Апробация модели жировой дистрофии печени, индуцированной оротовой кислотой

Введение. Для терапии неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) активно используют препараты-гепатопротекторы. Существующие модели неалкогольной жировой болезни печени, применяемые для изучения эффективности лекарственных препаратов, характеризуются большой длительностью воспроизведения и высокой смертностью тест-систем, в связи с чем актуальной задачей является апробация скрининговой модели данной патологии. В ряде исследований показана гепатотоксическая активность оротовой кислоты (ОК), видоспецифичная для крыс, приводящая к развитию НАЖБП.

Цель. Апробация модели НАЖБП, индуцированной оротовой кислотой на 2 видах грызунов (мыши и крысы), изучение обратимости патологии под действием референтного препарата (урсодезоксихолевая кислота – УДХК).

Материалы и методы. Исследование проведено на аутбредных крысах самцах массой 260–265 г (n = 21) и инбредных мышах самцах линии C57BL/6 массой 16–18 г (n = 30). Методом рандомизации крысы были разделены на 3 группы (по 7 крыс в каждой): 1-я группа – интактные животные; 2-я – модель НАЖБП; 3-я – модель НАЖБП + УДХК; мыши были разделены на 2 группы (по 10 и 20 мышей соответственно): 1-я группа – интактные животные; 2-я – модель НАЖБП. НАЖБП моделировали высокоуглеводной диетой с оротовой кислотой (75 % стандартный корм, 24 % фруктозы и 1 % оротата калия). УДХК вводили после первой контрольной точки 1 раз в день через зонд в пересчете 150 мг/кг. Проведено биохимическое и гистологическое исследование.

Результаты и обсуждение. Выявлено, что высокоуглеводная диета с добавлением 1 % оротата калия в течение 4 недель вызывает средневыраженную баллонную дистрофию, слабовыраженный гепатит и увеличение содержания аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы в крови у крыс и менее значимые изменения у мышей. Также отмечена низкая смертность животных. Применение УДХК на заявленной модели вызывает уменьшение выраженности дистрофии печени и снижение уровня печеночных ферментов в крови.

Заключение. На основании проведенных экспериментов оптимальной тест-системой на воспроизведенной модели оказались крысы, а высокожировая диета с добавлением оротовой кислоты позволяет осуществлять скрининговые исследования препаратов с гепатотропной активностью.  

1. Younossi Z., Anstee Q. M., Marietti M., Hardy T., Henry L., Eslam M. Global burden of NAFLD and NASH: trends, predictions, risk factors andprevention. Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. 2018;15:11–20. DOI: 10.1038/nrgastro.2017.109.

2. Буеверов А. О., Богомолов П. О., Маевская М. В. Патогенетическое лечение неалкогольного стеатогепатита: обоснование, эффективность, безопасность. Терапевтический архив. 2007;79(8):1–4.

3. Chang M., Zhang T., Han X., Tang Q., Yanagita T., Xu J., Xue C. Wang Y. Comparative Analysis of EPA/DHA-PL Forage and Liposomes in Orotic Acid-Induced Nonalcoholic Fatty Liver Rats and Their Related Mechanisms. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2018;66(6):1408–1418. DOI: 10.1021/acs.jafc.7b05173.

4. Liu Y., Shi D., Tian Y., Liu Y., Zhan Q., Xu J., Wang J., Xue C. Eicosapentaenoic Acid-Enriched Phosphatidylcholine Attenuated Hepatic Steatosis Through Regulation of Cholesterol Metabolism in Rats with Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Lipids. 2017;52(2):119–127. DOI: 10.1007/s11745-016-4222-1.

5. Bunjat A., Spasenkova O., Karev V., Karavaeva A. V., Ivkin D., Kulikov A., Okovityi S., Kirillova N. Modification of a model of non-alcoholic fatty liver disease in rats with a combination of a hypercaloric diet and hypodynamia. Pharmaceutical Medicine. 2021;10:155–165. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-155-165.

6. Суханов Д. С., Ивкин Д. Ю., Плиско Г. А., Караваева А. В., Краснова М. В., Поверяева М. А., Карев В. Е., Бунят А. В., Степанова И. Л., Оковитый С. В. Влияние производного 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина на течение неалкогольной жировой болезни в печени. Молекулярная медицина. 2020;18(1):23–25.

7. Zhengri L., Song H. L., Hee J. J., Hee E. K. Pharmacokinetic changes of clozapine and norclozapine in a rat model of non-alcoholic fatty liver disease induced by orotic acid. Xenobiotica. 2021;51(3):324–334. DOI: 10.1080/00498254.2020.1851070.

8. Han X., Liu C., Xue Y., Wang J., Xue C., Yanagita T., Gao X., Wang Y. Long-term fatty liver-induced insulin resistance in orotic acid-induced nonalcoholic fatty liver rats. Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 2017;80(4):735–743. DOI: 10.1080/09168451.2015.1123608.

9. Rinella M., Cryer D. R., Articolo A., Fisher T., Schneider J., Nadolsky K. Nonalcoholic steatohepatitis medical patient journey from the perspective of hepatologists, gastroenterologists and patients: a cross-sectional survey. BMC Gastroenterology. 2022;22(1):335. DOI: 10.1186/s12876-022-02410-x.

10. Jiang Z., Kimura Y., Shirouchi B., Yuan X., Sato M. Dietary egg white protein hydrolysate improves orotic acid-induced fatty liver in rats by promoting hepatic phospholipid synthesis and microsomal triglyceride transfer protein expression. Journal of Nutritional Biochemistry. 2021;98:108820. DOI: 10.1016/j.jnutbio.2021.108820.

11. Hu Y., Xu J., Chen Q., Zhang Y., Wang T. Regulation effects of total flavonoids in Morus alba L. On hepatic cholesterol disorders in orotic acid induced NAFLD rats. BMC Complementary Medicine and Therapies. 2020;20(117):257. DOI: 10.1186/s12906-020-03052-w.

12. Subali D., Kwon M. H., Bang W. S., Kang H. E. The pharmacokinetics of mycophenolic acid in rats with orotic acid induced nonalcoholic fatty liver disease. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2020;98(3):169–176. DOI: 10.1139/cjpp-2019-0383.

13. Bang W. S., Hwang Y. R., Li Z., Lee I., Kang H. E. Effects of orotic acid-induced non-alcoholic fatty liver on the pharmacokinetics of metoprolol and its metabolites in rats. Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2020;22:98–111. DOI: 10.18433/jpps30268.

14. Губергриц Б., Лукашевич Г. М., Фоменко П. Г. Гепатопротекторы: от теории к практике. М.: 4ТЕ Арт; 2012. 52 с.

15. Freireich E. J., Gehan E. A., Rail D. P., Schmidt L. H., Skipper H. E. Quantitative comparison of toxicity of anticancer agents in mouse, rat, hamster, dog, monkey, and man. Cancer Chemother Rep. 1966;50(4):219–244.

16. Jung E. J., Kwon S. W., Jung B. H., Oh S. H., Lee B. H. Role of the AMPK/SREBP-1 pathway in the development of orotic acid-induced fatty liver. Jlr Res. 2011;52(9):1617–1625. DOI: 10.1194/jlr.M015263.