International. – 2019. – Vol. 106, Iss. 4. – P. 323–334. doi: 10.1556/2060.106.2019.26.

Carnitine palmitoyltransferases 1 and 2: biochemical, molecular and medical aspects / J. P. Bonnefont [et al.] // Mol. Aspects Med. – 2004. – Vol. 25, Iss. 5–6. – P. 495–520. doi: 10.1016/j.mam.2004.06.004.

Schlaepfer, I. R. CPT1A-mediated fat oxidation, mechanisms, and therapeutic potential / I. R. Schlaepfer, M. Joshi // Endocrinology. – 2020. – Vol. 161, Iss. 2. – Article ID: bqz046. doi: 10.1210/endocr/bqz046.

Betulin/2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin inclusion complex: physicochemical characterization and hepatoprotective activity / V. Buko [et al.] // J. Mol. Liq. – 2020. – Vol. 309. – Article ID: 113118. doi: 10.1016/j.molliq.2020.113118.

European Treaty Series No.170. Protocol of amendment to the European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes / Council of Europe. – Strasbourg, 1998. – 3 p.

ТКП 125–2008 (02040) Надлежащая лабораторная практика. Основные положения. – Минск, 2008. – 35 с.

Duncombe, W. G. The colorimetric micro-determination of non-esterified fatty acids in plasma / W. G. Duncombe // Clinica Chim. Acta. – 1964. – Vol. 9. – P. 122–125. doi: 10.1016/0009-8981(64)90004-x.

Johnson, D. Isolation of liver or kidney mitochondria / D. Johnson, H. Lardy // Methods Enzymol. – 1967. – Vol. 10. – P. 94–96. doi: 10.1016/0076-6879(67)10018-9.

Bieber, L. L. A rapid spectrophotometric assay for carnitine palmitoyltransferase / L. L. Bieber, T. Abraham, T. Helmrath // Anal. Biochem. – 1972. – Vol. 50, Iss. 2. – P. 509–518. doi: 10.1016/0003-2697(72)90061-9.

Peterson, G. L. Review of the Folin phenol protein quantitation method of Lowry, Rosebrough, Farr and Randall / G. L. Peterson // Anal. Biochem. – 1979. – Vol. 100, Iss. 2. – P. 201–220.

Jäger, S. A preliminary pharmacokinetic study of betulin, the main pentacyclic triterpene from extract of outer bark of birch (Betulae alba cortex) / S. Jäger, M. N. Laszczyk, A. Scheffler // Molecules. – 2008. – Vol. 13, Iss. 12. – P. 3224–3235. doi: 10.3390/molecules13123224.

Haematological and biochemical parameter standardization of Swiss mice and Wistar rats / M. F. Diniz [et al.] // Rev. Bras. Cienc. Saude. – 2006. – Vol. 10, Iss. 2. – P. 171–176.

References

Noncommunicable diseases. Progress Monitor – 2020 / World Health Organization, Geneva, WHO Press, 2020, 236 p. ISBN 978-92-4-000049-0.

Kopin L., Lowenstein C. J. Dyslipidemia. Ann. Intern. Med, 2017, vol. 167, iss. 11, pp. 81–96. doi: 10.7326/AITC201712050.

Pearson G. J. et al. Canadian Cardiovascular Society guidelines for the management of dyslipidemia for the prevention of cardiovascular disease in the adult (2021). Can. J. Cardiol., 2021, vol. 37, iss. 8, pp. 1129–1150. doi: 10.1016/j.cjca.2021.03.016.

Tang J. J. et al. Inhibition of SREBP by a small molecule, betulin, improves hyperlipidemia and insulin resistance and reduces atherosclerotic plaques. Cell Metab., 2011, vol. 13, iss. 1, pp. 44–56. doi: 10.1016/j.cmet.2010.12.004.

Buko V. et al. Betulin attenuated liver damage by prevention of hepatic mitochondrial dysfunction in rats with alcoholic steatohepatitis. Physiology International, 2019, vol. 106, iss. 4, pp. 323–334. doi: 10.1556/2060.106.2019.26.

Bonnefont J. P. et al. Carnitine palmitoyltransferases 1 and 2: biochemical, molecular and medical aspects. Mol. Aspects Med., 2004, vol. 25, iss. 5–6, pp. 495–520. doi: 10.1016/j.mam.2004.06.004.

Schlaepfer I. R., Joshi M. CPT1A-mediated fat oxidation, mechanisms, and therapeutic potential. Endocrinology, 2020, vol. 161, iss. 2, article ID. bqz046. doi: 10.1210/endocr/bqz046.

Buko V. et al. Betulin/2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin inclusion complex: physicochemical characterization and hepatoprotective activity. J. Mol. Liq., 2020, vol. 309, article ID. 113118. doi: 10.1016/j.molliq.2020.113118.

European Treaty Series No.170. Protocol of amendment to the European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes / Council of Europe, Strasbourg, 1998, 3 p.

TKP 125–2008 (02040) Nadlezhashhaja laboratornaja praktika. Osnovnye polozhenija [Technical codex of established practice 125–2008 (02040) Good laboratory practice. Fundamentals]. Minsk, 2008, 35 p. (In Russian)

Duncombe W. G. The colorimetric micro-determination of non-esterified fatty acids in plasma. Clinica Chim. Acta., 1964, vol. 9, pp. 122–125. doi: 10.1016/0009-8981(64)90004-x.

Johnson D., Lardy H. Isolation of liver or kidney mitochondria. Methods Enzymol., 1967, vol. 10, pp. 94–96. doi: 10.1016/0076-6879(67)10018-9.

Bieber L. L., Abraham T., Helmrath T. A rapid spectrophotometric assay for carnitine palmitoyltransferase. Anal. Biochem., 1972, vol. 50, iss. 2, pp. 509–518. doi: 10.1016/0003-2697(72)90061-9.

Peterson G. L. Review of the Folin phenol protein quantitation method of Lowry, Rosebrough, Farr and Randall. Anal. Biochem., 1979, vol. 100, iss. 2, pp. 201–220.

Jäger S., Laszczyk M. N., Scheffler A. A preliminary pharmacokinetic study of betulin, the main pentacyclic triterpene from extract of outer bark of birch (Betulae alba cortex). Molecules, 2008, vol. 13, iss. 12, pp. 3224–3235. doi: 10.3390/molecules13123224.

Diniz M. F. et al. Haematological and biochemical parameter standardization of Swiss mice and Wistar rats. Rev. Bras. Cienc. Saude., 2006, vol. 10, iss. 2, pp. 171–176.