Abstract
We have evaluated the efficiency of a metabonomic approach to metabolic phenotyping and detection of early metabolic changes under a toxic influence. For this purpose, a metabolic profiling of rat liver was performed with 1H NMR spectroscopy. Rat tissues from animals in three groups were analyzed. Group C consisted of control animals; animals in group A received alcohol repeatedly (15 % ethanol); and animals in group A+ R received alcohol in combination with a hepatoprotective herbal medicine (Reishi, Ganoderma lucidum) repeatedly. Noteworthy, alcohol consumption did not cause pathological changes, but stimulated hepatocyte proliferation. Our data suggest that changes in metabolite concentrations in A represent a typical metabolic response to alcohol consumption, namely decrease in glycine, leucine, isoleucine, valine, choline and lactate content, and increase in TMAO content. Treatment with Reishi (A+ R) had positive effects, in that it restored the levels of glycine, valine and TMAO. Furthermore, increase in NAD, ATP, UTP, succinate, pyranose, and acetate concentrations was observed in A+ R. A correlation was found between the valine, isoleucine, lactate, choline, and pyranose content and the number of binuclear hepatocytes. Binuclear hepatocytes indicate proliferative activity, and the concentration of the metabolites participating in the formation of new hepatic cells decreases. Thus, the study of liver tissues by 1H NMR spectroscopy allows for detection of early changes in metabolite concentrations following chronic consumption of alcohol at insignificant doses. Consequently, 1H NMR spectroscopy can serve as a promising approach to detecting alcohol-related liver pathologies and assessing the efficiency of the therapy used.
Highlights
Для оценки эффективности спектроскопии протонного ядерно-магнитного резонанса (1H ЯМР) как метода метабо ломного фенотипирования и метода детектирования ранних метаболических изменений при токсических воздействиях было проведено метаболическое профилирование печени крыс
Что до этапа алкогольного цирроза повреждения печени носят обратимый характер, что актуализирует развитие методов ранней диагностики повреждений органа
Вместе с тем наравне с развитием методов выявления патологии и определения ее стадии остро стоит вопрос развития методов контроля эффективности лечебных и профилактических средств
Summary
Для оценки эффективности спектроскопии протонного ядерно-магнитного резонанса (1H ЯМР) как метода метабо ломного фенотипирования и метода детектирования ранних метаболических изменений при токсических воздействиях было проведено метаболическое профилирование печени крыс. Как следует из полученных результатов, изменения концентрации метаболитов в печени, наблюдаемые в группе А, отражали типичную метаболическую реакцию на прием алкоголя и выражались в снижении содержания глицина, лейцина, изолейцина, валина, холина и лактата, а также в повышении уровня ТМАО. Исследование тканей печени методом спектроскопии ЯМР 1Н позволяет выявить ранние отклонения уровня метаболитов при хроническом потреблении небольших доз алкоголя и может быть перспективным подходом как для диагностического выявления алкогольного повреждения печени, так и для оценки эффективности применяемой лекарственной терапии.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
