Анализ изменения экспрессии генов Casp7 и Chek1 при токсическом поражении печени, индуцированном тетрахлорметаном, на фоне гепатопротекторов

Введение. Изучено влияние гепатопротекторных средств на экспрессию генов, участвующих в регуляции апоптоза и клеточного цикла (Casp7 и Chek1) в условиях токсического действия четыреххлористого углерода (тетрахлорметан, CCl₄).

Материал и методы. Исследования проводили на беспородных самцах крыс (n = 70), разделённых на группы контроля, модельную с CCl₄-индуцированным токсическим гепатитом и 3 опытных, в которых осуществлялось введение препаратов (гептор, мексидол и оксиметилурацил) за 1 ч до применения CCl₄. Через 24 и 72 ч после введения CCl4 животных декапитировали и извлекали печень. С помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в режиме реального времени изучена экспрессия генов Casp7 и Chek1 в печени крыс.

Результаты. Токсическое поражение печени крыс CCl₄ через 24 ч приводило к повышению уровня экспрессии гена Chek1. Применение гепатопротекторных препаратов практически не изменяло экспрессию генов Casp7 и Chek1 относительно группы, получавшей только CCl₄. В то же время при сравнении эффекта мексидола наблюдались значимые различия в экспрессии исследуемых генов между двумя временными точками 24 и 72 ч. Воздействие гептора выявило изменения в уровне экспрессии гена Casp7 при сравнении показателей через 24 и 72 ч после введения.

Заключение. Введение гепатопротекторных средств животным, получавшим CCl4, не оказывало существенного влияния на транскрипционную активность генов Casp7 и Chek1.

1. Куценко С.А. Основы токсикологии: научно-методическое издание. СПб.: Фолиант; 2004. 570 с.

2. Антоненко О.М. Токсические поражения печени: пути фармакологической коррекции. Медицинский совет. 2013; (6): 45-51.

3. Weber L.W., Boll M., Stampfl A. Hepatotoxity and mechanism of action of haloalcanes: carbon tetrachloride as a toxicological model. Crit Ref Toxicol. 2003; 33 (2): 105-36

4. Шабанов П.Д., Султанов В.С., Лебедев В.А., Бычков Е.Р., Прошин С.Н. Эффекты полипренольного препарата Ропрен при токсическом поражении печени и головного мозга у крыс: изучение функционального состояния печени, поведения и метаболизма моноаминов в мозге. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2010; 8 (3): 7-30.

5. Кравченко Л.В., Трусов Н.В., Ускова М.А, Аксенов И.B., Авреньева Л.И., Гусева Г.В. и др. Характеристика острого токсического действия четырёххлористого углерода как модели окислительного стресса. Токсикологический вестник. 2009; (1): 12-7.

6. Катикова О.Ю., Рузов В.И., Смирнов Л.Д. Коррекция мексидолом гепатотоксичности, вызываемой у крыс введением туберкулостатиков. Биомедицинская химия. 2004; 50 (6): 600-4.

7. Рагулина В.А., Покровский М.В., Орлова Е.А., Конопля А.И., Авдеева Е.В. Локтионов А.Л. Антиоксидантные эффекты производных 3-гидроксипиридина в норме и при острой тетрахлорметановой гепатопатии. Кубанский научный медицинский вестник. 2010; (7): 124-7.

8. Бакиров А.Б., Мышкин В.А., Репина Э.Ф., Каримов Д.О., Гимадиева А.Р., Тимашева Г.В. и др. Преодоление гепатотоксичности стойких органических загрязнителей: роль антиоксидантов пиримидиновой структуры. Гигиена труда и медицинская экология. 2016; 52 (3): 3-18.

9. Fuchs Y., Steller H. Programmed cell death in animal development and disease. Cell. 2011; 147 (4): 742-58.

10. Lamkanfi M., Kanneganti T.D. Caspase-7: a protease involved in apoptosis and inflammation. Int J Biochem Cell Biol. 2010; 42 (1): 21-4.

11. Li F., Huang Q., Chen J., Peng Y., Roop D.R., Bedford J.S. et al. Apoptotic cells activate the «phoenix rising» pathway to promote wound healing and tissue regeneration. Sci Signal. 2010; 3 (110): ra13. https://doi.org/10.1126/scisignal.2000634

12. Chandler J.M., Cohen G.M., MacFarlane M. Different subcellular distribution of caspase-3 and caspase-7 following Fas-induced apoptosis in mouse liver. J Biol Chem. 1998; 273 (18): 10815-8.

13. Smith J., Tho L.M., Xu N., Gillespie D.A. The ATM-Chk2 and ATR-Chk1 pathways in DNA damage signaling and cancer. Adv Cancer Res. 2010; 108: 73-112.

14. Beck H., Nähse V., Larsen M.S., Groth P., Clancy T., Lees M. et al. Regulators of cyclin-dependent kinases are crucial for maintaining genome integrity in S phase. J Cell Biol. 2010; 188 (5): 629-38.

15. Wang K., Lin B. Pathophysiological Significance of Hepatic Apoptosis. ISRN Hepatol. 2012; 2013: 740149. https://doi.org/10.1155/2013/740149

16. Ogata S., Takeuchi M., Fujita H., Shibata K., Okumura K., Taguchi H. Apoptosis induced by nicotinamide-related compounds and quinolinic acid in HL-60 cells. Biosci Biotechnol Biochem. 2000; 64 (2): 327-32.

17. Yuan J., Yankner B.A. Apoptosis in the nervous system. Nature. 2000; 407 (6805): 802-9.

18. Riedl S.J., Shi Y. Molecular mechanisms of caspase regulation during apoptosis. Nat Rev Mol Cell Biol. 2004; 5 (11): 897-907.

19. Nicholson D.W. From bench to clinic with apoptosis-based therapeutic agents. Nature. 2000; 407 (6805): 810-6.

20. Hayakawa Y., Chandra M., Miao W., Shirani J., Brown J.H., Dorn G.W. 2nd et al. Inhibition of cardiac myocyte apoptosis improves cardiac function and abolishes mortality in the peripartum cardiomyopathy of Galpha(q) transgenic mice. Circulation. 2003; 108 (24): 3036-41.

21. Vandenabeele P., Galluzzi L., Vanden Berghe T., Kroemer G. Molecular mechanisms of necroptosis: an ordered cellular explosion. Nat Rev Mol Cell Biol. 2010; 11 (10): 700-14.

22. Kaiser W.J., Upton J.W., Long A.B., Livingston-Rosanoff D., Daley-Bauer L.P., Hakem R. et al. RIP3 mediates the embryonic lethality of caspase-8-deficient mice. Nature. 2011; 471 (7338): 368-72.

23. Liedtke C., Bangen J.M., Freimuth J., Beraza N., Lambertz D., Cubero F.J. et al. Loss of caspase-8 protects mice against inflammation-related hepatocarcinogenesis but induces non-apoptotic liver injury. Gastroenterology. 2011; 141 (6): 2176-87.

24. Woolbright B.L., Ding W.X., Jaeschke H. Caspase inhibitors for the treatment of liver disease: friend or foe? Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 2017; 11 (5): 397-9.

25. Woolbright B.L., Jaeschke H. Role of the inflammasome in acetaminophen-induced liver injury and acute liver failure. J Hepatol. 2017; 66 (4): 836-848.

26. Szabo G., Csak T. Inflammasomes in liver diseases. J Hepatol. 2012; 57 (3): 642-54.

27. Reinhardt H.C., Yaffe M.B. Kinases that control the cell cycle in response to DNA damage: Chk1, Chk2, and MK2. Curr Opin Cell Biol. 2009; 21 (2): 245-55.

28. Sakurikar N., Eastman A. Will targeting Chk1 have a role in the future of cancer therapy? J Clin Oncol. 2015; 33 (9): 1075-7.

29. Calvo E., Chen V.J., Marshall M., Ohnmacht U., Hynes S.M., Kumm E. et al. Preclinical analyses and phase I evaluation of LY2603618 administered in combination with pemetrexed and cisplatin in patients with advanced cancer. Invest New Drugs. 2014; 32 (5): 955-68.

30. Daud A.I., Ashworth M.T., Strosberg J., Goldman J.W., Mendelson D., Springett G. et al. Phase I dose-escalation trial of checkpoint kinase 1 inhibitor MK-8776 as monotherapy and in combination with gemcitabine in patients with advanced solid tumors. J Clin Oncol. 2015; 33 (9): 1060-6.