Адаптация протокола пробы Квика – Пытеля для оценки антитоксической функции печени у мышей

Введение. Функциональные печеночные пробы являются актуальной группой методик скрининговой оценки состояния печени, применимых как в лабораторных исследованиях, так и в клинической практике. В эту группу в том числе входит проба Квика – Пытеля, основанная на ферментативной реакции образования гиппуровой кислоты из глицина и бензоата в печени. Эта проба отличается малой инвазивностью и сравнительной простотой выполнения, однако в настоящий момент отсутствует детализированный протокол ее проведения у мелких лабораторных животных.

Цель. Целью работы являлась адаптация протокола пробы Квика – Пытеля для оценки антитоксической функции печени у мышей.

Материалы и методы. Белым беспородным мышам-самцам (n = 10) вводили внутрибрюшинно нагрузочные дозы натрия бензоата и глицина в эквимолярном соотношении (504 мг/кг и 264 мг/кг соответственно), после чего в течение 18 ч собирали мочу в метаболических клетках. После пробоподготовки титровали образовавшуюся гиппуровую кислоту 0,01 Н раствором калия гидроксида в присутствии 1%-го раствора фенолфталеина. Через 1 неделю после измерения мышам вводили тетрахлорметан (1 мл/кг) для индукции острого токсического гепатита, после чего проводили пробу повторно. Поражение печени верифицировали гистологически с окрашиванием гематоксилином и эозином.

Результаты и обсуждение. После введения тетрахлорметана концентрация гиппуровой кислоты в моче статистически значимо (p < 0,01) снизилась более чем на 50 % от исходного уровня. В образцах печени при этом наблюдали характерную морфологическую картину острого токсического гепатита.

Заключение. Проведена адаптация протокола пробы Квика – Пытеля для мышей и подтверждена ее применимость для оценки антитоксической функции печени при остром поражении. Описанная в работе методика проста в исполнении, не требует существенных затрат и может быть использована для рутинной оценки функционального состояния печени у мелких лабораторных животных.

1. Бакулин И. Г., Медведев Ю. В. 13С-метацетиновый дыхательный тест при оценке функционального резерва печени. Фарматека. 2016;(S5):71–80.

2. Quick A. J., Cooper M. A. The synthesis of hippuric acid: a new test of liver function. The American Journal of the Medical Sciences. 1933;185:630–635. DOI: 10.1097/00000441-193305000-00004.

3. Пытель А. Я. Функциональная проба печени Квика в клинике хирургических заболеваний. Клиническая медицина. 1945;23(4–5):42.

4. Huang H.-L., Wang Y.-J., Zhang Q.-Y., Liu B., Wang F.-Y., Li J.-J., Zhu R.-Z. Hepatoprotective effects of baicalein against CCl₄-induced acute liver injury in mice. World Journal of Gastroenterology. 2012;18(45):6605–6613. DOI: 10.3748/wjg.v18.i45.6605.

5. Snell A. M., Plunkett J. E. The hippuric acid test for hepatic function; its relation to other tests in general use. American Journal of Digestive Diseases and Nutrition. 1935;(2):716–721. DOI: 10.1007/BF03002434.

6. Meneghello J., Drinberg M. Intravenous hippuric acid test of hepatic function in infectious diseases of children. American Journal of Diseases of Children. 1943;66(2):103–113. DOI: 10.1001/archpedi.1943.02010200003001.

7. Yadav M., Lomash A., Kapoor S., Pandey R., Singh Chauhan N. Mapping of the benzoate metabolism by human gut microbiome indicates food-derived metagenome evolution. Scientific Reports. 2021;11(1):5561. DOI: 10.1038/s41598-021-84964-6.

8. Aguayo-Cerón K. A., Sánchez-Muñoz F., Gutierrez-Rojas R. A., Acevedo-Villavicencio L. N., Flores-Zarate A. V., Huang F., Giacoman-Martinez A., Villafaña S., Romero-Nava R. Glycine: The Smallest Anti-Inflammatory Micronutrient. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(14):11236. DOI: 10.3390/ijms241411236.

9. Rom O., Liu Y., Liu Z., Zhao Y., Wu J., Ghrayeb A., Villacorta L., Fan Y., Chang L., Wang L., Liu C., Yang D., Song J., Rech J. C., Guo Y., Wang H., Zhao G., Liang W., Koike Y., Lu H., Koike T., Hayek T., Pennathur S., Xi C., Wen B., Sun D., Garcia-Barrio M. T., Aviram M., Gottlieb E., Mor I., Liu W., Zhang J., Chen Y. E. Glycine-based treatment ameliorates NAFLD by modulating fatty acid oxidation, glutathione synthesis, and the gut microbiome. Science Translational Medicine. 2020;12(572):eaaz2841. DOI: 10.1126/scitranslmed.aaz2841.

10. Ikeda M., Ohtsuji H. Significance of urinary hippuric acid determination as an index of toluene exposure. British Journal of Industrial Medicine. 1969;26(3):244–246. DOI: 10.1136/oem.26.3.244.

11. Pruss K. M., Chen H., Liu Y., Van Treuren W., Higginbottom S. K., Jarman J. B., Fischer C. R., Mak J., Wong B., Cowan T. M., Fischbach M. A., Sonnenburg J. L., Dodd D. Host-microbe co-metabolism via MCAD generates circulating metabolites including hippuric acid. Nature Communications. 2023;14(1):512. DOI: 10.1038/s41467-023-36138-3.

12. Скуратов А. Г. Тетрахлорметановая модель гепатита и цирроза печени у крыс. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012;(9):37–40.

13. Beyoğlu D., Idle J. R. The glycine deportation system and its pharmacological consequences. Pharmacology & Therapeutics. 2012;135(2):151–167. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2012.05.003.

14. Qureshi I. A., Clermont P., Letarte J. The importance of glyoxylate and other glycine precursors in the hepatic and renal conjugation of benzoate in normal and hyperammonemic mice. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 1989;67(11):1426–1430. DOI: 10.1139/y89-228.

15. Siegert W., Ahmadi H., Helmbrecht A., Rodehutscord M. A quantitative study of the interactive effects of glycine and serine with threonine and choline on growth performance in broilers. Poultry Science. 2015;94(7):1557–1568. DOI: 10.3382/ps/pev109.

16. Alves A., Bassot A., Bulteau A.-L., Pirola L., Morio B. Glycine Metabolism and Its Alterations in Obesity and Metabolic Diseases. Nutrients. 2019;11(6):1356. DOI: 10.3390/nu11061356.

17. Griffith W. H., Lewis H. B. Studies in the synthesis of hippuric acid in the animal organism: V. The influence of amino-acids and related substances on the synthesis and rate of elimination of hippuric acid after the administration of benzoate. Journal of Biological Chemistry. 1923;57(1):1–24. DOI: 10.1016/S0021-9258(18)85523-5.

18. Leung K.-Y., De Castro S. C. P., Santos C., Savery D., Prunty H., Gold-Diaz D., Bennett S., Heales S., Copp A. J., Greene N. D. E. Regulation of glycine metabolism by the glycine cleavage system and conjugation pathway in mouse models of non-ketotic hyperglycinemia. Journal of Inherited Metabolic Disease. 2020;43(6):1186–1198. DOI: 10.1002/jimd.12295.

19. Badenhorst C. P. S., Erasmus E., van der Sluis R., Nortje C., van Dijk A. A. A new perspective on the importance of glycine conjugation in the metabolism of aromatic acids. Drug Metabolism Reviews. 2014;46(3):343–361. DOI: 10.3109/03602532.2014.908903.

20. Siqueira M. E., Paiva M. J. N. Hippuric acid in urine: reference values. Revista de Saude Publica. 2002;36(6):723–727. DOI: 10.1590/s0034-89102002000700010.

21. Beyoğlu D., Smith R. L., Idle J. R. Dog bites man or man bites dog? The enigma of the amino acid conjugations. Biochemical Pharmacology. 2012;83(10):1331–1339. DOI: 10.1016/j.bcp.2011.12.031.

22. Bhattacharyya D., LeVatte M. A., Wishart D. S. A fast and accurate colorimetric assay for quantifying hippuric acid in human urine. Analytical Biochemistry. 2023;680:115303. DOI: 10.1016/j.ab.2023.115303.