Influența unor compuși bioactivi autohtoni asupra indicilor metabolismului glucidic în țesutul osos în osteopatiile experimentale

Abstract

Introducere. Actualmente, un interes sporit a trezit utilizarea diferitor compuşi bioactivi (CBA) autohtoni, care ar putea exercita o influenţă semnificativă asupra proceselor metabolice. Dereglările metabolismului glucidic joacă un rol important în patogenia multor afecțiuni, inclusiv, în maladiile sistemului osos. Scopul studiului a fost cercetarea influenței unor compuşi bioactivi autohtoni asupra metabolismului glucidic în ţesutul osos, în osteopatiile experimentale (OP), argumentarea utilităţii folosirii lor în prevenția şi tratamentul patologiei osoase. Material şi metode. Osteopatia toxică a fost indusă prin intoxicarea cu tetraclorură de carbon (CCl4) și etilenglicol (EG) în două serii de experiențe. Evaluarea indicilor metabolismului glucidic a inclus determinarea activității enzimelor glicolitice – hexokinazei (HK), lactat dehidrogenazelor lactat- și piruvatdependente (LDH-L, LDH-P), ciclului pentozo-fosfaților (glucozo6-fosfat dehidrogenazei – G-6-PDH) şi ciclului Krebs (malat dehidrogenazei catabolice NAD-dependente – MDH-NADd). În studiu au fost cercetați CBA autohtoni – CMD-4, CMD-8, CMJ23, CMJ-26, CMJ-33 şi remedii, obţinute din Spirulina platensis – BioR și BioR-Ge. Rezultatele obţinute au fost evaluate statistic conform criteriului t-Student, precum și cel nonparametric „U” Mann-Witney, cu ajutorul programului StatsDirect Statistical Softwear (StatsDirect Ltd, Marea Britanie). Rezultate. În OP indusă prin intoxicarea cu CCl4 și EG, s-au constatat modificări pronunțate ale funcţionalităţii enzimelor metabolismului glucidic studiate. În OP CCl4-indusă, activitatea tuturor enzimelor cercetate s-a redus în țesutul osos și s-a majorat funcționalitatea HK. Medicaţia cu CBA a OP induse cu CCl4, a determinat redresarea activității HK şi, de asemenea, restabilirea sau inducerea funcţionalității LDH, G-6-PDH şi MDH-NADd în țesutul osos. În OP EG-indusă, s-a constatat o amplificare esențială a HK și G-6-PDH. BioR a manifestat o acţiune normalizantă asupra funcţionalitaţii HK, iar BioR-Ge, CMD-4, CMD-8 și CMJ-23 au prevenit creşterea sau diminuează substanţial activitatea G-6-PDH. Medicația cu BioR și CMD4 a redus semnificativ funcţionalitatea MDH-NADd, ceea ce ar putea afecta asigurarea energetică a celulei. Concluzii. Rezultatele cercetării sugerează că CBA autohtoni ar putea oferi noi terapii unice și remedii eficiente în diverse afecțiuni ale oaselor.

Introduction. Nowadays increased interest aroused towards local bioactive compounds (BAC), which could exert significant influence on metabolic processes. Disorders of carbohydrate metabolism play an important role in the pathogenesis of many diseases, including the bone one. The aim of the study was to investigate the influence of local bioactive compounds on bone carbohydrate metabolism in experimental osteopathies (OP), and argumentation of their utility in prevention and treatment of bone pathology. Material and methods. Toxic osteopathy was induced in two series of experimental animals by carbon tetrachloride (CCl4) and ethylene glycol (EG) intoxication. Assessment of carbohydrate metabolism markers included the determination of the activity of glycolysis (hexokinase (HK), lactateand pyruvate-dependent lactate dehydrogenases – LDH-L, LDH-P), of pentose-phosphate cycle (glucose-6-phosphate dehydrogenase – G-6-PDH) and of the Krebs cycle enzymes (catabolic NAD-dependent malate dehydrogenase – NADdMDH). The local BAC – CMD-4, CMD-8, CMJ-23, CMJ-26 and CMJ-33, and remedies obtained from Spirulina platensis – BioR, BioR-Ge, were studied. Statistical analysis was performed using t-Student and “U” Mann-Witney criterias with statistical StatsDirect Softwear program (StatsDirect Ltd, UK). Results. Significant changes in the activity of studied carbohydrate metabolism enzymes were found in OP induced by CCl4 and ethylene glycol (EG) intoxication. The activity of all studied enzymes in the bone was decreased, while the HK – increased in CCl4-induced OP. Local BAC decreased the activity of HK and restored or induced the activity of LDH, G-6-PDH and NADd-MDH in the bone of animals with CCl4-induced OP. Essential amplification of HK and G-6-PDH occured in EGinduced OP. BioR normalized the activity of HK, while BioRGe, CMD-4, CMD-8 and CMJ-23 substantially diminished the G-6-PDH activity. Medication with BioR and CMD-4 decreased conclusively the activity of NADd-MDH. Conclusions. The findings of the research suggest that local BAC might provide unique new therapies and effective remedies for various bone diseases.