Транскрипционная регуляция функционирования лактатдегидрогеназы в клетках почек крыс при диабетической нефропатии

Abstract

Целью данной работы являлось изучение особенностей транскрипционной регуляции активности и изоферментного состава лактатдегидрогеназы в почках Rattus norvegicus L. при диабетической нефропатии. Материалы и методы. Проведено исследование 20 самцов лабораторных крыс Rattus norvegicus L., разделенных на две равные группы: «Норма» - интактные крысы, которым внутрибрюшинно вводили 0,9%й NaCl, и «Диабет» - животные с аллоксановым диабетом. Исследовалась активность, субклеточная локализация и подвижность изоферментов лактатдегидрогеназы (ЛДГ, КФ 1.1.1.27) с использованием спектрофотометрических, электрофоретических методов, а также использовалась полимеразная цепная реакция в реальном времени для анализа транскриптов генов LDHA и LDHB. Результаты. Анализ активности ЛДГ показал, что данный параметр вырос более чем в 6 раз у животных с диабетической нефропатией по сравнению с контрольной группой. Возрастание скорости функционирования ЛДГ является следствием активизации фермента во всех исследуемых компартментах клетки и согласуется с показателем в гомогенате. Вероятно, увеличение активности ЛДГ при диабетической нефропатии является следствием перераспределения скорости функционирования между имеющимися изоформами и связано с усилением скорости транскрипции генов, кодирующих субъединицы A и B данного фермента. Заключение. Усиление работы ЛДГ, вероятно, является следствием активизации почечного глюконеогенеза, основным субстратом для которого является именно молочная кислота, реадсорбируемая в почечных клубочках. Выявленное увеличение активности ЛДГ в почках крыс при диабетической нефропатии может быть связано с адаптацией их биохимического метаболизма к патологическому состоянию.Aim. To study the features of transcriptional regulation of the activity and isoenzyme composition of lactate dehydrogenase in the kidneys of Rattus norvegicus L. in diabetic nephropathy. Materials and methods. The study included 20 male laboratory rats (Rattus norvegicus L.) divided into two equal groups: "Norm" - intact rats injected with 0.9% NaCl intraperitoneally and "Diabetes" - animals with alloxaninduced diabetes (DM1 model). The activity, subcellular localization, and mobility of lactate dehydrogenase (LDH, EC 1.1.1.27) isoenzymes were studied using spectrophotometry and electrophoresis. LDHA and LDHB gene transcripts were analyzed by the polymerase chain reaction. Results. Analysis of the LDH activity showed that this parameter increased by more than 6 times in the animals with diabetic nephropathy compared to the control group. Moreover, the increase in the rate of the LDH activity was a consequence of the enzyme activation in all the studied compartments of the cell and is consistent with the parameter in the homogenate. The increase in the LDH activity in diabetic nephropathy may result from redistribution of the activity rate between the available isoforms and may be associated with an increase in the transcription rate of genes encoding subunits A and B of this enzyme. Conclusion. The increase in the LDH activity is likely associated with the activation of renal gluconeogenesis, the main substrate for which is lactic acid reabsorbed in the renal glomeruli. The revealed increase in the LDH activity in the kidneys of rats with diabetic nephropathy may be associated with adaptation of their metabolism to the pathological state.