Вплив піколінату хрому на розвиток оксидативного стресу у двоголовому м’язі стегна щурів за умов моделювання метаболічного синдрому

Abstract

Понад 1 мільярд людей у всьому світі страждають ожирінням, серед них приблизно 650 мільйонів дорослих, 340 мільйонів підлітків і 39 мільйонів дітей. За оцінками ВООЗ, до 2025 року приблизно 167 мільйонів людей матимуть надмірну вагу або ожиріння. Ожиріння може призводити до розвитку метаболічного синдрому, хвороб серця, інсульту, діабету 2 типу та деяких видів раку. Метою даної роботи є визначення впливу застосування індуктора активації транскрипційного фактора p38 на активності антиоксидантних ферментів, продукцію супероксидного аніон-радикалу, вміст окисно-модифікованих білків та концентрацію малонового діальдегіду у двоголовому м’язі стегна щурів за умов експериментального метаболічного синдрому. Дослідження проведене на 24 статевозрілих щурах-самцях лінії «Вістар» вагою 200-260 г, які були розподілені на 4 групи: контрольна; група моделювання метаболічного синдрому, який відтворювали шляхом додавання до стандартного раціону віварію 20% розчину фруктози в якості єдиного джерела питної води протягом 60 днів; група введення піколінату хрому в якості індуктора активації р38 в дозі 80 мкг/кг перорально щоденно протягом 60 діб; група поєднаного впливу введення піколінату хрому та відтворення метаболічного синдрому. У 10% гомогенаті двоголового м’язу стегна ми досліджували: продукцію супероксиду, активність супероксиддисмутази та каталази, вміст малонового діальдегіду та окисно-модифікованих білків. Введення піколінату хрому на фоні моделювання метаболічного синдрому призводить до зменшення базової продукції супероксиду в двоголовому м’язі стегна щурів на 25,7%, його продукція від мікросом та мітохондрій знижується на 18,8% та 24,4%, відповідно, порівняно із результатами групи метаболічного синдрому. Активність супероксиддисмутази зростає на 60,5%, а активність каталази зростає на 52,6%. Концентрація малонового діальдегіду в двоголовому м’язі стегна щурів за умов введення піколінату хрому на фоні моделювання метаболічного синдрому знижується на 41,2%, а вміст окисно-модифікованих білків зменшується на 34,3%. Введення піколінату хрому за умов моделювання метаболічного синдрому є ефективним засобом корекції оксидативного ушкодження ліпідів та білків в скелетних м’язах щурів за рахунок зниження продукції активних форм кисню та відновлення активності антиоксидантних ферментів. Over 1 billion people worldwide are affected by obesity, including approximately 650 million adults, 340 million adolescents, and 39 million children. According to WHO projections, 167 million individualsare expected to be overweight or obese by 2025. Obesity is a major risk factor for metabolic syndrome, cardiovascular disease, stroke, type 2 diabetes, and certain types of cancer.The aim of this study is to investigate the impact of a transcription factor p38 activation inducer on antioxidant enzyme activity, superoxide anion radical production, oxidatively modified protein levels, and malondialdehyde concentration in the biceps femoris muscle of rats under experimental metabolic syndrome conditions. Materials and methods. The study involved 24 sexually mature male Wistar rats weighing 200–260 g, divided into four groups: a control group; a metabolic syndrome model group, which was formed by providinga 20% fructose solution as the sole drinking source alongside a standard vivarium diet for 60 days; a chromium picolinate administration group, where chromium picolinate was administered orally at a dose of 80 μg/kg daily for 60 days; and a combined group subjected to both chromium picolinate administration and metabolic syndrome modeling. In a 10% homogenate of the biceps femoris muscle, the following parameters were analyzed: superoxide production, superoxide dismutase activity, catalase activity, malondialdehyde content, and levels of oxidatively modified proteins. Results. The administration of chromium picolinate during metabolic syndrome modeling significantly reduced oxidative stress in the biceps femoris muscle of rats. Basal superoxide production decreased by 25.7%, while superoxide production by microsomes and mitochondria decreased by 18.8% and 24.4%, respectively, compared to the metabolic syndrome group. Additionally, superoxide dismutase activity increased by 60.5%, and catalase activity rose by 52.6%. The concentration of malondialdehyde decreased by 41.2%, and the content of oxidatively modified proteins was reduced by 34.3%. Conclusion. Chromium picolinate administration under metabolic syndrome conditions effectively mitigates oxidative damage to lipids and proteins in rat skeletal muscle. This is achieved through a reduction in reactive oxygen species production and the restoration of antioxidant enzyme activity.