ВЛИЯНИЕ L-КАРНИТИНА НА ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ, ИНТЕГРАЛЬНЫЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЫШЕЙ, ПОЛУЧАЮЩИХ РАЦИОН С ИЗБЫТКОМ ЖИРА И ФРУКТОЗЫ
PDF

Ключевые слова

ожирение
мыши
l-карнитин
цитокины
адипокины
мышечный тонус
поведенческие реакции

Как цитировать

Трусов, Н. В., Мжельская, К. В., Шипелин, В. А., Шумакова, А. А., Тимонин, А. Н., Ригер, Н. А., Апрятин, С. А., Гмошинский, И. В., & Никитюк, Д. Б. (2019). ВЛИЯНИЕ L-КАРНИТИНА НА ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ, ИНТЕГРАЛЬНЫЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЫШЕЙ, ПОЛУЧАЮЩИХ РАЦИОН С ИЗБЫТКОМ ЖИРА И ФРУКТОЗЫ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 105(5), 619–633. https://doi.org/10.1134/S0869813919050121

Аннотация

В эксперименте на мышах инбредной линии DBA/2J и тетрагибридах DBCB изучено влияние потребления l-карнитина (Car) в дозе 300 мг/кг массы тела на физиологические, интегральные биохимические, морфологические и иммунологические показатели в условиях 65-суточного потребления высокожирового рациона с заменой питьевой воды на 20% водный раствор фруктозы (ВУВЖР). Уровень поисковой активности и тревожности животных изучали в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ), мышечный тонус определяли по удельной силе хватки передних лап. По окончании эксперимента определяли массу внутренних органов, белой и бурой жировой ткани, изучали морфологию печени методом светооптической микроскопии, определяли концентрации глюкозы, холестерина общего и в составе ЛПВП, триглицеридов, активности ферментов - АЛТ, АСТ, креатинфосфокиназы (КФК), липазы на биохимическом анализаторе, уровни инсулина, лептина, грелина, IL-3, 5, 10, 12р(70), RANTES методом мультплексного анализа. Показано, что, в отличие от DBA/2J, мыши DBCB отвечали на добавку Car увеличением удельного энергопотребления рациона. У этих животных потребление Car способствовало снижению признаков жировой дистрофии печени, более выраженной (по сравнению c DBA/2J) нормализации уровней печеночных трансаминаз и КФК, приводило к снижению уровня лептина и соотношения лептин/грелин. В тесте ПКЛ показано, что потребление Car потенцировало эффект возрастания подвижности у мышей DBA/2J и эффект возрастания тревожности у мышей DBCB. Влияние Car на уровни инсулина, IL-3, IL-12p(70) было сходным у мышей указанной линии и тетрагибрида. Полученные данные свидетельствуют о позитивном эффекте Car в отношении ряда показателей липидного обмена и гепатопротекторном действии у мышей тетрагибридов, чувствительных к ВУВЖР и указывают на перспективность использования Car и его комбинаций с другими биологически активными веществами пищи в качестве средств диетической коррекции ожирения и связанных с ним алиментарно-зависимых заболеваний.

https://doi.org/10.1134/S0869813919050121
PDF

Литература

Позняковский В.М., Суханов Б.П. Биологически активные добавки в современной нутрициологии. Техника и технология пищевых производств. 2(13)2009. [Электронный ресурс: http://fptt.ru/stories/archive/13/13.pdf]. [Poznjakovsky V.M., Sukhanov B.P. Biologically active additives in a modern food. Food Processing: Techniques and Technology. 2(13). 2009.( In Russ.)].

Тутельян В.А., Киселёва Т.Л., Кочеткова А.А., Смирнова Е.А., Киселёва М.А., Саркисян В.А. Перспективные источники фитонутриентов для специализированных пищевых продуктов с модифицированным углеводным профилем: опыт традиционной медицины. Вопр. питания. 84(4): 46-60. 2016 [Tutelyan V.A., Kiseleva T.L., Kochetkova А.А., Smirnova Е.А., Kiseleva M.A., Sarkisyan V.A. Promising source of micronutrients for specialized foods with modified carbohydrate profile: traditional medicine experience. Vopr. Pitan. (Problems of nutrition). 84(4): 46-60. 2016. (In Russ.)].

Раджабкадиев Р.М., Коростелева М.М., Евстратова В.С., Никитюк Д.Б., Ханферьян Р.А. L-карнитин: свойства и перспективы применения в спортивной практике. Вопр. питания. 84(3): 4-12. 2015. [Radzhabkadiev R.M., Korostelyova M.M., Evstratova V.S., Nikityuk D.B., Khanferyan R.A. L-carnitine: properties and perspectives for use in sports practice. Vopr. Pitan. (Problems of nutrition). 84(3): 4-12. 2015. (In Russ.)].

Longo N., Frigeni M., Pasquali M. l-Carnitine transport and fatty acid oxidation. Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell Res. 1863(10):2422-2435.2016.

Pooyandjoo M., Nouhi M., Shab-Bidar S., Djafarian K., Olyaeemanesh A. The effect of (L-)carnitine on weight loss in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Obes Rev. 17(10):970-976. 2016.

Brass E.P. l-Carnitine and sports medicine: use or abuse? Ann. N.Y. Acad. Sci. 1033(1):67-78. 2004.

Oliveira C., Sousa M. The effects of L-carnitine supplementation in athletic performance. Science & Sports. 2018. doi 10.1016/j.scispo.2018.09.005

Morand R., Bouitbir J., Felser A., Hench J., Handschin C., Frank S., Krähenbühl S. Effect of carnitine, acetyl-, and propionylcarnitine supplementation on the body carnitine pool, skeletal muscle composition, and physical performance in mice. Eur. J. Nutr. 53(6):1313-1325. 2014.

Díaz R., Lorita J., Soley M., Ramírez I. l-Carnitine worsens both injury and recovery of contractile function after transient ischemia in perfused rat heart. J. Physiol. Biochem.64(1):1-8. 2008.

Li T.T., Tan T.B., Hou H.Q., Zhao X.Y. Changes in peroxisome proliferator-activated receptor alpha target gene expression in peripheral blood mononuclear cells associated with non-alcoholic fatty liver disease. Lipids Health Dis.17(1):256. 2018.

Beaudet A.L. Brain carnitine deficiency causes nonsyndromic autism with an extreme male bias: A hypothesis. Bioessays.39(8):12. 2017.

Апрятин С.А., Шипелин В.А., Сидорова Ю.С., Петров Н.А., Гмошинский И.В., Никитюк Д.Б. Межвидовые различия поведенческих реакций и нейромоторики лабораторных грызунов, получающих рационы с легкоусвояемыми углеводами. Бюлл. эксперим. биол. мед. 165(1):9-14. 2018. [Apryatin S.A., Shipelin V.A., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Gmoshinskii I.V., Nikityuk D.B. Interspecific Differences in Behavioral Responses and Neuromotorics between Laboratory Rodents Receiving Rations with Easily Digested l-Carbohydrates. Bull. Exp. Biol. Med. 165(1):9-14. 2018. (In Russ.)].

Reeves P.C. AIN-93 purified diets for the study of trace elements metabolism in rodents. In: Trace elements in laboratory rodents. Ed. Watson R.R. ISBN 0-8493-9611-5.CRC Press. 2000.

Williams R.L., Wood L.G., Collins C.E., Morgan P.J., Callister R. Energy homeostasis and appetite regulating hormones as predictors of weight loss in men and women. Appetite. 101:1-7. 2016.

Fujiwara M., Iwata M., Inoue T., Aizawa Y., Yoshito N., Hayashi K., Suzuki S. Decreased grip strength, muscle pain, and atrophy occur in rats following long-term exposure to excessive repetitive motion. FEBS Open Bio. 7(11):1737–1749. 2017.

Kaup D., Keller J., Most E., Geyer J., Eder K., Ringseis R. The carnitine status does not affect the contractile and metabolic phenotype of skeletal muscle in pigs. Nutr. Metab. (London). 15:2. 2018.

Malaguarnera M., Pistone G., Astuto M., Vecchio I., Raffaele R., Lo G.E., Rampello L. Effects of L-acetylcarnitine on cirrhotic patients with hepatic coma: randomized double-blind, placebo-controlled trial. Dig. Dis.Sci. 51(12):2242-2247. 2006.

Fujisawa K., Takami T., Matsuzaki A., Matsumoto T., Yamamoto N., Terai S., Sakaida I. Evaluation of the effects of L-carnitine on medaka (Oryzias latipes) fatty liver. Sci. Rep. 7(1):2749. 2017.

Panchal S.K., Poudyal H., Ward L.C., Waanders J., Brown L. Modulation of tissue fatty acids by L-carnitine attenuates metabolic syndrome in diet-induced obese rats. Food Funct. 6(8):2496-2506. 2015.

Rafraf M., Karimi M., Jafari A. Effect of L-carnitine supplementation in comparison with moderate aerobic training on serum inflammatory parameters in healthy obese women. J. Sports Med. Phys. Fitness.55(11):1363-1370. 2015.

Jang A., Kim D., Sung K.S., Jung S., Kim H.J., Jo C. The effect of dietary α-lipoic acid, betaine, l-carnitine, and swimming on the obesity of mice induced by a high-fat diet. Food Funct.5(8):1966-1974. 2014.

Wu T., Guo A., Shu Q., Qi Y., Kong Y., Sun Z., Sun S., Fu Z. L-l-Carnitine intake prevents irregular feeding-induced obesity and lipid metabolism disorder. Gene.554(2):148-154. 2015.

Xie X., Guo A., Wu T., Hu Q., Huang L., Yao C., Zhao B., Zhang W., Chi B., Lu P., Zhao Z., Fu Z. Preventive effect of L-carnitine on the disorder of lipid metabolism and circadian clock of mice subjected to chronic jet-lag. Physiol. Res.66(5):801-810. 2017.

Ringseis R., Keller J., Eder K. Basic mechanisms of the regulation of L-carnitine status in monogastrics and efficacy of L-carnitine as a feed additive in pigs and poultry. J. Anim. Physiol. Anim Nutr. (Berlin).102(6):1686-1719. 2018.

Kou L., Sun R., Ganapathy V., Yao Q., Chen R. Recent advances in drug delivery via the organic cation/carnitine transporter 2 (OCTN2/SLC22A5). Expert Opin. Ther. Targets.22(8):715-726. 2018.

Okura T., Kato S., Deguchi Y. Functional expression of organic cation/carnitine transporter 2 (OCTN2/SLC22A5) in human brain capillary endothelial cell line hCMEC/D3, a human blood-brain barrier model. Drug Metab. Pharmacokinet.29(1):69-74. 2014.

Luo H., Zhang Y., Guo H., Zhang L., Li X., Ringseis R., Wen G., Hui D., Liang A., Eder K., He D. Transcriptional regulation of the human, porcine and bovine OCTN2 gene by PPARα via a conserved PPRE located in intron 1. BMC Genet.15:90. 2014.

Couturier A., Ringseis R., Most E., Eder K. Pharmacological doses of niacin stimulate the expression of genes involved in carnitine uptake and biosynthesis and improve the carnitine status of obese Zucker rats. BMC Pharmacol. Toxicol. 15:37. 2014.