Український часопис ветеринарних наук

Амінокислоти біліарної системи в щурів за тетрациклініндукованого гепатозу і застосування фосфоліпідів молока

Сергій Бриженко, Вікторія Грищенко
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність дослідження зумовлена високою частотою медикаментозного ушкодження печінки в ссавців та недостатнім вивченням питання щодо порушень метаболізму амінокислот за гострої форми гепатопатії відповідного генезу. У зв’язку з цим, робота була спрямована на виявлення специфічних змін профілю вільних амінокислот у жовчі та печінці щурів за тетрациклініндукованого жирового гепатозу, а також на визначення коригувального ефекту дії фосфоліпідної фракції молока. Провідним підходом у дослідженні цієї проблеми був експеримент на лабораторних тваринах із моделюванням жирового гепатозу завдяки цитотоксичному ефекту дії тетрацикліну, з подальшим відбором зразків жовчі й печінки, наступним дослідженням спектру вільних амінокислот методом розподільної паперової хроматографії з нінгідриновим проявленням. Встановлено, що загальний патерн змін у гепатобіліарній системі хворих щурів свідчив про порушення процесів кон’югації жовчних кислот і мітохондріальну дисфункцію, а також виражене блокування використання вільних амінокислот у метаболічних процесах. При цьому, застосування щурам за тетрациклініндукованого жирового гепатозу фосфоліпідовмісної терапії активізувало використання внутрішньопечінкового резерву амінокислот, залучених до кон’югації жовчних кислот і антиоксидантного захисту, зокрема сірковмісних представників та сумарної фракції гліцину/серину/глутаміну. Визначено, що у жовчі цих щурів також зменшувався вміст гліцино- і тауриновмісних фракцій амінокислот за одночасного зростання рівня сумарних фракцій аланіну/тирозину/треоніну й аргініну/орнітину/лізину, що підтверджує актуалізацію в печінці процесів детоксикації із залученням вільних амінокислот. Виявлено, що застосування фосфоліпідної фракції молока зменшувало прояви порушення в проміжному обміні амінокислот та сприяло відновленню вмісту лейцино- і валіновмісних фракцій у жовчі й печінці хворих щурів. Встановлені закономірності мають практичну цінність для лабораторної діагностики та доклінічної оцінки гепатопротекторних засобів, оскільки амінокислотний профіль гепатобіларної системи може бути використаний в якості чутливого індикатору тяжкості ушкодження печінки та як критерій у визначенні ефективності терапії

Ключові слова

хроматографія; фракції амінокислот; печінка; жовч; коригувальна терапія; тетрацикліну гідрохлорид; лабораторна діагностика

ЦИТУВАТИ
Bryzhenko, S., & Gryshchenko, V. (2026). Amino acids of the biliary system in rats with tetracycline-induced hepatosis and the use of milk phospholipids. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 17(1), 47-71. https://doi.org/10.31548/veterinary1.2026.47
Використані джерела
  1. Al-Dalaen, S., Alzyoud, J., & Al-Qtaitat, A. (2016). The effects of L-arginine in modulating liver antioxidant biomarkers within carbon tetrachloride induced hepatotoxicity: Experimental study in rats. Biomedical and Pharmacology Journal, 9(1), 293-298. doi: 10.13005/bpj/938.
  2. Block, R.J., Durrum, E.L., & Zweig, G. (1958). A manual of paper chromatography and paper electrophoresis (2nd ed.). Cambridge: Academic Press.
  3. Bugajska, J., Berska, J., Pasternak, A., & Sztefko, K. (2023). Biliary amino acids and telocytes in gallstone disease. Metabolites, 13(6), article number 753. doi: 10.3390/metabo13060753.
  4. Colosimo, S., Bertoli, S., & Saffioti, F. (2023). Use of branched-chain amino acids as a potential treatment for improving nutrition-related outcomes in advanced chronic liver disease. Nutrients, 15(19), article number 4190. doi: 10.3390/nu15194190.
  5. Consden, R., Gordon, A.H., & Martin, A.J.P. (1944). Qualitative analysis of proteins: A partition chromatographic method using paper. Biochemical Journal, 38(3), 224-232. doi: 10.1042/bj0380224.
  6. Contarini, G., & Povolo, M. (2013). Phospholipids in milk fat: Composition, biological and nutritional properties. International Journal of Molecular Sciences, 14(2), 2808-2831. doi: 10.3390/ijms14022808.
  7. da Silva, R.P., Eudy, B.J., & Deminice, R. (2020). One-carbon metabolism in fatty liver disease and fibrosis: One-carbon to rule them all. The Journal of Nutrition, 150(5), 994-1003. doi: 10.1093/jn/nxaa032.
  8. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council on the Protection of Animals Used for Scientific Purposes. (2010, September). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2010/63/oj/eng.
  9. Eguchi, A., et al. (2025). Conjugated bile acids in serum reflect disease severity and predict survival in chronic liver disease of humans and rats. Scientific Reports, 15, article number 32911. doi: 10.1038/s41598-025-17560-7.
  10. Enomoto, H., et al. (2023). Branched chain amino acid-to-tyrosine ratio: Not only an indicator of the amino acid imbalance. Digestive Medicine Research, 6, article number 1. doi: 10.21037/dmr-22-29.
  11. Fontana, R.J., Liou, I., Reuben, A., Suzuki, A., Fiel, M.I., Lee, W., & Navarro, V. (2023). AASLD practice guidance on drug, herbal, and dietary supplement-induced liver injury. Hepatology, 77(3), 1036-1065. doi: 10.1002/hep.32689.
  12. Fotakis, C., Kalafati, I.-P., Amanatidou, A.I., Andreou, V., Matzapetakis, M., Kafyra, M., Varlamis, I., Zervou, M., & Dedoussis, G.V. (2023). Serum metabolomic profiling unveils distinct sex-related metabolic patterns in NAFLD. Frontiers in Endocrinology, 14, article number 1230457. doi: 10.3389/fendo.2023.1230457.
  13. Gregor, A., Pignitter, M., Fahrngruber, C., Bayer, S., Somoza, V., König, J., & Duszka, K. (2021). Caloric restriction increases levels of taurine in the intestine and stimulates taurine uptake by conjugation to glutathione. Journal of Nutritional Biochemistry, 96, article number 108781. doi: 10.1016/j.jnutbio.2021.108781.
  14. Gryshchenko, V.A., Musiychuk, V.V., Chernyshenko, V.O., Gornytska, O.V., & Platonova, T.M. (2019). Evaluation of biochemical indicators in blood plasma of rats with tetracycline-induced hepatosis and their correction by milk phospholipids. Ukrainian Biochemical Journal, 91(1), 92-99. doi: 10.15407/ubj91.01.092.
  15. Hackman, R.H., & Lazarus, M. (1956). Quantitative analysis of amino acids using paper chromatography. Australian Journal of Biological Sciences, 9(2), 281-292. doi: 10.1071/BI9560281
  16. Holeček, M. (2024). Origin and roles of alanine and glutamine in gluconeogenesis in the liver, kidneys, and small intestine under physiological and pathological conditions. International Journal of Molecular Sciences, 25(13), article number 7037. doi: 10.3390/ijms25137037.
  17. Holeček, M., Mráz, J., & Tilšer, I. (1996). Plasma amino acids in four models of experimental liver injury in rats. Amino Acids, 10(3), 229-241. doi: 10.1007/BF00807325.
  18. Kanon, A.P., Spies, S.J., MacGibbon, A.K.H., & Fuad, M. (2024). Milk fat globule membrane is associated with lower blood lipid levels in adults: A meta-analysis of randomized controlled trials. Foods, 13(17), article number 2725. doi: 10.3390/foods13172725.
  19. Law of Ukraine No. 3447-IV “On the Protection of Animals from Cruelty”. (2006, February). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15#Text.
  20. Liu, J., Li, F., Zeng, Q., Hu, W., Yang, L., Luo, S., Li, D., & Deng, Y. (2025). Dysregulated bile acid metabolism drives lipid peroxidation and ferroptosis in NAFLD: Therapeutic potential for traditional Chinese medicine. Frontiers in Pharmacology, 16, article number 1669805. doi: 10.3389/fphar.2025.1669805.
  21. Liu, W.H., Liu, T.C., & Yin, M.C. (2008). Beneficial effects of histidine and carnosine on ethanol-induced chronic liver injury. Food and Chemical Toxicology, 46(5), 1503-1509. doi: 10.1016/j.fct.2007.12.013.
  22. Melnychuk, D.O., et al. (2015). Methods for investigating the functional state of the liver and biliary system. Kyiv: NUBiP.
  23. Miyazaki, T., Ueda, H., Ikegami, T., & Honda, A. (2023). Upregulation of taurine biosynthesis and bile acid conjugation with taurine through FXR in a mouse model with human-like bile acid composition. Metabolites, 13(7), article number 824. doi: 10.3390/metabo13070824.
  24. Moore, S., & Stein, W.H. (1948). Photometric ninhydrin method for use in the chromatography of amino acids. Journal of Biological Chemistry, 176(1), 367-388. doi: 10.1016/S0021-9258(18)51034-6.
  25. Morine, Y., et al. (2022). Essential amino acids as diagnostic biomarkers of hepatocellular carcinoma based on metabolic analysis. Oncotarget, 13, 1286-1298. doi: 10.18632/oncotarget.28306.
  26. Nguyen, M.T., Lian, A., Guilford, F.T., & Venketaraman, V. (2025). A literature review of glutathione therapy in ameliorating hepatic dysfunction in non-alcoholic fatty liver disease. Biomedicines, 13(3), article number 644. doi: 10.3390/biomedicines13030644.
  27. Order of the Ministry of Education and Science, Youth and Sports of Ukraine No. 249 “On Approval of the Procedure for Conducting Research and Experiments on Animals by Scientific Institutions”. (2012, March). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0416-12#Text.
  28. Ozsoy, Y., Coskun, T., Yavuz, K., Ozbilgin, K., Var, A., & Ozyurt, B. (2011). The effects of L-arginine on liver damage in experimental acute cholestasis: An immunohistochemical study. HPB Surgery, 2011, article number 306069. doi: 10.1155/2011/306069.
  29. Pan, S., Fan, M., Liu, Z., Li, X., & Wang, H. (2021). Serine, glycine and one-carbon metabolism in cancer (Review). International Journal of Oncology, 58(2), 158-170. doi: 10.3892/ijo.2020.5158.
  30. Partridge, S.M. (1948). Filter-paper partition chromatography of sugars: I. General description and application to the qualitative analysis of sugars in apple juice, egg white and foetal blood of sheep. Biochemical Journal, 42(2), 238-250. doi: 10.1042/bj0420238.
  31. Patent of Ukraine No. 86516. (2009). Veterinary bioactive addidition of liposomal form and method of reparative therapy in hepatology. Retrieved from https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/422804/.
  32. Rom, O., et al. (2020). Glycine-based treatment ameliorates NAFLD by modulating fatty acid oxidation, glutathione synthesis, and the gut microbiome. Science Translational Medicine, 12(572), article number eaaz2841. doi: 10.1126/scitranslmed.aaz2841.
  33. Skat-Rørdam, J., Lykkesfeldt, J., Gluud, L.L., & Tveden-Nyborg, P. (2025). Mechanisms of drug induced liver injury. Cellular and Molecular Life Sciences, 82(1), article number 213. doi: 10.1007/s00018-025-05744-3.
  34. Stofan, M., & Guo, G.L. (2020). Bile acids and FXR: Novel targets for liver diseases. Frontiers in Medicine, 7, article number 544. doi: 10.3389/fmed.2020.00544.
  35. Tajiri, K., & Shimizu, Y. (2018). Branched-chain amino acids in liver diseases. Translational Gastroenterology and Hepatology, 3, article number 47. doi: 10.21037/tgh.2018.07.06.
  36. Tan, N.Y.T., et al. (2024). The glutamate-serine-glycine index as a biomarker to monitor the effects of bariatric surgery on non-alcoholic fatty liver disease. Journal of the ASEAN Federation of Endocrine Societies, 39(2), 54-60. doi: 10.15605/jafes.039.02.20.
  37. Thakur, S., Kumar, V., Das, R., Sharma, V., & Mehta, D.K. (2024). Biomarkers of hepatic toxicity: An overview. Current Therapeutic Research, Clinical and Experimental, 100, article number 100737. doi: 10.1016/j.curtheres.2024.100737.
  38. Trammell, S.A.J., et al. (2023). Identification of bile acid-CoA:amino acid N-acyltransferase as the hepatic N-acyl taurine synthase for polyunsaturated fatty acids. Journal of Lipid Research, 64(9), article number 100361. doi: 10.1016/j.jlr.2023.100361.
  39. Trillos-Almanza, M.C., Martinez Aguilar, M., Buist-Homan, M., Bomer, N., Arevalo Gomez, K., de Meijer, V.E., van Vilsteren, F.G.I., Blokzijl, H., & Moshage, H. (2024). Branched-chain amino acids and their metabolites decrease human and rat hepatic stellate cell activation. Molecular Biology Reports, 51, article number 1116. doi: 10.1007/s11033-024-10027-4.
  40. Williams, R.J., & Kirby, H. (1948). Paper chromatography using capillary ascent. Science, 107(2784), 481-483. doi: 10.1126/science.107.2784.481.
  41. Wu, Z., et al. (2022). Milk fat globule membrane attenuates acute colitis and secondary liver injury by improving the mucus barrier and regulating the gut microbiota. Frontiers in Immunology, 13, article number 865273. doi: 10.3389/fimmu.2022.865273.
  42. Zhang, Q., Ye, L., Xin, F., Zhou, J., Cao, B., Yan, D., & Linxi, Q. (2021). Milk fat globule membrane supplementation during suckling ameliorates maternal high fat diet-induced hepatic steatosis in adult male offspring of mice. The Journal of Nutrition, 151(6), 1487-1496. doi: 10.1093/jn/nxab026.
  43. Zhang, Y., Zhan, L., Zhang, L., Shi, Q., & Li, L. (2024). Branched-chain amino acids in liver diseases: Complexity and controversy. Nutrients, 16(12), article number 1875. doi: 10.3390/nu16121875.
  44. Zhao, J., Zeng, J., Zhu, C., Li, X., Liu, D., Zhang, J., Li, F., Targher, G., & Fan, J.-G. (2023). Genetically predicted plasma levels of amino acids and metabolic dysfunction-associated fatty liver disease risk: A Mendelian randomization study. BMC Medicine, 21, article number 469. doi: 10.1186/s12916-023-03185-y.
  45. Zhou, A.L., & Ward, R.E. (2024). Dietary milk polar lipids modulate gut barrier integrity and lipid metabolism in C57BL/6J mice during systemic inflammation induced by Escherichia coli lipopolysaccharide. Journal of Dairy Science, 107(10), 7578-7593. doi: 10.3168/jds.2024-24759.