Seleno poveikio biogeninių elementų homeostazei bei lipidų peroksidacijai įvertinimas eksperimentinių pelių organuose

Baigiamojo darbo autorius: Levinas D. Tema: Seleno poveikio biogeninių elementų homeostazei bei lipidų peroksidacijai įvertinimas eksperimentinių pelių organuose Mokslinis vadovas: dr. doc. I. Stanevičienė Atlikimo vieta: Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medicinos fakultetas, Medicinos akademija, Biochemijos katedra Santraukos turinys: Šio darbo tikslas įvertinti seleno poveikį biogeninių elementų homeostazei bei lipidų peroksidacijai eksperimentinių pelių organuose. Tikslui įgyvendinti 4 – 6 savaičių amžiaus laboratorinės BALB/c pelės buvo 8 savaites girdomos selenometionino (0,4 mg Se/kg k. m.) tirpalu. Tyrimams naudotas pelių kraujas, kepenys ir smegenys. Lipidų peroksidacijos žymens malondialdehido kiekis vertintas spektrofotometriniu metodu. Seleno, geležies, vario ir cinko koncentracijos pelių audiniuose nustatytos induktyviai susietos plazmos masių spektrometrijos metodu. Fermentų katalazės CAT, superoksido dismutazės SOD1 ir seleno baltymo P SELENOP genų raiška smegenyse ir kepenyse įvertinta kiekybinės tikro laiko polimerazės grandininės reakcijos ir ΔΔCt metodais. Nustatyta, kad 8 savaičių trukmės selenometionino tirpalo vartojimas per os statistiškai reikšmingai sumažino laboratorinių pelių kūno masės prieaugį 4-ą ir 6-ą eksperimento savaitę bei santykinį smegenų masės indeksą, lyginant su kontrole. Praėjus 8 savaitėms po ilgalaikio pelių girdymo selenometionino tirpalu, statistiškai reikšmingai 1155 proc. padidėjo Se kiekis kraujyje. Daug Se nustatyta ir tirtuose organuose: kepenyse, lyginant su smegenimis, buvo sukauptas didesnis Se kiekis. Tačiau, lyginant su kontrole, Se kiekis kepenyse padidėjo 1443 proc., o smegenyse – 4118 procentais. Selenometioninas turėjo reikšmingos įtakos geležies, cinko ir vario homeostazei po ilgalaikio 0,4 Se dozės vartojimo. Kraujyje Fe kiekis sumažėjo 29,6 proc., o Cu kiekis – 40,4 proc. Tuo tarpu kepenyse Fe ir Zn kiekiai atitinkamai padidėjo 129 ir 61 procentais. Smegenyse statistiškai reikšmingai padidėjo visų tirtų elementų kiekiai: 42,3 proc. – Fe, 46 proc. – Zn, 68,6 proc. – Cu. Ilgalaikis organinio seleno vartojimas statistiškai reikšmingai didino lipidų peroksidaciją pelių kraujyje (1,38 karto) ir smegenyse (1,27 karto), tačiau mažino kepenyse (1,27 kartų), lyginant su kontrole. Po ilgalaikio pelių girdymo selenometionino tirpalu, statistiškai reikšmingai 29 proc. padidėjo SOD1 ir 37 proc. sumažėjo CAT geno raiška bei 30 proc. katalazės aktyvumas smegenyse, kai tuo tarpu kepenyse, priešingai, CAT geno raiška padidėjo 166 procentais, tačiau fermento aktyvumas sumažėjo 20 procentų. Tuo tarpu seleno homeostazėje dalyvaujančio seleno baltymo P SELENOP geno raiškos padidėjimas siekė net 19792 proc., o smegenyse – 143 proc., lyginant su kontrole.

Author of bachelor thesis Levinas D. Title Evaluation of the selenium effect on the biogenic elements homeostasis and lipid peroxidation in the experimental mice organs Scientific supervisor: PhD I. Stanevičienė Work was performed at: Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Medicine, Medical Academy, Department of Biochemistry Summary: This study examines selenium effects on homeostasis of biogenic elements and lipid peroxidation in laboratory mice organs. 4-6 weeks old BALB/c mice received selenomethionine (Se, 0.4 mg/kg body weight) supplemented in tap water for 8 weeks to achieve the present study objectives. Mice blood, liver, brain and kidney were collected to evaluate the research results. MDA concentration as index of lipid peroxidation was determined by spectrophotometric method. Concentration of Se, Fe, Cu and Zn in tissues were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry method. Catalase CAT, superoxide dismutase SOD1 and selenoprotein P SELENOP genes expression in brain and liver were determined by quantitative RT-PCR and ΔΔCt methods. The results demonstrated that per os SeMet supplementation for 8 weeks statistically significantly decreased laboratory mice body weight gain on the 4th and 6th weeks, as well as relative brain mass index compared to the control group. After 8 weeks of SeMet treatment, Se concentration in blood statistically significantly increased by 1155 %. High Se accumulation in mice organs was found: higher Se accumulation was identified in liver compared to brain. However, compared to the control group, concentration of Se in liver increased by 1443 % and in brain by 4118 %. Long-term selenomethionine treatment showed significant influence on iron, zinc and cooper homeostasis. Fe concentration in blood decreased by 29.6 %, Cu concentration decreased by 40.4 %. Whereas Fe and Zn concentrations in liver increased by 129 % and 61 % respectively. The elements concentrations in brain resulted in statistically significant increase: Fe by 42.3 %, Zn by 46 % and Cu by 68.6 %. Long-term selenomethionine treatment demonstrated statistically significant increase of lipid peroxidation level in blood by 1.38 times and by 1.27 times in brain, however decreased by 1.27 times in liver as compared to the control. Selenomethionine treatment also exposed statistically significant increase of SOD1 gene expression in brain by 29%, however CAT gene expression decreased by 37 %, and catalase activity decreased by 30 %. Whereas, in contrast, CAT gene expression in liver increased by 166 %, however enzymatic activity of catalase decreased by 20 %. Meanwhile, the increase in SELENOP gene expression of the selenoprotein P, which is involved in selenium homeostasis, was as high as 19792 % in liver and 143 % in the brain compared to the control.