Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd2750610.32607/actanaturae.27506Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleGalanin reduces myocardial ischemia/reperfusion injury in rats with streptozotocin diabetesГаланин уменьшает ишемическое/реперфузионное повреждение сердца у крыс со стрептозотоциновым диабетомStudnevaI. М.СтудневаИ. М.
Russian Federation
olpi@live.ruSerebryakovaL. I.СеребряковаЛ. И.
Russian Federation
olpi@live.ruVeselovaО. М.ВеселоваО. М.
Russian Federation
olpi@live.ruDobrokhotovI. V.ДоброхотовИ. В.
Russian Federation
olpi@live.ruPalkeevaМ. Е.ПалькееваМ. Е.
Russian Federation
olpi@live.ruAvdeevD. V.АвдеевД. В.
Russian Federation
olpi@live.ruMolokoedovА. S.МолокоедовА. С.
Russian Federation

Moscow, 121552

121552, Москва

olpi@live.ruSidorovaМ. V.СидороваМ. В.
Russian Federation
olpi@live.ruPisarenkoО. I.ПисаренкоО. И.
Russian Federation
olpi@live.ruChazov National Medical Research Center of CardiologyНациональный медицинский исследовательский центр кардиологии им. акад. Е.И. Чазова МЗ РФ2204202517178862708202421102024Copyright ©; 2025, Studneva I.М., Serebryakova L.I., Veselova О.М., Dobrokhotov I.V., Palkeeva М.Е., Avdeev D.V., Molokoedov А.S., Sidorova М.V., Pisarenko О.I.Copyright ©; 2025, Студнева И.М., Серебрякова Л.И., Веселова О.М., Доброхотов И.В., Палькеева М.Е., Авдеев Д.В., Молокоедов А.С., Сидорова М.В., Писаренко О.И.2025Studneva I.М., Serebryakova L.I., Veselova О.М., Dobrokhotov I.V., Palkeeva М.Е., Avdeev D.V., Molokoedov А.S., Sidorova М.V., Pisarenko О.I.Студнева И.М., Серебрякова Л.И., Веселова О.М., Доброхотов И.В., Палькеева М.Е., Авдеев Д.В., Молокоедов А.С., Сидорова М.В., Писаренко О.И.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/27506

Most clinical studies confirm the negative impact diabetes mellitus (DM) has on the course and outcome of cardiovascular complications caused by a myocardial ischemia–reperfusion injury (IRI). In this regard, the search for new approaches to IRI treatment in diabetic myocardium is of undeniable value. The aim of this work was to study the effect of galanin (G) on the size of myocardial infarct (MI), on mitochondrial functions, and on the energy state in the area at risk (AAR) in rats with type 1 diabetes mellitus (DM1) subjected to regional myocardial ischemia and reperfusion. Rat G was obtained by solid-phase synthesis using the Fmoc strategy and purified by HPLC. DM1 was induced by streptozotocin administration. Myocardial IRI was modeled by occlusion of the left anterior descending coronary artery and subsequent reperfusion. G at a dose of 1 mg/kg was administered intravenously before reperfusion. G decreased MI size and plasma creatine kinase MB (CK–MB) activity in DM rats by 40 and 28%, respectively. G injection improved mitochondrial respiration in saponin-skinned fibers in the AAR: namely, the maximal ADP-stimulated state 3, respiratory control, and the functional relationship between the mitochondrial CK–MB and oxidative phosphorylation. G provided significantly higher ATP levels, total adenine nucleotide pool, and adenylate energy charge of cardiomyocytes. It also reduced total creatine loss in myocardial AAR in DM rats. The results suggest there is a possibility of therapeutic use of G in myocardial IRI complicated by DM1.

Большинство клинических исследований подтверждает негативное влияние сахарного диабета (СД) на течение и исход сердечно-сосудистых осложнений, вызванных ишемическим/реперфузионным повреждением (ИРП) сердца, поэтому актуален поиск новых подходов к лечению ИРП диабетического миокарда. В представленной работе изучали влияние нейропептида галанина (G) на размеры инфаркта миокарда (ИМ), показатели функции митохондрий и энергетического состояния зоны риска (ЗР) у крыс с сахарным диабетом первого типа (СД1), подвергнутых региональной ишемии и реперфузии сердца. Галанин крысы был получен методом твердофазного синтеза с использованием Fmoc-стратегии и очищен с помощью ВЭЖХ. СД1 индуцировали введением стрептозотоцина. ИРП сердца моделировали окклюзией передней нисходящей коронарной артерии и последующей реперфузией. G в дозе 1 мг/кг вводили в/в перед реперфузией. G уменьшал размеры ИМ и активность креатинкиназы-МВ в плазме крови диабетических крыс на 40 и 28% соответственно. Под действием G улучшалось дыхание митохондрий в скинированных сапонином волокнах ЗР – максимальное АDP-стимулированное состояние 3, дыхательный контроль и функциональная связь митохондриальной креатинкиназы с окислительным фосфорилированием. G поддерживал достоверно более высокие уровни ATP, общего фонда адениннуклеотидов, аденилатного энергетического заряда кардиомиоцитов и снижал потери общего креатина в ЗР сердца диабетических крыс. Полученные результаты предполагают перспективность применения G при ИРП миокарда, осложненном CД1.

galaninratstreptozotocin diabetesmyocardial ischemia and reperfusionmitochondrial dysfunctionmyocardial energy statecell membrane damageгаланинкрысастрептозотоциновый диабетишемия и реперфузия сердцадисфункция митохондрийэнергетическое состояние миокардаповреждение клеточных мембранRussian Foundation for Basic ResearchРоссийский фонд фундаментальных исследований18-015-00008Ministry of Health of the Russian FederationМинистерство здравоохранения Российской Федерации056-00110-21-01Dia M., Paccalet A., Pillot B., Leon Ch., Ovize M., Claire C., Bochaton Th., Paillard M. // Front. Cardiovasc. Med. 2021. V. 8. P. 660698.Lejay A., Fang F., John R., Thaveau F., Chakfe N., Geny B., Scholey J. // J. Mol. Cell. Cardiol. 2016. V. 91. P. 11–22.Gao S., Wang R., Dong S., Wu J., Perek B., Xia Z., Yao Sh., Wang T. // Oxid. Med. Cell. Longev. 2021. P. 6657529.Ding M., Lei J., Han H., Li W., Qu Y., Fu E., Fu F., Wang X. // Cardiovasc. Diabetol. 2015. V. 14. P. 143.Li D., Huang B., Liu J., Li L., Li X. // PLoS One. 2013. V. 8. P. e73334.Riquelme J.A., Westermeier F., Hall A.R., Vicencio J.M., Pedrozo Z., Ibacache M., Fuenzalida B., Sobrevia L., Davidson S.M., Yellon D.M., et al. // Pharmacol. Res. 2016. V. 103. P. 318–327.Díaz-Cabiale Z., Parrado C., Narváez M., Millón C., Puigcerver A., Fuxe K., Narváez J.A. // EXS. 2010. V. 102. P. 113–131.Lang R., Gundlach A.L., Holmes F.E., Hobson S.A., Wynick D., Hökfelt T., Kofler B. // Pharmacol. Rev. 2015. V. 67. P. 118–175.Webling K.E., Runesson J., Bartfai T., Langel U. // Front. Endocrinol. 2012. V. 3. P. 146.Pisarenko O.I., Studneva I.M., Veselova O.M. // Biochemistry (Moscow). 2021. V. 86. № 10. P. 1342–1351.Serebryakova L., Veselova O., Studneva I., Dobrokhotov I., Palkeeva M., Avdeev D., Molokoedov A., Ovchinnikov M., Sidorova M., Pisarenko O. // Fundam. Clin. Pharmacol. 2022. V. 37. № 6. P. 1109–1118.Pisarenko O.I., Studneva I.M., Serebryakova L.I., Timoshin A.A., Konovalova G.G., Lankin V.Z., Tihaze A.K., Veselova O.M., Dobrokhotov I.V., Sidorova M.V., et al. // Biochemistry (Moscow). 2021. V. 86. № 4. P. 496–505.Veselova O., Studneva I., Dobrokhotov I., Pal’keeva M., Molokoedov A., Sidorova M., Pisarenko O. // Int. J. Peptide Res. Therap. 2022. V. 28. P. 103.Sidorova M.V., Palkeev M.E., Avdeev D.V., Molokoedov A.S., Ovchinnikov M.V., Azmuko A.A., Serebryakova L.I., Veselova O.M., Studneva I.M., Pisarenko O.I. // Rus. J. Bioorg. Chem. 2020. V. 46. P. 32–42.Chen H., Brahmbhatt S., Gupta A., Sharma A. // Cardiovasc. Diabetol. 2005. V. 4. P. 3.Saks V.A., Veksler V.I., Kuznetsov A.V., Kay L., Sikk P., Tiivel T., Tranqui L., Olivares J., Winkler K., Wiedemann F., et al. // Mol. Cell. Biochem. 1998. V. 184. № 1–2. P. 81–100.Kuznetsov A.V., Veksler V., Gellerich F.N., Saks V., Margreiter R., Kunz W.S. // Nat. Prot. 2008. V. 3. № 6. P. 965–976.Bergmeyer H.U. Methods of enzymatic analysis. 4th edn. N.Y.: Acad. Press, 1974. pp. 1196–1200, 1475–1478, 1772–1776, 1777–1781, 2101–2110.Avram V.F., Merce A.P., Hâncu I.M., Bătrân A.D., Kennedy G., Rosca M.G., Muntean D.M. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 8852.Dominiak K., Jarmuszkiewicz W. // Antioxidants. 2021. V. 10. № 3. P. 533.Huang E.J., Kuo W.W., Chen Y.J., Chen T.H., Chang M.H., Lu M.C., Tzang B.S., Hsu H.H., Huang C.Y., Lee S.D. // Clin. Chim. Acta. 2006. V. 366. P. 293–298.Fuleshwor M., Pratik A., Deepak K. // Sciences. 2013. V. 3. P. 51–54.Serebryakova L., Studneva I., Timoshin A., Veselova O., Pal’keeva M., Ovchinnikov M., Az’muko A., Molokoedov A., Sidorova M., Pisarenko O. // Inter. J. Pept. Res. Ther. 2021. V. 27. P. 2039–2048.Münzel T., Camici G.G., Maack C., Bonetti N., Fuster V., Kovacic J.// J. Am. Coll. Cardiol. 2017. V. 70. P. 212–229.Tian R., Abel E.D. // Circulation. 2001. V. 103. P. 2961–2966.Krijnen P.A., Nijmeijer R., Meijer C.J., Visser C.A., Hack C.E., Niessen H.W.M. // J. Clin. Pathol. 2002. V. 55. P. 801–811.Hausenloy D.J., Yellon D.M. // J. Clin. Invest. 2013. V. 203. P. 123.Jay M.A., Ren J. // Curr. Diab. Rev. 2007. V. 3. P. 33–39.