Вплив інгібітора транскрипційного фактора stat-3 на показники окисно-нітрозативного стресу в тканинах пародонта щурів за умов системного введення ліпополісахариду

Abstract

Досліджено вплив інгібітора фактора транскрипції STAT-3 іматинібу мезилату на показники окисно-нітрозативного стресу в м’яких тканинах пародонта в умовах системної запальної відповіді (СЗВ), індукованої введенням ліпополісахариду (ЛПС) Salmonella typhi (в дозі 0,4 мкг/кг маси 3 рази протягом 1-го тижня та одноразово щотижнево протягом наступних 7-ми тижнів). Введення іматинібу мезилату в дозі 15 мг/кг 3 рази в тиждень, починаючи з 30-го дня моделювання СЗВ, супроводжувалося суттєвим зменшенням швидкості генерування супероксидного аніон-радикала дихальним ланцюгом мітохондрій (на 13,4%) порівняно з даними групи з відтворенням СЗВ. Швидкість продукування цього радикала NADPH-залежними електронно-транспортними ланцюгами та фагоцитами суттєво не змінювалася. Водночас у тканинах пародонта знижувалася сумарна активність NO-синтази (на 27.4%) без істотних змін концентрації пероксинітрит-йонів. Наслідком цього було суттєве обмеження пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) у м’яких тканинах пародонта: концентрації вторинних продуктів пероксидації до та після інкубації у прооксидантному буферному розчині при введенні іматинібу мезилату поступалися на 37.5 та 33.8% відповідно результатам групи з відтворенням СЗВ. Активність супероксиддисмутази та каталази перевищувала дані групи порівняння на 40,0 та 60,0% відповідно. Зроблено висновок, що застосування інгібітора активації STAT-3 іматинібу мезилату за умов ЛПС-індукованої СЗВ обмежує у тканинах пародонта щурів утворення активних форм кисню й азоту: знижує швидкість продукування супероксидного аніонрадикала мітохондріальним електронно-транспортним ланцюгом, зменшує сумарну активність NO-синтази. Наслідком цього є зниження утворення вторинних продуктів ПОЛ у тканинах пародонта та активності в них антиоксидантних ферментів (супероксиддисмутази, каталази).

Исследовано влияние ингибитора фактора транскрипции STAT-3 иматиниба мезилата на показатели окислительно-нитрозативного стресса в мягких тканях пародонта в условиях системного воспалительного ответа (СВО), индуцированного введением липополисахарида (ЛПС) Salmonella typhi (в дозе 0,4 мкг/кг 3 раза в течение 1-й недели и однократно еженедельно в течение следующих 7-ми недель). Введение иматиниба мезилата в дозе 15 мг/кг 3 раза в неделю, начиная с 30-го дня моделирования СВО, сопровождалось существенным уменьшением скорости генерирования супероксидного анион-радикала дыхательной цепью митохондрий (на 13,4%) по сравнению с данными группы с воспроизведением СВО. Скорость продуцирования этого радикала NADPH-зависимыми электроннотранспортными цепями и фагоцитами существенно не изменялась. В то же время в тканях пародонта снижалась суммарная активность NO-синтазы (на 27,4%) без существенных изменений концентрации пероксинитрит-ионов. Следствием этого было ограничение пероксидного окисления липидов (ПОЛ) в мягких тканях пародонта: концентрации вторичных продуктов пероксидации до и после инкубации в прооксидантном буферном растворе при введении иматиниба мезилата уступали на 37.5 и 33.8% соответственно результатам группы с воспроизведением СВО. Активность супероксиддисмутазы и каталазы превышала данные группы сравнения на 40,0 и 60,0% соответственно. Сделан вывод, что применение ингибитора активации STAT-3 иматиниба мезилат в условиях ЛПС-индуцированного СВО ограничивает в тканях пародонта крыс образование активных форм кислорода и азота: снижает скорость продуцирования супероксидного анион-радикала митохондриальной электронно-транспортной цепью, уменьшает суммарную активность NO-синтазы. Следствием этого является снижение образования вторичных продуктов ПОЛ в тканях пародонта и активности в них антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутазы, каталазы).

This study is aimed at investigating the effect of imatinib mesylate, an inhibitor of the transcription factor STAT-3, on the oxidative and nitrosative stress indicators in rat periodontal tissues during the experimental systemic inflammatory response (SIR) induced by the introduction of the Salmonella typhi lipopolysaccharide (LPS) (in a dose of 0.4 μg/kg body wt, 3 times for the 1 week and once a week through the next 7 weeks). Imatinib mesylate introduction in a dose of 15 mg/kg 3 times a week, starting from the 30th day of the SIR modeling, was accompanied by a significant decrease in the rate of production of superoxide anion radical by the mitochondrial respiratory chain (by 13.4%) compared with the data from the SIR modeled group. The production rate of this radical by NADPH-dependent electron transport chains and phagocytes did not change significantly. At the same time, in the periodontal tissues, the total activity of NO synthase decreased (by 27.4%) without significant changes in the concentration of peroxynitrite ions. As a result, lipid peroxidation (LPO) in periodontal soft tissues was limited: the concentration of secondary peroxidation products before and after prooxidant buffer solution when imatinib mesylate was added was inferior to the results of the SIR modeled group by 37.5 and 33.8%, respectively. The activity of superoxide dismutase and catalase exceeded the data of the comparison group by 40.0 and 60.0%, respectively. It was concluded that the use of the inhibitor of STAT-3 activation, imatinib mesylate, under LPS-induced SIR, limits the formation of reactive oxygen and nitrogen species in rat periodontal tissues: it decreases the production rate of superoxide anion-radical by the mitochondrial electron transport chain, reduces the total activity of NO synthase. This results in the reduced formation of secondary LPO products in periodontal tissues and the reduced activity of antioxidant enzymes in them (superoxide dismutase, catalase).