Модулятори факторів транскрипції NF-капа B та Nrf2 як засоби обмеження деструкції позаклітинного матриксу пародонта щурів після відтворення експериментальної черепно-мозкової травми

Abstract

Досліджено вплив модуляторів факторів транскрипції NF-κB та Nrf2 на деполімеризацію біополімерів позаклітинного матриксу пародонта в ранньому посттравматичного періоду після відтворення експериментальної черепно-мозкової травми (ЧМТ). Дослідження були проведені на 30 білих щурах-самцях лінії Вістар масою 180-220 г, розподілених на 6 груп: 1-ша (хибнотравмовані тварини, контроль 1) – шкіру голови щурів стискали затискачем Мікуліча на одне клацання (під етерним наркозом); 2-га – після моделювання експериментальної ЧМТ (контроль 2); тваринам інших груп після відтворення ЧМТ протягом 7-діб внутрішньочеревинно вводили модулятори транскрипційних чинників: інгібітор ядерної транслокації NF-κB піролідиндитіокарбамат амонію в дозі 76 мг/кг, індуктор транскрипційного фактора Nrf2 диметилфумарат в дозі 15 мг/кг у 10% розчині диметилсульфоксиду, а також біофлавоноїди, що виявляють властивості інгібітора NF-κB та індуктора Nrf2, а саме: епігалокатехін-3-галат в дозі 1 мг/кг і водорозчинну форму кверцетину (корвітин) у дозі 100 мг/кг (10 мг/кг у перерахунку на кверцетин). Показано, відтворення ЧМТ супроводжується зростанням у м’яких і кістковій тканині пародонта наприкінці раннього посттравматичного періоду (на 7 добу) колагенолізу та деполімеризації протеогліканів і сіалоглікопротеїнів, про що свідчить збільшення у гомогенаті цих тканин концентрації вільного оксипроліну, гексуронових кислот і Nацетилнейрамінової кислоти. Введення специфічних модуляторів транскрипційних чинників NF-κB і Nrf2 (піролідиндитіокарбамату амонію та диметилфумарату відповідно) та рослинних біофлавоноїдів епігалокатехіну-3-галату та кверцетину після моделювання ЧМТ істотно обмежує процеси деполімеризації макромолекул сполучної тканини м’яких і кісткової структур пародонта (колагену, протеогліканів, глікопротеїнів) з вивільненням і збільшенням концентрації їхніх мономерів (оксипроліну, гексуронових і N-ацетилнейрамінової кислот). В статті порівнюється ефективність застосування за умов експерименту специфічних модуляторів транскрипційних чинників NF-κB і Nrf2 та біофлавоноїдів. Ключові слова: транскрипційні чинники NF-κB та Nrf2, біофлавоноїди, пародонт, черепно-мозкова травма, позаклітинний матрикс, колагеноліз, протеоглікани, сіалоглікопротеїни.

This paper describes the effect of NF-κB and Nrf2 transcription factor modulators on the depolymerization of periodontal extracellular matrix biopolymers in the early post-traumatic period following the modeling of an experimental traumatic brain injury (TBI). The study was conducted on 30 white Wistar male rats weighing 180-220 g, divided into 6 groups: the 1st (pseudo-traumatized animals, control 1) the scalp of the rats was pinched with a Mikulicz clamp for one click (under ether anesthesia); the 2nd included animals after the experimental TBI modeling (control 2); rats of other groups after the TBI modeling were intraperitoneally injected with the following modulators of transcription factors for 7 days: ammonium pyrrolidine dithiocarbamate, an inhibitor of nuclear translocation of NF-κB, in a dose of 76 mg/kg, dimethyl fumarate, an inducer of the transcription factor Nrf2, in a dose of 15 mg/kg in a 10% solution of dimethyl sulfoxide, and bioflavonoids possessing NF-κB inhibitor and Nrf2 inducer properties, namely: epigallocatechin-3-gallate in a dose of 1 mg/kg and a water-soluble form of quercetin (corvitin) in a dose of 100 mg/kg (10 mg/kg in terms of quercetin). The study has shown that the TBI modeling manifests an increase in collagenolysis and depolymerization of proteoglycans and sialoglycoproteins in the periodontal soft and bone tissue at the end of the early post-traumatic period (on the 7th day) as evidenced by the growth in the concentration of free oxyproline, hexuronic acids and N-acetylneuraminic acid in the homogenate of these tissues. The administration of specific modulators of the transcription factors NF-κB and Nrf2 (ammonium pyrrolidine dithiocarbamate and dimethyl fumarate, respectively) and herbal bioflavonoids (epigallocatechin-3-gallate and quercetin) after modeling TBI significantly inhibits the processes of depolymerization of macromolecules in the connective tissue of periodontal soft and bone structures (collagen, proteoglycans, glycoproteins) with the release and increase in the concentration of their monomers (oxyproline, hexuronic and Nacetylneuraminic acids). The article compares the effectiveness of the use of specific modulators of transcription factors NF-κB and Nrf2 and bioflavonoids under experimental conditions.