Учёные из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (МГУ) и Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова (Сеченовский Университет) установили, что введение тиамина крысам влияет на функцию зависимых от этого вещества ферментов в течение суток. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Исследователи разделили животных на четыре группы. Первым двум контрольным группам внутрибрюшинно вводили физраствор утром или вечером, а вторым двум утром или вечером — тиамин. Дозы витамина при этом были эквивалентны назначаемым пациентам при клинических состояниях, связанных с дефицитом тиамина, например, заболеваниях, поражающих нервную систему (энцефалопатия Вернике и синдром Вернике‑Корсакова), или при экспериментальном лечении болезни Альцгеймера.
Исследователи установили, что большие дозы тиамина (витамина B1, участвующего в регуляции энергетического обмена) по‑разному влияют на обмен веществ у крыс в зависимости от времени введения витамина. Максимальный эффект тиамин оказывал на животных, если вещество вводили вечером, но учёные отмечают, что крысы ведут ночной образ жизни. Кроме того, авторы исследования впервые оценили суточные изменения содержания активной формы витамина B1 в мозге и способность этого вещества проникать в мозг и сердце.
Тиамин, или витамин B1, представляет собой предшественника вещества, необходимого для расщепления углеводов, аминокислот и липидов у всех живых организмов. От усвоения и переработки этих соединений специальными ферментами зависит правильная работа всех органов (мозга, сердца, печени и почек). Зависимый от тиамина обмен веществ в органах меняется в течение суток, но данных о зависимости усвоения тиамина от суточных ритмов недостаточно.
Через сутки после инъекций у животных брали образцы крови, тканей сердца, печени, почек, семенников и коры головного мозга. В тканях учёные определяли содержание веществ-производных тиамина и активность тиамин-зависимых ферментов. Исследования показали, что только вечерние инъекции витамина приводят к повышению в мозге уровня его активной формы — тиаминдифосфата, участвующего в получении клетками энергии. Также введение тиамина вечером позволило увеличить содержание тиаминдифосфата в сердце в 2,5 раза.
Учёные изучили зависимые от тиамина ферменты и выяснили, что введение высокой дозы тиамина оказало наибольшее влияние на активность пируватдегидрогеназного комплекса, осуществляющего одну из главных регуляторных реакций обмена углеводов. В зависимости от времени суток, введение тиамина вызывало изменение уровня регуляторных ферментов‑киназ, подавляющих активность пируватдегидрогеназы, в мозге или в сердце (PDK3 или PDK4 соответственно). Найденные различия в активности и регуляции зависимых от тиамина ферментов в утреннее и вечернее время были наиболее выражены в органах, сильнее всего зависимых от энергетической функции витамина B1, то есть в коре головного мозга и в сердце.
Исследователи считают, что, учитывая ночной образ жизни крыс, вечернее введение тиамина улучшило поступление вещества в ткани и энергетику животных. По мнению учёных, у людей утренний приём тиамина будет оказывать более сильное действие, чем вечерний. Результаты этого исследования станут основой для оптимизации условий приёма тиамина пациентами. Это касается высоких доз тиамина и лекарств на его основе, использующихся при лечении нарушений работы нервной системы.
Василий Алешин
Руководитель проекта кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ имени М.В. Ломоносова.
«Мы считаем, что наши данные помогут лучше понять метаболические и физиологические изменения, происходящие при приёме высоких доз тиамина. Надеемся, что это поможет улучшить рекомендации по приёму тиамина при расстройствах нервной системы, вызванных его дефицитом, а также у возрастных пациентов. В дальнейшем мы планируем исследовать изменения зависимого от тиамина метаболизма при приёме ряда конкурирующих лекарств, которые могут провоцировать дефицит витамина B1 даже при его нормальном содержании в пище».
Источник: habr.com