Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів
Досліджено вплив ортованадатних наночастинок (ОВ НЧ — GdVO₄/Eu³⁺ (8.25 нм)), калорійно обмеженої дієти (КОД) та міметика КОД — метформіну (Мет) на виживаність та стан прооксидантно-антиоксидантного балансу в печінці та крові самців щурів Вістар, прискорене старіння яких моделювали надмірним харчуван...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2023 |
| Main Authors: | , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/202247 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів / Ю.В. Нікітченко, В.К. Клочков, Н.С. Кавок, Н.О. Карпенко, О.О. Сєдих, І.В. Нікітченко, А.І. Божков, С.Л. Єфімова, В.П. Семиноженко // Доповіді Національної академії наук України. — 2023. — № 6. — С. 49-58. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859665465900531712 |
|---|---|
| author | Нікітченко, Ю.В. Клочков, В.К. Кавок, Н.С. Карпенко, Н.О. Сєдих, О.О. Нікітченко, І.В. Божков, А.І. Єфімова, С.Л. Семиноженко, В.П. |
| author_facet | Нікітченко, Ю.В. Клочков, В.К. Кавок, Н.С. Карпенко, Н.О. Сєдих, О.О. Нікітченко, І.В. Божков, А.І. Єфімова, С.Л. Семиноженко, В.П. |
| citation_txt | Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів / Ю.В. Нікітченко, В.К. Клочков, Н.С. Кавок, Н.О. Карпенко, О.О. Сєдих, І.В. Нікітченко, А.І. Божков, С.Л. Єфімова, В.П. Семиноженко // Доповіді Національної академії наук України. — 2023. — № 6. — С. 49-58. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Досліджено вплив ортованадатних наночастинок (ОВ НЧ — GdVO₄/Eu³⁺ (8.25 нм)), калорійно обмеженої дієти (КОД) та міметика КОД — метформіну (Мет) на виживаність та стан прооксидантно-антиоксидантного балансу в печінці та крові самців щурів Вістар, прискорене старіння яких моделювали надмірним харчуванням (НХ) у ранньому постнатальному онтогенезі. Встановлено, що виживаність щурів, які отримували НХ була меншою, ніж у контрольних тварин. При цьому виявлено, що у мітохондріях і мікро- сомах печінки та сироватці крові молодих щурів, які отримували НХ, швидкість генерації супероксидного радикала та вміст гідроперекисів ліпідів вища, а активність глутатіонпероксидази та вміст відновленого глутатіону істотно нижчі у порівнянні з контрольними тваринами. Довготривале застосування ОВ НЧ, КОД або Мет у щурів, які отримували НХ, нормалізувало прооксидантно-антиоксидантний баланс та значно збільшувало виживаність піддослідних тварин. При цьому ступінь виживаності була виразнішою при застосуванні КОД та GdVO₄/Eu³⁺. Враховуючи дані літератури про неприйнятність тривалого застосування калорійно обмеженої дієти у людей, а також неоднозначність даних літератури про геропротекторний ефект метформіну, отримані результати дозволяють зробити висновок, що на даний час для розробки засобів, які уповільнюють прискорене старіння організму, найбільш перспективним є використання наночастинок GdVO₄/Eu³⁺.
The effects of orthovanadate nanoparticles (GdVO₄/Eu³⁺ NPs (8 × 25 nm)), a calorie-restricted diet, and the calorie restriction-mimetic metformin on survival and the prooxidant-antioxidant balance in the liver and blood of male Wistar rats, in which accelerated aging was modeled under overfeeding in early postnatal ontogeny, were investigated. The survival rate of rats with accelerated aging was found to be lower than that of control animals. Additionally, the rate of formation of superoxide radicals and the content of lipid hydroperoxides were higher in the mitochondria and microsomes of the liver and blood serum of young overfeeding rats, while the activity of glutathione peroxidase and the content of GSH were significantly lower than in control animals. Long-term administration of nanoparticles, a calorie-restricted diet, or metformin to rats with accelerated aging normalized the prooxidant-antioxidant balance in the studied tissues and significantly increased the survival rate of these experimental animals. Notably, the increase in survival was more pronounced due to the calorie-restricted diet and nanoparticle application. Considering the literature data on the inadmissibility of long-term use of a low-calorie diet in humans, as well as the ambiguity of the literature data on the geroprotective effect of metformin, the results obtained lead to the conclusion that GdVO₄/Eu³⁺ nanoparticles are currently considered more promising for developing means to slow down accelerated aging in an organism.
|
| first_indexed | 2025-11-30T10:47:21Z |
| format | Article |
| fulltext |
49
ОПОВІДІ
НАЦІОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМІЇ НАУК
УКРАЇНИ
ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2023. № 6: 49—58
Ц и т у в а н н я: Нікітченко Ю.В., Клочков В.К., Кавок Н.С., Карпенко Н.О., Сєдих О.О., Нікітченко І.В., Бож-
ков А.І., Єфімова С.Л., Семиноженко В.П. Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок орто-
ванадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні. Допов.
Нац. акад. наук Укр. 2023. № 6. С. 49—58. https://doi.org/10.15407/dopovidi2023.06.049
© Видавець ВД «Академперіодика» НАН України, 2023. Стаття опублікована за умовами відкритого доступу за
ліцензією CC BY-NC-ND (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)
МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО
MATERIALS SCIENCE
https://doi.org/10.15407/dopovidi2023.06.049
УДК 612.67:577.24[546.65:66.-911.48]
Ю.В. Нікітченко1, SC 6506421182
В.К. Клочков1, https://orcid.org/0000-0002-8080-1195
Н.С. Кавок1, https://orcid.org/0000-0002-2429-2832
Н.О. Карпенко1, https://orcid.org/0000-0001-9709-3511
О.О. Сєдих1, https://orcid.org/0009-0004-2136-5209
І.В. Нікітченко2, https://orcid.org/0000-0001-5858-3382
А.І. Божков2, https://orcid.org/0000-0001-8418-5716
С.Л. Єфімова1, https://orcid.org/0000-0003-2092-1950
В.П. Семиноженко3, https://orcid.org/0000-0002-7877-8811
1 Інститут сцинтиляційних матеріалів, НТК “ІМК” НАН України, Харків
2 Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, Харків
3 НТК “ІМК” НАН України, Харків
E-mail: kavok@isma.kharkov.ua
Порівняльна ефективність антивікового впливу
наночастинок ортованадату, метформіну
та калорійно обмеженої дієти при експериментальному
прискореному старінні щурів
Досліджено вплив ортованадатних наночастинок (ОВ НЧ — GdVO4/Eu3+ (8×25 нм)), калорійно обмеженої
дієти (КОД) та міметика КОД — метформіну (Мет) на виживаність та стан прооксидантно-антиок-
сидантного балансу в печінці та крові самців щурів Вістар, прискорене старіння яких моделювали надмір-
ним харчуванням (НХ) у ранньому постнатальному онтогенезі. Встановлено, що виживаність щурів, які
отримували НХ була меншою, ніж у контрольних тварин. При цьому виявлено, що у мітохондріях і мікро-
сомах печінки та сироватці крові молодих щурів, які отримували НХ, швидкість генерації супероксидного
радикала та вміст гідроперекисів ліпідів вища, а активність глутатіонпероксидази та вміст відновленого
глутатіону істотно нижчі у порівнянні з контрольними тваринами. Довготривале застосування ОВ НЧ,
КОД або Мет у щурів, які отримували НХ, нормалізувало прооксидантно-антиоксидантний баланс та
значно збільшувало виживаність піддослідних тварин. При цьому ступінь виживаності була виразнішою
50 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2023. No 6
Ю.В. Нікітченко, В.К. Клочков, Н.С. Кавок та ін.
при застосуванні КОД та НЧ GdVO4/Eu3+. Враховуючи дані літератури про неприйнятність тривалого
застосування калорійно обмеженої дієти у людей, а також неоднозначність даних літератури про геро-
протекторний ефект метформіну, отримані результати дозволяють зробити висновок, що на даний час
для розробки засобів, які уповільнюють прискорене старіння організму, найбільш перспективним є викорис-
тання наночастинок GdVO4/Eu3+.
Ключові слова: наночастинки GdVO4/Eu3+, калорійно обмежена дієта, метформін, прискорене старіння,
надмірне харчування, щури, виживаність, прооксидантно-антиоксидантний баланс.
Дослідження нових способів та засобів для уповільнення старіння організму обумовле-
не значним постарінням населення планети. При цьому молекулярні механізми старіння
організму мало вивчені. Однак накопичені на цей час експериментальні дані свідчать про
значну роль вільно-радикальних процесів у механізмах природного, уповільненого та при-
скореного старіння організму [1—3].
У проведених раніше дослідженнях встановлено, що при експериментальному приско-
реному старінні щурів, що моделюється постнатальним надмірним харчуванням (НХ) [4],
зниження виживаності тварин відбувається на тлі хронічного окиснювального стресу [3,
5, 6]. Тому для ефективного уповільнення прискореного старіння, викликаного НХ, необ-
хідна антиоксидантна корекція.
Раніше нами показано, що переведення одномісячних щурів, які отримували НХ, на
калорійно обмежену дієту (КОД) запобігало збільшенню генерації супероксидних радика-
лів (О2
•-) та вмісту гідроперекисів ліпідів (LHPO), а також зниженню вмісту відновлено-
го глутатіону (GSH) та активності глутатіонпероксидаз (GPx) печінки та крові [7]. Дослі-
дженнями, проведеними на мишах, які отримували НХ, також виявлено, що короткочасне
застосування КОД знижувало концентрацію О2
•- і ліпофусцину, а також збільшувало екс-
пресію білків каталази та супероксиддисмутази (SOD) в печінці [8].
Даних літератури про вплив КОД-міметиків на прооксидантно-антиоксидантний баланс
тварин з експериментальним прискореним старінням, що моделюється НХ, нами не вияв-
лено. Не виявлено також даних про вплив КОД або КОД-міметиків на виживаність тварин,
які отримували НХ. Разом з тим, раніше нами показано, що НЧ GdVO4/Eu3+ (синтезовані як
описано раніше [9]) при тривалому застосуванні щурам, які отримували НХ, нормалізують
прооксидантно-антиоксидантний баланс і збільшують виживаність піддослідних тварин [6].
Молекулярний механізм захисної дії НЧ GdVO4/Eu3+ невідомий, проте раніше при до-
слідженні природного старіння щурів виявлений геропротекторний ефект цих ортована-
датних наночастинок (ОВ НЧ) та метформіну (Мет) обговорювали як механізм дії КОД-
міметиків [10].
Метою цієї роботи було порівняльна оцінка здатності НЧ GdVO4/Eu3+, метформіну та
КОД покращувати прооксидантно-антиоксидантний баланс і виживаність самців щурів Ві-
стар з прискореним старінням, що моделюється постнатальним надлишковим харчуванням.
Матеріали та методи. В дослідженні використовували ортованадатні наночастинки
GdVO4/Eu3+ (ОВ НЧ). Водні колоїдні розчини НЧ ортованадату гадолінію, активованих
іонами європію, складу Gd0,9Eu0,1VO4 були синтезовані відповідно до методу, описано-
го раніше [9]. Спочатку 0,4 мл водного розчину хлориду гадолінію (1 М) змішували з 0,05
мл хлориду європію (1 М), потім до суміші додавали 49,55 мл двічі дистильованої води.
Отриманий розчин змішували з 37,5 мл розчину динатрієва сіль ЕДТА (0,01 М) і крапля-
ми додавали 37,5 мл 0,01 М Na3VO4 (рН=10,5). Суміш інтенсивно перемішували магнітною
51ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2023. № 6
Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно
мішалкою та нагрівали на водяній бані зі зворотним холодильником протягом 24 год за
температури 100 °С. Отриманий безбарвний прозорий розчин розсіює світло під бічним
підсвічуванням (Конус Тіндалла). Розчин охолоджували, потім його діалізували проти води
протягом 24 год для видалення надлишку іонів. Для цього отриманий розчин у діалізному
мішку (Cellu Sep T2, мембрана з відсіканням молекулярної маси 12 кДа розмір пор ~ 2,5 нм)
поміщали в склянку з дистильованою водою (2 л), яку оновлювали кожні 6 год. Для характе-
ристики НЧ використовували просвічуючу електронну мікроскопію (ПЕМ) за допомогою
електронного мікроскопа TEM-125K (Selmi, Україна) [11]. За даними електронної мікроско-
пії ОВ НЧ мають веретеноподібну форму з розмірами 8 × 25 нм. Гідродинамічний діаметр
(56 ± 1,5 нм) та дзета-потенціал (–20,00 ± 2,00 мВ) цитрат-стабілізованих ОВ НЧ вимірювали
за допомогою ZetaPALS (Brookhaven, New York). Концентрація ОВ НЧ у гідрозолі була ви-
значена зі спектрів абсорбції при довжині хвилі 279 нм на спектрофотометрі Specord 200.
У роботі досліджували щурів-самців лінії Вістар. Маніпуляції з тваринами проводили
відповідно до Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються
для експериментальних та наукових цілей (Страсбург, 1986). Прискорене старіння моделю-
вали шляхом надлишкового харчування новонароджених самців щурів [4]. Надмірне харчу-
вання в постнатальному онтогенезі створювали за рахунок зменшення кількості щурят до
двох особин у гнізді однієї самки, що годує. Цю операцію проводили на другий день після їх
народження. До контрольної групи (К) включали щурів, яких вирощували в гніздах з 8—10
щурят однієї самки, що годує. У віці одного місяця тварини К та НХ груп переводили на
калорійно обмежену дієту (КОД) або на стандартну дієту віварію. КОД моделювали за Мак
Кеєм—Нікітіним шляхом зниження в раціоні жирів та вуглеводів як описано раніше [5].
У першому експерименті КОД застосовували одномісячним тваринам К і НХ груп про-
тягом двох місяців (для дослідження прооксидантно-антиоксидантного балансу) або про-
тягом усього життя (для дослідження виживаності). Для дослідження стану прооксидант-
но-антиоксидантного балансу використовували по сім щурів з К, НХ та НХ+КОД груп. Для
вивчення виживаності та тривалості життя використовували 64, 105, 240 та 28 щурів з К,
НХ, КОД та НХ+КОД груп відповідно.
У другому експерименті для дослідження стану прооксидантно-антиоксидантного
балансу тримісячним щурам, які отримували НХ протягом двох місяців, застосовували з
питною водою метформін (Meт) у дозі 100 мг/кг маси тіла або НЧ GdVO4/Eu3+ (ОВ НЧ) у
дозі 0,25—0,30 мг/кг маси тіла щодня. В експерименті використовували по сім щурів із груп
К, НХ, НХ+Мет та НХ+ОВ НЧ.
Виживаність та тривалість життя у другому експерименті досліджували на щурах ві-
ком 11 місяців (330 днів) наступних груп: К (38 щурів), НХ (67 щурів), НХ+Мет (38 щурів)
та НХ+ОВ НЧ (49 щурів). У передостанній та останній групах щурам давали питну воду з
Мет або ОВ НЧ у тих самих дозах до кінця життя.
Мікросомальну (МС), мітохондріальну (МХ), постмітохондріальну (ПМХ) фракції та
субмітохондріальні частинки (СМЧ) печінки, а також цитозоль печінки (Ц) були отримані
диференціальним центрифугуванням відразу після забою тварин. Ці зразки, а також сиро-
ватка крові (С) та гомогенат печінки (Г) були проаналізовані одразу (гідроперекиси ліпідів
(LHPO)), або зберігалися в рідкому азоті до аналізу.
Вимірювання параметрів, що характеризують прооксидантно-антиоксидантний ба-
ланс, проводили описаними нами раніше методами [3, 5, 10]. Вміст гідроперекисів ліпідів
52 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2023. No 6
Ю.В. Нікітченко, В.К. Клочков, Н.С. Кавок та ін.
(LHPO) у печінці вимірювали методом Ohkawa et al. (1979), а в сироватці крові — методом
Asakawa et al. (1980). Спектр поглинання пофарбованого продукту реєстрували на спек-
трофотометрі Specord UV VIS (Німеччина). Аконітазну активність (Aco) (EC 4.2.1.3) оці-
нювали у МХ спектрофотометричним методом на 240 нм, як описано Varghese (2003) з
невеликими змінами. Утворення супероксидного радикалу (О2
•-) в МС і СМЧ визначали
методом Misra & Fridovich (1972). Глутатіонпероксидазну (GPx) активність оцінювали в ре-
акції, що пов’язана з екзогенною глутатіонредуктазою (субстрати окиснення: гідроперекис
кумолу та Н2О2) спектрофометрично при 340 нм методом Paglia & Valentine (1967). Глута-
тіонредуктазну (GR) активність визначали за окисненням NADPH спектрофотометрично
при 340 нм методом Carlberg (1975). Супероксиддисмутазну активність (SOD) оцінюва-
ли методом Beauchamp & Fridovich (1971), активність каталази — методом Aebi H. (1984).
Вміст відновленого глутатіону (GSH) вимірювали методом Akerboom TPM, Sies H. (1981).
Вміст білка визначали методом Lowry et al. у модифікації Miller (1959).
Отримані результати опрацьовували статистично, відповідність типу розподілу дат у
вибірках закону нормального розподілу визначали за допомогою критерію Shapiro-Wilka.
Порівняння показників проводили з використанням t-критерію Стьюдента за допомогою
програми “Statistika 6.0”. Виживання щурів розраховували методом Kaplan—Meier, а по-
рівняння кривих виживання — методом Gehan з поправкою Yates. Усі дані були визначені
як середні ± SEM. Відмінності вважалися статистично значущими при р ≤ 0,05.
Результати та обговорення. Раніше, у ряді робіт при моделюванні прискореного ста-
ріння шляхом НХ щурів у ранньому постнатальному онтогенезі, ми показали, що знижен-
ня виживаності відбувається на тлі прооксидантно-антиоксидантного дисбалансу [3, 5, 6].
Тому для збільшення виживаності піддослідних тварин необхідна антиоксидантна корек-
ція. Надійним регулятором прооксидантно-антиоксидантного балансу в тканинах щурів,
що отримували НХ, може бути КОД [7].
Наведені на рис. 1 дані свідчать, що в печінці та крові тримісячних щурів, що отри-
мували НХ, швидкість генерації О2
•- в СМЧ і МС, а також вміст LHPO в MХ, МС і С були
вищими, а активність GPх в MХ , МС, Ц і С та вміст GSH у печінці істотно нижчий, ніж у
контрольних тварин.
Двомісячне утримання тварин з НХ на КОД (група НХ+КОД) нормалізувало швид-
кість генерації O2
•- в СМЧ і МС і істотно знижувало вміст LHPO в усіх вивчених фракціях
печінки та крові. При цьому вміст GSH у печінці та активність GPx у МС нормалізувалися,
а активності GPx у MХ, Ц та С навіть значно збільшувалися (див. рис. 1). Щодо контроль-
ної групи, то GPx активність в НХ + КОД групі зростала в МХ на 94 %, в Ц — на 92 %, а в
С — на 91 % відповідно. Таким чином, отримані дані свідчать про позитивний ефект засто-
сування КОД — зниження прооксидантного та підвищення антиоксидантного потенціалів
у щурів, які отримували НХ.
Твердження, що НХ викликає передчасне старіння, доводять дані про тривалість жит-
тя. Так, дослідження виживаності щурів показують, що вона значно менша у тварин з НХ
групи (рис. 2, крива 2) у порівнянні з контролем (рис. 2, крива 1). Медіана виживаності
щурів із НХ становить 640 днів, тоді як у нормальних — 720 днів. У цьому випадку смерть
останньої тварини з НХ спостерігається до 1010 дня, а у контролі — до 1090 дня життя.
Різниця між параметрами виживаності цих двох груп оцінювалась методом Gehan з по-
правкою Yates, що показало її статистично значущу різницю.
53ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2023. № 6
Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно
Отримані дані про меншу виживаність щурів з НХ узгоджуються з даними В.В. Фроль-
кіса та співавт. [4] які показали, що максимальна тривалість життя піддослідних щурів з над-
мірним постнатальним годуванням становить 1043+20 днів, а у контрольних — 1161+15 днів.
Застосування КОД (з одномісячного віку і до кінця життя) щурам, які отримували НХ,
значно збільшувало виживаність цих піддослідних тварин (рис. 2, крива 3). Різниця в ме-
діані виживаності тварин з прискореним старінням (група НХ, рис. 2, крива 2) та щурів
групи НХ+КОД (рис. 2, крива 4) становить 210 днів, а в днях смерті останніх тварин —
Ві
дн
ос
ни
й
ін
де
кс
1,8 LHPO(MX)
LHPO(MC)
LHPO(C) O2
–˙(CМЧ) O2
–˙(МC)
1,6
1,4 0
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
НХ
НХ + КОД
1,8
1,6
1,4
2,2
2,0
2,4
*
* * *
* * * *
*
* * *
**
**
**
**
**
****
**
GPx(MX)
GPx(MC)
GPx(Ц)
GSH(Г)
GPx(C)
Ви
ж
ив
ан
іс
ть
, у
м.
о
д. 0,8
1,0
0,6
0,4
0,2
0 100 200 300
1
2
4
3
400 500 600 700
Вік, дні
800 900 1000 110012001300 1400
Рис. 1. Відносні зміни деяких показників прооксидантно-антиоксидантного балансу в печінці та крові щу-
рів, які отримували надмірне харчування (НХ) і НХ+калорійно обмежену дієту (n = 7). У розрахунку від-
носного індексу за одиницю прийнято значення показників у контрольних тварин. *— р < 0,05 у порівнян-
ні з контролем; **— р < 0,05 у порівнянні з НХ; º — 0,05 < р < 0,10 у порівнянні з контролем. Прооксидантні
показники у контрольних щурів: LHPO (MХ): 0,316 ± 0,026 нмоль MDA ∙ мг білка–1; LHPO (МС): 0,309 ±
0,034 нмоль MDA ∙ мг білка–1; LHPO (С): 2,72 ± 0,15 нмоль MDA ∙ мл–1; O2
•-(СМЧ): 3,70 ± 0,37 нмоль O2
•- ×
× хв–1 ∙ мг білка–1; O2
•-(МС): 28,7 ± 2,1 нмоль O2
•- ∙ хв–1 ∙ мг білка–1. Антиоксидантні показники у контроль-
них щурів: GPx (MХ): 48,5 ± 4,4 нмоль NADPH ∙ хв–1 ∙мг білка–1; GPx (МС): 78,9±3,7 нмоль NADPH ∙ хв–1 ×
× мг білка–1; GPx (С): 2,22 ± 0,10 мкмоль NADPH ∙ хв–1 ∙ мг білка–1; GPx (Ц): 547,9 ± 39,1 нмоль NADPH ∙ хв–1×
× мг білка–1; GSH (Г): 70,0±11,0 нмоль GSH ∙ мг білка–1
Рис. 2. Криві виживаності
щурів у контрольній групі (К,
крива 1, n = 64), групі з при-
скореним старінням (НХ, кри-
ва 2, n = 105), на дієті з обме-
женням калорій (КОД, крива
3, n = 240) та щурів з приско-
реним старінням на дієті з об-
меженням калорій (НХ+КОД,
крива 4, n = 28)
54 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2023. No 6
Ю.В. Нікітченко, В.К. Клочков, Н.С. Кавок та ін.
330 днів. Значна різниця у виживаності тварин була і при порівнянні щурів групи НХ+КОД
із контрольною групою. І тут різниця у медіані виживаності становила 130 днів, а в днях
смерті останніх тварин — 250 днів.
Виявлена більша виживаність піддослідних щурів групи НХ+КОД визначається три-
валим (з одного місяця після народження і до кінця життя) застосуванням “жорсткої” за
ступенем обмеження калорійності дієти, що моделюється за МакКеєм—Нікітіним. Однак у
людей тривале застосування з раннього віку такої КОД є неприйнятним [12]. Неприйнятне
також застосування жорсткої КОД для людей похилого віку із супутніми захворюваннями.
З цих причин менш інвазійним підходом може бути застосування КОД-міметиків [12].
Тому у другому експерименті було досліджено вплив КОД-міметика — метформіну
(Мет) і ортованадатних наночастинок (ОВ НЧ) на прооксидантно-антиоксидантний ба-
ланс і виживаність щурів, що отримували НХ. Наведені на рис. 3 дані свідчать, що і в цьому
експерименті НХ збільшує прооксидантний потенціал та знижує антиоксидантний потен-
ціал у печінці та крові молодих піддослідних щурів. Двомісячне застосування Мет або ОВ
НЧ тримісячним тваринам, які отримували НХ (група НХ+Мет або НХ+ОВ НЧ) знижує
до норми вміст LHPO в С та МХ, а також аконітазну активність (Aco) в МХ (представлену
на рис. 3 як відношення 1/Aco). При цьому GPx активність у С, МС та МХ у відповідь на
застосування Мет або ОВ НЧ збільшувалася до рівня норми.
НХ не вплинуло на активність Grx у МХ, GR у МХ та ПМХ. Ці показники істотно не
змінюються і при застосуванні Мет або ОВ НЧ піддослідним тваринам (дані не наведені).
В цілому зміни прооксидантно-антиоксидантного балансу в печінці та крові дозволяють
передбачити, що застосування НЧ GdVO4/Eu3+, як і Мет, уповільнює зумовлене НХ збіль-
шення продуктів окиснення ліпідів та зниження активності основних ферментів, що ути-
Ві
дн
ос
ни
й
ін
де
кс
1,75
LHPO(MX)
1/Aco(MX)
LHPO(C)
1,50
0
1,25
1,00
0,75
0,50
1,75
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
НХ
НХ + ОВ НЧ
НХ + МЕТ
НХ
НХ + ОВ НЧ
НХ + МЕТ
НХ
НХ + ОВ НЧ
НХ + МЕТ
НХ
НХ + ОВ НЧ
НХ + МЕТ
НХ
НХ + ОВ НЧ
НХ + МЕТ
НХ
НХ + ОВ НЧ
НХ + МЕТ
*
**
*
*
* *
** **
**
**
**
**
**
GPx(MX)
GPx(ПМХ)
GPx(C)
Рис. 3 . Відносні зміни деяких показників прооксидантно-антиоксидантного балансу в печінці та крові щу-
рів з прискореним старінням через надмірне харчування (НХ), НХ + наночастинки GdVO4/Eu3+ та НХ +
метформін (Мет) (n = 7). У розрахунку відносного індексу за одиницю прийнято значення показників у
контрольних тварин; *— р < 0,05 у порівнянні з контролем; **— р < 0,05 у порівнянні з НХ; °— 0,05 < р <0,10 у
порівнянні з НХ; Прооксидантні показники у контрольних щурів: LHPO (С): 2,83 ± 0,10 нмоль MDA ∙ мл–1;
LHPO (MХ): 0,387 ± 0,014 нмоль MDA ∙ мг білка–1; Aco (MХ): 33,54 ± 1,64 нмоль аконітату ∙ хв–1 ∙ мг білка–1.
Антиоксидантні показники у контрольних щурів: GPx (С): 4,82 ± 0,16 мкмоль NADPH ∙ хв–1∙ мл–1; GPx
(MХ): 159,6 ± 16,3 нмоль NADPH ∙ хв–1 ∙ мг білка–1; GPx (ПМХ): 465,0±44,5 нмоль NADPH ∙ хв–1 ∙ мг білка–1
55ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2023. № 6
Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно
лізують LHPO у тканинах. На підставі оцінки параметрів прооксидантно-антиоксидант-
ного балансу слід зробити висновок про геропротекторний ефект ОВ НЧ та Мет у щурів з
експериментальним прискореним старінням.
Дослідження виживаності щурів у другому експерименті, як і в першому, також по-
казують, що вона значно менша у тварин, які отримували НХ (рис. 4, крива 2). Медіана
виживаності у щурів із НХ становить 710 днів, тоді як у тварин з контрольної групи — 890
днів. Смерть останніх тварин з НХ у другому експерименті спостерігається до 1000 дня піс-
ля народження, а у щурів з групи К — до 1130 дня. Порівняння виживаності щурів з груп К
та НХ методом Gehan з поправкою Yeats виявило достовірну різницю (p < 0,05).
Тривале застосування Мет або ОВ НЧ тваринам з прискореним старінням значно зни-
жує смертність піддослідних щурів. Різниця в медіані виживаності між групою тварин з
НХ та групою НХ+Мет або групою НХ+ОВ НЧ (рис. 4, крива 2 і криві 3 та 4) становить 210
і 230 днів відповідно. При цьому різниця в днях смерті останніх тварин для груп щурів із
НХ та НХ+Мет була 190 днів, а для груп щурів із НХ та НХ+ОВ НЧ — 250 днів.
Достовірне збільшення виживаності щурів групи НХ+ОВ НЧ спостерігалося і щодо
групи контрольних тварин (рис. 4, криві 1 і 4; р < 0,05). При цьому виживаність щурів гру-
пи НХ+Мет мала лише тенденцію до збільшення виживання у порівнянні з групою конт-
рольних тварин (рис. 4, криві 1 і 3; 0,05 < р < 0,1).
Таким чином, отримані дані демонструють здатність НЧ GdVO4/Eu3+ і Мет збільшу-
вати виживаність щурів з НХ. Однак, враховуючи наші дані про менш виражену дію Мет
на виживаність піддослідних щурів на пізніх етапах онтогенезу (див. рис. 4), дані інших
дослідників про відсутність впливу метформіну на тривалість життя тварин [13], а також
дані про його певну токсичність [14], дозволяють, на наш погляд, стверджувати, що на-
ночастинки ортованадату гадолінію можуть бути перспективнішими для збільшення ви-
живаності щурів з прискореним старінням. Підтвердженням цьому можуть бути раніше
отримані в умовах in vivo дані про ефективну геропротекторну дію GdVO4/Eu3+ НЧ у се-
нільних самців щурів [10], а також дані отримані in vitro про здатність цих наночастинок
проявляти високу глутатіонпероксидазну та антирадикальну активність й мембранопро-
текторну дію [15].
Ви
ж
ив
ан
іс
ть
, у
м.
о
д. 0,8
1,0
0,6
0,4
0,2
0
1
2
4
3
400 500 600 700
Вік, дні
800 900 1000 1100 1200 1300 1400
Рис. 4. Криві виживаності
щурів у контролі (К, крива 1,
n = 38), з прискореним старін-
ням через НХ (крива 2, n = 67),
з прискореним старінням +
метформін (НХ+Мет, кри-
ва 3, n = 38), з прискореним
старінням + GdVO4/Eu3+ НЧ
(НХ+ОВ НЧ, крива 4, n = 49)
56 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2023. No 6
Ю.В. Нікітченко, В.К. Клочков, Н.С. Кавок та ін.
Висновки. У щурів з прискореним старінням, що моделюється НХ у ранньому постна-
тальному онтогенезі, виявлено порушення прооксидантно–антиоксидантного балансу в
печінці та крові та зниження виживаності піддослідних тварин. Тривале застосування ка-
лорійно обмеженої дієти, міметика калорійно обмеженої дієти — метформіну або наночас-
тинок GdVO4/Eu3+ щурам із прискореним старінням нормалізувало прооксидантно-анти-
оксидантний баланс у досліджених тканинах та збільшувало виживаність цих тварин. При
цьому ступінь збільшення виживаності була виражена більшою мірою при застосуван-
ні калорійно обмеженої дієти та наночастинок GdVO4/Eu 3+. Враховуючи отримані нами
результати, а також розглянуті дані літератури про неоднозначність геропротекторної дії
метформіну [13] та неприйнятність тривалого застосування калорійно обмеженої дієти у
людей [12], на даний час ортованадатні наночастинки GdVO4/Eu3+ є більш перспективни-
ми для розробки засобів, що сповільнюють процес прискореного старіння організму.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Weindruch R., Sohal R.S. Seminars in medicine of the Beth Israel Deaconess Medical Center. Caloric intake
and aging. N. Eng. J. Med. 1997. 337. P. 986—994. https://doi.org/10.1056/NEJM199710023371407
2. Yu B.P., Lim B.O., Sugano M. Dietary restriction downregulates free radical and lipid peroxide production:
plausible mechanism for elongation of life span. J. Nutr. Sci. Vitaminol. (Tokyo) 2002. 48, Iss. 4. P. 257—264.
https://doi.org/10.3177/jnsv.48.257
3. Bozhkov A.I., Nikitchenko Yu.V., Al-Bahadly Ali M.M. Overeating in Early Postnatal Ontogenesis Forms
Metabolic Memory and Reduces Lifespan. J. Gerontol. Geriatr. Res. 2016. 5. 309. https://doi.org/10.4172/2167-
7182.1000309
4. Фролькис В.В., Григоров Ю.Г., Писарчук К.Л., Медовар Б.Я. Влияние переедания в постнатальном периоде
на старение и продолжительность жизни крыс. Пробл. старения и долголетия. 1992. 2, № 4. С. 339—347.
5. Нікітченко Ю.В., Дзюба В.М., Попович А.С., Бондар В.В., Шеремет Г.О. Активність ензиматичної анти-
оксидантної системи у тканинах щурів за умов надмірного та обмеженого харчування. Укр. біохім.
журн. 2009. 81, № 6. С. 104—110.
6. Nikitchenko Yu.V., Klochkov V.K., Kavok N.S., Karpenko N.A., Sedyh O.O., Bozhkov A.I., Malyukin Yu.V.,
Seminozhenko V.P. Orthovanadate nanoparticles delay the accelerated aging in rats via the prevention of
oxidative disturbances. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2020. № 7. С. 43—51. https://doi.org/10.15407/
dopovidi2020.07.043
7. Никитченко Ю.В., Божков А.И. Калорийно ограниченная диета коррегирует измененную проокси-
дантно-антиоксидантную систему при ускоренном старении. Пробл. старения и долголетия. 2016. 25,
№ 2. С. 350—351.
8. Yzydorczyk C., Li N., Rigal E., Chehade H., Mosig D., Armengaud J.B., Rolle T., Krishnasamy A., Orozco E., Sid-
deek B., Juvet C., Vergely C., Simeoni U. Calorie restriction in adulthood reduces hepatic disorders induced by
transient postnatal overfeeding in mice. Nutrients. 2019. 11, №. 11. P. 2796. https://doi.org/10.3390/nu11112796
9. Klochkov V.K., Malyshenko A.I., Sedyh O.O., Malyukin Y.V. Wet-chemical synthesis and characterization of
luminescent colloidal nanoparticles: ReVO4 : Eu3+(Re = La, Gd, Y) with rod-like and spindlelike shape. Funct.
Mat. 2011. 18, № 1. P. 111—115.
10. Nikitchenko Y.V., Klochkov V.K., Kavok N.S., Karpenko N.A., Nikitchenko I.V., Yefimova S.L., Bozhkov A.I.
Comparative studies of orthovanadate nanoparticles and metformin on life quality and survival of senile Wistar
rats. Biol. Trace Elem. Res. 2022. 200, №. 3. P.1237—1247. https://doi.org/10.1007/s12011-021-02734-x
11. Klochkov V.K., Grigorova A.V., Sedyh O.O., Malyukin Y.V. Characteristics of nLnVO4 : Eu3+ (Ln = La, Gd, Y,
Sm) sols with nanoparticles of different shapes and sizes. J. Appl. Spectrosc. 2012. 79, №. 5. P. 726—730. https://
doi.org/10.1007/s10812-012-9662-7
12. Hofer S.J., Carmona-Gutierrez D., Mueller M.I., Madeo F. The ups and downs of caloric restriction and fasting:
from molecular effects to clinical application. EMBO Mol. Med. 2022. 14, №. 1. P. e14418. https://doi.org/10.15252/
emmm.202114418
57ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2023. № 6
Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно
13. Smith Jr, D. L., Elam Jr, C. F., Mattison J. A., Lane M. A., Roth G. S., Ingram D. K., Allison D. B. Metformin
supplementation and life span in Fischer-344 rats. J Gerontol. Biol. Sci. 2010. 65, №. 5. P. 468—474. https://doi.
org/10.1093/gerona/glq033
14. Wang G.S., Hoyte C. Review of Biguanide (Metformin) Toxicity. J Intensive Care Med. 2019. 34, №. 11—12. P.
863—876. https://doi.org/10.1177/0885066618793385
15. Nikitchenko Y.V., Klochkov V.K., Kavok N.S., Averchenko K.A., Karpenko N.A., Nikitchenko I.V., Yefimova
S.L., Bozhkov A.I. Anti-aging effects of antioxidant rare-earth orthovanadate nanoparticles in Wistar rats. Biol
Trace Elem. Res. 2021. 199, № 11. P. 4183—4192. https://doi.org/10.1007/s12011-020-02531-y
Надійшло до редакції 17.03.2023
REFERENCES
1. Weindruch, R. & Sohal, R. S. (1997). Seminars in medicine of the Beth Israel Deaconess Medical Center. Caloric
intake and aging. N, Eng. J. Med., 337, pp. 986-994. https://doi.org/10.1056/NEJM199710023371407
2. Yu, B. P., Lim, B. O. & Sugano, M. (2002). Dietary restriction downregulates free radical and lipid peroxide
production: plausible mechanism for elongation of life span. J. Nutr. Sci. Vitaminol. (Tokyo), 48, Iss. 4, pp. 257-
264. https://doi.org/10.3177/jnsv.48.257
3. Bozhkov, A. I., Nikitchenko, Yu. V. & Al-Bahadly Ali M. M. (2016). Overeating in Early Postnatal Ontogenesis
Forms Metabolic Memory and Reduces Lifespan. J. Gerontol. Geriatr. Res., 5, 309. https://doi.org/10.4172/2167-
7182.1000309
4. Frolkis, V. V., Grigorov, Yu. G., Pisarchuk, K. L. & Medovar, B. J. (1992). Influence of overnutrition in postnatal
period on aging and life span. Problems of aging and longevity, 2, No. 4, pp. 339-347 (in Russian).
5. Nikitchenko, Yu. V., Dzuba, V. M., Popovich, А. S., Bondar, V. V. & Sheremet, G. О. (2009). Activity of enzymatic
antioxidant system in the rat tissues under over- and restricted nutrition. Ukrain. biochem. J., 81, No. 6, pp.
104-110 (in Ukrainian).
6. Nikitchenko, Yu. V., Klochkov, V. K., Kavok, N. S., Karpenko, N. A., Sedyh, O. O., Bozhkov, A. I., Malyukin, Yu.
V. & Seminozhenko, V. P. (2020). Orthovanadate nanoparticles delay the accelerated aging in rats via the
prevention of oxidative disturbances. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 7, pp.43-51. https://doi.org/10.15407/
dopovidi2020.07.043
7. Nikitchenko, Yu. V. & Bozhkov, A. I. (2016). Calorie restricted diet corrects altered prooxidant-antioxidant
system at accelerated aging Problems of aging and longevity, 25, No. 2, pp. 350-351 (in Russian).
8. Yzydorczyk, C., Li, N., Rigal, E., Chehade, H., Mosig, D., Armengaud, J. B., Rolle, T., Krishnasamy, A., Orozco,
E., Siddeek, B., Juvet, C., Vergely, C. & Simeoni, U. (2019). Calorie restriction in adulthood reduces hepatic
disorders induced by transient postnatal overfeeding in mice. Nutrients, 11, No. 11, pp. 2796. https://doi.
org/10.3390/nu11112796
9. Klochkov, V. K., Malyshenko, A. I., Sedyh, O. O. & Malyukin, Y. V. (2011). Wet-chemical synthesis and
characterization of luminescent colloidal nanoparticles: ReVO4: Eu3+ (Re = La, Gd, Y) with rod-like and
spindlelike shape. Funct. Mat., 18, No. 1, pp. 111-115.
10. Nikitchenko, Y. V., Klochkov, V. K., Kavok, N. S., Karpenko, N. A., Nikitchenko, I. V., Yefimova, S. L. & Bozhkov
A. I. (2022). Comparative studies of orthovanadate nanoparticles and metformin on life quality and survival of
senile Wistar rats. Biol. Trace Elem. Res., 200, No. 3, pp.1237-1247. https://doi.org/10.1007/s12011-021-02734-x
11. Klochkov, V. K., Grigorova, A. V., Sedyh, O. O. & Malyukin, Y. V. (2012). Characteristics of nLnVO4:Eu3+ (Ln =
La, Gd, Y, Sm) sols with nanoparticles of different shapes and sizes. J. Appl. Spectrosc., 79, No. 5, pp. 726-730.
https://doi.org/10.1007/s10812-012-9662-7
12. Hofer, S. J., Carmona-Gutierrez, D., Mueller, M. I., & Madeo, F. (2022). The ups and downs of caloric restriction
and fasting: from molecular effects to clinical application. EMBO Mol. Med., 14, No. 1, pp. e14418. https://doi.
org/10.15252/emmm.202114418
13. Smith Jr, D. L., Elam Jr, C. F., Mattison, J. A., Lane, M. A., Roth, G. S., Ingram, D. K. & Allison, D. B. (2010).
Metformin supplementation and life span in Fischer-344 rats. J Gerontol. Biol. Sci., 65, No. 5, pp. 468-474.
https://doi.org/10.1093/gerona/glq033
14. Wang, G. S. & Hoyte, C. (2019). Review of Biguanide (Metformin) Toxicity. J Intensive Care Med., 34, No. 11-
12, pp. 863-876. https://doi.org/10.1177/0885066618793385
58 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2023. No 6
Ю.В. Нікітченко, В.К. Клочков, Н.С. Кавок та ін.
15. Nikitchenko, Y. V., Klochkov, V. K., Kavok, N. S., Averchenko, K. A., Karpenko, N. A., Nikitchenko, I. V.,
Yefimova, S. L. & Bozhkov, A. I. (2021). Anti-aging effects of antioxidant rare-earth orthovanadate nanoparticles
in Wistar rats. Biol Trace Elem. Res., 199, pp. 4183-4192. https://doi.org/10.1007/s12011-020-02531-y
Received 17.03.2023
Yu.V. Nikitchenko1, SC 6506421182
V.K. Klochkov1, https://orcid.org/0000-0002-8080-1195
N.S. Kavok1, https://orcid.org/0000-0002-2429-2832
N.A. Karpenko1, https://orcid.org/0000-0001-9709-3511
O.O. Sedyh1, https://orcid.org/0009-0004-2136-5209
I.V. Nikitchenko2, https://orcid.org/0000-0001-5858-3382
A.I. Bozhkov2, https://orcid.org/0000-0001-8418-5716
S.L. Yefimova1, https://orcid.org/0000-0003-2092-1950
V.P. Semynozhenko3, https://orcid.org/0000-0002-7877-8811
1 STC “ISC”, Institute for Scintillation Materials of the NAS of Ukraine, Kharkiv
2 V. N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv
3 STC “ISC” of the NAS of Ukraine, Kharkiv
E-mail: kavok@isma.kharkov.ua
COMPARATIVE EFFECTIVENESS OF THE ANTI-AGING EFFECT
OF ORTHOVANADATE NANOPARTICLES, METFORMIN, AND CALORIE-RESTRICTED DIET
IN EXPERIMENTAL ACCELERATED AGING OF RATS
The effects of orthovanadate nanoparticles (GdVO4/Eu3+ NPs (8 × 25 nm)), a calorie-restricted diet, and the calorie
restriction-mimetic metformin on survival and the prooxidant-antioxidant balance in the liver and blood of male
Wistar rats, in which accelerated aging was modeled under overfeeding in early postnatal ontogeny, were
investigated. The survival rate of rats with accelerated aging was found to be lower than that of control animals.
Additionally, the rate of formation of superoxide radicals and the content of lipid hydroperoxides were higher in the
mitochondria and microsomes of the liver and blood serum of young overfeeding rats, while the activity of
glutathione peroxidase and the content of GSH were significantly lower than in control animals. Long-term
administration of nanoparticles, a calorie-restricted diet, or metformin to rats with accelerated aging normalized
the prooxidant-antioxidant balance in the studied tissues and significantly increased the survival rate of these
experimental animals. Notably, the increase in survival was more pronounced due to the calorie-restricted diet and
nanoparticle application. Considering the literature data on the inadmissibility of long-term use of a low-calorie
diet in humans, as well as the ambiguity of the literature data on the geroprotective effect of metformin, the results
obtained lead to the conclusion that GdVO4/Eu3+ nanoparticles are currently considered more promising for
developing means to slow down accelerated aging in an organism.
Keywords: GdVO4/Eu3+ nanoparticles, calorie-restricted diet, metformin, accelerated aging, rats, survival, prooxidant-
antioxidant balance.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-202247 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T10:47:21Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Нікітченко, Ю.В. Клочков, В.К. Кавок, Н.С. Карпенко, Н.О. Сєдих, О.О. Нікітченко, І.В. Божков, А.І. Єфімова, С.Л. Семиноженко, В.П. 2025-03-09T15:58:32Z 2023 Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів / Ю.В. Нікітченко, В.К. Клочков, Н.С. Кавок, Н.О. Карпенко, О.О. Сєдих, І.В. Нікітченко, А.І. Божков, С.Л. Єфімова, В.П. Семиноженко // Доповіді Національної академії наук України. — 2023. — № 6. — С. 49-58. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/202247 612.67:577.24[546.65:66.-911.48] DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2023.06.049 Досліджено вплив ортованадатних наночастинок (ОВ НЧ — GdVO₄/Eu³⁺ (8.25 нм)), калорійно обмеженої дієти (КОД) та міметика КОД — метформіну (Мет) на виживаність та стан прооксидантно-антиоксидантного балансу в печінці та крові самців щурів Вістар, прискорене старіння яких моделювали надмірним харчуванням (НХ) у ранньому постнатальному онтогенезі. Встановлено, що виживаність щурів, які отримували НХ була меншою, ніж у контрольних тварин. При цьому виявлено, що у мітохондріях і мікро- сомах печінки та сироватці крові молодих щурів, які отримували НХ, швидкість генерації супероксидного радикала та вміст гідроперекисів ліпідів вища, а активність глутатіонпероксидази та вміст відновленого глутатіону істотно нижчі у порівнянні з контрольними тваринами. Довготривале застосування ОВ НЧ, КОД або Мет у щурів, які отримували НХ, нормалізувало прооксидантно-антиоксидантний баланс та значно збільшувало виживаність піддослідних тварин. При цьому ступінь виживаності була виразнішою при застосуванні КОД та GdVO₄/Eu³⁺. Враховуючи дані літератури про неприйнятність тривалого застосування калорійно обмеженої дієти у людей, а також неоднозначність даних літератури про геропротекторний ефект метформіну, отримані результати дозволяють зробити висновок, що на даний час для розробки засобів, які уповільнюють прискорене старіння організму, найбільш перспективним є використання наночастинок GdVO₄/Eu³⁺. The effects of orthovanadate nanoparticles (GdVO₄/Eu³⁺ NPs (8 × 25 nm)), a calorie-restricted diet, and the calorie restriction-mimetic metformin on survival and the prooxidant-antioxidant balance in the liver and blood of male Wistar rats, in which accelerated aging was modeled under overfeeding in early postnatal ontogeny, were investigated. The survival rate of rats with accelerated aging was found to be lower than that of control animals. Additionally, the rate of formation of superoxide radicals and the content of lipid hydroperoxides were higher in the mitochondria and microsomes of the liver and blood serum of young overfeeding rats, while the activity of glutathione peroxidase and the content of GSH were significantly lower than in control animals. Long-term administration of nanoparticles, a calorie-restricted diet, or metformin to rats with accelerated aging normalized the prooxidant-antioxidant balance in the studied tissues and significantly increased the survival rate of these experimental animals. Notably, the increase in survival was more pronounced due to the calorie-restricted diet and nanoparticle application. Considering the literature data on the inadmissibility of long-term use of a low-calorie diet in humans, as well as the ambiguity of the literature data on the geroprotective effect of metformin, the results obtained lead to the conclusion that GdVO₄/Eu³⁺ nanoparticles are currently considered more promising for developing means to slow down accelerated aging in an organism. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Матеріалознавство Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів Comparative effectiveness of the anti-aging effect of orthovanadate nanoparticles, metformin, and calorie-restricted diet in experimental accelerated aging of rats Article published earlier |
| spellingShingle | Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів Нікітченко, Ю.В. Клочков, В.К. Кавок, Н.С. Карпенко, Н.О. Сєдих, О.О. Нікітченко, І.В. Божков, А.І. Єфімова, С.Л. Семиноженко, В.П. Матеріалознавство |
| title | Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів |
| title_alt | Comparative effectiveness of the anti-aging effect of orthovanadate nanoparticles, metformin, and calorie-restricted diet in experimental accelerated aging of rats |
| title_full | Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів |
| title_fullStr | Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів |
| title_full_unstemmed | Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів |
| title_short | Порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів |
| title_sort | порівняльна ефективність антивікового впливу наночастинок ортованадату, метформіну та калорійно обмеженої дієти при експериментальному прискореному старінні щурів |
| topic | Матеріалознавство |
| topic_facet | Матеріалознавство |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/202247 |
| work_keys_str_mv | AT níkítčenkoûv porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT kločkovvk porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT kavokns porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT karpenkono porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT sêdihoo porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT níkítčenkoív porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT božkovaí porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT êfímovasl porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT seminoženkovp porívnâlʹnaefektivnístʹantivíkovogovplivunanočastinokortovanadatumetformínutakaloríinoobmeženoídíêtiprieksperimentalʹnomupriskorenomustarínníŝurív AT níkítčenkoûv comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats AT kločkovvk comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats AT kavokns comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats AT karpenkono comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats AT sêdihoo comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats AT níkítčenkoív comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats AT božkovaí comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats AT êfímovasl comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats AT seminoženkovp comparativeeffectivenessoftheantiagingeffectoforthovanadatenanoparticlesmetforminandcalorierestricteddietinexperimentalacceleratedagingofrats |